東師天體物理0課件

1、物理學(xué)院物理學(xué)院 崔士舉崔士舉 20122012年秋季學(xué)期年秋季學(xué)期普通天文學(xué)普通天文學(xué) 2.2.普通天文學(xué)普通天文學(xué) 胡中為胡中為 南京大學(xué)出版社南京大學(xué)出版社 3. 3.天文學(xué)新概論天文學(xué)新概論 蘇宜蘇宜 華中理工大學(xué)出版社華中理工大學(xué)出版社參考書：參考書：1.1.基礎(chǔ)天文學(xué)基礎(chǔ)天文學(xué) 劉學(xué)富等劉學(xué)富等 高等教育出版社高等教育出版社學(xué)分為：學(xué)分為： 2學(xué)分學(xué)分包括包括3-5次觀測(cè)（分組進(jìn)行）次觀測(cè)（分組進(jìn)行）考核要求：出勤考核要求：出勤10%、論文、論文20%、期末考試、期末考試70%論文要求論文要求3000字左右，期末考試前書面形式上交字左右，期末考試前書面形式上交（打印手寫均可）（打印

2、手寫均可）其他：其他：PPT制作及講解，天文攝影，天文科普制作及講解，天文攝影，天文科普 任科教師：物理學(xué)院任科教師：物理學(xué)院 崔士舉崔士舉 電子郵箱：電子郵箱： 網(wǎng)上資源：國(guó)家精品課程國(guó)家精品課程天文學(xué)導(dǎo)論天文學(xué)導(dǎo)論網(wǎng)站網(wǎng)站 http:/ NASA（Nantional Aeronautics and Space Admininstration）. http：/哈勃空間望遠(yuǎn)鏡電信服務(wù)（哈勃空間望遠(yuǎn)鏡電信服務(wù)（Space Telescope Electronic Information Service）. http：//ftp/science/h

3、df/hdf.html天空與望遠(yuǎn)鏡雜志天空與望遠(yuǎn)鏡雜志 SKY ONLINE（Sky & Telescope）. http：/今日天文（英文網(wǎng)站）今日天文（英文網(wǎng)站） http:/ http:/ /bootes/bbs/index.php每日一圖每日一圖 /apod/astropix.html Apollo 11 Landing Site Panorama Astronomy Picture of the Day2012 August 30 中國(guó)是世界上天文學(xué)發(fā)展最早的國(guó)家之一。中國(guó)是世

4、界上天文學(xué)發(fā)展最早的國(guó)家之一。 它萌芽于新石器時(shí)代，可以追溯到它萌芽于新石器時(shí)代，可以追溯到45004500年以年以前，至戰(zhàn)國(guó)秦漢期間（公元前前，至戰(zhàn)國(guó)秦漢期間（公元前475475年公元年公元220220年）年）形成了以形成了以歷法歷法和和天象觀測(cè)天象觀測(cè)為中心的完整而富有特為中心的完整而富有特色的體系。色的體系。天文學(xué)史天文學(xué)史李約瑟（英）：李約瑟（英）： 中國(guó)的中國(guó)的“客星客星”記錄，對(duì)今日的天文記錄，對(duì)今日的天文學(xué)研究仍然具有一定的現(xiàn)實(shí)意義學(xué)研究仍然具有一定的現(xiàn)實(shí)意義迫切迫切需要把中國(guó)古書中的天象記載進(jìn)行改編，需要把中國(guó)古書中的天象記載進(jìn)行改編，使它們成為可供各國(guó)天文學(xué)家利用的形式。使它

5、們成為可供各國(guó)天文學(xué)家利用的形式。蟹狀星云蟹狀星云-1054-1054超新星遺跡超新星遺跡堯?qū)λ凑f：堯?qū)λ凑f：“天之歷數(shù)在爾躬天之歷數(shù)在爾躬”司馬遷：司馬遷：“由是觀之，王者所重也由是觀之，王者所重也”郭守敬：郭守敬：“歷之本在于測(cè)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)之器莫先儀歷之本在于測(cè)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)之器莫先儀表表”顧炎武：顧炎武：“三代之上，人人皆知天文三代之上，人人皆知天文 七月流火，農(nóng)夫之辭也七月流火，農(nóng)夫之辭也 三星在戶，婦人之語(yǔ)也，三星在戶，婦人之語(yǔ)也，”三代（古代三帝），大家都知道天文，三代（古代三帝），大家都知道天文，七月流火，農(nóng)夫之辭也七月流火，農(nóng)夫之辭也 流火流火-火指大火即天蝎座火指大火即天蝎座， 老農(nóng)民

