天文是什么？

□ 王宗穆

天文是什么？

□ 王宗穆

说起天文，你首先想到的是什么？小行星撞地球？宇宙大爆炸？天气预报？还是十二星座和外星人？也许都有。不过这些要么不属于天文的范畴，要么只是天文的冰山一角。也许你会觉得天文学高深莫测，天文学家昼伏夜出就是为了看一些黑夜天空中镶嵌的一些小光点。那么，天文究竟是什么呢？

天文学属于纯理科的范畴

一个很重要的问题，天文是文科还是理科？

很多人会说：“既然叫天文，那肯定是文科了。”恰恰相反，天文是纯理科，以至于比物理、化学还要像理科！天文学是自然科学经典六大基础学科里最古老的的学科，甚至比数学还要古老。从人类开始仰望星空、观察星体的运动规律的那一刻起，天文学就诞生了。既然是理科，那就离不开数学。一说到数学，很多人立刻就头痛了。不必担心，即使你连三角形分哪几种都不知道，照样可以搞懂很多复杂的天文知识。

天文学只关心大气层以外的事

天文是研究天体运动规律、物理性质和演化过程的学科。其研究范围是大气层以外的一切，没错，是一切。也就是说，天文研究的是除地球外的整个宇宙！它是所有学科中唯一一个直接面对宇宙的学科。看到这里你应该明白了，诸如彩虹、云彩、龙卷风、台风等等这些大气层以内的事儿，都不属于天文学的范畴。不过有两个例外——流星和极光，它们发生在大气层与太空的交界处，也可以归入天文学的研究范畴。

天文学很好玩儿

天文是很高深莫测的，也是很好玩、很有用的。说它高深莫测应该没人反对，不过天文怎么就好玩了呢？也许你会说：“天上的星星不就是一堆光点吗？研究它们有啥意思？”这是个好问题。回答这个问题之前，让我们先来想象这样一个场景：我和你素不相识，在同一条路上相向而行，在路的转角处我们俩碰面了。如果我只看了你一眼，就立刻说出了你的姓名、年龄、家庭住址、籍贯、生日、身份证号、父母名字；你的学校、成绩情况、同班同学数量，你爱吃什么，你讨厌吃什么，你喜欢什么游戏，你喜欢什么明星等等诸如此类的东西，此时会发生什么？估计你会目瞪口呆吧？为什么我只看了你一眼就知晓了你的一切呢？因为我是天文学家！

借助光谱分析等手段，天文学家可以获得极其遥远的天体的各种信息，并预言其未来的演化过程。

天文学的研究对象不仅包括恒星，也包括星云、星系、星团等等各种天体（图为仙女座大星系M31）

没错，天文学家就有这样的特异功能。他们只需要对恒星做几次甚至一次观测，就可以知道天体的类型、体积、质量、表面温度、亮度、光度、光谱型、距离，它的演化历史、诞生过程和最终命运。要知道，离我们最近的恒星（除太阳外）都有4.3光年（光要飞四年多才能到达，我们当然更不可能靠近它），在最大的望远镜里看上去都是一个小光点。而天文学家竟然能借助这一个小光点得到如此之多的信息，甚至能知道恒星几十亿年之后的情况！

天文学让我们看到宇宙的过去

这还只是针对恒星，也就是类似于太阳这种会自己发光发热的星体而言的。刚才已经提到过，天文学研究的是除地球外的整个宇宙。而宇宙里除了恒星还有诸如星系、星云、星团、行星、卫星、小行星、彗星等等好玩的东西，它们的长相、性质和演化规律都不尽相同，研究方法也多种多样，这使得天文学变得令人眼花缭乱，总是能带给人惊喜。与此同时，天文还是一架庞大的“时间机器”。我们知道，光速是有限的，大约为每秒30万千米。这意味着那些距离我们非常远的天体发出的光可能要经过很长时间才能到达我们的地球。例如，著名的仙女座大星系M31，距离我们250万光年，这意味着从那里发出的光要经过250万年才能到达地球。也就是说，你现在看到的M31是250万年前的样子，而M31用肉眼就能看到！想想就令人兴奋，你可以直接看到几百万年前的东西！类似的，我们看到的月亮大约是1秒前的样子，太阳则大约是8分钟之前的样子，借助大口径望远镜和长时间曝光，我们可以看到130亿年前的宇宙！

超现实主义绘画大师萨尔瓦多·达利(Salvador Dali)的经典作品：永恒的记忆。瘫软变形的钟表，时间不再存在的世界。

天文能带给你许多惊喜

在地球上，我们还能看到千奇百怪的天象奇观，如日月食、行星合、行星大距、流星雨、极光、行星凌日、人造天体过境，以及月掩星、黄道光等等或静或动、千姿百态的天文现象。这些天象大多数只需肉眼就可以观测，剩下的一般用小型望远镜或者简易的观测仪器就可以观测。也许你会抱怨“我在城市里根本什么都看不到嘛！天都是红色的。”实际上在城市里你可以对相当多的天象进行观测，而只要到城市近郊就可以观测绝大多数的天象。对很多人来说，第一次透过望远镜观察月面和土星光环，都是一生中难忘的回忆。那是一种超越尘世的快乐。星空就在那里，只要仔细观察，你一定会有惊人的收获！

