天文学是研究什么的科学

天文是什么？大部分的人对数学、物理学、化学，这些领域都能说得清楚，但是对天文的了解却非常模糊，而且常常和气象学、地球科学、太空科学分不清，甚至还跟占星术混在一起。最古老的科学早期人们从事农耕，生活简单，日出而作，日落而息，到了晚上没有电视可看，手机可以滑，也没有百货公司或夜市可以逛，甚至连电灯都没有。不过因为没有灯光，也就没有光害，夜晚的星空，不受尘世灯光影响，闪亮的星星和壮丽的银河反而格外清晰，它们就成了夜晚说故事的题材。古希腊人把夜空中的星星串连起来，想像成一个个的星座，再将这些星座和神话故事连结，这些精彩的星座故事就一直流传到现在。古代的人一开始可能只是看看星星和星座，然后发现每个季节的星座都不相同，例如春季看到的星座就和夏、秋、冬三季不一样。一些先进古文明对天象的观察，让他们掌握「天机」，进而改善他们的生活，有了好的生活才能发展出强盛的文明。例如，古埃及人会在日出前观察东方的天空，如果看见天狼星比太阳还早升起（称为天狼星偕日升），表示尼罗河即将泛滥。其实尼罗河泛滥和天狼星没有关系，每年8月中旬，天狼星就会比太阳还早升起，每年这个时候南方两千公里外，尼罗河上游的衣索比亚高原正受到季风影响下着大雨，这才是造成下游尼罗河泛滥的原因。每年八月中旬，天狼星会比太阳还早升起，古埃及人知道尼罗河即将泛滥。（Stellarium软体制作）追根究底，造成衣索比亚季风的是太阳，而太阳运行直接影响各地气候。太阳运行造成四季变化，这对农耕渔猎非常重要，动物依照季节变化迁徙，日照长短更影响农作物生长，藉由观察太阳运行，人类才能掌握这些变化，所以天文是最古老的科学之一。天文学的范围早期的人类，把天上的现象或物体都当作天文的一部分，从天上的云、闪电、彩虹、日晕、极光，到太阳、月亮、行星和星星，都被归类为天文学。到了近代，科学家把大气层内的区域划分为大气科学和气象学，所以云、彩虹、日晕、幻日这些大气层内的现象，属于大气科学的一部分。有趣的是，当看到彩虹、日晕、幻日这些现象时，有时还会请教天文学家，这些现象的照片也会在天文相关网站或杂志中发表，虽然这些都是属于大气科学的范围。日晕是大气层里的现象，是冰晶折射太阳光造成的结果。摄影：李昫岱自从1957年人类发射第一颗人造卫星后，许多太空船进入太空探索太阳系的各个天体，于是产生了新的学门：太空科学（或行星科学），太空科学是以研究太阳系为主的科学，研究的对象有行星、卫星、彗星、小行星、矮行星等等。另外，地球科学是研究地球的科学，研究的是地球的海洋、大气及地质，重点是和地球相关的研究。物理学是最接近天文学的科学，实际上天文学是物理学的一个分支，天文学家运用物理学的知识和定律，来解释我们所观测到的现象。天文和物理最大的差别在于，物理通常可以在实验室作实验，而天文却不能，天文学家只能观测「实验」的结果，天文实验可能是「造物者」专属的权利！天文学所研究的范围通常是指我们太阳系以外的区域，包括了恒星、星系和整个宇宙。我们的银河系里有数千亿个恒星系统，而太阳系只是数千亿个系统中的一个，当然广义的天文学包括了我们的太阳系。哈伯太空望远镜拍摄的影像，图中密密麻麻的天体几乎都是一个个的星系。影像来源：NASA物理、气象、地球科学、太空科学、行星科学及天文，这些都是以科学的方法来作研究，只是研究的目标不同。而推测个人命运和运势的占星术并不是科学，占星术跟天文学没有直接的关系。为什么要研究天文？为什么要研究天文？同样的问题也可以问，为什么要研究历史？为什么要研究文学、音乐和艺术？满足人类的求知欲，了解宇宙，了解我们的过去，甚至未来，这跟研究历史相同。对喜欢天文的人来说，宇宙美得像首诗、像幅画，那跟很多人喜欢文学、音乐和艺术是一样的。仰望满天星斗会不会想知道，天上的星星是怎么来？宇宙中有多少颗星星？宇宙有多大？宇宙是怎么来的？真的有外星生物存在吗？这些其实都是天文学家研究、想回答的问题。想像一下，有个小孩发问，宇宙怎么来的？如果只能告诉他，宇宙是盘古开天辟地创造出来的，小孩会满意这样的答案吗？哥伦布能够发现新大陆，除了优秀的航海技术，天文知识也很重要！1503年6月30日，从欧洲出发的哥伦布抵达牙买加，当地的原住民一开始很欢迎他们，还提供食物，但是后来一些不肖的水手欺骗而且偷窃原住民的东西，于是原住民停止供应他们食物。哥伦布从船上的天文年鉴中得知1504年3月1日即将发生月全食，于是告诉原住民如果不再提供食物给他们，神会发怒而且让月亮变红。3月1日晚上，月亮果然如哥伦布所言，变成血红色的月亮，原住民以为神真的生气了，所以赶紧提供哥伦布食物。哥伦布让牙买加的原住名以为神生气了，所以让月亮变成血红色。Author: Camille Flammarion培根说：「知识就是力量」，哥伦布运用天文知识，让牙买加的原住民继续提供食物给他们，如果哥伦布不知道月食即将发生，他们能够得到食物吗？如果牙买加的原住民也知道月食即将发生，那么他们会受骗吗？如果有一天外星人来到地球，告诉我们地球即将毁灭，要我们提供所需，外星人才愿意帮助我们，我们是不是有足够的知识，能够判断外星人说的是不是正确？还是我们只能当牙买加的原住民？不仅仅是月食，早期的人类对其他的一些天文现象也充满恐惧，日食是天狗把太阳吞了，地上的人敲锣打鼓要把天狗赶跑，彗星则是带来厄运的扫把星，避之唯恐不及，流星雨就像世界末日一般，天上的星星都掉下来。不过当我们了解这些天象的来龙去脉，它们反而成为众人追逐的对象，不少人为了看日食，不远千里到世界各地观看这难得天象，彗星更是大家追逐的目标，流星雨发生时，各个观星地点更是人满为患！改变人类的价值观中世纪的时候，欧洲人普遍接受托勒密（Claudius Ptolemy）的地心说，也就是地球是整个宇宙的中心，太阳、月亮及行星都绕着地球运行。文艺复兴时期的哥白尼（Nicolas Copernicus, 1473-1543）提出日心说，认为太阳才是宇宙的中心，地球和其他行星都是绕着太阳运行。布鲁诺（Giordano Bruno, 1548-1600）更进一步地认为，太阳只是太阳系的中心，而它仅仅是银河系众多恒星中的一颗而已。