6、的話，老農(nóng)民的話，三星在戶，婦人之語(yǔ)也，三星在戶，婦人之語(yǔ)也，”三星即獵戶座腰部三星，三星即獵戶座腰部三星，農(nóng)婦紡棉花時(shí)，冬天看星掌握時(shí)間好休息。農(nóng)婦紡棉花時(shí)，冬天看星掌握時(shí)間好休息。獵戶座獵戶座 對(duì)于中國(guó)人來說，天文學(xué)曾經(jīng)是一門很重對(duì)于中國(guó)人來說，天文學(xué)曾經(jīng)是一門很重要的科學(xué)，因?yàn)樗菑木刺斓囊目茖W(xué)，因?yàn)樗菑木刺斓摹白诮套诮獭敝凶匀恢凶匀划a(chǎn)生的。歷法是由皇帝頒布的，天文和歷法一產(chǎn)生的。歷法是由皇帝頒布的，天文和歷法一直是直是“正統(tǒng)正統(tǒng)”的儒家之學(xué)。的儒家之學(xué)。 從中國(guó)的天象記事可以看出，中國(guó)人在阿從中國(guó)的天象記事可以看出，中國(guó)人在阿拉伯人以前，是全世界最堅(jiān)毅、最精確的天文拉伯人以前，是全

7、世界最堅(jiān)毅、最精確的天文觀測(cè)者?，F(xiàn)代天文學(xué)家在許多場(chǎng)合，都曾求助觀測(cè)者?，F(xiàn)代天文學(xué)家在許多場(chǎng)合，都曾求助于中國(guó)的天象記事，并得到良好的結(jié)果。于中國(guó)的天象記事，并得到良好的結(jié)果。 中國(guó)天文學(xué)本質(zhì)上是有天極的，它使用的中國(guó)天文學(xué)本質(zhì)上是有天極的，它使用的是赤道坐標(biāo)，主要依靠觀測(cè)拱極星。是赤道坐標(biāo)，主要依靠觀測(cè)拱極星。 七政：古人把日月和金木水火土合稱為七政或七曜。七政：古人把日月和金木水火土合稱為七政或七曜。 金星金星古名明星，又名太白；黎明見于東方叫啟明，黃古名明星，又名太白；黎明見于東方叫啟明，黃昏見于西方叫長(zhǎng)庚，昏見于西方叫長(zhǎng)庚，詩(shī)經(jīng)詩(shī)經(jīng)說說“東有啟明，西有長(zhǎng)東有啟明，西有長(zhǎng)庚庚”； 木星木

8、星古名歲星，古人認(rèn)為歲星十二年繞天一周，并據(jù)古名歲星，古人認(rèn)為歲星十二年繞天一周，并據(jù)以紀(jì)年；以紀(jì)年； 水星水星一名晨星，一名晨星， 火星火星古名熒惑，古名熒惑， 土星土星古名鎮(zhèn)星或填星。古名鎮(zhèn)星或填星。武王伐紂之年代武王伐紂之年代-判斷商、周年代的重要一點(diǎn)判斷商、周年代的重要一點(diǎn)武王伐紂天象與歷史事件一覽表武王伐紂天象與歷史事件一覽表公元前公元前 干支干支 天象天象 事件事件1047 - 歲在鶉火歲在鶉火(獅子宮獅子宮) 孟津之會(huì)伐紂開始孟津之會(huì)伐紂開始1045-12-03 丁亥丁亥 月在天駟月在天駟 -1045-12-07 戊子戊子 東面而迎歲東面而迎歲 周師出發(fā)周師出發(fā) 1045-12-

9、22 丙午丙午 望望 - 1044-01-03 戊午戊午 - 師渡孟津師渡孟津 1044-01-06 辛酉辛酉 朔朔 -1044-01-09 甲子甲子 歲鼎歲鼎（當(dāng)頭）（當(dāng)頭） 牧野之戰(zhàn)，克商牧野之戰(zhàn)，克商 石申（戰(zhàn)國(guó)）：最古老的星表石申（戰(zhàn)國(guó)）：最古老的星表 張衡（東漢）：漏水轉(zhuǎn)渾天儀張衡（東漢）：漏水轉(zhuǎn)渾天儀 祖沖之（南北朝祖沖之（南北朝 ）：大明歷）：大明歷 郭守敬（元代）：簡(jiǎn)儀郭守敬（元代）：簡(jiǎn)儀 萬戶：利用火箭推力飛行第一人萬戶：利用火箭推力飛行第一人月球背面的月球背面的5個(gè)個(gè)“中國(guó)人中國(guó)人”中國(guó)古代天文儀器中國(guó)古代天文儀器圭表圭表日晷日晷漏水轉(zhuǎn)渾天儀漏水轉(zhuǎn)渾天儀簡(jiǎn)儀簡(jiǎn)儀 公元前公元

