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天文学灿烂星空，浩瀚宇宙，最神秘，最引人入胜；从古至今，不断探索，最持久，最永无止境。办公室：玉泉·教－12：4141Email：jbzhang08@zju.edu.cn联络办法：张剑波教授(理学部－物理系）参考书：教材：宇宙掠影－天文学概要，苏宜，河南人民出版社1.天文学新概论，苏宜，科学出版社（2009）2简明天文学教程，余明，科学出版社（2007）3现代天文学十五讲，北京大学出版社4天文学－物理新视野，Marc.L.Kutner中译本，湖南科学技术出版社5天体物理学概论，向守平，中科大出版社（2008）网上资源：://10.14.122.222/gp/ID：zjbPasswd：zjb课件下载考试方式(开卷)1.平时（听课＋习题）30％2.期末笔试70％3.点名与交习题请注意：可以用电脑做作业，但必须交打印稿。每二周交一次。（分组）期末考试内容1.选择题2.简答题或填空题3.计算题4.叙述题1引言2天文学基础知识3地球与月球4太阳和太阳系5恒星6银河系7天体的演化8星系世界9宇宙学课程概要：1.天文学的发展历史2.天文学的研究对象3.天文学和物理学的关系第一章：引言天文学是一门观测的科学1.1天文学的发展历史天文学历史悠久近代天文学发展迅速发展余地很大新成果还会不断出现老结论可能被修改和推翻三大分支学科天体测量学：测量天体的位置和距离天体力学：研究天体之间的关系天体物理：研究天体的形态、物理状态、结构、化学组成；天体的产生和演化目前天体物理学是主流天文学三大观测波段:•光学天文•射电天文•X射线和γ射线（紫外、红外、中微子、宇宙线）1.2天文学研究对象行星层次：地球月球、其它七大行星（太阳系）小行星、彗星，陨星等。恒星层次：太阳及其它恒星星系层次：银河系、河外星系、类星体、星系群、星系团宇宙整体（可观测的宇宙）行星层次（太阳系为代表）地球，月球。水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和它们的卫星矮行星，小行星彗星，陨星行星层次研究历史1，第谷：测量天体的位置及变化（观测资料积累）2，开普勒发现行星三大定律（资料分析，经验定律）3，牛顿万有引力定律（由天体运行总结出物理规律，成为天体物理的里程碑）太阳系研究的历史及重大进展1.托勒玫－地球中心说2.哥白尼－太阳中心说3.开普勒－行星运动三定律4.牛顿－万有引力太阳系行星的空间探测1.人类要突破只能被动观测的局限2.登月和探测火星，人类对宇宙奥秘的探索是无止境的！有没有生命（或适合生命繁衍生存的条件）？有没有值得开采的矿产？有没有可能成为人类生活、科研的基地？（月基天文台等）地球太阳系恒星层次的研究1，赫歇尔等：恒星的亮度和光谱观测（观测资料积累）2，赫茨普龙和罗素：赫罗图(H-R图）（光谱型－绝对星等）3，爱丁顿、钱德拉塞卡等恒星演化理论（热核聚变理论为核心）丰富多彩的恒星世界（图片）正在诞生的恒星恒星爆炸(新星，超新星）恒星演化的归宿：白矮星、中子星和黑洞恒星的能源恒星的化学成分来源恒星的内部结构恒星世界星团恒星的形成恒星的演化星系层次的研究1，哈勃等发现河外星系＋确定距离（观测资料积累）2，哈勃：哈勃定律（宇宙在膨胀）（经验定律）退行速度和距离成正比3，伽莫夫:大爆炸宇宙论（热核聚变理论为核心）银河系（MilkyWay）银河系大得惊人（10万光年）约有3000多亿颗恒星。银河系外有数十亿个河外星系最远的距离可达150亿光年银河系宇宙岛——河外星系活动星系最遥远的星系空间尺度：从极小到极大最遥远星系银河系邻近恒星太阳地球人类细胞原子质子夸克1026m10-20m10-10m100m1010m1020m时间跨度：从过去到将来向前：太阳的过去、大爆炸、时间的起点向后：太阳的演化、宇宙的未来天文学的研究特点•天文学研究的基础——观测（观察和测量）天文观测是一种“被动”的试验观测→理论→观测•距离极远•时标极长•物理条件极端复杂（温度、密度、压强、磁场）天文学的发展•天体测量学：天体的位置和变化规律毕达哥拉斯，托勒密，哥白尼，第谷，开普勒天文学的发展•天体的运动定律与天体力学天文学的发展•19世纪中叶，天体物理学诞生–天体光度和光谱的测量。–观测技术和理论工具飞速发展。–光学天文学→射电天文学、空间天文学→全波天文学。–量子论、相对论、原子核物理学、高能物理学。1.3天文学与物理学相互促进物理学是天文学的理论基础原子物理学、量子力学、原子核物理学、狭义相对论、广义相对论、等离子体物理学、固态物理学、致密态物理学、高能物理学相对论天体物理学；等离子体天体物理学；高能天体物理学；宇宙磁流体力学；核天体物理学天体和宇宙是物理学的巨大实验室天文观测为物理学的基本理论提供了地球上实验室无法得到的物理现象和物理过程。在宇宙中所发生的种种物理过程比地球上所能发生的多得多。(例子见后）极端物理条件实验室1.如中子星：超高密、超强磁场、超强压力和超强辐射的空间实验室2.引力实验室3.等离子体实验室4.超流超导实验室5.高能带电粒子加速器等天文学与物理学的相互促进20世纪初物理学家预言：1.光线在太阳引力场中弯曲2.水星近日点的运动规律3.光谱在引力场中的红移4.中子星的存在5.宇宙微波背景辐射的存在6.黑洞的存在天文学观测的贡献•万有引力定律；•氦元素的发现；•热核聚变的概念；•白矮星理论•视超光速膨胀现象；•类星体、星系核、射线暴的能源•丰富人类知识体系•时间服务•编制年历和星表•航天服务•太阳活动预报天文学研究的意义习题:1.你为什么选修天文学？2.简述天文学的研究对象。3.简述天文学和物理学的关系。4.天文学研究的主要特征和意义。附录我国天文研究单位1，中科院国家国家天文台北京天文台（密云射电观测站；怀柔太阳观测站；兴隆光学观测站）云南天文台（昆明）乌鲁木齐天文站2，紫金山天文台（本部；青海德林哈射电观测站）3，上海天文台（佘山观测站）4，陕西天文台（国家时间中心）5，南京天文仪器研制中心我国天文教育单位南京大学天文系北京大学天文系北京师范大学天文系中国科技大学应用物理和天文系华中师大物理系天体物理研究所南京师范大学物理系天体物理研究所中国天文学会北京天体物理中心(北方）南京天体物理中心（南方）BreakingNews2006年8月24日在捷克首都布拉格召开的国际天文学联合会大会上投票表诀，冥王星在今后退出大行星历史舞台。按照行星定义委员会提出的方案，确定金星、土星、木星、水星、地球、火星、天王星、海王星为经典行星。太阳系只有八大行星了。BreakingNewsTheNobelPrizeinPhysics2006fortheirdiscoveryoftheblackbodyformandanisotropyofthecosmicmicrowavebackgroundradiation”JohnC.MatherGeorgeF.Smoot1/2oftheprize1/2oftheprizeNASAGoddardSpaceFlightCenterUniversityofCaliforniaGreenbelt,MD,USABerkeley,CA,USAb.1946b.1945