太阳只是银河系中数千亿颗恒星中的一颗，那么我们的银河系是宇宙中唯一的星系吗？哈伯（Edwin Hubble, 1889-1953）证明仙女座星云其实是银河系外的一个星系，而我们的银河系只不过是宇宙中许许多多星系中的一个！宇宙如此的广大，那么它是怎么来的呢？哈伯发现距离我们愈远的星系，远离我们的速度就愈快，不过我们并不是宇宙的中心，而是每个星系都在远离彼此，这推翻了牛顿和爱因斯坦认为宇宙是静止的想法。哈伯的这个发现后来衍生出大霹雳理论，大霹雳理论认为宇宙大约是137亿年前诞生的，从一个非常小、非常炙热的点膨胀到现在的样子。我们的宇宙会继续的膨胀下去吗？是的，而且膨胀的速度还愈来愈快！天文学家不断的改变我们的想法，从自我为中心到接受各种可能，就像所有科学探索的过程，一步一步朝着真理前进。卡尔·萨根（Carl Sagan）建议让远离太阳系的航海家1号（Voyager 1），回头对地球拍摄一幅影像，1990年2月14日航海家1号已经远在冥王星轨道之外，拍摄的影像中地球比一个画素还小！如果不知道地球在影像中的位置，大概没人能找到我们的家在哪里，这个「苍蓝小点」就是地球上的生物世世代代生老病死的地方。蓝色圆圈中的小点就是我们的地球，棕色的条纹是太阳光芒造成的。影像来源：NASA航海家一号离开地球，远离太阳系，飞向宇宙，浩瀚无垠，那里无限宽广，没有束缚，没有限制，更没有疆界，天文科学上许多未知等着我们去探索！文章来源：屋顶上的天文学家

伟大领袖毛主席在光辉哲学著作《实践论》中指出：“人的认识，主要地依赖于物质的生产活动，逐渐地了解自然的现象、自然的性质、自然的规律性、人和自然的关系”。天文学的形成和发展的过程，就是人在生产活动中对自然界逐步了解的过程。天文学是最古老的一门自然科学。恩格斯在《自然辩证法》中指出：“首先是天文学——游牧民族和农业民族为了定季节，就已经绝对需要它。古代人类为了掌握昼夜更替、季节变化的规律、判别方向，为了生产斗争的需要，就有了天文知识的萌芽。中华民族有十分悠久的文化，中国是天文学发展最早的国家之一。古代劳动人民在从事农牧业生产时，为了不误农时，首先懂得利用天象来确定季节。中国古书里就有：“斗柄指东天下皆春，斗柄指南天下皆夏，斗柄指西天下皆秋，斗柄指北天下皆冬”的说法。这里的“斗柄”就是指北斗七星的柄。渔民和航海者利用星星在茫茫的海洋上确定自己前进的方向，利用月亮来判断潮水的涨落…天文工作在现代更有了发展。我国紫金山天文台就有专门的部门，负责编制各种历表，这些历表不仅供给人们日常生活应用，而且更是大地测量、航海、航空等部门所离不开的。时间是人们在生活中经常碰到的问题。近代科学更需要精确的时间记录，天文台就担负了这一方面的工作。解放后在党的领导下，我国在测试工作上，精度已达到世界第一流的水平，正在为生产、科研、军事等方面服务。各种天体是一个很好的实验室，那里有地面上目前所不能得到的宝贵的物理条件，如质量比太阳大几十倍的星球，几千万度的高温，几十亿大气压的高压以及每立方厘米1亿一10亿吨的超密态物质。人们经常从天文上得到启发，然后在地球上的生产实际中加以利用。翻开科学史的记录可以看到：从行星运动规律的总结中得出了万有引力定律；从月亮绕地球运动得到启发，而造出了人造地球卫星；观测到了太阳上氮的存在以后，在地球上也寻到了它，并运用了它；计算新星爆发的能量，发现这是地球上人们所还不了解的能源，如果能运用它，将会给人类带来取之不尽的能源……。由此可见，天文学对近代科学的发展起了推动作用，是人们认识自然，改造自然的重要手段。天文学又是两种宇宙观斗争的焦点，历史上哥白尼曾冲破了数千年反动宗教的束缚，提出了关于太阳中心说，使人类对客观世界的认识前进了一大步。而一切剥削阶级的代表人物，总是企图利用人类对自然界某些规律性的暂时不理解来贩卖形形色色的唯心主义宇宙观，用什么世界的非物质性、宇宙膨胀说，字宙热寂说、字宙在时间和空间上的有限性和人们认识宇宙的不可知性等等唯心主义的反动谬论来对抗辩证唯物主义，对抗马列主义的字宙观来为剥削阶级服务。伟大领袖毛主席深刻地批判了种种唯心主义宇宙观，指出：“所谓形而上学的或庸俗进化论的宇宙观，就是用孤立的、静止的和片面的观点去看世界。毛主席又指出：“事物矛盾的法则，即对立统一的法则，是自然和社会的根本法则，因而也是思维的根本法则。它是和形而上学的宇宙观相反的。”天文学上的每一个发现，都证明了毛主席的光辉哲学思想的无比正确。背离唯物辩证法的宇宙观的任何天文学理论，都是反动的、唯心的、不能成立的。

　　随手翻开一本英文词典，天文学（Astronomy）和考古学（Archaeology）都排在词典的前几页（因为它们都是字母A开头）。　　而今天要讲的这两个学科，一个算自然科学（天文学，在我国学科门类中属于“理学”），一个算人文科学（考古学，在我国学科门类中属于“历史学”，在国外也有被划分为“人类学”的），两者都历史悠久、源远流长，与人类的文明进程一路同行，从早期人类文明的蹒跚学步，到今天人类文明的硕果累累，天文学和考古学也从无到有，逐渐地发展积累，各种研究成果也不断涌现（例如前不久全世界天文圈的大拿们一起联合搞的大事情——宣布人类首次“看到”了引力波，并终于找到了金子的源头了）。　　但是，除此之外，天文学和考古学似乎真的完全扯不到一块去，完全不搭嘎（四声），天文学怎么就会是考古学呢？吃瓜围观的小伙伴们一定认为小编的脑子瓦特了，下边小编就要用事实来回应各位看官啦~各位亲，请自带小板凳赶紧坐好哈~　　（那几位满场来回乱窜卖瓜子、花生、矿泉水的，麻烦也赶紧坐下啦，不要挡到后排的观众）　　天文学的重要研究工具之一是望远镜，通过望远镜收集遥远天体发出的光线，从而得到天体的光谱、测光或成像信息，再从这些信息推算出遥远天体上的各种物理参数（如质量、体积、温度、磁场等）　　450年前的1567年（当时还是我国的明朝，朝廷刚刚下令解除海禁，自郑和下西洋后，100多年过去了，中国商人终于又能自由驾船出海贸易了），位于金牛座的昴星团（又称“七姊妹星团”，距离地球约450光年，因其位于我国古代三垣二十八宿中昴宿的天区位置而得名，现在昴星团的位置属于现代天文学划分的全天88个星座中金牛座的范围内）发出了几缕幽蓝幽蓝的光，经过450年的征途后到达了地球，就成为了人们眼中的“七仙女”，并为此杜撰出各种美丽的传说，但是你知道吗？