10、前1313世紀(jì)，古代巴比倫人把黃世紀(jì)，古代巴比倫人把黃道附近的星座確定為道附近的星座確定為1212個(gè)，依次稱為：白個(gè)，依次稱為：白羊座、金牛座、雙子座、巨蟹座、獅子座、羊座、金牛座、雙子座、巨蟹座、獅子座、室女座、天秤座、天蝎座、人馬座、摩羯室女座、天秤座、天蝎座、人馬座、摩羯座、寶瓶座和雙魚座。古代天文學(xué)家為了座、寶瓶座和雙魚座。古代天文學(xué)家為了表達(dá)太陽(yáng)在黃道上所處的位置而將黃道這表達(dá)太陽(yáng)在黃道上所處的位置而將黃道這個(gè)大圓劃分為個(gè)大圓劃分為1212段，稱為黃道段，稱為黃道1212宮，每宮宮，每宮占占3030度，又將黃道度，又將黃道1212宮和黃道附近的宮和黃道附近的1212個(gè)個(gè)星座聯(lián)系起來。

11、如白羊座所在的那個(gè)宮稱星座聯(lián)系起來。如白羊座所在的那個(gè)宮稱為白羊?qū)m。為白羊?qū)m。寶瓶寶寶 哥白尼的日心說哥白尼的日心說 伽利略、開普勒、伽利略、開普勒、赫歇爾、牛頓、赫歇爾、牛頓、哈勃等哈勃等尼古拉尼古拉哥白尼哥白尼 天文學(xué)天文學(xué) （Astronomy-Star + LawAstronomy-Star + Law）：）： 天文學(xué)是研究宇宙間天體天文學(xué)是研究宇宙間天體( (天體、天體系統(tǒng)天體、天體系統(tǒng)以至整個(gè)宇宙以至整個(gè)宇宙) )的科學(xué)。它研究天體的位置和運(yùn)的科學(xué)。它研究天體的位置和運(yùn)動(dòng)，研究它們的化學(xué)組成、物理狀態(tài)和過程，動(dòng)，研究它們的化學(xué)組成、物理狀態(tài)和過程，它們的結(jié)構(gòu)和演化。它們的結(jié)構(gòu)和演化

12、。 天文學(xué)是自然科學(xué)中一門基礎(chǔ)學(xué)科（天文學(xué)是自然科學(xué)中一門基礎(chǔ)學(xué)科（6 6個(gè)）。個(gè)）。 天文學(xué)是一門古老而又富有生命力的學(xué)科。天文學(xué)是一門古老而又富有生命力的學(xué)科。 現(xiàn)代天文學(xué)是全電磁波段可觀測(cè)的科學(xué)?，F(xiàn)代天文學(xué)是全電磁波段可觀測(cè)的科學(xué)。天文學(xué)的研究特點(diǎn)天文學(xué)的研究特點(diǎn) 天文學(xué)研究的基礎(chǔ)天文學(xué)研究的基礎(chǔ)觀測(cè)（觀察和測(cè)量）觀測(cè)（觀察和測(cè)量） 天文觀測(cè)是一種天文觀測(cè)是一種“被動(dòng)被動(dòng)”的試驗(yàn)的試驗(yàn) 觀測(cè)觀測(cè)理論理論觀測(cè)觀測(cè) 距離極遠(yuǎn)距離極遠(yuǎn)光年光年(=9.461012 km ) 時(shí)標(biāo)極長(zhǎng)時(shí)標(biāo)極長(zhǎng)(普通恒星的壽命：普通恒星的壽命：100億年億年) 物理?xiàng)l件極端復(fù)雜（溫度、密度、壓強(qiáng)、磁場(chǎng)）物理?xiàng)l件極端

