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从遥远太空回眸地球，地球上看似渺小的人类，正用自己无穷的智慧和非凡的能力，追寻着神秘而和谐的茫茫宇宙中发生的一切-这就是人类的追求、永恒的欲望。数学 物理学 化学 天文学 地球科学 生命科学被认为是现代自然科学的六大基础学科。那些为现代技术发展所不可缺少的理智工具，主要来自对星空的观察。像牛顿那样的有创造能力的思想家。他们的思想由于凝视这星空而展翅高飞。19世纪与20世纪之交，物理学的天空出现两朵小小的乌云，竟然酝酿出漫天的狂飙，动摇了几个世纪以来建成的物理学大厦。雨过天晴，相对论和量子力学这两座全新的、现代物理学理论架构巍然耸立，人类社会进入科学技术迅猛发展的新时期。20世纪与21世纪之交，又有两朵乌云-暗物质和暗能量，天文学中出现的射线暴、巨型黑洞附近的吸积流、引力透镜、宇宙加速膨胀等新奇天象，也许会促使人类像19世纪和20世纪之交，甚至像在文艺复兴时代那样，产生基本物理观念的革命性变化。天上的星，地上的花，人间的爱是世界上最美的三样东西天文学史研究天体和宇宙的科学。天体即大气层以外的物体，包括日月星辰和人造天体在内。天文学研究天体的位置 分布 运动 结构 物理状态 化学组成 相互关系及演化规律。宇宙是全部时间 空间和所有天体的总称。天文学有三个主要分支学科；天体测量学 天体力学 天体物理学天体测量学是天文学中最先发展起来的一个分支，主要任务是研究和精确测定天体的位置和运动，建立和维持基本参考坐标系，确定地面点的坐标以及提供精确的标准时间服务。天体力学主要研究天体运动的动力学问题，包括天体的力学运动和形状。天体物理是天文学中最年轻、也是最活跃的分支，主要任务是应用物理学的技术、方法和理论，研究天体的表面物理状态、内部结构、化学组相互关系和演化规律。翻译）四方上下谓之宇，往古来今谓之宙-名曰 宇宙地球是太阳系中唯一适宜生命繁衍的星球。天文学望远镜之父伽利略北斗七星位于大熊星座；北斗星位于小熊星座太阳系共有八大行星，166个卫星，还有一些矮行星和其他小天体，处于主宰地位的当然是太阳，太阳的质量占整个太阳系总质量的99.86%。太阳系中的尺度通常以天文单位为单位。天文单位是地球到太阳的平均距离，或地球公转轨道的办长轴，长度约1.5亿千米。取值为 1天文单位=0千米太阳风中的少量粒子穿过地球磁层屏障，沿地球辐射带的空缺区到达两级上空，同电离层中的大气原子和分子碰撞，使其受激而发光，便形成了地球极地的独特景观-极光（名词解释）太阳是太阳系唯一的恒星，唯一的能源基地。太阳的直径约为140万千米。太阳分层结构：内部：核反应去-辐射区-对流区或对流层-外部：光球层-色球层-日冕。八大行星：水星（表面布满了环形山，稀薄的大气） 金星（地球的姊妹）、地球、 火星（有两个卫星）、木星（最大，大红斑-含磷化合物组成的气体漩涡）、土星（肉眼能看见的最远行星，密度小，带环） 天王星 海王星银河：指在无月的晴夜，大气透明度好的地方能看到的横跨天空的乳白色光带，也叫天河，西方称之为奶之路（milky way ).它是一个包含着3000亿恒星和其他天体的庞大的天体集团就是银河系。由5条旋臂组成，这五条旋臂的名称是：英仙臂，猎户臂 人马臂 南十字臂 矩尺臂。太阳位于猎户臂的内侧。在银晕外围还有一个更广大的趋于，是银河系射电辐射区，大致呈球形，称为银冕，银晕的直径约30万光年，银冕的直径约68万光年.星系也有成群的结构。在银河系周围有40多个星系，包括仙女座星系、大小麦哲伦云在内，组成了高一级的天体系统，称为本星系群。本星系群的尺度约为400万光年。在本星系群外面还有其他的星系群或星系团。星系群和星系团是同级天体系统，只是成员数目大小不同。在已知的可观测宇宙中约有3000个以上的超星系团，组成一个更为庞大的天体系统，称为总星系。四级天体系统：星系-星系群或星系团-超星系团-总星系名词解释：以观察者为中心，以足够远的距离为半径作一个球面，观察者所看到的天体位置就是天体投影在这个球面上的图像。人们可以借助几何知识，用球面上的坐标来表示天体的位置。