若非你的视力超乎常人，人们通过肉眼一般只能看到六颗蓝色的星星。　　　　蓝色的疏散星团——昴星团（M45）（Marco Lorenzi）　　　　昴星团（M45）中每颗亮星的希腊名字和离地球的距离（新西兰Spacecentre）　　550年前的1467年（此时还是我国明朝的成化年间，日本刚发生了“应仁之乱”，从此日本进入了“战国时代”），我国《诗经·国风·豳风》 中“七月流火，九月授农”提到的“大火星”（指的是现代天文学中天蝎座的心宿二），一如往常地向宇宙的四面八方发出了红彤彤的光线，其中一小缕飞向地球方向的光线经过550年的奔波，在今年（2017年）上半年的某一天，一不小心就撞入了欧洲南方天文台（ESO）的几台名为VLTI的光学望远镜的视野中，并经过VLTI复杂精密的光路后，再次完美呈现心宿二（Antares）这颗“大火星”的闺房密照，这也是人类首次得以窥视到太阳以外的恒星的表面细节，天蝎座的小心脏一不小心就被人看光光了。　　心宿二的高分辨表面图像（ESO/K. Ohnaka）　　　　心宿二表面的速度场分布（ESO/K. Ohnaka）　　　　太阳的高分辨率表面图像（NASA/SDO/AIA）　　　　艺术家根据心宿二的高分辨率表面图像而绘制的心宿二想象图　　　　天蝎座的心脏——心宿二（图自网络）　　1350年前的667年（此时还是我国的唐朝，皇帝正是武则天的丈夫——唐高宗李治，这年年底，日本第六次派出了遣唐使，前往当时世界上最发达的国家——东土大唐，求取使国家繁荣富强的“真经”），在猎户座大星云（M42）这个质量巨大（约是太阳的10万倍）的弥散气体星云中，新生恒星和光致电离气体发出的光线直接或是经过猎户座大星云的反射，照射向了地球的方向，又过了一千三百五十年，到达了地球，可能正好被某一位爱好深空天体摄影的天文爱好者收入了镜头中，成为他/她的一幅满意的作品。　　　　猎户座和猎户座大星云（位于猎户座腰带3颗星下方不远的那团粉红色云雾状物）　　　　猎户座大星云（M42）（图自牧夫天文论坛，作者onepair）　　7500年前，一颗位于现在金牛座的蟹状星云（M1）（表示是梅西耶天体表中的第一号天体）附近的超新星（SN 1054）（表示是1054年爆发的超新星）爆炸了，爆炸时发出的光线经过近6500年的传播，在我国北宋宋仁宗至和元年（1054年）才到达地球并被宋朝的司天监官员杨惟德记录下来，被称为“天关客星”（天关，是我国古代的星名，位于金牛座；客星，是我国古代对天空中新出现的星的统称，主要指新星、超新星和彗星等天文现象），　　《宋会要辑稿》记载：“至和元年，晨出东方，守天关，昼见如太白，芒角四出，色赤白。”又经过了近千年，“天关客星”逐渐变成了今天的蟹状星云，中间还藏着一颗脉冲星（PSR 0531+21）（表示是一颗脉冲星，其坐标为赤经5时31分、赤纬21度）哦。　　　　M1蟹状星云（超新星SN 1054的遗迹）　　　　M1蟹状星云的多波段图像　　　　5个波段合成的M1蟹状星云　　　　从5个不同波段观测到的M1蟹状星云的动画　　21000年前，位于天鹰座的一对脉冲双星中的一颗（PSR 1913+16）（表示是一颗脉冲星，其坐标为赤经19时13分、赤纬16度）发出了射电辐射，21000年后，PSR 1913+16的射电信号被位于波多黎各的305米口径的阿雷西博射电望远镜接收到，经过对这些信号的分析，发现脉冲星PSR 1913+16的近星点时刻（可以理解为相互绕转的周期）相对于轨道不衰减情形的累计变化量在不断变大，且累计变化量符合广义相对论的预测值，从而在LIGO直接探测到引力波之前，间接证实了引力波的存在。这一次利用脉冲星对引力波的间接证实荣获了1993年的诺贝尔物理学奖。　　　　脉冲星PSR 1913+16轨道近星点时刻相对于轨道不衰减情形的累计变化量（MPG/NRAO）（水平实线是轨道不衰减情形的理论值，黑点是实际测量值， 曲线是广义相对论预测的引力波辐射对累计变化量的影响，可以看出，曲线和实测值吻合得很好，这证明了广义相对论在现有试验测量精度范围内是正确的，同时也间接证实了引力波的存在）　　250万年前，仙女座大星云（其实它是一个放大版的银河系，恒星数量比银河系还多）中的数千亿颗恒星一齐发出各种颜色、或看得见的、或看不见的光芒，穿越了遥远的星系际空间，长途跋涉了250万光年后，终于来到了太阳系，来到了地球。1920年4月26日，在大洋彼岸的美国自然史博物馆，天文学史上一场著名的“沙普利-柯蒂斯之争”正如火如荼地进行着，沙普利和柯蒂斯都是当时天文学界的大V，粉丝众多，两人吵得不可开交，两人在吵吵啥呢？沙普利说银河系就是整个宇宙，仙女座大星云啊、漩涡星云啊什么的都是小天体，是银河系的一部分；柯蒂斯则反驳说仙女座大星云（M31）和其他漩涡星云都应该是独立的星系或岛宇宙，因为观测到仙女座大星云中的新星数量比银河系还要多，因此推断仙女座大星云其实像银河系一样，是一个独立的星系，应该叫仙女座星系才对。两位大V吵了半天，谁也说服不了谁，直到3年后这场吵架才终于见了分晓，柯蒂斯完胜！这是由于年轻的天文学家哈勃（对，就是“哈勃太空望远镜”和“哈勃定律”的那个哈勃，现在他的名字如雷贯耳，但当时哈勃还只是初出茅庐的小鲜肉一枚）从1919年开始用分辨率强大的胡克望远镜对仙女座大星云（M31）进行了多次的观测，终于在1923年时分辨出了M31周边的一些暗弱恒星，又利用M31中的造父变星（Cepheids，是一种变星，其光变周期与光度成正比，通过测量其光变周期，就能算出它的光度[即绝对星等，表示它实际有多亮]，再通过它的视亮度[即视星等，表示从地球上看它有多亮]、绝对星等和视星等的换算关系能够算出这颗造父变星的距离，从而可以测定星际和星系际的距离）确定了仙女座大星云的实际距离，得出的结果与柯蒂斯由新星测定的距离数值相一致，证实了仙女座大星云（M31）其实是星系，柯蒂斯赢得了上世纪20年代天文界大V之战的胜利。