13、復(fù)雜（溫度、密度、壓強(qiáng)、磁場(chǎng)）天體演化學(xué)天體演化學(xué)地外文明地外文明太太 陽(yáng)陽(yáng) 系系行星系統(tǒng)行星系統(tǒng)太陽(yáng)太陽(yáng)恒星恒星銀銀 河河 系系河外天體河外天體宇宇 宙宙 學(xué)學(xué)“理性工具理性工具”分分 類類“觀測(cè)工具觀測(cè)工具”分分 類類光學(xué)天文實(shí)測(cè)手段光學(xué)天文實(shí)測(cè)手段射電天文實(shí)測(cè)手段射電天文實(shí)測(cè)手段空間天文實(shí)測(cè)手段空間天文實(shí)測(cè)手段中微子天文實(shí)測(cè)手段中微子天文實(shí)測(cè)手段引力波天文實(shí)測(cè)手段引力波天文實(shí)測(cè)手段天體測(cè)量學(xué)天體測(cè)量學(xué)天體力學(xué)天體力學(xué)天體物理學(xué)天體物理學(xué)天文學(xué)史天文學(xué)史實(shí)用天文學(xué)實(shí)用天文學(xué)宇宙大尺宇宙大尺度結(jié)構(gòu)度結(jié)構(gòu)歷史及歷史研究歷史及歷史研究天文學(xué)天文學(xué)各相關(guān)實(shí)用領(lǐng)域各相關(guān)實(shí)用領(lǐng)域研研 究究 目目 標(biāo)標(biāo)

14、 分分 類類學(xué)科分類框架圖學(xué)科分類框架圖 Tiantiwulixue Tiantiwulixue 天體物理學(xué)天體物理學(xué)(astrophysics)(astrophysics) 天文學(xué)的一個(gè)重要分支，是應(yīng)用物理學(xué)的技術(shù)、方法和理論，研天文學(xué)的一個(gè)重要分支，是應(yīng)用物理學(xué)的技術(shù)、方法和理論，研究天體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、物理狀態(tài)和演化規(guī)律的學(xué)科；究天體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、物理狀態(tài)和演化規(guī)律的學(xué)科；它是物理學(xué)和天文學(xué)互相滲透產(chǎn)生的交叉學(xué)科。它是物理學(xué)和天文學(xué)互相滲透產(chǎn)生的交叉學(xué)科。 分支學(xué)科分支學(xué)科天體物理學(xué)發(fā)展異常迅速且研究領(lǐng)域?qū)拸V而相互交叉，天體物理學(xué)發(fā)展異常迅速且研究領(lǐng)域?qū)拸V而相互交叉，學(xué)

15、科分類復(fù)雜。天體物理學(xué)按學(xué)科性質(zhì)分為：實(shí)測(cè)天體物理學(xué)和學(xué)科分類復(fù)雜。天體物理學(xué)按學(xué)科性質(zhì)分為：實(shí)測(cè)天體物理學(xué)和理論天體物理學(xué)；按觀測(cè)基地和波段可分為：光學(xué)天文學(xué)、射電理論天體物理學(xué)；按觀測(cè)基地和波段可分為：光學(xué)天文學(xué)、射電天文學(xué)（包括毫米波和亞毫米波）、紅外天文學(xué)、紫外天文學(xué)、天文學(xué)（包括毫米波和亞毫米波）、紅外天文學(xué)、紫外天文學(xué)、高能（高能（X X射線、射線、射線、中微子）天體物理學(xué)，統(tǒng)稱為全（電磁）射線、中微子）天體物理學(xué)，統(tǒng)稱為全（電磁）波段天文學(xué)；按研究對(duì)象又分為：太陽(yáng)物理學(xué)、太陽(yáng)系物理學(xué)、波段天文學(xué)；按研究對(duì)象又分為：太陽(yáng)物理學(xué)、太陽(yáng)系物理學(xué)、恒星天文學(xué)、恒星物理學(xué)、星際介質(zhì)物理學(xué)、