至于天体到观察者之间的距离是感觉不到的，也不能用球面坐标来表达。天文学上称这样一个球面为天球。看的内容：42、43页 地平坐标系 。赤道坐标系：二分点：春分点，秋分点；二至点：夏至点，冬至点。黄赤交角，约等于23度26分；黄道与赤角有两个交点，每年春季太阳所在的那一点称为春分点，另一个称为秋分点。黄道坐标系。填空：人站在地球上，不觉得地球自转。只看到天球在反方向旋转，每24小时旋转一圈，称为天球的周日视运动。天球上通过天极与天顶的大圆称为子午圈，刚好通过正南正北方向，天体周日视运动通过子午圈称为天体中天，离天顶近的一次（常在地平线之上）称为上中天，离天顶远的一次(有时在地平线以下）称为下中天。人在地球上不觉得地球绕太阳运动，只看见太阳在星空背景上沿黄道运动（假设白天也能看见太阳在星空背景上沿黄道运动），周期与公转周期相同。这种运动称为太阳周年视运动，简称太阳视运动或太阳周年运动。66页 。恒星时是由春分点的周日视运动来定义的。对于某一地方的子午圈，当春分点刚好通过子午线（上中天）的时刻，定义为该地恒星时0小时。因周日视运动，春分点绕天球一圈，又一次通过子午线时，定义恒星时为24小时或次日恒星时0小时。对任意时刻，将春分点的时角用时 分 秒单位来度量，定义为当时的恒星时。全世界按统一标准划分时区，以英国格林尼治天文台零度经度线东西经度各7.5度的区域划为0时区，从0时区边界分别向东和向西，每隔经度15度划一个时区，东西各划12个时区，分别称为东1时区，东2时区。西1时区，西2时区。东12时区与西12时区相重合，全球一共24个时区。通常采用0时区即格林尼治地方时，称为世界时，或格林尼治时间。名词解释24节气：春季；立春 雨水 惊蛰 春分 清明 谷雨 夏季；立夏 小满 芒种 夏至 小暑 大暑 秋季；立秋 处暑 白露 秋分 寒露 霜降 冬季；立冬 小雪 大雪 冬至 小寒 大寒天干：甲乙丙丁戊己庚辛壬癸。地支：子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥12星座 白羊 金牛 双子 巨蟹 狮子 室女 天秤 天蝎 人马 摩羯 宝瓶 双鱼简答：什么是矮行星：矮行星是一个具有如下性质的天体：1位于围绕太阳的轨道上；2有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡的形状（近于球形）；3还没有清空其轨道附近的区域；4不是一颗卫星。拉格朗日平动点：位于这5个点上的任一质量甚小的天体，将在大天体和小天体引力的联合作用下，保持着与大、小天体相对固定的位置关系，随大、小天体一起整体地绕大小天体的公共质心做圆轨道运动。二体问题的行星运动轨道是圆锥曲线，包括椭圆（特殊情况是圆）、抛物线、双曲线三种类型。决定轨道在空间的位置和行星在轨道上的位置依赖于6个常数，称为轨道根数。125页 名词解释：彗星拖着长长的尾巴，在古人眼里常被视做灾难的征兆。中国民间俗称为“扫帚星”，“彗”字指扫帚。彗星是太阳系小天体，因为大多数彗星质量都很小，与小行星属同一重量级。彗星一般沿着很长的椭圆形轨道绕太阳运动。其结构一般认为是“冰冻团块模型”，由冰河尘埃、砂粒、石头混合组成，俗称“脏雪球”。直径约在几米到几十千米的范围。当彗星离太阳很远时，大于4个天文单位，脏雪球处于冻结状态，它是没有尾巴的，在大望远镜中呈现很暗的星点状，称为彗核。随着彗星接近太阳，到距离约3个天文单位时，表面部分开始融化、升华，形成朦胧的大气，包裹在彗核周围，称为彗发，仍没有尾巴。彗核与彗发合在一起称为彗头。离太阳更近时，彗发变大变亮，范围可达10*5-10*6千米。当彗星在离太阳约2个天文单位时，开始出现彗尾。彗尾分为尘埃尾和离子尾两类。人类最早和最完整的哈雷彗星记录是在中国。1986.2月哈雷彗星回归。流星像笔直的闪电，寂静无声，划破群星灿烂的夜空。那不是遥远的星星在流动，而是地球大气层中转眼即逝的光痕。流星是太阳系中非常细小的天体，与地球遭遇，被地球引力吸入大气层，在高速运动中摩擦燃烧，周围大气分子也受激而发光的现象。亮流星的亮度超过天上最亮的恒星和行星。