实际上，仙女座大星云/星系（M31）仍然是现在人类借助望远镜能从中分辨出单颗恒星来的最远距离的河外星系。　　　　仙女座大星云/星系（M31）（Adam Evans）　　1.3亿年前，长蛇座的NGC4993星系（NGC是星云和星团新总表的缩写，这是这个星表中序号为4993的星系）的两颗中子星在相互绕转，越转越近，向外辐射出引力波，最终它们撞在了一起，合二为一，产生了人类既能“看”到（通过直接探测电磁波的方式）、又能“听”到（通过直接探测引力波的方式）的第一例双中子星合并事件，正式开启了“多信使天文学时代”（多信使=电磁波+引力波）。这也是人类有史以来探测到的第五例引力波事件。在此历史性发现的时刻，中国科学家和天文设备都没有缺席。人类首次窥见了引力波源头的奥秘，并证实了宇宙中的金、银等超铁元素（原子序数大于铁的元素，也就是原子序数大于26的元素）的产生主要是通过中子星合并。此次编号为GW170817（表示是在2017年8月17日观测到的引力波事件）的引力波事件一共产生了1万6千个地球质量那么重的超铁元素，其中包括约1万个地球质量的黄金和铂金！　　　　哈勃太空望远镜观测到NGC4993星系中发生的第五例引力波事件GW170817产生的光学对应体　　　　中国南极巡天望远镜AST3-2观测到GW170817产生的光学信号　　　　中国“慧眼”望远镜对GW170817产生的伽马射线电磁对应体　　20亿年前，这颗位于室女座的名为3C 273的类星体发出了一缕光线，穿越了漫长的宇宙空间（现在3C 273距离地球约24亿光年）后，在上世纪50年代末被观测到，并于1963年通过对其红移的测定确定了它的距离。类星体的发现和证认也是上世纪60年代的四大天文学发现之一。　　　　第一颗被证认的类星体3C 273（ESA/HST）　　74亿年前，一颗十分遥远的Ia型超新星（SN 1998I）爆炸了，爆炸发出的光线穿越了漫长的星系际空间（现在这颗超新星距离地球约190亿光年），在1998年时被观测到并获得了它的光谱，通过超新星的光谱谱线确定了其准确的距离，超新星SN 1998I（表示在1998年观测到的第9颗超新星，因为I是第9个英文字母）和其他数十颗遥远距离的Ia型超新星的发现和对其距离的测定，直接证实了宇宙是在加速膨胀的（现在认为宇宙加速膨胀的主要因素是暗能量导致的）。这一发现也获得了2011年的诺贝尔物理学奖。　　　　证实宇宙在加速膨胀的数十颗遥远Ia型超新星中的4颗　　　　两个课题组根据遥远超新星绘制的哈勃图（横坐标是红移，纵坐标是距离模数，即视星等减去绝对星等）　　（High-Z SN Search Team/Supernova Cosmology Project）　　（两个团队在红移z~1处总计发现了58颗Ia型超新星，作图后发现符合宇宙学常数M=0.3，=0.7的宇宙学模型，即今天的宇宙中物质（物质包括看得见的正常物质和看不见的暗物质）约占30%，暗能量约占70%，M代表宇宙的物质密度，代表宇宙的能量密度，两者之和等于，由宇宙学常数M=0.3，=0.7可以计算出宇宙的减速膨胀参数q（0）<0，这也就说明今天的宇宙是正在加速膨胀！）　　138亿年前，宇宙大爆炸（Big Bang）发生，约38万年后，产生了现在被称为“宇宙微波背景辐射”（CMB）的各向同性的电磁辐射，其特征是和绝对温标2.7K的黑体辐射谱相同，俗称“3K背景辐射”，于1964年偶然被发现，它实际上是宇宙大爆炸后的遗迹，自此以后，“宇宙大爆炸”就从理论假说变成了观测事实，因此“宇宙微波背景辐射”（CMB）被誉为20世纪60年代四大天文学发现之一。发现CMB的两位射电天文学家也因此获得了1978年的诺贝尔物理学奖。除了地面的观测手段，更重要的是通过天文卫星对CMB进行观测，先后有3颗卫星发射升空进行CMB的观测，它们分别是1989年发射的COBE卫星、2001年发射的WMAP卫星、以及2009年发射的Planck卫星，这3颗卫星的观测精度越来越高，对CMB测得越来越准。COBE卫星发现“宇宙微波背景辐射”（CMB）符合黑体辐射形式，在整个天空的大尺度上是高度均匀、各向同性的，但在小尺度上是有温度涨落、各向异性的。现在公认温度涨落起源于宇宙早期的暴胀阶段的量子涨落，COBE卫星的发现使得它的两位主要项目负责人因此获得了2006年的诺贝尔物理学奖。　　　　最初发现“宇宙微波背景辐射”（CMB）的15米号角形接收天线　　　　COBE卫星获得的“宇宙微波背景辐射”（CMB）实测值　　　　COBE卫星测量到的“宇宙微波背景辐射”　　　　WMAP卫星测量到的“宇宙微波背景辐射”（CMB）分布图　　　　Planck卫星测量到的“宇宙微波背景辐射”（CMB）分布图　　　　3颗天文卫星的观测精度比较　　　　宇宙从大爆炸开始的时间线　　发现没有？　　天文学研究的往往是宇宙过去的事情！　　考古学研究的往往是人类过去的事情！　　两个学科都在研究过去的事情，　　所以天文学也是考古学啦，　　只不过它不是“人类考古学”，　　而是特殊的“宇宙考古学”！　　以上，小编完美地证明了天文学其实也是考古学！　　有谁不服来战，哈哈哈哈~哈哈哈哈~　　（魔性的笑声）