16、星系天文學(xué)、宇宙恒星天文學(xué)、恒星物理學(xué)、星際介質(zhì)物理學(xué)、星系天文學(xué)、宇宙學(xué)、宇宙化學(xué)、天體演化學(xué)等分支學(xué)科。新興起的空間天文學(xué)和學(xué)、宇宙化學(xué)、天體演化學(xué)等分支學(xué)科。新興起的空間天文學(xué)和高能天體物理學(xué)也是它的分支。高能天體物理學(xué)也是它的分支。新世紀(jì)的天文學(xué)和天體物理學(xué)展望新世紀(jì)的天文學(xué)和天體物理學(xué)展望公元公元1000年年: 僅僅亞洲，特別是中國(guó)，中東和中美洲僅僅亞洲，特別是中國(guó)，中東和中美洲 有天文學(xué)家有天文學(xué)家; ; 知道知道8 8大行星中的大行星中的6 6個(gè)個(gè); ; 知道恒星知道恒星, ,但不知道恒星和太陽(yáng)一樣但不知道恒星和太陽(yáng)一樣; ; 不知道恒星離地球多遠(yuǎn)不知道恒星離地球多遠(yuǎn) 公元公元2

17、000年年: 人類的視野已擴(kuò)大到包含整個(gè)宇宙人類的視野已擴(kuò)大到包含整個(gè)宇宙 太陽(yáng)太陽(yáng)只不過是銀河系中只不過是銀河系中一千億顆恒星之一一千億顆恒星之一 銀河系銀河系也只不過是可見宇宙中大約也只不過是可見宇宙中大約一千億個(gè)星系之一一千億個(gè)星系之一 我們可以用望遠(yuǎn)鏡觀察宇宙年輕時(shí)的面貌那時(shí)它的年我們可以用望遠(yuǎn)鏡觀察宇宙年輕時(shí)的面貌那時(shí)它的年 齡只有幾十萬年齡只有幾十萬年, , 暴脹的大爆炸理論暴脹的大爆炸理論,可以描述了自可以描述了自 宇宙時(shí)的宇宙時(shí)的10103636秒秒以來宇宙經(jīng)歷了怎樣的演化。以來宇宙經(jīng)歷了怎樣的演化。公元公元30003000年：？年：？ 人們不可能預(yù)言公元人們不可能預(yù)言公元30

18、003000年時(shí)天文學(xué)將邁向何處，但很清年時(shí)天文學(xué)將邁向何處，但很清楚在可預(yù)見的未來，天文學(xué)明確問題將會(huì)是：楚在可預(yù)見的未來，天文學(xué)明確問題將會(huì)是： 宇宙是怎樣發(fā)端的，它是怎樣由基本粒子的混合物演宇宙是怎樣發(fā)端的，它是怎樣由基本粒子的混合物演化為今天我們所見到的結(jié)構(gòu)，化為今天我們所見到的結(jié)構(gòu)， 它未來的命運(yùn)是什么？它未來的命運(yùn)是什么？ 星系是怎樣形成和演化的？星系是怎樣形成和演化的？ 恒星是怎樣形成和恒星是怎樣形成和演化演化的？的？ 行星是怎樣形成和演化的？行星是怎樣形成和演化的？ 宇宙中別的地方存在生命嗎？宇宙中別的地方存在生命嗎？ 研究人員現(xiàn)在至少已經(jīng)掌握了與所有這些問題相關(guān)的研究人員現(xiàn)在

19、至少已經(jīng)掌握了與所有這些問題相關(guān)的初步觀測(cè)資料，然而其中只有一個(gè)問題，即初步觀測(cè)資料，然而其中只有一個(gè)問題，即恒星如何演恒星如何演化化，存在較為完全的答案。恒星演化理論的發(fā)展和觀測(cè)，存在較為完全的答案。恒星演化理論的發(fā)展和觀測(cè)證實(shí)是證實(shí)是2020世紀(jì)天體物理學(xué)的偉大成就之一。對(duì)于世紀(jì)天體物理學(xué)的偉大成就之一。對(duì)于2121世紀(jì)世紀(jì)來說，長(zhǎng)期目標(biāo)是全面了解宇宙和它的組成物星系、恒來說，長(zhǎng)期目標(biāo)是全面了解宇宙和它的組成物星系、恒星和行星包括銀河系、太陽(yáng)和地球的形成、演化和命星和行星包括銀河系、太陽(yáng)和地球的形成、演化和命運(yùn)。運(yùn)。 現(xiàn)代天文學(xué)與物理學(xué)關(guān)系緊密現(xiàn)代天文學(xué)與物理學(xué)關(guān)系緊密 天體物理學(xué)已成為天

