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1、课前说明一、一、课程性质与课程目标课程性质与课程目标二、二、课程理论教学内容课程理论教学内容三、实践项目三、实践项目具体参见光盘学习指导：学习指导：一、地球在宇宙中,地球是宇宙中的一个天体；宇宙中最常见的天体是恒星，太阳是一颗一般恒星。天体之间相互作用构成天体系统，与人类关系亲密的天体系统有：地月系、太阳系、银河系(具体见第7,8,9,10,11,12章)。二、了解地球在宇宙中的位置的工具-天球和天球坐标(见第2章),天文观测工具和手段(见第4,5章),天体物理性质和距离测量(见第6章)三、天文学的应用(如：时间,历法,测量,导航,地外文明探究等）（详见第1,3,13章)第一章第一章 绪绪 论
2、论1.1概述概述一、天文学的探讨对象一、天文学的探讨对象 天文学是自然科学中的一门基础学科。它的探讨对象是天体。天文学是自然科学中的一门基础学科。它的探讨对象是天体。它探讨天体的位置和运动、探讨它们的化学组成、物理状态它探讨天体的位置和运动、探讨它们的化学组成、物理状态和过程，探讨它们的结构和演化规律。和过程，探讨它们的结构和演化规律。天文学是自然科学中一门基础学科。天文学是自然科学中一门基础学科。天文学是一门古老而又富有生命力的学科。天文学是一门古老而又富有生命力的学科。现代天文学是全电磁波段可观测的科学。现代天文学是全电磁波段可观测的科学。二、天文学的探讨方法和特点二、天文学的探讨方法和特
3、点1、基本的探讨方法对天体的观测、基本的探讨方法对天体的观测2、探讨特点：、探讨特点：（1）用仪器视察和测量天体辐射（电磁波、高能微观粒子）用仪器视察和测量天体辐射（电磁波、高能微观粒子）（2）学科合作（如现代物理学理论）学科合作（如现代物理学理论）、新技术的应用）、新技术的应用（3）投资大，全球合作）投资大，全球合作（4）辨证历史的唯物主义观点）辨证历史的唯物主义观点三、天文学探讨的意义三、天文学探讨的意义1、时间服务、时间服务:对天体测量获得精确时间对天体测量获得精确时间 2、在大地测量中的应用：经纬度、地球形态测量、在大地测量中的应用：经纬度、地球形态测量3、人造天体的放射及应用：卫星、
4、探测器、试验站、人造天体的放射及应用：卫星、探测器、试验站 4、导航服务：航海、导航服务：航海、GPS导航服务导航服务5、探究宇宙奇异，揭示自然界规律、探究宇宙奇异，揭示自然界规律(20世纪世纪60年头四大发觉）年头四大发觉）6、天文与地学的关系：（珊瑚的、天文与地学的关系：（珊瑚的“日纹日纹”变更，全球性冰变更，全球性冰 期，构造运动、生物灭亡与天文关系）期，构造运动、生物灭亡与天文关系）7、探究地外生命和地外文明、探究地外生命和地外文明四、天文学的科学分支四、天文学的科学分支 传统天文学分类（见图传统天文学分类（见图1 1）和现代天文学分类（见图）和现代天文学分类（见图2 2）1 1 天体
5、测量学：天体测量学：主要任务是探讨和测定天体的位置和运动，并建立基主要任务是探讨和测定天体的位置和运动，并建立基本参考坐标系和确定地面点的坐标。本参考坐标系和确定地面点的坐标。依据探讨方法的不同，还可分为下列二级分支学科：依据探讨方法的不同，还可分为下列二级分支学科：球面天文学、方位天文学球面天文学、方位天文学 、好用天文学、天文地球动力学、好用天文学、天文地球动力学2 2 天天体体力力学学：天天体体力力学学是是探探讨讨天天体体运运动动和和天天体体形形态态的的科科学学。它它以以万万有有引引力力定定律律为为基基础础，探探讨讨天天体体在在万万有有引引力力和和其其它它力力综综合合作作用用下下的的运运
6、动动规规律律、天天体体自自转转和和其其它它引引力力因因素素综综合合作作用所具有的形态。用所具有的形态。依据探讨的对象、范围和方法，还可分为：依据探讨的对象、范围和方法，还可分为：摄动理论、摄动理论、天体力学定性理论、天体力学定性理论、天体力学数值方法、天体力学数值方法、历书天文学、历书天文学、天体的形态和自转理论、天体的形态和自转理论、天体动力学等天体动力学等 3 天体物理学：天体物理学：天体物理学是运用物理学的技术、方法和理论，探讨天体天体物理学是运用物理学的技术、方法和理论，探讨天体形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的科学。形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的科学。按探讨对象又
