空間天文學與天體物理學

高睿澤

摘 要：天體物理學為研究宇宙的一項物理學，主要包括天體物理性質如化學成分、溫度、密度、光度等，同天體間產生的相互作用。借助物理方法、理論探討太陽系起源、恒星演化、恒星結構等眾多同宇宙學相關的問題。基于此，本文對空間天文學與天體物理學基本概念予以闡述，并對空間天文學與天體物理學優勢予以簡單分析，望提升我國天文事業研究水平。

關鍵詞：空間天文學;天體物理學;物理學

十九世紀中期照相術、光度學、分光學三種物理方式廣泛應用于天文物體觀測領域研究后，對天體物理狀態、化學構成、天體結構等研究構成一套較為完整的科學體系，天體物理學也正式成為天文學中獨立分支學科。天體物理學發展促使眾多新發現、新成果產生，天文物理學也逐漸隨之成熟，也可推動我國天文事業進步、發展。

一、空間天文學與天體物理學基本概念

首先為空間天文學基本概念。空間天文學為利用氣球、火箭、人造衛星、宇宙飛船等空間飛行器，于大氣外層、高層大氣空間區域開展天文研究、天文觀測的一項學科，介于天文學、空間科學邊緣。空間天文學科興起為天文學發展過程中的再一次飛躍。結合觀測波段分析，可將空間天文學劃分為眾多新分支，如X射線天文學、紫外天文學、紅外天文學等，自發送氣球、發射探空火箭算起，空間天文創建于20世紀40年代。空間科學技術迅速發展為空間天文研究提供廣闊發展平臺。

其次為天體物理學基本概念。天體物理學（astrophysics）不僅是天文學重要構成部分，也是物理學重要構成學科之一，此學科為借助物理學理論、方法、技術對天體演化規律、化學組成、物理條件、結構、形態等開展研究、探索的一項學科。天氣物理學主要分為天體演化學、宇宙化學、宇宙學、星系天文學、行星物理學、恒星天文學、太陽系物理學、恒星物理學等，此外，高能天理物理學、空間天文學、射電天文學等也為此學科分支。借助物理學方法、技術對天體電磁輻射予以分析，可得出天體多種物理參數。結合所得參數并借助物理理論對發生于天體上的物理過程、演變過程予以闡述為理論天體物理學、實測天體物理學重要任務。

二、空間天文學與天體物理學優勢

（一）空間天文學優勢

高中時期學生已具備相應認知范圍，且具備一定新鮮事物自主認知能力，加之好奇心理較強，將天文學知識予以普及，可培養學生思維能力，并強化學生探索思維。空間天文學作為天體物理學重要分支，學習此部分知識可有效培養學生物理思維能力。空間天文學所產生的獨特貢獻，尤其為于上世紀70年代的部分重要發現，對天文學領域產生較大影響，推動人類對星系際空間、行星際空間、星際物質、恒星早期演化、恒星晚期演化、銀河系、太陽系行星等領域予以進一步了解。事實上空間科學技術，尤其為空間實驗方式仍存在持續健全中。新原理、新方法、新技術不斷涌現，為天文學發展注入新動力。γ射線天文學正逐漸步入線輻射譜嘗試階段，且此階段有較大發展空間。據天文學家論證表明，將月球作為基地開展天文觀測具備衛星天文觀測難以達到的優勢，月球為天文望遠鏡觀測提供堅固、穩定、巨大的觀測平臺，所以可借助造價低廉且結構簡單的跟蹤、指向、安裝系統。此點為處于失重狀態下天文衛星所難實現的。此外，月球表面重力同地球表面重力相比僅為1/6，所以于月球上所構建的建筑物均比于地球上構建所耗費資源較低。因月球上不存在空氣、風等因素，月球表面環境處于真空狀態，因此，于月球上開展天文觀測并不會受到此類自然因素影響。從長期角度而言，月球資源經長期開發后，會為人類科學技術進步提供較多所需資源。此類狀況對天文觀測進步發展也可起到相應推動作用。

（二）天體物理學優勢

學生借助高中知識學習可對天文知識予以初步了解，在一定程度上調動學生天文探索興趣。借此也可強化學生天體探索思維，提升學生思維能力。隨著人類對宇宙認知范圍逐漸擴大，認知程度逐步加深，人類對宇宙演化規律、結構也開展更為深入的探討，同時也可推動物理學于揭示微觀世界領域取得相應進展。如氦元素便為從太陽上發現而得，歷經二十多年才于地球上找到此類元素。從某種程度而言，天體物理學為推動人類科學技術進步的重要學科。熱核聚變概念為研究恒星能源時被提出。因地面環境限制，部分物理規律驗證僅有借助宇宙這個“實驗室”方可完成。微波背景輻射、星際分子、脈沖星、類星體為上世紀60年代天文學重大發現，推動天體演化學、天體生物學、宇宙化學、高能天體物理學進一步發展，同時也向生物學、化學、物理學研究發展提出新課題。

結束語：綜上所述，可對空間天文學、天體物理學等基礎概念形成初步了解，如空間天文學、天體物理學主要學科分支及主要研究內容等，將此部分知識向處于高中階段學生予以普及，不僅可調動學生天文探索興趣，培養學生養成良好天文意識。高中階段學生通常具有較強好奇心理，對新鮮事物易產生探索興趣，本文對空間天文學、天體物理學優勢予以簡單分析，深化學生天文知識掌握程度，也可在一定程度上為我國天文事業發展提供人才支持。

參考文獻

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