十八世纪末和十九世纪初，近代自然科学体系刚刚确立，各门学科都很幼稚，科学发展的主流是分化而不是综合。因此，那时就“把这些自然过程结合为一个伟大整体的联系的科学”，当作历史任务来完成是不可能的。黑格尔和谢林当时企图建立“凌驾于一切科学之上”的“科学的科学”也是根本无法实现的，它只能是自然哲学，而不是科学学。科学学诞生的年代是二十世纪中期，这时正是现代科学技术迅速发展的年代，科学学经过了近代科学长期的孕育，是一门应运而生的学科。我们知道，二十世纪的科学技术，一方面是各门学科继续向专业化方向发展，形成将近二、三千种具体的学科：另一方面，各门分支学科又互相渗透，形成一系列边缘学科和综合性学科。自然科学的高度综合化，把现代科学技术连成统一的整体，自然科学的高度专业化又把科学体系分成更细密的结构和层次。自然科学的整体化趋势和结构的历史演化，把其自身的运动规律愈来愈明显地暴露出来。这样一来，研究科学的运动规律，就不但有了必要，而且也有了可能，科学学就是在这样的历史条件下诞生的。1937年，波兰学者奥索夫斯基夫妇首次提出科学学的名字。两年后，英国贝尔纳教授所写的《科学的社会功能》一书，详细地论述了数量分析方法，科学结构的理论模式以及科学政策和科学管理问题。这部著作实际上奠定了科学学的基础，开辟了科学学的研究方向。科学学诞生的另一个条件，是社会的科学能力的形成和科研领域生产关系的确立。本世纪六十年代，“大科学”兴起。科学研究最后结東了“一张纸加一支笔的个体劳动方式。由数十万名科学家组成的科学劳动者大军，由价值数百亿计的巨型实验技术装备，由多得无法计量的图书、情报资料，以及由千千万万群众性的科教、科研、科普队伍，形成了一种超越科学家个人研究能力之上的集体力量（社会的科学能力），并且构成了全社会范围内的科学劳动结构。这样一来，历史便把科学管理的任务提到议事日程。科学管理经验的总结，更加清楚地显示出科学的规律来，科学管理充当了科学学诞生的助产士。因此，我们有足够的理由认为，科学学是现代科学技术高度发展的产物，是社会生产发展的一定阶段的必然结果。科学学的生命力同现代科学技术一样是无穷的。它的巨大的实用价值和理论意义，促使各国学者都来研究科学学。1964年，英美学者为了纪念贝尔纳《科学的社会功能问世二十五周年，专门出版了一本名叫《科学的科学》论文集。1965年，贝尔纳和麦顿在第一届国际科学史大会上联名做了《在通向科学学的道路上>的报告，论述了科学学的研究对象，意义和性质，以及未来发展的方向等等。1971年，在第十二届国际科学史大会上，成立了科学学的国际组织一国际科学政策研究委员会。该会于1975~1977年先后在德国、法国、波兰举行了有关科学学的国际讨论会。目前。苏联、东欧和西方几个主要资本主义国家，都成立了专门的科学学组织，出版了大量有关科学学的著作和期刊。这些事实都说明，科学学已经成为国际上公认的新的独立学科。那么，科学学到底是研究什么的呢？简单地说，就是研究科学自身结构及其运动规律的学问。科学学是研究科学的科学结构（或知识结构）的演化规律，并且利用这些规律来预测各门学科的发展趋势，预测新学科的生长点，借以选择正确的研究方向。这个分支学科叫科学结构学。比如，我们经常遇到的“物理学和化学那一个更基本”的问题，“力学应不应当算做基础科学”问题，都是科学结构学所要研究的重大课题。这些间题，有点像天文学上早期提出的“月亮和星星谁远谁近”的问题。当时，天文学是没有能力解决这些问题的。但是，后来人们发现了万有引力定律，可以用科学的方法测定天体的远近距离。这样一来，分布在天球上的杂乱无章的天体就有了次序了。它们之中有的属于太阳系，有的属于银河系，有的属于总星系，等等，后来，人们又根据它的温度和光谱来推算它们的年龄，形成天体演化的概念，天文学逐步形成一门严密的科学。现在，科学结构学有点像天文学的早期状况。人们对两、三千种分支学科发生浓厚的兴趣，试图从它们的相互关系当中找出结构层次和演化规律来。但是，目前还没有找到科学的方法来对数千种分支学科进行“分类”。反映到各国科学管理当中，就是学科分类的任意性甚大，争论也十分激烈。正因为现代科学管理的需要，才引起科学学家们对这一课题的高度重视。又比如，“基础科学、技术科学和应用科学的关系”间题，这也是各国科学管理中常遇到的困难问题。反映到科研经费上，各国对三大学科的投资比例各不相同。苏联的比例为1：4.7：2，而美国则为1：1.4：4.6。三大学科门类的比例关系究宽有没有客观标准？各国的具体标准是否一样？这些都需要科学结构学加以研究。目前，人们提出的三大学科的立体结构模型正是解决这一问题的大胆尝试。它试图用结构参数的方法来寻找其中的最佳比例关系。研究科学发展的动力，即社会的科学能力问题，也是科学学的个重要任务。所谓“科学能力”，就是推动科学加速发展的内在动力。通常我们都知道，用相等的科学投资，在不同的国家会产生不同的科学效果。科学能力水平高的国家，少量投资可以得到比较多的科研成果；科学能力低的国家，投资虽多，成果仍然寥寥无几。这是为什么？还有，近代科学的发展，各国是不平衡的。这一个国家科学兴起，那一个国家科学衰蓉，彼此起伏，波浪前进，互相赶超，竞争榜魁造成个又一个科学中心。试间：是什么因素决定各国科学的兴起和衰落呢？用什么办法来衡量赶超速度呢？这又是现实生活向科学能力提出的一个重大课题。科学能力学包括的内容甚广其中主要的是研究科学人才间题，研究科学家队伍形成的集团研究能力问题，研究科学家创造性心理学间题。因为科学劳动是一种创造性劳动，它比任何一种物质生产劳动都更需要人的主观能动性和高度创造力。如何有效地发挥个人的创造力，显然需要研究创造性心理活动。比如，信心在科学研究中的重要性问题。同样是两个能力相同的科学家，一个对自己的工作，信心百倍，大胆创新：一个对自已的课题，谨小慎微，生怕触犯权威，结果也会是很不相同的。怎么样才能使科学家在最佳的心理状况下工作，最大限度地发押其创造力，这就成了科学能力学所要研究的重要课题。科学还要研究科学与社会的关系问题，这里就不做介绍了。

