物理学和天文学
物理和天文｜Physics and Astronomy
关于TIMES英国大学的排名及最佳物理学和天文学专业的排名
关于TIMES英国大学的排名及最佳物理学和天文学专业的排名 近日，英国大学综合排名中文版(The Times and Sunday Times good university guide league table )新鲜出炉。英国共有123所大学上榜，本次排名剑桥和牛津并列第一，其他学校排名变化显著，拉夫堡大学、利兹大学、苏塞克斯大学上升;而约克大学、布里斯托大学、莱斯特大学名次有所下降。 英国大学综合排名物理学和天文学专业排名根据5项指标进行综合评分，最终总分靠前的英国大学荣誉上榜。评分指标分别是：1、学生的满意度;2、科研水平;3、入学分数;4、毕业率;5、总得分。 以下为2015年英国大学综合排名物理学和天文学专业排名：排名综合排名学校学生满意度科研水平录取成绩毕业率总得分11=University of Cambridge87.438.366586.6100.0215University of Birmingham91.133.355587.997.0310University of Bath89.736.751290.196.94=3University of St Andrews90.238.355582.096.74=12Lancaster University94.740.052176.496.766Durham University85.833.362184.495.571=University of Oxford84.231.763186.795.184Imperial College London81.935.060387.794.6922=University of
论天体物理学及其对未来发展的重要作用
论天体物理学及其对未来发展的重要作用 11级物理2班黄健根1107020051 摘要:天体物理学是应用物理学的技术、方法和理论，研究天体的形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的天文学分支学科。它分为：太阳物理学、太阳系物理学、恒星物理学、恒星天文学、星系天文学、宇宙学、宇宙化学、天体演化学等分支学科。另外，射电天文学、空间天文学、高能天体物理学也是它的分支。多年来，随着世界人口的不断增加，资源不断的消耗，人们的生存环境日益缩减，资源也愈加匮乏。越来越多的国家将希望寄托于地球外部的空间，这进一步促进了天体物理学的发展，理论天体物理学的发展紧密地依赖于理论物理学的进步，几乎理论物理学每一项重要突破，都会大大推动理论天体物理学的前进。二十世纪二十年代初量子理论的建立，使深入分析恒星的光谱成为可能，并由此建立了恒星大气的系统理论。三十年代原子核物理学的发展，使恒星能源的疑问获得满意的解决，从而使恒星内部结构理论迅速发展；并且依据赫罗图的实测结果，确立了恒星演化的科学理论。 关键词：天体银河系特殊行星星系集团同位素 引力原子核等离子体星系空间 引言：本学期开展了物理学史着门课程,陈老师给我们讲述了有关内容，以下是我对天体物理学及其对未来发展的重要作用的论述。 （一）天体物理学的有关介绍 从公元前129年古希腊天文学家喜帕恰斯目测恒星光度起，中间经过1609年伽利略使用光学望远镜观测天体，绘制月面图，1655～1656年惠更斯发现土星光环和猎户座星云，后来还有哈雷发现恒星自行，到十八世纪赫歇耳开创恒星天文学，这是天体物理学的孕育时期。十九世纪中叶，三种物理方法——分光学、光度学和照相术广泛应用于天体的观测研究以后，对天体的结构、化学组成、物理状态的研究形成了完整的科学体系，天体物理学开始成为天文学的一个独立的分支学科。 天体物理学是应用物理学的技术、方法和理论，研究天体的形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的天文学分支学科。 天体物理学分为：太阳物理学、太阳系物理学、恒星物理学、恒星天文学、星系天文学、宇宙学、宇宙化学、天体演化学等分支学科。另外，射电天文学、空间天文学、高能天体物理学也是它的分支。 利用理论物理方法研究天体的物理性质和过程的一门学科。1859年﹐基尔霍夫根据热力学规律解释太阳光谱的夫琅和费线﹐断言在太阳上存在著某些和地球上一样的化学元素﹐这表明﹐可以利用理论物理的普遍规律从天文实测结果中分析出天体的内在性质﹐是为理论天体物理学的开端。理论天体物理学的发展紧密地依赖于理论物理学的进步﹐几乎理论物理学每一项重要突破﹐都会大大推动理论天体物理学的前进。二十世纪二十年代初
2020物理学和天文学回国就业前景解析
2020物理学和天文学回国就业前景解析 物理学和天文学解决了宇宙的基本问题：宇宙是如何开始的？它是什么做的？它是如何工作的？如果试图找出其中一些问题的答案听起来很有趣，那么这就是你学习中最大的获得，除了巨大的收获，那么回国后的“经济收获”会怎样的呢？将为您详细介绍。 物理学是一门激动人心的学科，是现代社会发展的基础。该学科的应用范围从非常纯粹到非常实用，物理学位在科学研究和技术发展以及各种其他专业领域开辟了广泛的有益职业。相当数量的毕业生继续接受研究生教育，或直接依赖其专业技能的就业。 学生还可以在职业生涯中找到工作，因为他们在课程中获得了一般技能，如逻辑思维，解决问题，计算能力和计算机知识。例子包括咨询，财务，计算机编程和会计，以及管理和行政职位。 1.物理学解释了世界 了解为什么天空是蓝色的。找出世界如何发展。了解为什么全球变暖将使阿拉斯加人的雪地靴换成人字拖鞋。如果你足够好，你甚至可能破解生命的意义。可能性是无止境。 2.研究生前景 我们的研究生前景排名通常平均在60-70%左右。物理与天文学排名前10位的大学都有超过80%的前景，这意味着你在完成本科学位课程后会有很高的专业水平就业率或进一步学习。 3.解决问题的能力
