試論現代自然科學中的天文學

何加川

摘 要：隨著我國現代化建設水平的不斷提升，當前天文學學科的建設與發展特別是其在現代自然科學中的有效應用也逐漸成為了人們關注的焦點。本文立足于現代自然科學發展現狀，分別試著從天文對象、天文學科以及天文原則與方法的角度進行了闡述，以期能夠提升自然科學中天文學的發展水平，促進行業的全面健康發展。

關鍵詞：現代自然科學；天文學；分析

在現代自然科學當中，天文學作為人類研究天體運動以及宇宙空間狀態的學科，其與人類未來的發展具有重要的關系，同時也關乎著人類對于未知領域的探索能力。結合當前我國天文學學科的發展現狀來看，要想實現學科的全面健康發展，就必須先來認識一下天文對象與特征。

一、天文對象

現代自然科學分工中針對不同的尺度與規模可以分為如下幾個天文對象：

1.行星層次

行星層次是距離我們最近的天文對象之一，包括地球、其他行星以及太陽系中的其他星體，在一般的范疇內還會包括一些星體周邊的星際物質，這些內容共同構成了行星層次。

2.恒星層次

恒星層次的體量較大，主要包括太陽系里的太陽以及其他星系中的其他恒星，這些恒星組成了新的星系系統。

3.星系層次

銀河星系以及其他星系之間具有較強的融合性，而其中星系群以及星系團是最為重要的組成部分，其共同組成了星系層次。

4.宇宙概念中的整體層次

宇宙是人類對于整個星體環境的總稱，在天文學世界當中，宇宙作為一個有機的整體，其包括內部眾多大尺度宇宙細胞，包括恒星層次、行星層次以及天文天體運動等多個層次的內容。在天體的運動與更替過程中，不但保持著良好的相對平衡，更是具有演變與演化的功能性，這種功能性與其他層次之間相互作用，進而又在結構上體現出獨特的特性。

二、天文學科

我們將“數理化、天地生”視為現代自然科學，其中理化生主要研究的是自然界物質的一般結構與規律，其屬于基礎科學的范疇，而天文學則是建立在基礎科學之上的對于更高空間領域的一種研究，所以屬于基礎科學上層的高等科學范疇。

隨著天文學學科的不斷建設與發展，當前天文學研究中的化學現象與生物學現象都具有明確的解釋依據，這些內容并沒有超出我們對物理學認識的一般范疇。從天文學的三大分支的細化情況來看，無論是天體物理、天體測量還是天體力學的部分，天體的方位都是在不斷運動的，而這些內容共同構成了物理天文學學科。

在浩瀚的宇宙當中，猶如滄海一粟的地球上的物理、化學與生物實驗無論有多么的精準、科學和富有實踐性，其都無法真正與天文科學中的自然表演與不斷發生的“實驗”相比擬。與整個宇宙相比，人類社會的活動區間十分狹小，幾乎不具備任何的普遍性與代表性，而這種基礎學科發展研究天文知識的方式也只是一種暫時的、臨時的措施，只有等待人類科學技術的不斷擴張，實現對宇宙邊間的無窮探索，進而實現對于天文生物學學科的研究、天文物理學學科研究以及天文化學研究的全面提升。

三、天文原則與方法

我們在研究學科的劃分時往往會根據其特點以及組成方式進行劃分，比如在“數理化與天地生”的劃分當中，會自然的將“天”與“地”進行區別。作為一個獨特的行星，地球本身也是一個獨特的天體，其由土壤、海洋以及包圍行星的大氣層共同組成。在浩瀚無際的天文世界里，地球可能并不具有絕對的科學領先性，但是至少在當前人類可以認識并了解的范圍內，地球還是具有一定的發展潛力的。盡管就目前科學技術的發展現狀以及人類的壽命來看，人類想要親生經歷和考察某些天體幾乎是不可能做到的事情，更不可能通過直接實驗的方式來了解天體的構成狀態以及其組成的成分。但是隨著科學技術的不斷發展，當前天體星際模擬技術的不斷完善，目前許多天體學研究專家也還是嘗試使用計算機模擬的方式來對天體進行模擬，而天文學的研究也就出現了與其他的科學最大的區別，那就是實際實驗方面的缺陷。這個缺陷的存在也就直接導致了“天”與“地”的劃分。所以我們將直接可以通過實驗進行獲取并驗證的內容稱之為地理學科，而不能夠直接研究的統稱為天文學課。

在天文觀測過程中，由于大多數的天文研究工作都必須通過“看”和“測”來完成，而一些天體的背面與側面經常難以觀察，所以恒星密集的天體部分無法通過傳統的天文觀測活動來進行判斷，所以我們的天文觀測工作依然具有較大的局限性。隨著物理模型建設、計算機模擬規劃設計等工作的不斷開展，當前天文學科的信息數量與信息層次也在不斷提升，另外，由于天文觀測具有獨特的被動性，而其最大的被動性就在于人的影響無法達到天體的表面，這種只能夠對整體行為與內部結構進行研究的方式也只能夠停留在表層以及附近的空間區域內，這與傳統的理化生實驗具有明顯的區別。盡管這種傳統的研究方法不具有直接影響和了解天體構造的方法，并不影響人類對于未知領域的探求，這種探究是人類對于未知的一種精神品質，更是對于未來的向往。

要知道，在幾千年前，人類可以說對于地球一無所知，而最近一百多年來人類的發明與發現卻超越了過去幾百萬年的總和。由此可見，人類社會的快速發展是不能夠單純的用現階段的視野進行判斷的，需要進行全面的綜合分析以及理論建構，一步一個腳印的陸續開展，這樣才符合實驗探究的一般原則，也是為后人更好的發展學科、構建學科為人類的延續與生生不息做出的最好的貢獻。

四、總結

綜上所述，盡管一些人認為天文學本身與社會建設以及經濟發展不具有直接的聯系，甚至具有普遍的“天文學無用論”。但是就像一兩百年前中國對于傳統科學的熟視無睹一樣，任何學科的建設與發展都具有其獨特的歷史階段，而任何學科的發展都不是一蹴而就的。天文學的發展不僅僅是人類對于未知領域的嘗試與探索，更多的是對于地球以外空間資源爭奪以及未來人類發展方向的一種擴張。無論是從國家綜合國力對拼、技術競賽還是人類自身發展的角度來看，未來天文學學科也會逐漸受到各方的重視，也希望我國的天文學學科能夠得到更多的支持，為國家的建設與發展做出更大的貢獻。

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