20、文學(xué)研究的主流天體物理學(xué)已成為天文學(xué)研究的主流 現(xiàn)代天體物理研究的前沿課題是天文學(xué)家和物現(xiàn)代天體物理研究的前沿課題是天文學(xué)家和物理學(xué)家共同關(guān)心的，天體和宇宙是物理學(xué)的巨理學(xué)家共同關(guān)心的，天體和宇宙是物理學(xué)的巨大實(shí)驗(yàn)室，物理學(xué)是天文學(xué)的理論基礎(chǔ)大實(shí)驗(yàn)室，物理學(xué)是天文學(xué)的理論基礎(chǔ) 現(xiàn)代天文學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)息息相關(guān)現(xiàn)代天文學(xué)的發(fā)展與物理學(xué)息息相關(guān) 1717世紀(jì)望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明世紀(jì)望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明 1919世紀(jì)中葉，天體光譜的測(cè)量，天體物理學(xué)的誕生世紀(jì)中葉，天體光譜的測(cè)量，天體物理學(xué)的誕生 觀測(cè)技術(shù)和理論工具飛速發(fā)展觀測(cè)技術(shù)和理論工具飛速發(fā)展 光學(xué)天文學(xué)光學(xué)天文學(xué)射電天文學(xué)、空間天文學(xué)射電天文學(xué)、空間天文學(xué)全

21、波天文全波天文學(xué)學(xué) 量子論、相對(duì)論、原子核物理學(xué)、高能物理學(xué)等量子論、相對(duì)論、原子核物理學(xué)、高能物理學(xué)等 天文觀測(cè)為物理學(xué)的基本理論提供了地球天文觀測(cè)為物理學(xué)的基本理論提供了地球上實(shí)驗(yàn)室無法得到的物理現(xiàn)象和物理過程。在上實(shí)驗(yàn)室無法得到的物理現(xiàn)象和物理過程。在宇宙中所發(fā)生的種種物理過程比地球上所能發(fā)宇宙中所發(fā)生的種種物理過程比地球上所能發(fā)生的多得多。生的多得多。極端物理?xiàng)l件實(shí)驗(yàn)室如中子星：超高密、超強(qiáng)極端物理?xiàng)l件實(shí)驗(yàn)室如中子星：超高密、超強(qiáng)磁場(chǎng)、超強(qiáng)壓力、超高溫和超強(qiáng)輻射的空間實(shí)磁場(chǎng)、超強(qiáng)壓力、超高溫和超強(qiáng)輻射的空間實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)室引力實(shí)驗(yàn)室引力實(shí)驗(yàn)室等離子體實(shí)驗(yàn)室等離子體實(shí)驗(yàn)室超流超導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室超流超導(dǎo)

22、實(shí)驗(yàn)室高能帶電粒子加速器等高能帶電粒子加速器等天文學(xué)與物理學(xué)的相互促進(jìn)天文學(xué)與物理學(xué)的相互促進(jìn) 2020世紀(jì)初物理學(xué)家的預(yù)言，大多數(shù)已被天文世紀(jì)初物理學(xué)家的預(yù)言，大多數(shù)已被天文觀測(cè)所證實(shí)：觀測(cè)所證實(shí)： 光線在太陽(yáng)引力場(chǎng)中彎曲光線在太陽(yáng)引力場(chǎng)中彎曲 水星近日點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律水星近日點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 引力場(chǎng)中的光譜紅移引力場(chǎng)中的光譜紅移 中子星的存在中子星的存在 宇宙微波背景輻射的存在宇宙微波背景輻射的存在 黑洞的存在黑洞的存在天文學(xué)觀測(cè)的貢獻(xiàn)天文學(xué)觀測(cè)的貢獻(xiàn) 萬有引力定律；萬有引力定律； 廣義相對(duì)論驗(yàn)證：光線在太陽(yáng)引力場(chǎng)中彎曲廣義相對(duì)論驗(yàn)證：光線在太陽(yáng)引力場(chǎng)中彎曲和水星近日點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；和水星近日點(diǎn)的運(yùn)

23、動(dòng)規(guī)律； 氦元素的發(fā)現(xiàn)；氦元素的發(fā)現(xiàn)； 熱核聚變的概念；熱核聚變的概念； 白矮星理論白矮星理論 視超光速膨脹現(xiàn)象；視超光速膨脹現(xiàn)象； 類星體、星系核、類星體、星系核、 射線暴的能源射線暴的能源物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng) 19011901年設(shè)立，從年設(shè)立，從2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代開始，已有年代開始，已有1010個(gè)天文項(xiàng)目個(gè)天文項(xiàng)目1515名天文學(xué)家榮獲諾貝爾物理學(xué)名天文學(xué)家榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng) 諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)已不再是物理學(xué)家的專利諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)已不再是物理學(xué)家的專利 許多物理現(xiàn)象和挑戰(zhàn)需要天文學(xué)來解決：許多物理現(xiàn)象和挑戰(zhàn)需要天文學(xué)來解決： 廣義相對(duì)論的驗(yàn)證廣義相對(duì)論的驗(yàn)證 黑洞（極端物理

