關于天文學的基本性質與發展規律探微

蘇鵬飛

摘 要：天文學是人類發展中不可忽視的一個璀璨明星，這也是人類歷史發展中寶貴的財富。在《中國大百科全書》中也記錄了關于天文學的論著，在書中我們可以十分清晰地感受到科學進步帶給我們的喜悅和歡心，在書的條目中，我們不僅能夠更加確切的了解到天文學的實際面貌，還能夠感受其中的偉大。本文重點對天文學的基本性質和發展規律進行了研究和分析。

關鍵詞：天文學；基本性質；發展規律

中圖分類號：P1-09 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）18-0236-02

在人類文明發展史中，我們就可以比較明顯地看到了天文學的地位和價值，從古人的宇宙觀出發，“天文”和“地理”是相互對應的，但是，在人們對自然認識逐漸加深的背景下，“宇宙”則被歸結為“天”的系統之中。在現代，天文學成為了自然科學體系中十分重要的一個內容，這就受到了人們的關注和重視。下文重點從天文學的基本性質和發展規律層面出發，為人們展現出了不一樣的天文學。

1 當前視野中的天文世界

天文觀測工具由以前的手制望遠鏡發展到了如今的光學、射電等觀測的先進手段，在人們的視野中又增加了很多的內容，在人們的眼中天文世界得到了擴充。

（1）在行星世界之中，從尺度層面提及，其只有萬分之一的光年。從月亮，行星際物質，到行星和衛星等都成為了觀測的重點和核心，當前探測的目標也在不斷增多。（2）在恒星世界中，首先運用的就是光學的相關手段，隨之，增加了射電和紅外等內容，這樣的情況下，視野就得到了擴充。在銀河系之中千億的恒星就能夠獲得光譜和光度策略的目標，在這其中有一大批目標得到了更加準確和精細的定位，還測驗到了影響天體運動并且展現出自身存在的“黑洞”，在對銀河系外的氣體運動進行詳細探測的情況下，就能夠更加真實地發現在銀河系之中運動的氣團。從多個探測結果分析，就得出了在銀河系中出現了很多份量的“暗物質”。（3）星系世界和“可測宇宙”。射電天文學的出現就對類星體和宇宙微波背景輻射進行了詳細的探測，宇宙背景輻射的相關研究和分析能夠推動宇宙學的發展和進步[1]。從宇宙空間層面進行分析，比較明顯的一個特征就是多個星系聚集到一起，以現有的觀測為前提，我們發現了億光年尺度的結構具有不均勻性，同時，其也在更加深度地發展和升級。

2 天文學的基本性質

2.1 作為一門自然科學的天文學

從本質出發，自然科學主要是指認識自然，并把發現和研究自然現象作為重點和目標。自然科學可以與技術和科學融合在一起，天文學是自然科學的重要代表，其也具有類似的性質。從認知自然的層面出發，主要分為三個層次：（1）事物自身存在的表面現象。（2）事物發展的經驗和規律。（3）認識存在和發展之間形成的本質。

在此情況下，“第谷——開普勒——牛頓三部曲”是重要代表，第一個層次能夠對精度有正確的挖掘，第二層次在認識上上升了一個階段和層級，這兩個層次都能展現出對一事一物的有效描述。到了牛頓的時候，能夠把物體運動的表面現象上升到具體的物理本質，這樣就從轉變了表面的形式和內涵，牛頓的相關工作在很大程度上展現出雙重性質和價值，牛頓以太陽系天體運動看作是一個十分重要的力學實驗。隨之，這也成為了力學形成的重要依據，最終結果我們都知道，牛頓發現了萬有引力和力學規律，其適用的范圍比較廣，同時這也是人們在認識自然過程中的一個重要上升階段[2]。

我們可以十分清晰地看出，這三個層次能夠展現出科學認識的現代意義，不同的層次都具有自身的特點，也隨之形成了一個高度。

2.2 天文學與地學的分工及研究

從自然科學層面進行分析，天文學和地學在實際的測驗上會進行相應的分工，從廣義角度來說，“天”主要就是宇宙宏觀的總體象征，然而“地”就是一個比較小的部分，但是這其中也存在一些比較特殊的內容。在地上人們是重要的一類代表，在此，就導致地學在宇宙中擁有了十分獨特的價值。在進行地學研究的過程中，相關研究人員就可以進行實地考察和分析。人們就可以自主進行實驗準備，還能夠自行準備樣品，這些工作都是地以外的天體不能觸及到的。在一般人看來，“地”以外的范圍就可以歸結為“天”，這就不能進行實地性質的考察，也不能進行相關樣品的采集，這樣，與地學相比就存在了一定的不足，同時，也正是因為這種需要的存在，天文學家產生。

觀和測的能力與技術存在著很大的聯系，這是不容分割的。光學有了進一步的發展，跟隨了技術的發展步伐，比如，射電望遠鏡和干涉儀的進步[3]。天文學的發展就需要提升觀測的設備能力，其中存在的一些挑戰就是技術和方法的運用，從整體上來說，天文波段設備朝著更好的方向進行更新，地面設備也朝著巨型的方向發展和邁進。

2.3 天文學與物理學的關系及“牛頓型研究”

從牛頓型研究的層面出發，天文學就是一個自然科學，其主要是把物理學作為重要基礎，在進行物理學研究的過程中，主要就是對物質的基本結構和相關規律進行分析和研究，同時，我們也可以說這是物理學基礎理論中比較深層的研究。天文學和其他科學有著相同之處，在牛頓型的研究之中，能夠對實際測驗的現象進行詳細分析和講解，合理運用物理學就能夠解釋相應的現象，最終我們明確地看出天文學是和物理學密切相關的。