一个普遍存在的术语，当人们无法用其他任何东西填充其他任何内容时，人们会把它们放在他们的简历上，但对于物理学毕业生来说，你几乎可以解决任何问题。许多学过物理的人发现它有助于他们培养批判性思维和解决问题的能力。它让你非常有用。 4.出国工作 相当多的课程不仅允许工业一年，而且可以允许它被带到国外。对于大多数人来说，这将是在英语国家，如爱尔兰或美国，但如果你也说外语，可能性进一步开放。 5.国际技能 世界是一个小而多样的地方，既更加全球化，又同时将人们分开。对宇宙的了解以及如何对其进行研究提供了可应用于当今世界任何国家或文化的技能和知识。 6.多才多艺 物理学家不必过于紧密地坚持他们的主题。你可以成为一名数学家，任何学科的工程师，确实可以接受大多数科目和主题。探索宇宙，开发激光技术，解决世界能源危机 - 等等。如果您是多技能型，请尝试联合学位。 7.困难但令人印象深刻 物理学让你对大学招聘人员，未来的雇主，以及大脑开启的任何小伙子/小姑娘更有吸引力，并关注聪明才智。如果你知道斯蒂芬霍金，那么你可以站在醉酒的人们面前不断地问你们，然后考虑物理学和天文学。 例如，宇宙学是对宇宙的起源，演化和最终命运的研究，而天体物理学则关注充满它的恒星，而空间科学则是对我们当地行
881-天体物理学
881-《天体物理学》考试大纲 一、试卷满分及考试时间 试卷满分为150分，考试时间为180分钟。 二、试卷的内容结构及分值分布 填空题 10% 选择题 10% 名词解释 20% 简答题 30% 证明、计算题 30% 三、考察的知识及范围 (一)宇宙概观 了解天体物理学的研究对象，不同层次的天体系统的基本性质，包括太阳系、恒星世界、星系和星系团等； 了解接受宇宙信息的主要渠道，了解电磁辐射的地面、空间观测手段和方法。 (二)基本天体物理量及其测量 1. 掌握恒星视星等和绝对星等之间的关系、星等和光度之间的关系； 2. 了解恒星的黑体辐射谱，掌握维恩位移定律、斯特藩-玻尔兹曼定律在估计恒星相关参量中的应用。 3. 掌握恒星的光谱分类标准、不同光谱型谱线特征及成因； 4. 掌握恒星在赫罗图上的分布、利用赫罗图估计恒星的基本性质； 5.掌握变星的分类及基本特征；造父变星的周光关系及应用；
超新星的分类及特征； 6. 掌握不同天体距离测定方法，包括三角时差法、标准烛光法及哈勃定律； 7. 掌握双星系统恒星质量测定方法、恒星光度对质量的依赖关系、球状星团或椭圆星系的位力定理； 8. 了解恒星的年龄的估计方法。 (三)恒星的形成与演化 1.了解恒星形成时的金斯判据、恒星形成主序星前阶段所发生 的物理过程； 2.了解恒星在主序阶段所发生的物理过程； 3.了解求解恒星结构的基本方程，了解简并和非简并状态下的 物态方程； 4.掌握恒星能量的位力定理； 5.掌握小质量、中等质量和大质量恒星离开主序后的演化过 程，以及在赫罗图中的位置及对应的物理过程； 6.了解超新星分类及特征、中微子基本性质、太阳中微子之谜 及可能解释；超新星遗迹的高能辐射； 7.了解密近双星的演化的洛希等势面、密近双星演化中的物质 交流、白矮星和中子星系统中的吸积过程； 8.了解引力波辐射及探测原理。 (四)致密星 1.了解白矮星的基本性质，掌握白矮星质量的钱德拉塞卡极限； 2.了解中子星的结构，掌握中子星自转角速度与磁场的估计方
天体物理学
天体物理学 2008.9－2009.2 袁业飞董小波 1.【天文思维。】a. 一个致密天体位于银河系内，我们在0.1秒钟之内观测到它增亮了二倍。请估计它的物理尺度不能超过多少？如果增亮的幅度只有10%，又能得到什么结论？ b. 某种类型的活动星系在所有星系中的比例大约为1/100。那么，这种类型星系的活动期至少是多长？ 2.【视超光速。】我们对一个遥远天体作了两次观测（相隔一段时间），发现它在高速运动。我们可以测得它在天球上走过的角距离，还可以通过其它方法测得它的宇宙学红移从而确定它离地球的距离，这样我们可以算得它的横向速度。请推导这个速度和它的真实运动速度的关系；什么情况下我们测得的横向速度会超出光速？ 3.【位力定理；辐射压。】大质量黑洞（M BH > 106 M⊙）吸积周围气体释放引力能产生电磁连续谱辐射，连续谱辐射又电离周围气体从而产生发射线（e.g. H-beta 4861?，半高宽度大概几十?）；另外，由于吸积过程中的一些不稳定性，连续谱的光度会有变化。这就是在活动星系核中发生的基本过程。假设周围的电离气体运动被黑洞引力所主导并处于Viral平衡，而且呈球对称分布。 请设计一种方案来测量黑洞质量；如果忽略电子散射引起的效应，那么基于Viral定理估计的黑洞质量的系统偏差是怎样的？ 4.【辐射拉拽。】一颗尘埃颗粒质量为10-11克，在1AU处绕太阳作近似圆周运动。它吸收太阳光并以红外方式再辐射出去，保持温度一定。尘埃吸收太阳光的截面为10-8 cm2。请计算需要多长时间它将掉入太阳表面？假设1/108的太阳光被绕太阳运动的尘埃所吸收，那么每秒钟掉入太阳的尘埃总质量是多少？ 对于绕太阳运动的电离气体（电子－质子对），这种效应显著吗？ 5.【*optional: 伽利略相对性原理、狭义相对论；推理思辨能力】 请基于伽利略相对性原理作推理（没必要做复杂的数学计算推演），证明：如果质点速度不存在上限，则惯性系之间由伽利略变换相联系（牛顿时空观）；否则，洛仑兹变换（狭义相对论）。 6.【星等、绝对星等；流量、光度；面亮度（Flux/α2）、面光度（L/S）】 一个星系距离地球1Mpc，面亮度为 27mag/ascsec2。请问1”的角距离对应这个星系多大的物理尺度(pc)？星系单位面积（1pc2）的发光功率是多少？如果另一个星系的单位面积发光功率与上一个星系相同，但距离地球10Mpc，请问它的面亮度是多少？ [*optional: 设一个位于较高红移z处（这时要考虑宇宙膨胀效应）的星系的光度为L，固有的物理直径为D。请推导它表面亮度公式I(L,D,z)。]
