天文學：穹頂之下，仰望星空

鐘政

一個純學術專業

天文學是一個純學術專業，它不像電子工程、航空工程這些工科專業那樣要制造出對社會有立竿見影的實用價值的具體產品。雖然我們經常將科學和技術并稱為“科學技術”，但科學尤其是天文學、物理學、數學這類基礎科學與我們時常接觸的工業技術之間還是有巨大差別的。對于基礎科學來說，不追求實用價值的研究往往才能得到具有深遠影響力和無窮社會價值的科學成果，科學史也強有力地證明了這一點。試問海森堡、薛定諤研究量子力學時是為了開創后來的電子信息時代嗎？試問愛因斯坦創立相對論是為了搞出核能嗎？顯然都不是。他們僅僅是為了解決純粹物理（理論或實驗）的矛盾而去研究那些東西，而在他們創立了那些偉大的科學理論后過了很多年，人們才發現利用這些理論可以制造出偉大的產品，創造出巨大的價值。

天文學研究什么

簡單地說，天文學是研究一切天體、天體系統乃至整個宇宙的學科。同時，天文學是一門觀測科學，這也是天文學不同于物理學、化學的一個重大特點。天文學沒辦法針對想要研究的問題而進行科學實驗，天文研究只能依靠“被動的實驗”——仰望星空。也許你覺得這有很大的局限性，但實際上你大可不必擔心，無窮宇宙隨處都在發生地球上根本不可能出現的事情，到處都能找到地球上根本不可能產生的物理狀態，天文學家通過天文望遠鏡從宇宙中得到的實驗信息、實驗數據遠比在地球上的任何實驗室里得到的更為豐富、更為奇特，因此天文學也被認為是在極端條件下的物理——顯然，條件越是極端，越是容易發現新的物理現象，從而促進全新的、重大的基礎科學理論的發展。君不見牛頓的萬有引力定律、愛因斯坦的廣義相對論等都跟天文學有扯不清的關系嗎？

天文學的理論研究以物理學為骨架，大多數的物理基礎理論——經典力學、流體力學、電動力學、量子力學、狹義相對論、廣義相對論、原子物理、原子核物理、粒子物理等，都能在天文研究中找到用武之地。天文學與物理學密不可分：天文學家應用物理學理論來解釋宇宙中的種種現象，20世紀最重要的天體物理成就——恒星演化理論的發展就是一個很好的例證，甚至有一些不以天體物理為主要研究方向的物理學家也對此做出了重要貢獻，比如偉大的理論物理學家、凝聚態物理的開創者朗道，他最早提出了中子星的概念。同時，由于宇宙中存在極端條件，天文研究可以幫助物理學家驗證那些在地面實驗室里難以驗證的理論，而天文觀測又常常會發現一些全新的難以解釋的觀測現象，天文研究也在不斷地向物理理論提出難題，并始終推動著物理學的發展。

學天文學有什么意義

首先，這門學科很難能給你帶來很多看得見的利益，它甚至很難能給社會帶來很多看得見的（準確說是在我們的有生之年看得見的）利益。也許你馬上就郁悶了：“完蛋了，我不僅不能賺很多錢，還不能為社會做出巨大貢獻，那我還學它干什么？！”請等一下，要討論天文學到底有什么意義，我們可以先看看歷史。

天文學的誕生與農業有重大關系。如果沒有天文研究的成果——計時和歷法體系，那整個農業豈不是亂套了？在天文學誕生以后的幾千年里，它有很大一部分內容都是對計時、歷法的研究。直到現代，天文學都還在為計時法做出貢獻，比如說脈沖星就以其高度穩定的周期著稱。然而，如果現代的天文學僅僅就只有這點貢獻，那當然不足以讓這門學科有如此崇高的聲譽。大家都知道哥白尼的日心說在當時是石破天驚的理論，而且在社會上引起了巨大的震動，這是因為日心說直接沖擊了宗教信念，而宗教在世界上絕大多數的民族當中占有十分重要的地位，它本質上關系到這些人對自己生命意義的認識。為什么一個天文學爭論會鬧出這么大的宗教問題？歸根究底，我們對宇宙、對世界的宏觀認識會直接影響我們對自身生命意義的認識——什么，你不相信？那如果我告訴你下個月世界末日就要到來，你還會覺得你現在做的事情都有意義嗎？或者你可以想一下著名電影《盜夢空間》中的情景，想想如果你的生命不過只是夢幻一場，你會有怎樣的人生感悟？然后你就知道你對世界的宏觀認識會不會直接影響你對自身生命意義的認識，會不會從深層次影響你的生活方式了。

所以說，探索宇宙具有多重意義——滿足我們的好奇心，滿足我們對美的需求，滿足我們認識世界并進一步認識生命、認識自己的渴望。這些意義看起來很玄乎，但卻是真實的，甚至可以說這些才是人生中最真實的東西。這也是為什么科學偉大，為什么科學不同于應用技術——真正的科學不僅能改變這個現實世界，而且能改變我們的內心世界。

也許那些你今天看不到用處的基礎科學研究，正在為幾十年后的人類社會描繪與今天徹底不同的圖景。科學尤其是基礎科學，它的偉大之處就在于既能深遠地改變現實的物質文明，又能深深地影響我們的內心世界。天文學，它的意義既在于外在之世界，又在于內在之我心。

天文學專業畢業生的主要去向

天文學專業的本科生在畢業之前，一定要問自己一個問題：還做不做科研？如果回答是否定的，那畢業去向就沒有典型答案。不想做科研，那就只能選擇跨專業考研、直接工作等道路，而由于本科生不具備做科研的基本功，故而是不可能找到對口的科研工作的（也許你可以選擇當小學老師，或者搞科普活動）。

如果畢業以后繼續走天文學的道路，那就很明確了——進入研究生階段，直到博士畢業，然后進入大學或研究所（天文臺）從事科研工作。需要選擇的就是在國內讀研還是在國外讀研（中國和美國基礎科學專業的研究生往往都是直博）。

在國內讀研一般就是直接保送本校研究生，國內天文學專業比較好的幾所學校（北京大學、中國科學技術大學、南京大學等）的天文學院系都有比較充裕的保研名額，這些學校的天文學專業本科生要保送本校研究生并不難，只要本科成績比較好即可。

去國外讀研就牽涉很多問題了。首先必須要說的是，西方發達國家的科研環境、科研軟硬條件確實是明顯優于國內的。所以即使你本科畢業不出國，你將來還是要到國外去做博士后或者訪問學者的，即使你只想在中國的某個天文學院系或者某個天文臺做科研工作，你還是得有國外學習、研究的經歷作為基本條件。而且，對于理科專業的學生來說，本科畢業時的可塑性比博士畢業時更強，本科畢業就出國學習的人更占有優勢。所以，天文學專業乃至整個物理學類專業的學生在本科畢業時仍以出國讀研為主流（也許有的同學擔心出國讀書的經濟問題，這個大可以放心，國內頂級大學理科專業的學生出國讀研一般都是拿全額獎學金的，不僅不用交學費，還有工資拿）。

院校推薦

南京大學的天文系是中國的第一個天文系（現在改名叫“天文與空間科學學院”），是國內最大、最全面，也是唯一擁有天文學國家一級重點學科的天文系。

中國科學技術大學和北京大學的天文系都隸屬物理學院，并且基本都是研究天體物理學的（在天體物理學方面，兩校不弱于南京大學），天體物理學是當今天文學最主要的組成部分，也是最主流的研究方向。

另外，在廈門大學、山東大學（威海分校）、廣西大學等高校也分布著強大的天文學術力量。