牛頓在研究萬有引力和力學定律的時候，就能夠把相關測量內容與物理學的理論結合在一起，在研究上的突破，主要也還是歸功于天文的實驗。不同的天文現象都有著自身的獨特個性，在其中找出實驗所需要的內容，并對其進行重點加工和利用[4]。

2.4 天文學“模型”的幾個先驗條件

（1）宇宙間的物質其遵循的規律具有統一性。天上的和地上的自然現象產生相互引證的效果，在這樣的情況下，我們在進行自然科學規律認識的過程中，就應該充分地將其把握。同時，我們也可以十分清晰地認識到，運用天文知識就可以對物理學和其他自然科學內容的規律進行探究和分析。（2）人們居住的地球和太陽系、銀河系并沒有展現出一定的獨特之處。在宇宙中的事物都沒有呈現出一定的特殊性，比如，任何一個天文現象，不管處于何種地位，在相似的環境下，就可以遵循一定的發展途徑，這樣，天文學家就可以進行探索之旅，堅定信念。（3）宇宙之間的物質存在和演變等都呈現出了一定的“無限性”。天文觀測手段會成為天文學發展的動力，并在學科之前進行超越。

3 天文學的發展規律

3.1 天文學研究的目標和手段

從本質出發，天文學的研究思路主要體現在研究的手段設計上。通常，手段主要是以一定的工具作為前提和依據，我們提及的工具就是所謂的觀測工具和理性工具。這可以成為知識的代表，可以進行相應的傳播與繼承，這可以是對知識的有效總結，會隨著運用的次數逐漸增加。研究工作人員就可以以自己的課題進行重點設計，并在工具中找出重點所需要的內容，并形成完善的構成手段[5]。

在進行天文學研究的過程中，重要的三種儲備就是“技術工具儲備”、“數學工具儲備”和“理性工具儲備”。研究相關人員其中汲取比較重要的工具，就會對工具進行創新，最終完成了科學技術的相關研究和分析。同時，這種工具的創新主要以一定的課題為基礎和前提，另外，工具也可以成為知識的一種更新和升級，最終形成良性發展。

3.2 天文學的三次歷史性突破

在之前我們提及的天文學發展歷史性突破，對其進行了分析，第二次重大探究和升級，在以物理學理論基礎為前提的情況下，形成了恒星光度與表面溫度關系的經驗模型。這樣，就能夠為天文的具體實際測量提供相應的驗證和分析，這樣的突破是以對恒星世界的認識為重要目標，能夠把不相互聯系在一起的恒星和周期表上的化學元素融合在一起，這樣，就可以更好地融合在模型之中。天文學家對中子星的一些言說，就脈沖星的存在，并進行相應的驗證，在此，就加劇了模型的權威性，對天文學和物理學的黑洞探索提供了理論基礎。這其中存在的第三次歷史性的突破主要體現在星系世界的宇宙認知上，現階段，正朝著高速的方向發展和進步。宇宙微波背景輻射得到了發現，理論模型也受到了人們的關注和認可，這其中把物理學研究內容和天文學探究的相關努力完美地融合了在一起。

3.3 “大設備戰略”與“小設備戰略”

天文學需要進行更多、更深和更廣的探究。當前的天文學家在完成重大設備建設的時候，還在進行下一步設備的籌劃，這樣的就可以歸結為“大設備戰略”。這種比較大型的設備就會受到人們的關注和重視，其中也會展現出比較明顯的局限性。在實際進行設計的過程中，就可以展現出一定的穩定性，在遇到問題的時候就呈現出了比較低的適應性，這樣就不能進行有效的檢測，還會難以進行搜索。與大設備進行對比，小設備就會呈現出造價低、制造時間短的優勢，在進行技術創新的過程中，小設備能夠進行多次的實驗和升級，但是，我們還必須要運用戰略的眼光去看待。

3.4 天文學與技術科學的關系

技術科學衍生出了技術，技術還會在一定程度上對物質文明進行創造，展現出人類的精神文明。現代技術科學出現也可以歸結為人們對自然科學的一種認識，在新的經驗和理論成果涌現的情況下，自然科學就更好地詮釋了理性工具的實際價值和作用。工具是不能缺少的內容，但是并不是主體，天文學作為重要自然科學的代表，自身就呈現出了實用貢獻的價值。在對相關技術科學進行研究的過程中，就會形成實用天文的相關主體，隨之，也有可能形成實用天文學。天文學的自然科學對社會也做出很大的貢獻，為技術的創造提供了豐富的資源，并成文高新技術資源。

4 結語

綜上所述，本文對天文學的基本性質和發展規律進行了詳細的分析和研究，從多個層面對其進行分析，讓人們能夠對該內容產生一個正確的認知和理解。天文學是人類歷史發展過程中不可忽視的內容，它成為了永遠不能磨滅的重要分支，在今后的領域中，天文學一定會有所突破，并最終朝著更好的方向前進和發展，希望本文的研究能夠為人們認識天文學提供幫助。

參考文獻

[1]徐仁新.太空探測開發力助大國崛起——當前天文學發展的深刻社會意義[J].人民論壇·學術前沿，2017，（05）：27-32.

[2]翟琰琦，楊立英，岳婷，丁潔蘭.2005-2014年天文學領域主要國家的國際合作分析——基于WoS數據庫的文獻計量研究[J].科學觀察，2017，（01）：60-68.

[3]許甫榮.人類首次直接探測到引力波——廣義相對論和天文學的又一個里程碑[J].科學通報，2016，（14）：1497-1498.

[4]代云紅.華夏神話天文學與中國敘事學——基于三部敘事學著作的再思考[J].百色學院學報，2016，（01）：42-49.

[5]何燕，嚴韌.Elsevier收錄物理與天文學類期刊可開放獲取情況的調查與分析[J].圖書館雜志，2015，（01）：49-54.