天文学教程上册：科技前沿

天文学是人类认识宇宙的一门自然科学，其主要任务是观测研究各种天体和天体系统，研究它们的位置、分布、运动、形态、结构、物理状况、化学组成及起源和演化规律。

人们常说到宇宙，那么宇宙的含义是什么？宇宙的概念源远流长，一般作为天地万物的总称。英文Universe和Cosmos都是宇宙的意思，前者意为天地万物，后者还有井然有序之意。先秦杂家著作《尸子》曰：“四方上下曰宇，古往今来曰宙”。用现代科学术语来说，宇就是空间，宙就是时间。宇宙就是客观存在的物质世界，而物质是不断运动和变化发展的，空间和时间就是物质及其运动变化的表现形式。现代物理学和天文学的观测和理论都确切地表明，空间和时间不仅与物质不可分割，而且空间和时间是密切联系在一起的相对论时空，这才是辩证唯物的科学宇宙观和时空观。分子、原子、基本粒子可谓“小宇宙”，而天体、天体系统可谓“大宇宙”，即通常称谓的宇宙。

什么是天体？天体是宇宙中各种物质客体的总称。天文学观测研究的主要对象是地球之外的天体。从其他天体（如月球）上看，地球也是天体。不同于地球科学各学科（地质学、地理学、地球物理学、地球化学等），天文学是把地球作为代表性的行星和天文观测基地，用天文方法来研究地球的有关问题，例如，通过观测太阳、月球和星辰来研究地球的自转和空间运动，从地球运动的规律来确定时间和季节并编制历法。当然，地球不是宇宙中的封闭系统，而是开放系统，不断地受到宇宙环境影响而发生物质和能量的转移。例如，月球引起地球上的潮汐而使地球自转减慢，太阳以光和热辐射供给地球，地球上的能源归根结底主要来自太阳能，流星体陨落到地球，小行星及彗星撞击地球，而地球也向太空发射红外辐射，氢及火山灰等逃逸到太空……还有来自太阳的中微子以及来自宇宙空间的微观粒子不停地光顾地球，由此形成协同探讨的边缘、交叉学科。

天文学总是历史各时代的重要前沿科学，与多种先进的自然科学和技术交汇融合。星空和宇宙无疑是最广袤的“实验室”，有着地球上实验室无法比拟的各种条件、现象和过程，激励人们去发现和探索。在数学、物理学、化学、天文学、地学、生物学六大基础学科中，天文学运用数学来分析和推演资料，同时促进数学发展；物理学和化学是天文学的基础，而天文学的发现和研究又为它们开辟新的前沿；地学和生物学也扩展到行星研究和宇宙生命探索。几千年来，人们主要靠被动地观测（即“遥感”）来自各类天体的可见光及其他辐射信息来了解它们。航天时代以来，人们开始主动地发射飞船去勘查太阳系的行星和卫星等天体。天文学采用光学、机械、电子等先进技术，创制独特的天文仪器和方法去获得和处理研究观测资料，又促进技术的发展。天文学与有关的学科和技术互相渗透，推动科学和技术飞跃进步。(https://www.xing528.com)

天文学与文化艺术和人文学科相融合。宇宙和谐美妙，富有魅力，给人启迪。宇宙引发诗人和艺术家的情怀，让他们去谱写豪放的诗曲和动人的故事，创绘美妙的画卷，演绎哲理精义，推进文学艺术和人文学科的发展。

天文学以实际观测为基础，科学地探讨和认识宇宙的真实性质、结构和演化规律，是与迷信的占星术（或星占学）完全对立的。星占学则是根据天象来预卜人间事物的方术，源于古代人不了解自然现象的本质和规律而产生的神秘感，把一些特殊天象（日食、月食、彗星出现、流星陨落等）与人间吉、凶、祸、福牵强地联系起来，甚至现今仍有人被星占学迷信麻醉。由于时代的认识局限，特别是由于迷信思想和权势主宰，很多古代天文学家同时也是占星家，他们观测、记录和推算天象，留下不少有用的资料，对此应当去伪存真、古为今用，例如，利用古代天象记载来研究中国早期历史断代问题。然而，尽管广袤的宇宙有很多深奥现象仍是未解之谜，还需要进行科学探讨，但这与占星术无关，现代天文学的科学研究不断地揭示宇宙奥秘，把星占学和迷信扫进历史垃圾堆。