我对天文学的认识
我对天文学的认识 【摘要】天文学就是研究宇宙中的行星、恒星以及星系的科学，以观察及解释天体的物质状况及事件为主，对于我们的生活有很大的实际意义，对于人类的自然观有很大的影响。 【关键词】宇宙测量小行星人类导航 天文学是研究宇宙空间天体、宇宙的结构和发展的学科。内容包括天体的构造、性质和运行规律等。主要通过观测天体发射到地球的辐射，发现并测量它们的位置、探索它们的运动规律、研究它们的物理性质、化学组成、内部结构、能量来源及其演化规律。天文学是一门古老的科学，自有人类文明史以来，天文学就有重要的地位。 天文学研究的对象 天文学所研究的对象涉及宇宙空间的各种星星和物体，大到月球、太阳、行星、恒星、银河系、河外星系以至整个宇宙，小到小行星、流星体以至分布在广袤宇宙空间中的大大小小尘埃粒子。天文学家把所有这些星星和物体统称为天体。从这个意义上讲，地球也应该是一个天体，不过天文学只研究地球的总体性质而一般不讨论它的细节。另一方面，人造卫星、宇宙飞船、空间站等人造飞行器的运动性质也属于天文学的研究范围，可以称之为人造天体。 我们可以把宇宙中的天体由近及远分类为几个层次： (1)太阳系天体：包括太阳、行星（其中包括地球）、行星的卫星（其中包括月球）、小行星、彗星、流星体及行星际介质等。 (2)银河系中的各类恒星和恒星集团：包括变星、双星、聚星、星团、星云和星际介质。太阳是银河系中的一颗普通恒星。 (3)河外星系，简称星系，指位于我们银河系之外、与我们银河系相似的庞大的恒星系统，以及由星系组成的更大的天体集团，如双星系、多重星系、星系团、超星系团等。此外还有分布在星系与星系之间的星系际介质。 天文学研究的内容 天文学按照研究的内容可分为天体测量学、天体力学和天体物理学三门分支学科。天体测量学是天文学中发展最早的一个分支，它的主要内容是研究和测定各类天体的位置和运动，建立天球参考系等。利用天体测量方法取得的观测资料，不仅可以用于天体力学和天体物理研究，而且具有应用价值，比如用以确定地面点的位置。目前，天体测量的手段已从早期单一的可见光波段，发展到射电、红外等其他电磁波段，精度也不断提高，并且从地面扩展到空间，这就是空间天体测量。
2020世界大学排名TOP10(物理学和天文学)
2020世界大学排名TOP10（物理学和天文学） TOP1.康奈尔大学 今年康奈尔大学排名四位，与清华大学共同排名第19位，自去 年以来提升了其在雇主声誉方面的得分。康奈尔大学的物理系因其 多功能计划和诺贝尔奖获奖研究而闻名，其中存在一个粒子加速器，有助于其在粒子和加速器物理学方面的声誉。此外，大学的占星系 提供灵活的学士学位，可根据每个学生的需求进行定制。大学生也 可以参与研究机会。 TOP2.哥伦比亚大学 哥伦比亚大学从去年并列第19名至第14名世界顶尖大学的物理学和天文学，自去年以来提高了学术和雇主声誉的得分。天文学自1757年以来一直在哥伦比亚大学教学，并已成为其课程的重要组成 部分，其研究亮点如1863年首次将摄影应用于恒星天体测量和光谱学。自1901年以来，哥伦比亚有27人获得诺贝尔文学奖物理。 TOP3.清华大学 清华大学在今年的物理排名中进入了前20名，与康奈尔大学从 12名上升到19名的并列。清华大学物理系成立于1926年，从此赢 得了中国最负盛名的物理学系之一的声誉。在本科阶段，您可以选 择物理学和应用物理学，这两门课程旨在为您提供对物理学基础理 论和研究方法的深入理解，并为各种职业做好准备。 TOP4.罗马大学 意大利罗马的Sapienza大学，通常被称为Sapienza，今年的物 理排名从第44位上升到第39位，并且雇主声誉得分大大提高。尽 管其物理学学士学位只有意大利语，但该大学提供英语授课的硕士 学位，如大气科学与技术硕士学位，其重点从物理学和工程学的角 度来看大气科学。其他硕士学位包括粒子和astroparticle物理、 空间和航天工程。
2020最新世界大学物理和天文专业排名
2020最新世界大学物理和天文专业排名 2016年QS世界大学专业排名公布了全球在物理学与天文学专业 最顶尖的400所大学，这个专业排名参考了各项评分标准，包括学 术声誉，雇主声誉以及研究影响力。 物理学与天文学专业在美国和加拿大的顶尖大学 美国在QS世界大学物理学与天文学专业排名的400所大学中总 共占据了80个席位，其中包括6所大学位于全球前10位(如上表所示)，排名同样非常靠前的大学还有芝加哥大学(QS世界大学物理学 与天文学专业排名第12位)，加州大学洛杉矶分校(QS世界大学物 理学与天文学专业排名并列第13位)，哥伦比亚大学(QS世界大学 物理学与天文学专业排名第15位)以及耶鲁大学(QS世界大学物理 学与天文学专业排名并列第19位)。 与此同时，加拿大有15所大学进入QS世界大学物理学与天文学专业排名，包括3所大学位于全球前100名内，这些大学分别是多 伦多大学(QS世界大学物理学与天文学专业排名并列第32位)，英 属哥伦比亚大学(QS世界大学物理学与天文学专业排名第46位)以 及麦吉尔大学(QS世界大学物理学与天文学专业排名第51-100名)。 物理学与天文学专业在欧洲国家的顶尖大学 德国是所有欧洲国家中在QS世界大学物理学与天文学专业排名 中所占大学数量最多的国家，总共有35所大学进入排名，在这其中 还包括6所大学位于全球前50名内，分别是慕尼黑大学(QS世界大 学物理学与天文学专业排名并列第13位)，慕尼黑工业大学(QS世 界大学物理学与天文学专业排名第17位)以及海德堡大学(QS世界 大学物理学与天文学专业排名第28位)。 另外英国有32所大学出现在QS世界大学物理学与天文学专业排名中，伦敦帝国理工学院仅仅在10名开外，位于第11位。另外位