十二地支是古人根据木星来确定的，因为木星围绕太阳公转的周期为 12 年，古代中国称之为岁星（亦称太岁），与地支相同之故。为什么古人非要盯住木星来研究地球和木星之间的关系进一步来研究地球上的万事万物产生发展变化的规律呢？现代天文学的研究对这一问题给了一个科学的解读：木星，为太阳系八大行星之一，距太阳（由近及远）顺序为第五。木星在太阳系的八大行星中体积和质量最大，它有着极其巨大的质量，是其它七 大行星总和的 2.5 倍还多，是地球的 318 倍，而体积则是地球的 1,321 倍。木星是天空中第四亮的星星，仅次于太阳、月球和金星（在有的时候，木星会比火星稍暗，但有时却要比金星还要亮）。而重要的一点是因为木星的强大引力把来自 太阳系以外及太阳系内部有可能对地球形成威胁的 99%的小行星、彗星等给拦截 了，为生命在地球上的演化创造了一个安全的环境。根据科学家的计算，如果 没有木星，地球受撞击的机率是现在的 1000 倍以上。没有木星，地球上就不会有生命的产生。没有木星，即使地球上产生了生命也不会存在长久。木星就是地球生命的保护伞。对地球影响最大的是太阳，其次是月亮，第三就是木星。十二地支实际上就来源于木星围绕太阳的公转周期为 12 年。我们所知道的子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥十二地支并不是我们看到的十二生肖的故事的演绎。也不是古人讲的子代表的是老鼠半夜出来等，这只是一种形象化的说明。十二地支真正代表的是木星、地球、太阳它们三者之间相对的位置关系。当木星、地球、太阳它们三者之间相对的位置关系不同的时候，来自宇宙中这种“生命原动力的能量”因为木星的位置不同而使这种“生命原动力的能量”对地球“作用的强度和作用的方式”具有很大的差异性。既然地球每年获得的“生命原动力的能量”的“作用的强度和作用的方式” 不相同，古人就把木星、太阳、地球三者之间的运动变化规律分解为 12 种类型12 种构图，那么地球上的生命在某一年出生的人和另一年出生的人他们获得的“生命原动力的能量的强度和作用方式”是不同的，这也就导致了子年生的人和 丑年生的人和寅年出生人的人命运有差别，这就是属相不同命运不同的根本原因。关注我，喜欢就给作者点个关注、分享，你的支持是我连载的最大动力，为你分享更多吕氏科学风水八字内容~

昼夜交替，四季循环，人们生活在自然界中首先就接触到天文现象。明亮的太阳、峧洁的月光、闪烁的繁星、美丽的日食……这些都给人们提出了无数疑问：我们生活的地球是怎样的？它在宇宙中占有什么地位？哺育万物生长的太阳是怎样的？它会灭亡吗？我们头顶上蔚蓝的天等又是什么东西？在它的外面还有什么？那嵌在漆黑夜空中的闪闪明星又是什么？除了我们地球之外，别的星星上还有没有生命？我们是否可以与“天外来客”握手言欢？……这些间题是需要人们花很大的努力去探讨、研究的。天文学的形成和发展过程就是人们在生产活动中对自然界逐步了解的过程。天文学是最古老的一门自然科学。恩格斯在《自然辩证法》中指出“首先是天文学一一游牧民族和农业民族为了定季节，就已经绝对需要它。”古代人类为了珦定昼夜更替、季节变化的规律，为了判别方向，为了生产的需要，在生产实践中，就逐渐有了天文学的萌芽。中华民族有悠久的文化，我国是天文学发展最早的国家之一。古代劳动人民在从事衣牧业生产时，为了不误农时，首先懂得利用天象来确定季节。中国古书里就有：“斗柄指东天下皆春，斗柄指南天下皆夏，斗柄指西天下皆秋，斗柄指北天下皆冬”的说法，这里的“斗柄”就是指北斗七星的柄。以前的渔民和航海家利用星星在茫茫的海洋上确定自己前进的方学技术利用月相来判断潮水的涨落…利用月相来来判断潮水的涨落.....天文工作在现代更有了新的发展。天文台设有专门的部门，负责编制各种历表。这些历表学上的不仅供给人们日常生活应用，而且更是大地测量、航海、航空、科学研究等部门离不开的。时间是人们在生活中经常碰到的问题。近代科学更需要精准的时间记录，天文台就担负了这一方面的工作。解放后，我国的测试工作，精度已达到世界第一流的水平，可以提供给生产、科研、军事等方面应用。各种天体是一个理想的实验室，那里有地面上目前所不能得到的宝贵的物理条件，如质量比太阳大十几倍的星球，几十亿的高温，几十亿大气压的高压以及每立方厘米几十亿吨的超密态物质。人们经常从天文上得到启发，然后在地球上的生产实际中加以利用。翻开科学史的记录可以看到：从行星运动规律的总结中得出来万有引力定律；从月亮绕地球运动得到启发，制造了人造地球卫星；观测到太阳上氦的光谱线后，在地球上才寻找到它；从计算机新星爆发的能量，发现了人们还不了解的能源，引起人们的探索，如果利用他，将会给人类带来无穷的财富....

天文学可能是最古老的科学。世界各地的古代文明无一不例外都关注着天空和星星，但是直到17世纪的科学启蒙时代的到来，天文学家才能够掌握天空的实际情况。这些新发现最终将促进我们不断去探索宇宙新天地。今天拥有的宇宙丰富而迷人的图画，离不开那些开创性的发明或发现。不得不说天文学上开创性的东西在宇宙研究领域是重要里程碑。10、第一颗猜测的星星就像太阳人们已经绘制了数千年的恒星图，但是在大多数时间里，没人知道它们是什么。直到16世纪，人们才意识到恒星与太阳是一样的，但是距离确实非常遥远。1584年，意大利哲学家乔治·布鲁诺（Giordano Bruno）提出了很多我们现在所熟悉的正确理论。他说，恒星就像太阳一样，离地球很远，甚至可能在固定轨道上有像我们这样的世界。他还猜测宇宙可能无限大。在16世纪，在天文学问题上如果比较激进的话是会引来麻烦的。天主教会于1592年监禁了布鲁诺。八年后，他被烧死。在接下来的一百年里，他的想法理论被科学家普遍接受。9、首先定义用于测量恒星间距离的术语“光年”当科学家们开始关注星星之间的的距离时候，他们心中就有了疑问：到底星星之间的距离有多远？第一次测量恒星之间距离的是俄罗斯天文学家Friedrich Bessell。他测出的恒星叫61天鹅座（Cygnus），其测量值相当于站在旧金山，看着纽约的一个披萨，然后算出距披萨有多少英里。1838年，他使用所谓的视差技术得出了10.3光年的距离，与现代所测量到的11.4光年相差不大。当时真是一个惊人的距离。总体而言，贝塞尔为天文学做出了巨大贡献，他为后人描绘了惊人的50,000颗恒星的位置。8、第一台望远镜第一项望远镜专利是由荷兰眼镜制造商汉斯利珀希（Hans Lippershey）申请的。1608年，他创造了一种能够产生3倍放大率的设备。但是，像所有重大技术突破一样，望远镜的发明也引起争议。这也是显微镜发明的故事，因为那时两种仪器都是同一技术。利珀希（Lippershey）的米德尔堡（Middelburg）镇也是汉斯（Hans）和扎卡里亚斯·扬森（Zacharias Janssen）的故乡，后者是一对父子镜头制作团队，他们对这项发明极其不满，并指责利珀希（Lippershey）犯有许多罪行。