關(guān)于天文學(xué)的基本性質(zhì)與發(fā)展規(guī)律探微

蘇鵬飛

摘 要：天文學(xué)是人類發(fā)展中不可忽視的一個(gè)璀璨明星，這也是人類歷史發(fā)展中寶貴的財(cái)富。在《中國大百科全書》中也記錄了關(guān)于天文學(xué)的論著，在書中我們可以十分清晰地感受到科學(xué)進(jìn)步帶給我們的喜悅和歡心，在書的條目中，我們不僅能夠更加確切的了解到天文學(xué)的實(shí)際面貌，還能夠感受其中的偉大。本文重點(diǎn)對(duì)天文學(xué)的基本性質(zhì)和發(fā)展規(guī)律進(jìn)行了研究和分析。

關(guān)鍵詞：天文學(xué)；基本性質(zhì)；發(fā)展規(guī)律

中圖分類號(hào)：P1-09 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）18-0236-02

在人類文明發(fā)展史中，我們就可以比較明顯地看到了天文學(xué)的地位和價(jià)值，從古人的宇宙觀出發(fā)，“天文”和“地理”是相互對(duì)應(yīng)的，但是，在人們對(duì)自然認(rèn)識(shí)逐漸加深的背景下，“宇宙”則被歸結(jié)為“天”的系統(tǒng)之中。在現(xiàn)代，天文學(xué)成為了自然科學(xué)體系中十分重要的一個(gè)內(nèi)容，這就受到了人們的關(guān)注和重視。下文重點(diǎn)從天文學(xué)的基本性質(zhì)和發(fā)展規(guī)律層面出發(fā)，為人們展現(xiàn)出了不一樣的天文學(xué)。

1 當(dāng)前視野中的天文世界

天文觀測(cè)工具由以前的手制望遠(yuǎn)鏡發(fā)展到了如今的光學(xué)、射電等觀測(cè)的先進(jìn)手段，在人們的視野中又增加了很多的內(nèi)容，在人們的眼中天文世界得到了擴(kuò)充。

（1）在行星世界之中，從尺度層面提及，其只有萬分之一的光年。從月亮，行星際物質(zhì)，到行星和衛(wèi)星等都成為了觀測(cè)的重點(diǎn)和核心，當(dāng)前探測(cè)的目標(biāo)也在不斷增多。（2）在恒星世界中，首先運(yùn)用的就是光學(xué)的相關(guān)手段，隨之，增加了射電和紅外等內(nèi)容，這樣的情況下，視野就得到了擴(kuò)充。在銀河系之中千億的恒星就能夠獲得光譜和光度策略的目標(biāo)，在這其中有一大批目標(biāo)得到了更加準(zhǔn)確和精細(xì)的定位，還測(cè)驗(yàn)到了影響天體運(yùn)動(dòng)并且展現(xiàn)出自身存在的“黑洞”，在對(duì)銀河系外的氣體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行詳細(xì)探測(cè)的情況下，就能夠更加真實(shí)地發(fā)現(xiàn)在銀河系之中運(yùn)動(dòng)的氣團(tuán)。從多個(gè)探測(cè)結(jié)果分析，就得出了在銀河系中出現(xiàn)了很多份量的“暗物質(zhì)”。（3）星系世界和“可測(cè)宇宙”。射電天文學(xué)的出現(xiàn)就對(duì)類星體和宇宙微波背景輻射進(jìn)行了詳細(xì)的探測(cè)，宇宙背景輻射的相關(guān)研究和分析能夠推動(dòng)宇宙學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步[1]。從宇宙空間層面進(jìn)行分析，比較明顯的一個(gè)特征就是多個(gè)星系聚集到一起，以現(xiàn)有的觀測(cè)為前提，我們發(fā)現(xiàn)了億光年尺度的結(jié)構(gòu)具有不均勻性，同時(shí)，其也在更加深度地發(fā)展和升級(jí)。

2 天文學(xué)的基本性質(zhì)

2.1 作為一門自然科學(xué)的天文學(xué)