如果特别亮，途中还有分裂出来的溅落物质，便称为火流星。简答题：何为恒星，星座？恒星是由炽热气体组成的，是能自己发光的球状或类球状天体，由于恒星离我们太远，不借助特殊工具和方法很难发现他们在天上的变化，因此古人把他们认为是固定不动的星体。我们所处的太阳系的太阳就是一颗恒星。星座：为了认星方便，人们按空中恒星的自然分布划成的若干趋于，大小不一，每个区域叫做一个星座，用线条连接同一星座内的亮星，形成各种东区、器物。人类肉眼可见的恒星有6000颗，每颗均可归入唯一一个星座，每一个星座可以由其中亮星的构成形状辨认出来。国际天文联合会用精确的边界把天空分为88个正式的星座。我国古代是如何划分和命名星空的？我们通常提到的十二星座又叫黄道十二宫，是88个星座里面比较特殊的一个群体，由于地球绕太阳公转 从地球看去，太阳像是在星座之间移动，人们把太阳的运行路线叫做黄道，而月球和行星的轨迹基本不离黄道上下9度的狭窄区域，人们又将这个区域叫做黄道带。自古以来，黄道带有着特殊的天文和占星上的意义。古时黄道带上有十二个星座，而太阳基本上是每个月经过一个黄道星座，所以称为黄道十二宫。今天由于岁差的缘故，太阳经过黄道星座的日期已经合古代大不行同，黄道也多经过了一个星座：蛇夫座。古人将星空中若干相邻的恒星组合在一起，用皇家政府机构和官员命名，称为星官（现代的星座）。古人将星空划分为三垣二十八宿三十一个星区。北天极和近头顶天空分为三个区域称为三垣，分别是 紫微垣 太微垣 天市垣。其他就像切西瓜一样，沿着两极，把天球切成28块，记为28宿。每七宿组成一象，共为四象，分别为苍龙 白虎 朱雀 玄武，象征着四方臣民。天文学家研究恒星，最主要的信息源是来自恒星的电磁波辐射。幸好地球大气层对电磁波辐射留下了两处透明的窗口：光学窗口和无线电窗口。为人类天文学的发展提供了必要的信息通道。直接用肉眼感觉到或用仪器测出来的恒星亮度称为视亮度，其星等称为视星等。视星等并不代表恒星的真实亮度，原因是恒星的距离远近不同，差别很大，离得近的看起来很亮，其真是亮度可能低于那些看起来虽暗淡距离更远的星。如果扣除距离因素，把所有恒星都放在同一距离处来衡量其亮度，才是恒星的真实亮度，天文学上约定这一个标准距离为10秒差距。秒差距是一个便于理论计算的距离单位，约等于3.26光年。光谱是恒星的身份证。大多是恒星的光谱是在连续背景上有许多吸收线（暗线），少数恒星兼有发射线（亮线）或只有发射线。简述题：157页 赫罗图-光谱亮度图。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，并以图形来表示，称为赫罗图或H-R图。光谱型是温度的标记，也是颜色的标记；光度也可以用绝对星等来表示。光度的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，把所有已知光谱型和光度的星点在图上，每个点代表一颗星。结果发现，全部是点群集在三个不同的区域里。大多数（90%以上）星落在从左上角延伸到右下角的带状区域，称为主序星。赫罗图右下角有一个点群，这些星温度偏低，颜色偏红，但光度却很大，按斯特藩-玻尔兹曼定律来理解，必然发光面积特别大，也就是恒星的体积特别大，称为红巨星或红超巨星。H-R图的左下角也有一个点群，温度很高，颜色偏白，光度却很小，这一定是体积很小的星，称为白矮星。天狼星伴星就是典型的白矮星（太阳的最终归宿）的例子。赫罗图简单明了，却有着深刻的含义，为许多研究课题所使用，是现代天文学中非常重要的图表。主序星是恒星一生中处于稳定阶段的恒星，恒星在这个阶段停留的时间占整个寿命的90%以上，相当于人生的青壮年阶段。双星是两颗恒星，像地球和月亮绕着它们的公共质心转一样互相绕着转。当双星的轨道面与我们的视线几乎在一个平面上时，我们就会看到一颗星挡住另一颗星的掩食现象，就像发生日食那样，星光会明显变暗，这种双星叫食双星。密近双星是指两颗星靠的很近，在相互引力的影响下，有物质在其间交流或出现引力变形的双星。由十几个以上至百万个恒星聚集在一起的恒星集团，称为星团。