另一位荷兰眼镜制造商，阿尔克马尔（Alkmaar）的雅各布·米蒂乌斯（Jacob Metius）在几周后申请了与利珀西（Lippershey）类似的专利。荷兰的眼镜制造商们之间忙得不可开交，他们争论谁拿出了这种放大装置，实际上他们都没有对它进行任何天文学的研究。这项著名的荣誉归功于伽利略，我们先前已经讨论过其无数成就。伽利略的望远镜最终能观察的距离达到了原始望远镜的10倍。7、小行星首次发现太阳系中有超过一百万颗小行星。通常这些行星都非常小。最大的是谷神星（Ceres），它位于小行星带中，是一个矮行星，跟月球相比只是一小部分。因为它们是如此之小，以至于天文学家直到1801年才真正发现它们。瑞士科学家朱塞佩·皮亚齐（Giuseppe Piazzi）正在观察恒星，当时他注意到一个相对微弱的恒星一直在运动。经过几周的观察，他认为也许他发现了一颗没有尾巴的彗星，尽管后来被归类为行星。实际上，事实并非如此，就像他发现谷神星一样。在某些方面，早期的天文学家认为小行星是令人讨厌的事情。他们习惯在星星照片上留下条纹做标记，这些小行星获得了“天空害虫”的绰号。在近100年后发现了地球附近的第一批小行星，为“深度撞击”和“世界末日”等研究开启了道路。6、光谱的首次使用“在所有物体中，行星是在我们看来变化最小的行星。我们可以通过肉眼确定它们的形式、距离、体积和运动，但我们对其化学或矿物结构一无所知。”法国哲学家奥古斯特·孔德（Auguste Comte）在1842年这样写道。当时，弄清楚它们是由什么组成的，就意味着要把它们送入实验室，这对于恒星和行星来说是不可能的。纠正Comte错误的技术被称为光谱学。从根本上讲，这是一种使光线通过光栅到达表面并产生线条图案的方法。每个元素发出不同波长的光，每个波长产生不同的线条图案。在星光（或来自其他任何地方的光）上传播的过程中，即使在距离遥不可及上，也可以确定天体的组成。19世纪初发明这项技术的人是约瑟夫·冯·弗劳恩霍夫（Joseph von Fraunhofer），他用它来分析日月光。弗劳恩霍夫（Fraunhofer）还创建了高度计，该高度计允许Bessel进行距离测量。5、太空中物体的第一张照片肉眼观察能够获取产生关于太阳系的大量信息，但是它有一些显着的局限性。19世纪摄影技术的发明对天文学家来说是一个巨大的福音。第一个将照相机对准天空的人是1839年的路易斯·达盖尔（Louis Daguerre）。他通过在天空中慢慢跟踪月亮的方法来绘制了月球照片。不幸的是他的实验室不久后就被烧毁了，所以我们没有他的工作记录。幸存下来的最古老的月球照片是约翰·亚当斯·怀普尔（John Adams Whipple）于1851年制作的。达盖尔的贡献仍然得到认可，因为照片的类型被称为“daguerreotype”。4、可见光谱之外的首次测量到摄影和肉眼观察都有共同的局限性，它们都依赖于可见光谱。如今，天文学家从电磁频谱一端的无线电波到另一端的伽玛射线观察天空中的一切事物，从而为我们收集提供了有关宇宙的大量信息。英国物理学家威廉·赫歇尔（William Herschel）在1800年发现了波长比光稍长的红外光。这是我们注意到的第一个来自太空的不可见辐射。查尔斯皮亚齐·史密斯花了半个多世纪测量从月球辐射的可见光，他在1856年做出了非常大的贡献，在1870年由罗斯的第四伯爵使用的红外测量估算出月球表面的温度为500°F（尽管我们现在知道白天约为250°F）。正如当时的英国杂志《旁观者》所写：“从科学中得知，满月是如此炽热，以至于我们所知的任何生物都无法长期与她受热的表面接触，这真是有趣。这是科学使我们尊重卫星的最新消息。”3、日食的首次预测很多人最早注意到的关于天堂的事情之一就是它们遵循了某种模式。如果他们开始发明发条，他们可能会把它用作陈词滥调的类比。能够预测行星将在何处的能力早于任何人对它们是什么的概念。我们能够预测的最令人印象深刻的天上奇观是日食。在公元前585年，米勒泰勒斯（Thales of Milete）预测了一个日食的出现。希腊历史学家希罗多德斯（Herodotus）记录说，泰勒斯预测的日蚀与两个帝国在如今的土耳其之间的战斗相吻合。日蚀使士兵放下武器，不久之后又签署了和平条约，结束了15年的战争。不幸的是，天文事件不再能够解决国际冲突。2、光速的首先次测量贝塞尔（Bessell）对61天鹅座的距离进行观测，他之所以能够这样做，是因为他知道光速这个概念。丹麦天文学家奥勒·罗默（Ole Roemer）大约在两个世纪之前就观察到了这一现象。那时，人们还是质疑光是否具有速度，因为许多自然哲学家认为光在点之间的运动是瞬时的，或者它是如此之快以至于没有任何实际的区别。罗默一直在测量木星的月蚀以达到航行目的。他发现，在多年的历程中，日食发生的时间比预计的晚于地球距木星轨道最远的时间，而日食发生的时间早于行星相对较近的时间。罗默（Roemer）认为这可能是因为当距离更大时，光到达地球所需的时间更长，反之亦然。荷兰科学家克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens）对Roemer数据进行的一些粗略计算得出，光的数字每秒为210,824公里（131,000英里），与真实的数字299,792公里（186,000英里）相差不远。1、别的星系首次被观察到除了我们自己的银河系外，我们注意到的另一个银河系的最早记录还可以追溯到公元964年。是由波斯天文学家Abd-al-Rahman Al Sufi进行观察的，他发现了我们最近的邻居Andromeda（仙女座），称其为“小云”。1924年，哈勃在天文学家仙女座上尝试用他的望远镜观察，并利用对恒星亮度的测量来确定它距离地球有860,000光年，远远超出了银河系的边缘。那时，有人错误的认为银河系实际上可能是宇宙的范围。