理论天体物理学
理论天体物理学 利用理论物理方法研究天体的物理性质和过程的一门学科。1859年，基尔霍夫根据热力学规律解释太阳光谱的夫琅和费线，断言在太阳上存在着某些和地球上一样的化学元素，这表明，可以利用理论物理的普遍规律从天文实测结果中分析出天体的内在性质，是为理论天体物理学的开端。理论天体物理学的发展紧密地依赖于理论物理学的进步,几乎理论物理学每一项重要突破,都会大大推动理论天体物理学的前进。二十世纪二十年代初量子理论的建立,使深入分析恒星的光谱成为可能,并由此建立了恒星大气的系统理论。三十年代原子核物理学的发展，使恒星能源的疑问获得满意的解决，从而使恒星内部结构理论迅速发展；并且依据赫罗图的实测结果，确立了恒星演化的科学理论。1917年爱因斯坦用广义相对论分析宇宙的结构，创立了相对论宇宙学。1929年哈勃发现了河外星系的谱线红移与距离间的关系，以后人们利用广义相对论的引力理论来分析有关河外天体的观测资料，探索大尺度上的物质结构和运动，这就形成了现代宇宙学。近二十年来，在理论天体物理这一领域，可以看到理论物理与天体物理更广泛更深入的结合，其中以相对论天体物理学、等离子体天体物理学、高能天体物理学等几个方面最为活跃。 从理论物理学的分支与天体物理学问题的联系，可以看出目前理论天体物理的概貌。 ①辐射理论研究类星体、射电源、星系核等天体的辐射,以及X射线源、γ射线源和星际分子的发射机制。 ②原子核理论研究恒星的结构和演化，元素的起源和核合成（见元素合成理论），以及宇宙线问题。 ③引力理论探讨致密星的结构和稳定性，黑洞问题，以及宇宙学的运动学和动力学。 ④等离子体理论分析射电源的结构、超新星遗迹、电离氢区、脉冲星、行星磁层、行星际物质、星际物质和星系际物质等。 ⑤基本粒子理论研究超新星爆发、天体中的中微子过程（见中微子天文学）、超密态物质的成分和物态等。 ⑥固态（或凝聚态）理论研究星际尘埃、致密星中的相变及其他固态过程。 理论天体物理的基本方法是把地球上实验室范围中发现的规律应用于研究宇宙天体。这种方法不仅对于说明和解释已知的天体现象是有力的，而且还可以预言某些尚未观测到的天体现象或天体。例如，在1932年发现中子之后不久，朗道、奥本海默等就根据星体平衡和稳定的理论预言可能存在稳定的致密中子星。尽管这种预言中的天体与当时已知的所有天体差别极大（异乎寻常的高密度等），可是在三十多年后的1967年，发现了脉冲星，预言终于被证实。另一方面，许多物理学概念首先是由研究天体现象得到的，后来又是依靠天体现象加以检验的。例如，首先是天体物理学家注意到充满宇宙间的电离物质具有一系列特性，这对建立等离子体物理学这门学科起了极大的推动作用。又如，热核聚变概念是在研究恒星能源时首次提出的。禁线也是受到天体光谱研究的刺激才得到深入探讨的。 由于地面条件的限制，某些物理规律的验证只有通过宇宙天体这个实验室才能进行。有关广义相对论的一系列关键性的观测检验，都是靠研究天体现象来完成的。水星近日点进动问题、光线偏转以及雷达回波的延迟是几个早期的例子。1978年，通过对脉冲星双星PSR1913+16的周期变短的分析，给引力波理论提供了第一个检验，这是理论物理学与天体现象二者结合的一个新的成功事例。因此，理论天体物理学既是理论物理学用于天体问题的一门“应用”学科，又是用天体现象探索基本物理规律的“基础”学科。无论从天文学角度来看，或是从物理学角度来看，理论天体物理学都是富有生命力的。
1983年诺贝尔物理学奖——天体物理学的成就
1983年诺贝尔物理学奖——天体物理学的成就 1983年诺贝尔物理学奖一半授予美国伊利诺斯州芝加哥大学的钱德拉塞卡尔（Subrahmanyan Chandrasekhar，19l0—1995），以表彰他对恒星结构和演变有重要意义的物理过程的理论研究；另一半授予加利福尼亚州帕萨迪那加州理工学院的W.A.福勒（William AlfredFowler，1911—1995），以表彰他对宇宙中化学元素的形成有重要意义的核反应的理论和实验研究。 钱德拉塞卡尔是另一诺贝尔物理学奖获得者拉曼（SirChandrasekhara Venkata Raman）的外甥，1910年10月19日出生于巴基斯坦的拉合尔，1930年毕业于印度马德拉斯大学，后在英国剑桥大学学习和任教。1937年移居美国。 钱德拉塞卡尔的主要贡献是发展了白矮星①理论。 白矮星的特性是大约在1915年由美国天文学家亚当斯（W.S.Adams）发现的。1925年英国物理学家R.H.福勒（R.H.Fowler）用物质简并假说解释了白矮星的巨大密度。物质简并假说称，电子和电离的核在极大的压力下组成高度密集的物质。1926年爱丁顿（A.S.Eddington ）建议，氢转变为氦是恒星能量的可能泉源，这就为恒星演化理论奠定了基础。 