天文就在你我身边

显然，天文并不像我们想象的那么枯燥。但是你也许还会问：“它怎么就有用了呢？我不觉得观察星空什么的有意义啊！”的确，到现在为止天文更像是比较高端的玩具，似乎和我们的生活联系不大。真的是这样吗？请你看一下自己的手表，或者是墙上的挂钟。你有没有想过时间是怎么确定的？再看一下日历，你有没有思考过日历是谁制定的？没错，都是天文学家！天文学掌管着地球上的一切时间系统，我们耳熟能详的“北京时间”就是由天文学家确定的。从航海到航天，从经济到军事，再到我们的日常生活，人们的早出晚归，哪里不需要准确的时间？如果没有天文学，世界会一片混乱！

天文学绝不仅只有这一点功能，事实上，从微波炉到激光器，从GPS到卫星天线，处处都有天文学中的技术被人们使用。举个例子，数码照相机的核心——感光元件CMOS与CCD，最早就是天文学家们使用的。天文学家们利用CCD代替胶片拍摄星空，可以获得更多的、质量更好的来自天体的信息，而CCD技术最终也走进了千家万户。

天文为其他学科提供“梦境中的乐园”

占星学（ASTROLOGY），或称占星术，是古星相学家观测天体、日月星辰的位置及其各种变化后，做出解释，来预测人世间的各种事物的一种方术。

天文对我们的生活十分重要，对科学家们来说也十分重要。也许有人会说：“天文学本来就是科学家们研究的东西嘛，当然对他们重要。”不过这里我指的是不懂天文的科学家。也许你听说过广义相对论，那是一个非常尖端的物理理论，而广义相对论最早是由天文学家验证的——即便到现在都是这样。许多物理学、化学、甚至生物学的假说与理论，都要靠天文学家通过观测宇宙中的天体来验证。似乎有点不可思议？其实这很容易理解，宇宙实在太巨大了，在宇宙中有无数千奇百怪的现象，其中有很大一部分是极具毁灭性的。这种极端的环境是物理学家和化学家们梦境中的乐园。就像淘气的孩子想拆掉电视机遥控器一样，他们非常想看到他们的理论是否能经受住极端环境的考验，而宇宙中到处都是这种环境。如果你是宇宙，你可以肆意炸掉一颗恒星，或者制造一个黑洞，构造一个星系——这在地球上是不可能做到的！遇到这种极端的问题，很多科学家不得不求助于天文学。

天文与占星有啥渊源？

说到这里，你应该也会认同“天文很有用”这句话了吧？最后，还有一个小问题（也许并不算小）——天文和占星（十二星座什么的）有啥关系？当然，到这里估计没人会问“天文和占星是不是一回事”了，显然这两者有本质的区别，不然你身边热衷于看星座运势分析的同学们可能个个都是天文爱好者了。

天文和占星有着共同的起源，它们都源自于古人对天体运动的观察。在18世纪之前，这两者的区别并不大。但在牛顿被苹果砸了脑袋之后，它们开始逐渐分道扬镳了。天文学变成了自然科学的一部分，而占星术则继续在民间甚至贵族阶层根植着，成为一种“预测”个人命运和前途的“工具”。占星术士非常厌恶人们用天文学知识攻击他们不靠谱的理论，因为他们认为占星和天文根本就是两回事。讽刺的是，占星术一直紧紧“跟随着”天文的发展。在天王星被发现之前，占星术士们只将金木水火土五大行星放入他们“研究”的星盘。天王星发现之后，他们加入了天王星，海王星发现之后，他们加入了海王星，冥王星发现之后，他们又加入了冥王星。不过冥王星却在2006年的国际天文学大会上被撤销了行星的地位，这可难倒了占星术士——占星界为是否删除冥王星争论不休，直到现在都没有一个统一的认识。而且他们中的一些人还把小行星加入了他们的“理论”，要知道，目前我们已知的小行星就有几十万颗！不知道为什么他们不把星系、星云、人造卫星什么的加进去？

神秘的国宝级文物——汉代织锦“五星出东方利中国”。1995年10月，中日尼雅遗址学术考察队成员在新疆和田地区民丰县尼雅遗址一处古墓中发现，被誉为20世纪中国考古学最伟大的发现之一。织锦有八个汉隶文字：“五星出东方利中国。”

天上的星座不过是古人为了认星方便随便划定的，与命运、吉凶没有任何的关系。

至于十二星座，客观地说，占星对它们的描述与天文相比有一些差别。不过即便如此，天文学家们还是很疑惑——整个天空有八十八个星座，对，八十八个！而且它们都是古人随便划定的（包括那十二个黄道星座）。如果你觉得几颗星星漂亮，你也可以自己划分一个“草莓座”、“甜筒座”什么的。为什么非要只“研究”那十二个呢？难道只因为它们是黄道星座吗？如果是这样，又为什么没有同为黄道星座的蛇夫座呢？天文学家们实在是搞不懂，也许是他们太笨了吧。

不过尽管天文学家和占星术士有种种分歧，有一点他们都十分认同——你在各种娱乐网站上看到的星座运势是不靠谱的。占星术士们也这么想！因为那些东西脱离了占星的所谓“理论支撑”，完全是娱乐，你可不要当真！

总之，天文就是这么一种东西——好玩，有用，神秘却又平易近人。只要你在晴朗的夜晚抬起头观察一下天空，就有可能有许多惊喜等着你。这并不难做到，因为每个人生来都是好奇的。天文就是一门好奇的学问，你越好奇就越喜欢它，而在不知不觉中，你可能就会成为一个观天习文的了不起的人——这是天文给你的承诺！

（责任编辑 张恩红）