看的内容：167页长周期变星，168 造父变星Nova 新星，supernova超新星；白矮星-密度大 体积小176页新星爆发机制图名词解释、简答：一颗大质量的恒星，演化到最后阶段，核燃料全部耗尽的时候，辐射压力突然消失，只剩下强大的引力，使全部物质在很短的时间里迅速拥向中心，从而引发猛烈的爆炸，亮度急遽增加。爆炸以后，原来的恒星不复存在：或全部质量抛向太空，留下一片弥漫星云，逐渐扩散消失，一切荡然无存；或剩下一部分核心物质，集聚成致密的天体-中子星或黑洞。这就是超新星。最负盛名的超新星是1054年北宋仁宗至和元年的“天官客星”，1504超新星被西方天文界称为“中国超新星”或蟹状星云。La 型超新星（SNla )-标准烛光；测距 量天尺；宇宙在加速膨胀。星系的分类：1926年哈勃最早对星系分类，形成后来通用的哈勃分类：按星系外形分为椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系和不规则星系四类。主要的判据是：中央核球相对于外围圆盘的大小；旋臂特征；旋臂或星系盘分解为恒星的程度。182页 椭圆星系 旋涡星系 棒旋星系 不规则星系。20世纪最伟大的天文学家，星系天文学之父-哈勃。宇宙的真实年龄是137亿年。分辨率与光的波长和光学系统口径有关，计算公式为 210页郭守敬望远镜：原名（LAMOST）取自英文large sky area multi -object fiber spectroscopic telephone (大天区面积多目标光纤光谱望远镜）的缩写，2010年4月17日正式冠名为“郭守敬望远镜”。20世纪60年代天文学四大发现：脉冲星 类星体 3开微波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。脉冲星-中子星的一种。类星体是一种光学像和恒星类似但又不是普通恒星的一类特殊天体，英文名 qusi-stellar objiect 简称QSQ。类星体最早是作为射电发射源而发现的，曾被称为类星射电源，简称Quasar ,其特征可以概括为：大红移、远距离、高能量、小尺度。类星体是宇宙中最明亮的天体，形成于宇宙的极早期，因而是非常古老的天体；但又因为距离非常遥远，我们看到的只是它很久以前年轻时的相貌，故而又是宇宙中非常年轻的天体。红移没有极限;多普勒红移-时空不变，速度在变；宇宙学红移：时空变大，宇宙在膨胀。哈勃定律：V=H零*d ，用哈勃常数H零计算的宇宙年龄为H零分之一。267页 宇宙背景辐射：相当于绝对温度3开（3开约等于 负270摄氏度）的背景噪声水平对射电天线所产生的辐射，称为3开微波背景辐射。这一发现作为大爆炸宇宙创生理论的实测证据，对人类认识宇宙的历史做出了重大贡献。恒星的能源来自恒星内部的原子核聚变反应，或称热核反应。太阳中心区热核反应产生的光子在高温高密的环境中自由程很短，经无数次碰撞、迂回，要经历1000万年才能到达太阳表面。在地球上我们接受到的太阳光子，仅需8分钟就由太阳表面传到了地球，但这些光子从太阳中心产生出来的时间是1000万年以前。唯有中微子，是8分多钟以前刚刚从太阳中心产出的，唯有它们携带者太阳中心区的最新信息来到我们身边。主序阶段是恒星一生所经历的主要阶段。恒星在这个阶段停留的时间占整个寿命的90%。当恒星宝宝完全依靠自身的热核反应维持热动平衡的时候便进入主序，成为一颗稳定的恒星，天文学上称其为“零龄主序星”。零龄的意思是恒星演化的年龄从这里算起。恒星一生长达几十、数百亿年，而从母体星云直到主序只需数千万年，从星胚到恒星宝宝不过100万年。这一段相对较短的时间通常不计入恒星年龄之中。从以观测到的1000多颗河外星系超新星爆发的光谱和光变曲线分析，超新星分两种类型： 型和型。恒星有巨大的质量，由等离子体态气体组成。太阳系由等离子体组成。原本中性的分子和原子将离解为带负电的电子和带正电的离子，相互混合在一起。虽然整体而言仍是电中性的，但其内部却由电磁力起主要作用，这是一种新的状态-等离子体态。也叫物质的第四态。由电子的简并压力与引力相平衡而保持稳定的恒星即为白矮星，白矮星具有特异的性质：质量越大 体积反而越小 密度当然就更大。