7、分为：太阳物理学、太阳系物理学、恒星天按探讨对象又分为：太阳物理学、太阳系物理学、恒星天文学、恒星、星际介质物理学、星系天文学、宇宙学、宇宙文学、恒星、星际介质物理学、星系天文学、宇宙学、宇宙化学、天体演化学等分支学科。新兴起的空间天文学和高能化学、天体演化学等分支学科。新兴起的空间天文学和高能天体物理学也是它的分支。天体物理学也是它的分支。按学科性质分为：实测天体物理学和理论天体物理学按学科性质分为：实测天体物理学和理论天体物理学 按观测基地和波段可分为：光学天文学、射电天文学（包按观测基地和波段可分为：光学天文学、射电天文学（包括毫米波和亚毫米波）、红外天文学、紫外天文学、高能（括毫米波和
8、亚毫米波）、红外天文学、紫外天文学、高能（x射线、射线、射线、中微子）天体物理学，统称为全（电磁）波段射线、中微子）天体物理学，统称为全（电磁）波段天文学；天文学；天文学和天体物理学的基本目的 了解宇宙及其成员：星系、恒星和行星是如何形成的，它们是如何演化的，以及它们将来的命运是什么。这十年有望取得进展的几个关键问题：探讨近代宇宙的开端即第一批恒星和星系形成的时代 确定宇宙的大尺度性质 了解各种尺度黑洞的形成和演化 探讨恒星和行星系统的形成和演化 了解天文环境对地球的影响1.2 天文学简史天文学简史一、古代天文学的起源和发展一、古代天文学的起源和发展1、埃及：天狼星与尼罗河泛滥；埃及金字塔2、
9、巴比伦和亚述：制定历法，星期制度形成3、印度：对季节的划分；独特的宇宙观4、希腊：大地是圆形；水晶球体系；地球大小的测定5、中国古代天文学二、欧洲近代天文学的发展二、欧洲近代天文学的发展1、哥白尼日心体系的建立：天体运行论2、伽利略和他的望远镜：天空的哥伦布3、牛顿和他的力学体系三、三、18和和19世纪天文学的发展世纪天文学的发展 1、天体测量学的成就、天体测量学的成就：光行差，恒星的周年视差：光行差，恒星的周年视差 2、天体力学的进展：摄动理论、天体力学的进展：摄动理论 3、太阳系探讨成就：天王星，海王星，小行星发觉、太阳系探讨成就：天王星，海王星，小行星发觉 4、恒星天文学的成就：太阳在恒
10、星空间的运动，绕转的双星、恒星天文学的成就：太阳在恒星空间的运动，绕转的双星 5、天体物理学的诞生：光谱理论、天体物理学的诞生：光谱理论四现代天文学的发展和成就四现代天文学的发展和成就 1、对太阳系的探测：冥王星及其卫星的发觉、对太阳系的探测：冥王星及其卫星的发觉 2、恒星探讨的纵深发展：、恒星探讨的纵深发展：20世纪初期赫罗图，脉冲星发觉世纪初期赫罗图，脉冲星发觉 3、银河系和河外星系探讨成果：、银河系和河外星系探讨成果：1924年年“宇宙岛宇宙岛”之争之争 4、宇宙演化学探讨：谱线红移，、宇宙演化学探讨：谱线红移，3K辐射。辐射。五、中国天文学五、中国天文学 1、萌芽和体系形成：盖天说，浑
11、天说，宣夜说、萌芽和体系形成：盖天说，浑天说，宣夜说 2、早期综合和发展：秦汉统一后，太阳黑子和超新星发觉、早期综合和发展：秦汉统一后，太阳黑子和超新星发觉 3、接着发展和旺盛：岁差，浑天仪发觉。、接着发展和旺盛：岁差，浑天仪发觉。4、由鼎盛到相对滞后：宋到明末时期，记录两次超新星、由鼎盛到相对滞后：宋到明末时期，记录两次超新星 5、与西方天文学交融：很少创新、与西方天文学交融：很少创新 6、近代、现代天文学的发展：、近代、现代天文学的发展：2001年国家天文台成立年国家天文台成立 中国是世界上天文学发展最早的国家之一,它萌芽于新石器时代，可以追溯到4500年以前，至战国秦汉期间（公元前475
12、年公元220年）形成了以历法和天象观测为中心的完整而富有特色的体系。这是在天人感应和天人合一思想支配下高度的中心集权制下产生的。对于中国人来说，天文学曾经是一门很重要的科学，因为它是从敬天的“宗教”中自然产生的。历法是由皇帝颁布的，天文和历法始终是“正统”的儒家之学。从中国的天象记事可以看出，中国人在阿拉伯人以前，是全世界最坚毅、最精确的天文观测者。中国天文学本质上是有天极的，它运用的是赤道坐标，主要依靠观测拱极星。强调几点：强调几点：思索与练习题思索与练习题 简述天文学的探讨对象、探讨方法和特点。简述天文学的探讨对象、探讨方法和特点。探讨天文学的意义有哪些？探讨天文学的意义有哪些？了解天文学
13、的科学分支。了解天文学的科学分支。简述古代天文学的起源和发展。简述古代天文学的起源和发展。简述欧洲简述欧洲15、16、17、18、19、20世纪天文学发展的特世纪天文学发展的特 点及成就。点及成就。简述中国天文学从古到今的发展过程。简述中国天文学从古到今的发展过程。进一步探讨题：进一步探讨题：21世纪的天文与空间科学。世纪的天文与空间科学。举例说明天文与地学的关系。举例说明天文与地学的关系。天文与其它学科的关系天文与其它学科的关系.埃及金字塔：北纬30度，倾角30度返回返回盖天说：天圆如张盖，地方如棋盘。返回返回浑天说：认为天不是一个半球形而是一整个圆球地球在其中，就如蛋黄在鸡蛋内部一样。返回返回第一章结束