1930年—1936年，钱德拉塞卡尔在剑桥大学三一学院工作期间，就投入到了白矮星的研究之中。他找到了决定恒星生命的基本参数，通过应用相对论和量子力学，利用简并电子气体的物态方程，为白矮星的演化过程建立了合理的模型，并作出了如下预测： 1.白矮星的质量越大，其半径越小； 2.白矮星的质量不会大于太阳质量的1.44倍（这个值被称为钱德拉塞卡尔极限）； 3.质量更大的恒星必须通过某些形式的质量转化，也许要经过大爆炸，才能最后归宿为白矮星。 钱德拉塞卡尔的理论解释了恒星演化的最后过程，因此对宇宙学作出了重大贡献。1939年他在全面研究了恒星结构的基础上出版了《恒星结构研究导论》一书，系统总结了他的白矮星理论。他还在恒星和行星大气的辐射转移理论、星系动力学、等离子体天体物理学、宇宙磁流体力学等方面进行了许多工作。 钱德拉塞卡尔1995年8月21日由于心脏病发作而去世，享年84岁。他在晚年时潜心研究牛顿的《自然哲学的数学原理》。1995年3月20日他还在美国物理学会圣何塞年会上做过题为“牛顿…原理?的一些命题”的特邀报告。当时他正在写一本有关牛顿的书。 W.A.福勒1911年8月9日出生于美国宾夕法尼亚州的匹兹堡。由于从事与
基本上天文学和物理学联系的相当紧密了
基本上天文学和物理学联系的相当紧密了 还包括数学 天文学是一门独立的基础学科，并不被物理学所包含，只是很多地方会用到物理，有“天体物理”等交叉学科。天文学是研究宇宙空间天体、宇宙的结构和发展的学科。内容包括天体的构造、性质和运行规律等。主要通过观测天体发射到地球的辐射，发现并测量它们的位置、探索它们的运动规律、研究它们的物理性质、化学组成、内部结构、能量来源及其演化规律。天文学是一门古老的科学，自有人类文明史以来，天文学就有重要的地位。随着人类社会的发展，天文学的研究对象从太阳系发展到整个宇宙。现在天文学按研究方法分类已形成天体测量学、天体力学和天体物理学三大分支学科。按观测手段分类已形成光学天文学、射电天文学和空间天文学几个分支学科。物理学简称物理。欧洲「物理」一词的最先出自希腊文φυσικ??，原意是指自然。古时欧洲人称呼物理学作「自然哲学」。从最广泛的意义上来说即是研究大自然现象及规律的学问。汉语、日语中「物理」一词起自於明末清初科学家方以智的百科全书式著作《物理小识》。在物理学的领域中，研究的是宇宙的基本组成要素：物质、能量、空间、时间及它们的交互作用；藉由被分析的基本定律与法则来完整了解这个系统。物理在古典时代是由与它极相像的自然哲学的研究所组成的，直到十九世纪物理才从哲学中分离出来成为一门实证科学。在现代，物理学已经成为自然科学中最基础的学科之一。物理学理论通常以数学的形式表达出来。经过大量严格的实验验证的物理学规律被称为物理学定律。然而如同其他很多自然科学理论一样，这些定律不能被证明，其正确性只能经过反覆的实验来检验。物理学与其他许多自然科学息息相关，如化学、生物、天文和地质等。特别是化学。化学与某些物理学领域的关系深远，如量子力学、热力学和电磁学。
学习天文学的收获与感想完整版
学习天文学的收获与感 想 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
学习天文学的收获与感想 本学期天文学的课已经上了四周了，从最初的对天文学知之甚少到现在的大致了解，我自认为对天文学的认知有了很大的改观。一开始在选修天文学之前，我以为天文学的知识是很高深的，平时也不太愿意去了解这些知识。就知道地球是圆的，是太阳系的行星之一，宇宙在理论上是无限的等等。但是在经过这几周的选修课学习之后，我收获了许多意想不到的东西。在天文学的选修课堂上，跟着老师去了解去解开宇宙的奥妙，我感到无尽的乐趣。 在选修天文学的第一次课上，老师先给我们介绍了火星，牛郎星，织女星还有银河，由苏东坡的词“西北望，射天狼”介绍了天狼星。并从科学的角度解释了为什么是射西北方向的天狼星。然后老师又介绍了许多西方神话传说的星座以及他们的位置。我才明白原来这么多星座背后都有着美丽动人的神话传说，古人无论是东方人还是西方人，他们的思想都很浪漫。我一直以为一共有十二个星座，但是老师告诉我们全天共设置八十八个星座，每个星座背后都有自己的故事。老师给我们讲了很多，尤其是我们平常所熟知的十二星座，包括星座的由来，特点，位置以及最常见的时间。 老师给我们讲解了很多关于宇宙，关于天文学的知识，包括宇宙的构成，天体的构造、性质和运行规律等。其中我最感兴趣的当属他给我们介绍的关于宇宙大爆炸的知识点了。按照大爆炸理论，宇宙是137亿年前从一个极小的点诞生的，从那里诞生了时间和空间、质量和能量，从而由物质小微粒聚集成大团的物质，最终形成星系、恒星和行星等。在大爆炸发生前，宇宙中没有物质，没有能量，甚至没有生命。宇宙大爆炸理论不仅仅是天文学、物理学的范畴，更是唯物主义的有力证明。这些能使我们更加科学的认识宇宙，认识我们所赖以生存的世界。 老师还在教学过程中提到了世界的本原是什么的问题，作为一名坚定的唯物主义者，我肯定认为世界的本原是物质，先有了物质才有了意识，而意识是人的反应，我想这也符合宇宙大爆炸理论。关于外星人这个话题，我想肯定是存在外星人的。老师的一个观点我特别同意，那就是如果外星人能来到地球，那么他们和人类一样都是友善的，如果他们不是友善的，那么以他们的科技肯定不足以来到地球，所以咱人类不必担心外星人入侵。如果将来有一天外星人真的来到了地球，放心他们肯定是友好的，可以放心与他们交朋友。 世界上有两件东西能够深深地震撼人们的心灵，一件是我们心中崇高的道德准则，另一件是我们头顶上灿烂的星空。这是我上天文学选修课最大的收获，敬畏宇宙、敬畏自然。仰望星空，我们看到的是数以万计的繁星，虽然不能得到什么，但这是我们认识宇宙的开始。宇宙是如此的浩瀚，我作为一个普通人还不及那一粒微尘。思及此，就如老师所讲，我们为了那些所谓的有价值的琐事而斤斤计较或者互相算计是多么的可悲可笑。我们应该放开心胸，向寥廓而深邃的宇宙和庄严而圣洁星空致敬，学会仰望星空，成为关注天空的有希望的人。人类最伟大的老师是大自然，茫茫宇宙必然有一种秩序所在，我们要做的是顺应自然规则，调整生命，如此才能更好的生存。 仰望星空，更要脚踏实地。那满天星辰带给我们的不仅是一种视觉上的冲击，更是一种精神性的指引：人要有伟大的梦想。温家宝总理告诉我们，我们不仅要仰望星空，作为青年一代，更要脚踏实地，关注民族命运，既要关心中国梦，也要一步一个脚印，踏踏实实去实践自己的梦想。