如果问一个孩子：“你将来想做什么啊？”很多时候，他会说“我想做科学家”面对孩子天真的愿望，却有一个问题摆在我们眼前：“究竟什么是科学？”北京大学教授吴国盛就用《什么是科学》回答了这个问题，而这个问题的答案还是要从历史中去寻找。我们心目中的科学的概念来自日本。当“科学”经过日本这个二道贩子贩卖进来以后，整个词都出了歧义：科学成了一个正面价值的批评标准，其次是科学变得非常实用和应用，“科学”与“科技”混用，“科技”又与“技术”搅在一起，“科学”本身变得与源头完全不同。为了解决这个歧义，作者在德语那边找到了一个标准的答案：科学是对事务系统的理性探究，是确定性、可靠性的知识体系。这个科学传统的来源，是古希腊。东西方的差异在轴心时代就已经打下，希腊与东方的地理环境不同：山多平原少且临海的希腊产生的是航海与商业文明，这种变动不居的生活带来的是个人，个人的兴盛，而协调与处理个人之间的关系又产生了“契约”，契约下产生的是古希腊式的自由。在轴心时代的希腊，苏格拉底、柏拉图、亚里士多德的贡献就是在追求知识，认识这个已经是“个人”的自己，认识自己的过程是不需要什么功利之心的，这就是后世的“科学”。非实用的，这是演绎的，这是采用大量数学工具的，这是更是追求一个模型与确定性的（比如天文学）。东方，这些都没有，天文学只是记录，放弃了对规律的探寻，数学与西方在这里就已经分道扬镳，技能树出现明显不同，当苏格拉底他们指引着人们探寻自身的时候，儒家则在指引着人们指向他人，指向调节人际与整体。二者本无高下，毕竟土壤就不同。当西罗马在蛮族的潮水中灭亡，欧洲进入中世纪，科学怎么样了呢？宗教是科学的另一个源头，是中世纪的宗教给予科学以及科学家探索的共同体，这就是大学。大学带来的是共同体、是基督教世界普世的学问标准，是技艺的基础，这种技艺不是专业，而是我们后世所认为的人文，大学的探究方式也延续下来。西方大学体系对东方影响巨大，不说别的，学位服和答辩，就来自于此。中世纪产生的经院哲学最终轰开了现代科学的大门，黑死病的爆发让人们开始怀疑，宗教改革和文艺复兴在这里开始提出解决方案——现代性——也就是人类中心主义/征服自然/社会契约。黑死病带来的还有一样东西：欧洲人开始为了节约人力而发明更先进的工具。而这些观念让欧洲人开始进行数理实验，物理学爆发，数学爆发，人类认识世界的观念开始了数学化、空间化、时间化和机械化。人类历史迈入更新的时代，这种观念也带来了现代性的危机。除了这两个来源之外，西方的博物学传统也为科学的进步作出了贡献，更是为弥补现代性危机起到了作用。而这一切看过去，几乎全部是外来的。“科学是在西方语境下自我演绎、自我进化的一种特定的文化现象。”科学研究的动力来自对自身的探索，来自好奇。

自古以来，宇宙一直就是人类最大的研究课题。这个大课题，不仅吸引了一批又一批最优秀的科学家，使他们耗尽自己毕生的心血和精力，而且也吸引着每一个“凡夫俗子”，举凡涉及宇宙的任何话题，从“天仙配”、“七夕相会”到阿波罗登月、飞碟，都会使他们无一例外地产生强烈的兴趣。的确，再也找不到第二样东西能像宇宙这样引起人们的普遍兴趣和关注。无论是牙牙学语的孩童还是古稀老人，在仰望星空时都会情不自禁地产生种种奇妙和神秘的感觉，提出无穷无尽的问题。于是，美妙无比的遐想、诗歌诞生了，神秘的宗教诞生了，天文科学也诞生了。天上住着什么人？住着神仙！玉皇大帝、王母娘娘、月宫嫦娥、如来佛、观世音、五百罗汉、上帝、真主……这无数的中国的、印度的、西方的。阿拉伯的神仙们。天上是什么样子？那里处处是仙山琼阁，有着无数的奇花异草、珍禽怪兽、琼浆玉液。这是宗教和一般人的回答。科学家们考虑和回答的却是另外一些问题：字宙有多大？有限还是无限？是什么样子？字宙是怎样起源、怎样演化的？将来会演化成什么样子？宇宙的结构是怎样的？等等。对这些问题探索的结果，形成了庞大的天文科学。但是，可以毫不夸张地说，这些问题的难度是首屈一指的。它们的解决，不是几个人，也不是几代科学家所能完成的，需要许多代科学家前赴后继地不断努力。它们都是一些亘古的大课题。让我们从身边开始去逐步接触这些问题。我们的身边就是地球。尽管人类现在已造出了航天飞机、人造卫星、宇宙飞船，但在每个人眼里，地球仍然是一个庞然大物。地球的确大，它的半径就有6371公里。如果离开地球，我们就进入了太阳系，进入到一个比地球大许多倍的世界。如果跨出太阳系，我们就进入了恒星世界。这个恒星世界有多大，留到后面再说。只说离太阳最近的一颗恒星，它是我们的紧邻，所以天文学家把它叫做比邻星。更远的恒星，距离就更大了。显然，“公里”这把尺就嫌太小了。于是，天文学家就寻找更大的尺。在天文学里，经常使用的大尺有以下2种。第1种叫天文单位，1天文单位等于太阳与地球之间的距离。第2种叫光年，1光年就是光在1年中所走的距离，它等于63240天文单位。比邻星和我们相距4.3光年。1光年是多大的距离呢？我们熟知的织女星离我们是26光年，假设有朝一日我们和织女星之间建立了无线电通讯联系，无线电波一来一回就要花费52年的时间。那么，即使一个人能活到100岁，他一生中也来不及和那边交谈两次。如果我们要到邻居一—比邻星那里去串串门，路上要花多少时间呢？计算表明，如果从地球上发射一艘能飞出太阳系的宇宙飞船，它至少应具有16.7公里/秒的速度。假定飞船始终保持这个速度直线飞行，那么，它要花77000年才能到达“邻居”的家。我们到哪里去找这样长寿的字航员呢？民间传说中的牛郎星和织女星相距16光年，它们即使通一次话也得32年时间，还怎么来得及每年七夕相会一次呢？还有一点也是很有趣的。我们现在接收到的织女星的光，是它在26年前发出的。就是说，我们今天所看到的是26年前的织女星。如果我们想一睹它今天的“芳容”，还要等到26年以后。其它的星也莫不如此。以上就是我们用来量天的几把“尺”。有了这几把尺，我们似乎可以问问宇宙有多大了，其实不然。要问字宙有多大，就得先弄清楚宇宙究竟有限还是无限。因为，只有当宇宙是在有限的情况下才能谈论它有多大。然而，“宇宙有限还是无限”是人类探索了几干年的大难题。这个问题使人类花费了不计其数的智慧、精力和时间，而且还经历了一次又一次的反复。还有，这个问题涉及到许多方面，如果对这些方面的情况缺乏必要的了解，要想理解人类在这个问题上至今所取得的成就，也是很难微到的。