從本質(zhì)出發(fā)，自然科學(xué)主要是指認(rèn)識(shí)自然，并把發(fā)現(xiàn)和研究自然現(xiàn)象作為重點(diǎn)和目標(biāo)。自然科學(xué)可以與技術(shù)和科學(xué)融合在一起，天文學(xué)是自然科學(xué)的重要代表，其也具有類似的性質(zhì)。從認(rèn)知自然的層面出發(fā)，主要分為三個(gè)層次：（1）事物自身存在的表面現(xiàn)象。（2）事物發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)律。（3）認(rèn)識(shí)存在和發(fā)展之間形成的本質(zhì)。

在此情況下，“第谷——開普勒——牛頓三部曲”是重要代表，第一個(gè)層次能夠?qū)扔姓_的挖掘，第二層次在認(rèn)識(shí)上上升了一個(gè)階段和層級(jí)，這兩個(gè)層次都能展現(xiàn)出對(duì)一事一物的有效描述。到了牛頓的時(shí)候，能夠把物體運(yùn)動(dòng)的表面現(xiàn)象上升到具體的物理本質(zhì)，這樣就從轉(zhuǎn)變了表面的形式和內(nèi)涵，牛頓的相關(guān)工作在很大程度上展現(xiàn)出雙重性質(zhì)和價(jià)值，牛頓以太陽系天體運(yùn)動(dòng)看作是一個(gè)十分重要的力學(xué)實(shí)驗(yàn)。隨之，這也成為了力學(xué)形成的重要依據(jù)，最終結(jié)果我們都知道，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力和力學(xué)規(guī)律，其適用的范圍比較廣，同時(shí)這也是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)自然過程中的一個(gè)重要上升階段[2]。

我們可以十分清晰地看出，這三個(gè)層次能夠展現(xiàn)出科學(xué)認(rèn)識(shí)的現(xiàn)代意義，不同的層次都具有自身的特點(diǎn)，也隨之形成了一個(gè)高度。

2.2 天文學(xué)與地學(xué)的分工及研究

從自然科學(xué)層面進(jìn)行分析，天文學(xué)和地學(xué)在實(shí)際的測(cè)驗(yàn)上會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的分工，從廣義角度來說，“天”主要就是宇宙宏觀的總體象征，然而“地”就是一個(gè)比較小的部分，但是這其中也存在一些比較特殊的內(nèi)容。在地上人們是重要的一類代表，在此，就導(dǎo)致地學(xué)在宇宙中擁有了十分獨(dú)特的價(jià)值。在進(jìn)行地學(xué)研究的過程中，相關(guān)研究人員就可以進(jìn)行實(shí)地考察和分析。人們就可以自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，還能夠自行準(zhǔn)備樣品，這些工作都是地以外的天體不能觸及到的。在一般人看來，“地”以外的范圍就可以歸結(jié)為“天”，這就不能進(jìn)行實(shí)地性質(zhì)的考察，也不能進(jìn)行相關(guān)樣品的采集，這樣，與地學(xué)相比就存在了一定的不足，同時(shí)，也正是因?yàn)檫@種需要的存在，天文學(xué)家產(chǎn)生。

觀和測(cè)的能力與技術(shù)存在著很大的聯(lián)系，這是不容分割的。光學(xué)有了進(jìn)一步的發(fā)展，跟隨了技術(shù)的發(fā)展步伐，比如，射電望遠(yuǎn)鏡和干涉儀的進(jìn)步[3]。天文學(xué)的發(fā)展就需要提升觀測(cè)的設(shè)備能力，其中存在的一些挑戰(zhàn)就是技術(shù)和方法的運(yùn)用，從整體上來說，天文波段設(shè)備朝著更好的方向進(jìn)行更新，地面設(shè)備也朝著巨型的方向發(fā)展和邁進(jìn)。

2.3 天文學(xué)與物理學(xué)的關(guān)系及“牛頓型研究”

從牛頓型研究的層面出發(fā)，天文學(xué)就是一個(gè)自然科學(xué)，其主要是把物理學(xué)作為重要基礎(chǔ)，在進(jìn)行物理學(xué)研究的過程中，主要就是對(duì)物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)和相關(guān)規(guī)律進(jìn)行分析和研究，同時(shí)，我們也可以說這是物理學(xué)基礎(chǔ)理論中比較深層的研究。天文學(xué)和其他科學(xué)有著相同之處，在牛頓型的研究之中，能夠?qū)?shí)際測(cè)驗(yàn)的現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)分析和講解，合理運(yùn)用物理學(xué)就能夠解釋相應(yīng)的現(xiàn)象，最終我們明確地看出天文學(xué)是和物理學(xué)密切相關(guān)的。