北京大学物理学院天文学专业
北京大学物理学院 天文学专业 一、专业简介 天文学是研究天体和宇宙的科学，它以各种现代尖端技术作为探测手段，收集和处理来自宇宙的全波段电磁辐射和其它信息，不断加深和改变人类对宇宙的认识，是当代自然科学的核心和前沿学科之一。天文学和物理学的结合产生了天体物理学，使天文学进入了研究天体的物理状态和过程、探讨天体和宇宙的结构和演化的新阶段。 北京大学天文学系于2000年正式成立，它的前身是北京大学地球物理学系天文专业。四十多年来，北京大学天文学科已为国家培养了数百名优秀毕业生，其中三人成为中科院院士，四人先后担任天文台台长、副台长。相当一部分毕业生已成为目前国内外天文学界的重要学术骨干，为我国天文事业的发展做出了重要贡献。 北京大学天文学系是在北京大学和中国科学院的大力支持下由双方共建的。它与北京天体物理中心联合办学，构成了一个有机的整体，充分发挥了双方各自的优势，进一步增强了师资力量，改善了办学条件，促进了双方在人才培养、科学研究等方面的紧密合作。 北京大学天文学系设有本科及天体物理专业硕士点、博士点和天文学科博士后流动站。现有教授七人（其中院士二人、长江特聘教授一人、博士生导师七人）、副教授四人。天文学系的教师在星系和宇宙学、高能天体物理学、射电天体物理、分子天文学、气体星云物理和恒星物理等领域的研究中取得了多项重要研究成果，有的已达到国际先进水平。天文学系的教师与美国、德国、法国、英国、澳大利亚、加拿大、俄罗斯等国的天文学家建立了密切的合作关系。 二、专业培养要求、目标 目前天文学系设有天体物理和天文高新技术及其应用两个培养方向。天体物理方向的培养目标是使学生掌握广泛坚实的数学、物理基础及丰富的天文学知识，并在计算机、外语和其它专业技能方面受到严格训练，具有从事天体物理学研究的初步能力。天文高新技术及其应用方向的学生除达到上述培养目标外，还将掌握天文新技术及其应用的有关知识。由于天文新技术在相应领域的超前性，该方向的毕业生可从事高新技术的开发及应用或大型工程项目的
20世纪以来和天文学有关的诺贝尔物理学奖
与天文学有关的诺贝尔物理学奖 1936年诺贝尔物理学奖 ——宇宙辐射和正电子的发现 1936年诺贝尔物理学奖一半授予奥地利 茵斯布拉克(Innsbruck)大学的赫斯(Victor Franz Hess,1883-1964),以表彰他发现了宇 宙辐射；另一半授予美国加利福尼亚州帕萨 迪那加州理工学院的 C.D.安德森(Carl David Anderson ,1883-1964) ，以表彰他发 现了正电子。 他在 1911—1912年，用气球把电离室送到离地面五千多米的高空，进行大气导电和电离的实验，发现了来自地球之外的宇宙线。 1964年诺贝尔物理学奖 ——微波激射器和激光器的发明 1964年诺贝尔物理学奖一半授予美国马萨 诸塞州坎布里奇的麻省理工学院的汤斯 (Charles H.Townes ，1915- )，另一半授 予苏联莫斯科苏联科学院列别捷夫物理研 究所的巴索夫(Nikolay G.Basov ，1922- ) 和普罗霍罗夫(Aleksandr M.Prokhorow ， 1916- )，以表彰他们从事量子电子学方面的基础工作，这些工作导致了基于微波激射器和激光原理制成的振荡器和放大器。 赫斯 安德森 汤斯 普罗霍罗夫
他在1957年预言星际分子的存在，并于1963年在实验室里测出羟基（OH ）的两条处在射电频段的谱线。这些分子谱线处在厘米波和毫米波段。1967年发现星际分子，证实他的预言，开辟了毫米波天文学新领域。 1967年诺贝尔物理学奖 ——恒星能量的生成 967年诺贝尔物理学奖授予美国纽约州康奈尔大学的贝 特(Hans A.Bethe ，1906- )，以表彰他对核反应理论所 作的贡献，特别是涉及恒星能量生成的发现。1938年 他提出太阳和恒星的能量来源理论，认为太阳中心温度 极高，太阳核心的氢核聚变生成氦核释放出大量的能 量。 1970年诺贝尔物理学奖 ——磁流体动力学和新的磁性理论 1970年诺贝尔物理学奖一半授予瑞典斯德哥尔摩还价技术研究 院的阿尔文（Hannes Alfven,1908-1995），以表彰他对磁流体动 力学的基础工作和发现，及其在等离子体不同部分卓有成效的应 用；另一半授予法国格勒诺布尔大学的奈尔（Louis Neel, 1904-- ）,以表彰他对反铁磁性和铁氧体磁性所作的基础研究和 发现，这些研究和发现在固体物理学中有很重要的应用。 阿尔文是磁流体动力学的创始人。 贝特 阿尔文
现代天文学与诺贝尔物理学奖