24、條件）黑洞（極端物理?xiàng)l件） 宇宙的起源與演化宇宙的起源與演化 暗物質(zhì)與暗能量暗物質(zhì)與暗能量1970 年之后與天文有關(guān)的物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)：年之后與天文有關(guān)的物理學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)：1)1)阿爾文：瑞典，太陽(yáng)和宇宙磁流體力學(xué)，阿爾文：瑞典，太陽(yáng)和宇宙磁流體力學(xué)，1970 1970 （阿（阿爾文波，磁凍結(jié)）爾文波，磁凍結(jié)）2)2)休伊什：英國(guó)，發(fā)現(xiàn)脈沖星證認(rèn)中子星，休伊什：英國(guó)，發(fā)現(xiàn)脈沖星證認(rèn)中子星， 197419743)3)賴爾：英國(guó)，發(fā)明綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡，賴爾：英國(guó)，發(fā)明綜合孔徑射電望遠(yuǎn)鏡， 1974 1974 4)4)彭齊亞斯和威耳遜：美國(guó)，發(fā)現(xiàn)宇宙背景輻射彭齊亞斯和威耳遜：美國(guó)，發(fā)現(xiàn)宇宙背景輻射,1

25、978,1978 5)5)福勒：美國(guó)，恒星上元素的合成，福勒：美國(guó)，恒星上元素的合成，198319836)6)錢德拉塞卡：美籍印度，恒星演化及白矮星質(zhì)量上限，錢德拉塞卡：美籍印度，恒星演化及白矮星質(zhì)量上限，1983 1983 7)7)泰勒和赫爾斯：美國(guó)，發(fā)現(xiàn)脈沖雙星和間接驗(yàn)證引力泰勒和赫爾斯：美國(guó)，發(fā)現(xiàn)脈沖雙星和間接驗(yàn)證引力輻射，輻射，199319938)8)賈科尼、戴維斯、小柴昌?。嘿Z科尼、戴維斯、小柴昌?。篨 X射線與中微子天文學(xué)，射線與中微子天文學(xué)，2002 2002 9)9)馬瑟、斯莫特：發(fā)現(xiàn)黑體形態(tài)和宇宙微波背景輻射的馬瑟、斯莫特：發(fā)現(xiàn)黑體形態(tài)和宇宙微波背景輻射的擾動(dòng)現(xiàn)象，擾動(dòng)現(xiàn)象，

26、2006 2006 10) Studies of Universes Expansion Win Physics Nobel in 2011Johns Hopkins University; University Of California At Berkeley; Australian National UniversityFrom left, Adam Riess, Saul Perlmutter and Brian Schmidt shared the Nobel Prize in physics5244412006年，邵逸夫天文獎(jiǎng)曾頒發(fā)給同樣的三位科學(xué)家及其發(fā)現(xiàn)Riess et al.

27、, 1998Perlmutter et al., 1999我國(guó)天文學(xué)現(xiàn)況及展望我國(guó)天文學(xué)現(xiàn)況及展望 天文單位：天文單位： 國(guó)家天文臺(tái)國(guó)家天文臺(tái) 紫金山天文臺(tái)紫金山天文臺(tái) 上海天文臺(tái)上海天文臺(tái) 有天文系的高校：有天文系的高校： 南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院（南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院（1952） 北京師范大學(xué)天文系（北京師范大學(xué)天文系（1960） 北京大學(xué)天文系（北京大學(xué)天文系（2000） 中科大天文學(xué)系（中科大天文學(xué)系（2009） 廈門大學(xué)天文系（廈門大學(xué)天文系（2012）紫金山天文臺(tái)國(guó)家天文臺(tái)興隆站1994年5月 中國(guó)：中國(guó)： 天文逐漸被認(rèn)同和重視天文逐漸被認(rèn)同和重視 離開大學(xué)天文的支持，中國(guó)