牛頓在研究萬有引力和力學(xué)定律的時(shí)候，就能夠把相關(guān)測(cè)量內(nèi)容與物理學(xué)的理論結(jié)合在一起，在研究上的突破，主要也還是歸功于天文的實(shí)驗(yàn)。不同的天文現(xiàn)象都有著自身的獨(dú)特個(gè)性，在其中找出實(shí)驗(yàn)所需要的內(nèi)容，并對(duì)其進(jìn)行重點(diǎn)加工和利用[4]。

2.4 天文學(xué)“模型”的幾個(gè)先驗(yàn)條件

（1）宇宙間的物質(zhì)其遵循的規(guī)律具有統(tǒng)一性。天上的和地上的自然現(xiàn)象產(chǎn)生相互引證的效果，在這樣的情況下，我們?cè)谶M(jìn)行自然科學(xué)規(guī)律認(rèn)識(shí)的過程中，就應(yīng)該充分地將其把握。同時(shí)，我們也可以十分清晰地認(rèn)識(shí)到，運(yùn)用天文知識(shí)就可以對(duì)物理學(xué)和其他自然科學(xué)內(nèi)容的規(guī)律進(jìn)行探究和分析。（2）人們居住的地球和太陽系、銀河系并沒有展現(xiàn)出一定的獨(dú)特之處。在宇宙中的事物都沒有呈現(xiàn)出一定的特殊性，比如，任何一個(gè)天文現(xiàn)象，不管處于何種地位，在相似的環(huán)境下，就可以遵循一定的發(fā)展途徑，這樣，天文學(xué)家就可以進(jìn)行探索之旅，堅(jiān)定信念。（3）宇宙之間的物質(zhì)存在和演變等都呈現(xiàn)出了一定的“無限性”。天文觀測(cè)手段會(huì)成為天文學(xué)發(fā)展的動(dòng)力，并在學(xué)科之前進(jìn)行超越。

3 天文學(xué)的發(fā)展規(guī)律

3.1 天文學(xué)研究的目標(biāo)和手段

從本質(zhì)出發(fā)，天文學(xué)的研究思路主要體現(xiàn)在研究的手段設(shè)計(jì)上。通常，手段主要是以一定的工具作為前提和依據(jù)，我們提及的工具就是所謂的觀測(cè)工具和理性工具。這可以成為知識(shí)的代表，可以進(jìn)行相應(yīng)的傳播與繼承，這可以是對(duì)知識(shí)的有效總結(jié)，會(huì)隨著運(yùn)用的次數(shù)逐漸增加。研究工作人員就可以以自己的課題進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，并在工具中找出重點(diǎn)所需要的內(nèi)容，并形成完善的構(gòu)成手段[5]。

在進(jìn)行天文學(xué)研究的過程中，重要的三種儲(chǔ)備就是“技術(shù)工具儲(chǔ)備”、“數(shù)學(xué)工具儲(chǔ)備”和“理性工具儲(chǔ)備”。研究相關(guān)人員其中汲取比較重要的工具，就會(huì)對(duì)工具進(jìn)行創(chuàng)新，最終完成了科學(xué)技術(shù)的相關(guān)研究和分析。同時(shí)，這種工具的創(chuàng)新主要以一定的課題為基礎(chǔ)和前提，另外，工具也可以成為知識(shí)的一種更新和升級(jí)，最終形成良性發(fā)展。