现代天文学与诺贝尔物理学奖 闻名于世的“诺贝尔奖”，每年一次授予在物理学、化学、生理学或医学，以及一些人文领域做出卓越贡献的人，至今已有100多年的历史。然而，诺贝尔并没有设立专门的天文学奖项，这导致了20世纪前70年天文学的成就与诺贝尔奖无缘。由于天体物理学的发展，特别是天文观测所发现的许多物理特性和物理过程是地面上的物理学实验所无法实现的，宇宙及各种天体已成为物理学的超级实验室。天体物理学的一些突出成果有力地推进了物理学的发展，这样，天文学成就获得“诺贝尔物理学奖”就成为很自然的事了。 诺贝尔奖的设立与天文学的尴尬 诺贝尔奖是以瑞典著名化学家阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔（Alfred Bernhard Nobel，1833年10月21日～1896年12月10日）的部分遗产作为基金创立的。诺贝尔奖包括金质奖章、证书和奖金支票。诺贝尔在他的遗嘱中提出，将部分遗产（920万美元）作为基金，以其利息分设物理、化学、生理或医学、文学及和平5种奖金，授予世界各国在这些领域对人类做出重大贡献的学者。1968年瑞典中央银行于建行300周年之际，提供资金增设诺贝尔经济学奖，并于1969年开始与其它5种奖同时颁发。诺贝尔奖还有一个规定，即只有先前的诺贝尔奖获得者、诺贝尔奖评委会委员、特别指定的大学教授、诺贝尔奖评委会特邀教授才有资格推荐获奖的候选人。 由于没有设立诺贝尔天文学奖，在很多年里，天文学家既没有推荐权，也不会被人推荐。在这个世界公认的科学界最高奖面前，天文学和天文学家的处境不免有些尴尬。 天文学与物理学相互促进
天文学是研究地球之外天体和宇宙整体的性质、结构、运动和演化的科学，物理学是研究物质世界基本规律的一门科学。研究各种物质形态都会形成相应的物理学分支，其中包括研究天体形态和特性的天体物理学。很显然，天文学与物理学的关系十分密切，相互关联，密不可分。天文学成就可以归入诺贝尔物理学奖的范围是在情理之中的，但是要使这个道理得到公认很不容易，花费了几十年的时间。 20世纪初，物理学家根据物理学规律提出了许多天文学预言：如广义相对论预言星光在太阳引力场中的弯曲、水星近日点的运动规律和引力场中的光谱红移现象；预言中子星、微波背景辐射、星际分子和黑洞的存在等。这些预言在证实的过程中曾走过艰难的历程甚至弯路，这些伟大的预言推动着天文学家和物理学家们为之奋斗，并且发展了一个个新的分支学科。 天文观测为物理学基本理论提供了认识地球上实验室无法得到的物理现象和物理过程的条件。开普勒发现了行星运动三定律以后，牛顿为解释这些经验规律才导出万有引力定律，而在地球上的物理实验室中是总结不出万有引力定律的。此后，从对太阳及恒星内部结构和能量来源的研究中获得了热核聚变反应的概念；对星云谱线的分析提供了原子禁线理论的线索；从恒星演化理论发展出了元素形成理论。天文学观测的新发现也给物理学以巨大的刺激和挑战：中子星的发现推动了致密态物理学的发展，而类星体、星系核、射线暴等现象的能量来源迄今还很难从现有的物理学规律中找到答案。 随着物理学的发展，物理学家必然要把宇宙及各种天体作为物理学的实验室。物理学家涉足天文学领域的研究成为一种必然。而天文学家也会密切地注视着物理学的发展，以期用物理学原理来解释宇宙的过去、现在和将来。 一批天文学历史性成就无缘诺贝尔奖 在1901年开始颁发诺贝尔奖以后，天文学上有很多重大的发现，其科学价值可与获得诺贝尔物理学奖的一些项目媲美。 1912年，美国女天文学家勒维特（Henrietta Swan Leavitt）发现造父变星的周光关系，从而得出一种估计天体距离的方法，这直接导致了河外星系的发现。1911年～1913年，丹麦天文学家赫茨普龙（Hertzsprung Ejnar）和美国天文学家罗素（Henry Norris Russell）各自独立地得到了恒星光度和光谱型的关系图，即赫罗图，赫罗图在恒星起源和演化的研究中起到了举足轻重的作用。1918年，美国天文学家沙普利（Harlow Shapley）发现银河系中心在人马座方向，纠正了太阳是银河系中心的错误看法。1924年，美国天文学家哈勃（Edwin P.Hubble）确认“仙女座大星云”是银河系之外的恒星系统，继而在1929年发现了著名的哈勃定律，证明宇宙在膨胀。1926年，英国天文学家爱丁顿（Arthur Stanley Eddington）出版专著《恒星内部结构》，这本书成为恒星结构理论的经典著作。然而，这些成果无一例外地被诺贝尔物理学奖拒之门外。 就像1927年诺贝尔物理学奖得主威尔逊发明的云雾室成为研究微观粒子的重要仪器一样，望远镜的发展使我们能够观测到更遥远、更暗弱的天体及天体现象。
天文学概念试卷
天文学新概论（一） 北京理工大学选修课程 天文学概论课程期末考试试卷（A卷） 参考答案 一、填空题（20分） 1. 1.天文学的三个主要分支学科是天体测量学、天体力学、天体物理学（3分） 2. 2.现代天文学观测到的宇宙，从星系开始共分为星系、星系群或星系团、超 星系团和总星系。（4分） 3. 3.三种常用的天球坐标系是地平坐标系、赤道坐标系和黄道坐标系。（3分） 4. 4.20世纪60年代天文学的四大发现为脉冲星、类星体、3 K微波宇宙背景 辐射和星际有机分子，都是以天体的射电观测为先导作出的。（5分） 5. 不同质量恒星演化的最后结局是白矮星、中子星和黑洞。质量较小的恒 星演化结局可能是白矮星，质量较大的恒星演化结局可能是黑洞。（5分） 二、何谓天体、宇宙？简述天文学的研究对象、研究方法和特点。（20分） 答：天体即大气层以外的物体，包括日月星辰和人造天体在内。宇宙是全部时间、空间和所有天体的总称。天文学是研究天体和宇宙的科学，它研究天体的位置、分布、运动、结构、物理状态、化学组成、相互关系、及演化规律。 