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天体物理是什么

2019-12-31 16:07:34 admin 手机版

  天体物理学是研究宇宙的物理学,它是利用物理学的理论与方法探讨星体结构、恒星演化、太阳系的起源等跟宇宙学相关的问题。

  天体物理学涉及的领域广泛,天文物理学家通常应用不同学科的方法,包括力学、电磁学、统计力学、量子力学、相对论、粒子物理学等对星体与星体彼此之间的相互作用进行研究。随着近代跨学科的发展,其与化学、生物、历史、计算机、工程、古生物学、考古学、气象学等学科混合,天体物理学大小分支大约三百到五百门主要专业分支,成为物理学当中最前沿的庞大领导学科,是引领近代科学及科技重大发展的前导科学。

  大约公元前129年,古希腊天文学家喜帕恰斯就开始目测恒星的光度,而大概1600年后,伽利略使用光学望远镜观测天体,绘制月面图。再到1655至1656年,惠更斯发现了土星光环和猎户座星云,后来还有哈雷彗星的发现和恒星自行的发现,到十八世纪老赫歇耳开创了恒星天文学,这整个一千多年,被视为天体物理学的孕育期。

  直到公元十九世纪中期,人类发明并掌握了分光学、光度学和照相技术,并且把这些科学方法和技术广泛应用于天体的观测研究,于是对各种天体的结构、物理状态、化学组成等方面的研究形成了完整的体系,此时,天体物理学才开始成为天文学的一个独立的分支。

  人类对宇宙的认识正在不断扩大,这不仅让人类越来越了解宇宙结构和演变规律,而且也促使物理学在探索微观世界的道路上取得进展。例如,科学家们先在太阳上发现了氦元素,然后过了二十多年后才在地球上找到这个元素。再比方,热核聚变概念,就是在研究恒星能源时提出的。我们生存的地球表面,很多条件都受到限制,因此有很多物理规律都只能到宇宙中去做实验去验证,宇宙环境中所具备的极端条件为物理学的研究提供了绝佳的实验场景。与此同时,理论物理学中的辐射、原子核、引力、等离子体和基本粒子等理论,又为研究类星体、宇宙射线、黑洞、超新星爆发等提供了基础。所以说,理论物理与天体物理是相辅相成,相互促进的。

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