3.2 天文學(xué)的三次歷史性突破

在之前我們提及的天文學(xué)發(fā)展歷史性突破，對(duì)其進(jìn)行了分析，第二次重大探究和升級(jí)，在以物理學(xué)理論基礎(chǔ)為前提的情況下，形成了恒星光度與表面溫度關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。這樣，就能夠?yàn)樘煳牡木唧w實(shí)際測(cè)量提供相應(yīng)的驗(yàn)證和分析，這樣的突破是以對(duì)恒星世界的認(rèn)識(shí)為重要目標(biāo)，能夠把不相互聯(lián)系在一起的恒星和周期表上的化學(xué)元素融合在一起，這樣，就可以更好地融合在模型之中。天文學(xué)家對(duì)中子星的一些言說，就脈沖星的存在，并進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)證，在此，就加劇了模型的權(quán)威性，對(duì)天文學(xué)和物理學(xué)的黑洞探索提供了理論基礎(chǔ)。這其中存在的第三次歷史性的突破主要體現(xiàn)在星系世界的宇宙認(rèn)知上，現(xiàn)階段，正朝著高速的方向發(fā)展和進(jìn)步。宇宙微波背景輻射得到了發(fā)現(xiàn)，理論模型也受到了人們的關(guān)注和認(rèn)可，這其中把物理學(xué)研究內(nèi)容和天文學(xué)探究的相關(guān)努力完美地融合了在一起。

3.3 “大設(shè)備戰(zhàn)略”與“小設(shè)備戰(zhàn)略”

天文學(xué)需要進(jìn)行更多、更深和更廣的探究。當(dāng)前的天文學(xué)家在完成重大設(shè)備建設(shè)的時(shí)候，還在進(jìn)行下一步設(shè)備的籌劃，這樣的就可以歸結(jié)為“大設(shè)備戰(zhàn)略”。這種比較大型的設(shè)備就會(huì)受到人們的關(guān)注和重視，其中也會(huì)展現(xiàn)出比較明顯的局限性。在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，就可以展現(xiàn)出一定的穩(wěn)定性，在遇到問題的時(shí)候就呈現(xiàn)出了比較低的適應(yīng)性，這樣就不能進(jìn)行有效的檢測(cè)，還會(huì)難以進(jìn)行搜索。與大設(shè)備進(jìn)行對(duì)比，小設(shè)備就會(huì)呈現(xiàn)出造價(jià)低、制造時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)，在進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的過程中，小設(shè)備能夠進(jìn)行多次的實(shí)驗(yàn)和升級(jí)，但是，我們還必須要運(yùn)用戰(zhàn)略的眼光去看待。

3.4 天文學(xué)與技術(shù)科學(xué)的關(guān)系

技術(shù)科學(xué)衍生出了技術(shù)，技術(shù)還會(huì)在一定程度上對(duì)物質(zhì)文明進(jìn)行創(chuàng)造，展現(xiàn)出人類的精神文明。現(xiàn)代技術(shù)科學(xué)出現(xiàn)也可以歸結(jié)為人們對(duì)自然科學(xué)的一種認(rèn)識(shí)，在新的經(jīng)驗(yàn)和理論成果涌現(xiàn)的情況下，自然科學(xué)就更好地詮釋了理性工具的實(shí)際價(jià)值和作用。工具是不能缺少的內(nèi)容，但是并不是主體，天文學(xué)作為重要自然科學(xué)的代表，自身就呈現(xiàn)出了實(shí)用貢獻(xiàn)的價(jià)值。在對(duì)相關(guān)技術(shù)科學(xué)進(jìn)行研究的過程中，就會(huì)形成實(shí)用天文的相關(guān)主體，隨之，也有可能形成實(shí)用天文學(xué)。天文學(xué)的自然科學(xué)對(duì)社會(huì)也做出很大的貢獻(xiàn)，為技術(shù)的創(chuàng)造提供了豐富的資源，并成文高新技術(shù)資源。

4 結(jié)語

綜上所述，本文對(duì)天文學(xué)的基本性質(zhì)和發(fā)展規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究，從多個(gè)層面對(duì)其進(jìn)行分析，讓人們能夠?qū)υ搩?nèi)容產(chǎn)生一個(gè)正確的認(rèn)知和理解。天文學(xué)是人類歷史發(fā)展過程中不可忽視的內(nèi)容，它成為了永遠(yuǎn)不能磨滅的重要分支，在今后的領(lǐng)域中，天文學(xué)一定會(huì)有所突破，并最終朝著更好的方向前進(jìn)和發(fā)展，希望本文的研究能夠?yàn)槿藗冋J(rèn)識(shí)天文學(xué)提供幫助。

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