28、天文不可能有離開大學(xué)天文的支持，中國(guó)天文不可能有大發(fā)展：大發(fā)展： 科學(xué)院無法解決天文隊(duì)伍的嚴(yán)重匱乏科學(xué)院無法解決天文隊(duì)伍的嚴(yán)重匱乏 大學(xué)是天文科學(xué)創(chuàng)新不可替代的大學(xué)是天文科學(xué)創(chuàng)新不可替代的 大學(xué)為天文發(fā)展輸送人才大學(xué)為天文發(fā)展輸送人才 中華民族宇宙觀的普及離不開大學(xué)天文中華民族宇宙觀的普及離不開大學(xué)天文宇宙概觀宇宙概觀 從地球向外觀測(cè)從地球向外觀測(cè)由近及遠(yuǎn)由近及遠(yuǎn) 太陽(yáng)太陽(yáng)-太陽(yáng)系太陽(yáng)系 恒星恒星-星團(tuán)星團(tuán)-恒星演化恒星演化 銀河系銀河系河外星系河外星系 宇宙宇宙-大爆炸模型大爆炸模型天文學(xué)研究的空間尺度：從極小到極大天文學(xué)研究的空間尺度：從極小到極大最遙遠(yuǎn)星系最遙遠(yuǎn)星系銀河系銀河系鄰近恒星鄰

29、近恒星太陽(yáng)太陽(yáng)地球地球人類人類細(xì)胞細(xì)胞原子原子質(zhì)子質(zhì)子夸克夸克1026 m10-20 m10-10 m100 m1010 m1020 m 恒星的距離常恒星的距離常用用“光年光年”來來度量，即光度量，即光（光速約（光速約3 310105 5km/skm/s）在一年所走的在一年所走的距離叫距離叫1 1光年光年(Ly)(Ly)， 1Ly=9.46 1Ly=9.46 10101212kmkm ( (約約1010萬億萬億km) km) 地球地球(Earth)(Earth)誕生于誕生于4646億億年前，是目前所知唯一年前，是目前所知唯一有生命存在的星球。地有生命存在的星球。地球離太陽(yáng)的距離大約是球離太陽(yáng)的

30、距離大約是1.51.510108 8kmkm。365.256365.256天天繞行太陽(yáng)一周，并用繞行太陽(yáng)一周，并用23.923.9小時(shí)自轉(zhuǎn)一圈。半小時(shí)自轉(zhuǎn)一圈。半徑是徑是6378km6378km，在地球強(qiáng)，在地球強(qiáng)大引力作用下，形成數(shù)大引力作用下，形成數(shù)千米的大氣層，它使地千米的大氣層，它使地表溫度趨于恒定。大氣表溫度趨于恒定。大氣層不僅為我們提供豐富層不僅為我們提供豐富的氧氣，還能阻擋某些的氧氣，還能阻擋某些宇宙輻射，為人們提供宇宙輻射，為人們提供了一個(gè)安全的生存空間了一個(gè)安全的生存空間。 太陽(yáng)太陽(yáng) 太陽(yáng)處于太陽(yáng)系的中太陽(yáng)處于太陽(yáng)系的中心，是太陽(yáng)系的主宰。心，是太陽(yáng)系的主宰。它的質(zhì)量占太陽(yáng)系

31、總它的質(zhì)量占太陽(yáng)系總質(zhì)量的質(zhì)量的99.86599.865, ,所以所以它有足夠強(qiáng)大的吸引它有足夠強(qiáng)大的吸引力，帶領(lǐng)它大大小小力，帶領(lǐng)它大大小小的成員圍著自己不停的成員圍著自己不停地旋轉(zhuǎn)。太陽(yáng)在廣闊地旋轉(zhuǎn)。太陽(yáng)在廣闊的恒星世界中是一顆的恒星世界中是一顆中等質(zhì)量的普通恒星，中等質(zhì)量的普通恒星，也是我們唯一能觀測(cè)也是我們唯一能觀測(cè)到表面細(xì)節(jié)的恒星。到表面細(xì)節(jié)的恒星。表面溫度約為表面溫度約為5700K5700K。日地平均距離日地平均距離=1.5108km=1個(gè)天文單位個(gè)天文單位太陽(yáng)到冥王星平均距離太陽(yáng)到冥王星平均距離=5.9109km美麗的銀河系里是個(gè)旋渦美麗的銀河系里是個(gè)旋渦狀的廣闊天地，這里有變狀的廣闊天地，這里有變幻莫測(cè)的變星家族，有成幻莫測(cè)的變星家族，有成千上萬的奇異致密天體