304页 简述题：钱德拉塞卡极限；结论是：白矮星的质量有一个极限，约等于太阳质量的1.44倍。或者说“不可能存在1.44个太阳质量的白矮星”，这一数值称为钱德拉塞卡极限。305页 看 恒星晚期演化框图。史瓦西的解指出，如果致密天体的全部质量压缩到某一半径范围内，它周围的空间就因引力而足够弯曲到任何物质和辐射都逃不出来，这一天体就成为黑洞。说它“黑”是因为光子不能逃逸，外界看不见它，它是黑的；说它是“黑洞”，是因为外界的物质一旦落入视界就永无出头之日，落入多少就吞噬多少，它是一个无底深洞。327页 看的内容 活动星系核主要有以下观测特征：1有一个致密的核区，尺度远小于正常星系，而光度远大于正常星系2在射电、光学、X射线、射线等所有波段都有强劲的辐射，包括超额的红外和紫外辐射，而正常星系的辐射主要是在可见光波段。3光谱为连续谱，有亮而宽的原子和离子的发射线。4连续谱和发射线的强度和谱型都有较短时标的变化。现代天文学物理理论认为，能解释活动星系核以及星体的产能机制的是 黑洞-吸积盘-喷流模型：中央有一个快速旋转的巨型黑洞，它大量吸积周围破碎了的恒星和星际物质，在时空拖拽效应作用下，在能层中快速旋转，在视界外围形成一个吸积盘，沿盘面的垂直方向有两股强大的喷流。吸积盘内侧的物质被巨型黑洞吞噬时，引力势能被释放出来转换为强大的辐射能。黑洞-吸积盘-喷流模型是当前天体物理学家们比较认可的所有活动星系核，包括类星体在内的统一模型。考 ：引力透镜是从广义相对论引申出来的强引力场中一种特殊的光学（以及其他电磁波段）效应。假设地球与一颗遥远的天体之间刚好有一个强大的引力场天体（黑洞、星系或星系团），三者差不多在一条直线上，强引力场天体附近的时空弯曲使远方天体的辐射不能沿直线达到地球，而使地球上观测到的像偏离了它原本所在的方向，其效果类似于透镜对光线的折射作用，称为引力透镜效应，早在1911年，爱因斯坦即提出远方恒星的光线掠过太阳表面时会发生微小的偏转，1919年5月25日英国天文学家爱丁顿率领的观测队在非洲普林西比岛通过日全食观测验证了这一结果。这是引力透镜效应的最初概念。由引力透镜效应而使远方天体呈环状图像，称为爱因斯坦环。引力透镜效应是探测黑洞、研究暗物质以及探索星系形成和演化的有力工具。迄今为止，宇宙中唯一已知有文明存在的星球就是地球。理性告诉我们，地球不是宇宙中的特殊天体，生命发生的条件并不特别苛刻，地球文明不应是宇宙的独生子，人类应当有尚未寻访到的知音。努力在继续着。1969年由美国国家科学院的一个委员会鉴定通过并公开发表。报告的结论是：认为曾有地外文明来访地球的说法是没有根据的，所有UFO事件仍然属于天文、地球物理、生物等自然现象和在特殊条件下的人造物体。看378页 的大爆炸宇宙进程支配物质世界的力共有四种。按作用强度排序为：强相互作用力、电磁力、弱相互作用力、万有引力。暗物质是指那些不发出任何辐射因而探测不到的宇宙中的物质。已经死去的恒星的残骸：黑矮星、停发脉冲的中子星、黑洞；暗星云；弥漫于星空和星系际的尘埃和电离气体；还有星团级的和星系级的大黑洞。这些都是暗物质。但所有这些物质加在一起，还是不足以使宇宙平均密度超过临界密度。暗能量不同于暗物质。暗物质虽然用接收辐射的办法探测不到，但它和亮物质一样有引力，可成团。而暗能量不仅探测不到，而且不成团，是均匀的、分散的；不仅没有引力，而且还有斥力。暗能量可能与真空涨落有关。在量子力学形成之初就曾提出过真空涨落的概念。暗物质和暗能量 共同处：都不吸收光或者反射光。不同处：暗物质有吸引力，与普通物质成团形成星系；暗能量具有排斥引力，几乎均匀分布宇宙。1990年开始，天文学通过Ia 型超新星验证哈勃公式：距离与退行速度成正比。Ia 型超新星是宇宙中的标准烛光。对称性是20世纪末物理学中最重要的中心思想之一。神秘而和谐的大自然自身的美，与人类心灵深处的美是相通的：对称性+破缺=美，这条人文科学美学中的原则，居然在宇宙创生极早期的过程中也被体现出来，而那时人类还远没有诞生，这真是不可思议。奇点是广义相对论的必然推论6