天文学是观测科学，同时也是综合科学，特点是研究对象都在遥不可及的宇宙空间，既不可能取样分析化验，也不可能亲临实地勘察研究。所以，研究的主要手段是观测——用各种仪器观察和测量从天体辐射来的电磁波或少量的高能微观粒子，现代天文学最重要的观测仪器是各种类型的天文望远镜，现代物理学理论也是最活跃的天体物理学研究中必不可少的重要理论和方法。 （天体中有物质密集的形态，如恒星、行星，有物质松散的形态，如星云、星际物质，也有广延的连续形态，如辐射带、磁层、引力场等。往往具备有地面实验室难以达到的条件：极端的冷与热，缓变与爆发，稀薄与密集，极高能量，极强磁场，极大引力和极长时标的演化，提供了人类发现与验证自然法则的无法模拟的场所。现代天文学研究还促进了现代光学、信息科学、计算机科学、精密仪器与新材料、新工艺的发展，许多尖端技术都应天文学的需要而产生，又在天文学研究中首先得到应用。） 三、赫罗图（H-R）是根据什麽关系绘制出来的？在现代天文学中有什麽重要意义？（20 分） 答：丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家罗素各自独立地提出了恒星的光谱型与光度之间存在着相关关系，并以图形表示，称为赫罗（H-R）图。（光谱型是温度的标记，也是颜色的标记；光度也可用绝对星等来表示，其单位是太阳的真亮度。）赫罗图以光谱型（或温度）为横坐标，以光度（或绝对星等）为纵坐标，将所有已知光谱型和光度的星点在图上，每个点代表一颗星。 在H-R图上，全部星点群都集中在三个不同区域里，占90%以上的绝大多数星都落在从左上角延伸到右下角的带状区域，称为主星序。在这个序列里的星称为主序星。H-R图右上角有一个点群，这些星温度偏低、颜色偏红，但光度很大，称为红巨星或红超巨星。左下角也有一个点群，温度很高，颜色偏白，光度却很小，称为白矮星。H-R图简单明了却有
天体物理学
天体物理学 1、计算行星的半长轴 2 324GMP a π= 其中： a 为公转半长轴 G 为重力常量 P 为公转周期 M 为绕行的行星及被绕行的恒星质量之和（其中，因为恒星质量太大，往往占总质量的99%以上，行星质量基本可以忽略） 简易计算方式： 设地球至太阳长半轴a=1AU （1.5x1011米），周期P 为1年，求任意行星的长半轴：a 23223244GM P a GMP a θθθππ== 推导得：
a M P θθθ = 其中：a 是以AU 为基础单位，P 是以年为单位的量。 2、计算观测角度 计算公式： 2sin 1 D D ?= 其中：D1=D3；α=sin α D1为观测者到横行的距离、D3为观测者到行星的距离。 D2为行星和恒星之间的距离。 α为观测者观察到的恒星和星星的夹角。 在实际计算中,D2以AU 为单位，D1=D3等于秒差距（即3光年），α为角度（1度为60角分、1角分等60角秒）
例题：经过观测，天狼星的运动周期为40光年，地 球距离天狼星为3秒差距远，已知其表面温度为10000度，求观测着与天狼星和其所绕行的恒星间的夹角。 推论：假设恒星质量M=M（太阳），已知M和P， 由半长轴公式可得半长轴a，而a近似于D2，已知D3，可求得夹角。 3、太阳系内系统组成 1、太阳 2、内行星（类地行星） 3、小行星（位于火星和木星之间） 4、外行星（类木行星） 5、外海王星天体（柯伊伯天体） 6、外部区域（奥尔特云，多为尘埃和冰块等固体物质，如彗星） 4、观测恒星附近的行星的方法 （1）行星运动的重要公式（牛顿第一定律）
学习天文学的收获与感想
学习天文学的收获与感想 国际经济与贸易140104唐保灿5348 本学期天文学的课已经上了四周了，从最初的对天文学知之甚少到现在的大致了解，我自认为对天文学的认知有了很大的改观。一开始在选修天文学之前，我以为天文学的知识是很高深的，平时也不太愿意去了解这些知识。就知道地球是圆的，是太阳系的行星之一，宇宙在理论上是无限的等等。但是在经过这几周的选修课学习之后，我收获了许多意想不到的东西。在天文学的选修课堂上，跟着老师去了解去解开宇宙的奥妙，我感到无尽的乐趣。 在选修天文学的第一次课上，老师先给我们介绍了火星，牛郎星，织女星还有银河，由苏东坡的词“西北望，射天狼”介绍了天狼星。并从科学的角度解释了为什么是射西北方向的天狼星。然后老师又介绍了许多西方神话传说的星座以及他们的位置。我才明白原来这么多星座背后都有着美丽动人的神话传说，古人无论是东方人还是西方人，他们的思想都很浪漫。我一直以为一共有十二个星座，但是老师告诉我们全天共设置八十八个星座，每个星座背后都有自己的故事。老师给我们讲了很多，尤其是我们平常所熟知的十二星座，包括星座的由来，特点，位置以及最常见的时间。 老师给我们讲解了很多关于宇宙，关于天文学的知识，包括宇宙的构成，天体的构造、性质和运行规律等。其中我最感兴趣的当属他给我们介绍的关于宇宙大爆炸的知识点了。 按照大爆炸理论，宇宙是137亿年前从一个极小的点诞生的，从那里诞生了时间和空间、质量和能量，从而由物质小微粒聚集成大团的物质，最终形成星系、恒星和行星等。在大爆炸发生前，宇宙中没有物质，没有能量，甚至没有生命。宇宙大爆炸理论不仅仅是天文学、物理学的范畴，更是唯物主义的有力证明。这些能使我们更加科学的认识宇宙，认识我们所赖以生存的世界。 老师还在教学过程中提到了世界的本原是什么的问题，作为一名坚定的唯物主义者，我肯定认为世界的本原是物质，先有了物质才有了意识，而意识是人的反应，我想这也符合宇宙大爆炸理论。关于外星人这个话题，我想肯定是存在外星人的。老师的一个观点我特别同意，那就是如果外星人能来到地球，