关于天文学的基本性质与发展规律探微

苏鹏飞

摘 要：天文学是人类发展中不可忽视的一个璀璨明星，这也是人类历史发展中宝贵的财富。在《中国大百科全书》中也记录了关于天文学的论著，在书中我们可以十分清晰地感受到科学进步带给我们的喜悦和欢心，在书的条目中，我们不仅能够更加确切的了解到天文学的实际面貌，还能够感受其中的伟大。本文重点对天文学的基本性质和发展规律进行了研究和分析。

关键词：天文学；基本性质；发展规律

中图分类号：P1-09 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）18-0236-02

在人类文明发展史中，我们就可以比较明显地看到了天文学的地位和价值，从古人的宇宙观出发，“天文”和“地理”是相互对应的，但是，在人们对自然认识逐渐加深的背景下，“宇宙”则被归结为“天”的系统之中。在现代，天文学成为了自然科学体系中十分重要的一个内容，这就受到了人们的关注和重视。下文重点从天文学的基本性质和发展规律层面出发，为人们展现出了不一样的天文学。

1 当前视野中的天文世界

天文观测工具由以前的手制望远镜发展到了如今的光学、射电等观测的先进手段，在人们的视野中又增加了很多的内容，在人们的眼中天文世界得到了扩充。

（1）在行星世界之中，从尺度层面提及，其只有万分之一的光年。从月亮，行星际物质，到行星和卫星等都成为了观测的重点和核心，当前探测的目标也在不断增多。（2）在恒星世界中，首先运用的就是光学的相关手段，随之，增加了射电和红外等内容，这样的情况下，视野就得到了扩充。在银河系之中千亿的恒星就能够获得光谱和光度策略的目标，在这其中有一大批目标得到了更加准确和精细的定位，还测验到了影响天体运动并且展现出自身存在的“黑洞”，在对银河系外的气体运动进行详细探测的情况下，就能够更加真实地发现在银河系之中运动的气团。从多个探测结果分析，就得出了在银河系中出现了很多份量的“暗物质”。（3）星系世界和“可测宇宙”。射电天文学的出现就对类星体和宇宙微波背景辐射进行了详细的探测，宇宙背景辐射的相关研究和分析能够推动宇宙学的发展和进步[1]。从宇宙空间层面进行分析，比较明显的一个特征就是多个星系聚集到一起，以现有的观测为前提，我们发现了亿光年尺度的结构具有不均匀性，同时，其也在更加深度地发展和升级。

2 天文学的基本性质

2.1 作为一门自然科学的天文学

从本质出发，自然科学主要是指认识自然，并把发现和研究自然现象作为重点和目标。自然科学可以与技术和科学融合在一起，天文学是自然科学的重要代表，其也具有类似的性质。从认知自然的层面出发，主要分为三个层次：（1）事物自身存在的表面现象。（2）事物发展的经验和规律。（3）认识存在和发展之间形成的本质。

在此情况下，“第谷——开普勒——牛顿三部曲”是重要代表，第一个层次能够对精度有正确的挖掘，第二层次在认识上上升了一个阶段和层级，这两个层次都能展现出对一事一物的有效描述。到了牛顿的时候，能够把物体运动的表面现象上升到具体的物理本质，这样就从转变了表面的形式和内涵，牛顿的相关工作在很大程度上展现出双重性质和价值，牛顿以太阳系天体运动看作是一个十分重要的力学实验。随之，这也成为了力学形成的重要依据，最终结果我们都知道，牛顿发现了万有引力和力学规律，其适用的范围比较广，同时这也是人们在认识自然过程中的一个重要上升阶段[2]。

我们可以十分清晰地看出，这三个层次能够展现出科学认识的现代意义，不同的层次都具有自身的特点，也随之形成了一个高度。

2.2 天文学与地学的分工及研究

从自然科学层面进行分析，天文学和地学在实际的测验上会进行相应的分工，从广义角度来说，“天”主要就是宇宙宏观的总体象征，然而“地”就是一个比较小的部分，但是这其中也存在一些比较特殊的内容。在地上人们是重要的一类代表，在此，就导致地学在宇宙中拥有了十分独特的价值。在进行地学研究的过程中，相关研究人员就可以进行实地考察和分析。人们就可以自主进行实验准备，还能够自行准备样品，这些工作都是地以外的天体不能触及到的。在一般人看来，“地”以外的范围就可以归结为“天”，这就不能进行实地性质的考察，也不能进行相关样品的采集，这样，与地学相比就存在了一定的不足，同时，也正是因为这种需要的存在，天文学家产生。

观和测的能力与技术存在着很大的联系，这是不容分割的。光学有了进一步的发展，跟随了技术的发展步伐，比如，射电望远镜和干涉仪的进步[3]。天文学的发展就需要提升观测的设备能力，其中存在的一些挑战就是技术和方法的运用，从整体上来说，天文波段设备朝着更好的方向进行更新，地面设备也朝着巨型的方向发展和迈进。

2.3 天文学与物理学的关系及“牛顿型研究”

从牛顿型研究的层面出发，天文学就是一个自然科学，其主要是把物理學作为重要基础，在进行物理学研究的过程中，主要就是对物质的基本结构和相关规律进行分析和研究，同时，我们也可以说这是物理学基础理论中比较深层的研究。天文学和其他科学有着相同之处，在牛顿型的研究之中，能够对实际测验的现象进行详细分析和讲解，合理运用物理学就能够解释相应的现象，最终我们明确地看出天文学是和物理学密切相关的。

牛顿在研究万有引力和力学定律的时候，就能够把相关测量内容与物理学的理论结合在一起，在研究上的突破，主要也还是归功于天文的实验。不同的天文现象都有着自身的独特个性，在其中找出实验所需要的内容，并对其进行重点加工和利用[4]。

2.4 天文学“模型”的几个先验条件

（1）宇宙间的物质其遵循的规律具有统一性。天上的和地上的自然现象产生相互引证的效果，在这样的情况下，我们在进行自然科学规律认识的过程中，就应该充分地将其把握。同时，我们也可以十分清晰地认识到，运用天文知识就可以对物理学和其他自然科学内容的规律进行探究和分析。（2）人们居住的地球和太阳系、银河系并没有展现出一定的独特之处。在宇宙中的事物都没有呈现出一定的特殊性，比如，任何一个天文现象，不管处于何种地位，在相似的环境下，就可以遵循一定的发展途径，这样，天文学家就可以进行探索之旅，坚定信念。（3）宇宙之间的物质存在和演变等都呈现出了一定的“无限性”。天文观测手段会成为天文学发展的动力，并在学科之前进行超越。

3 天文学的发展规律

3.1 天文学研究的目标和手段

从本质出发，天文学的研究思路主要体现在研究的手段设计上。通常，手段主要是以一定的工具作为前提和依据，我们提及的工具就是所谓的观测工具和理性工具。这可以成为知识的代表，可以进行相应的传播与继承，这可以是对知识的有效总结，会随着运用的次数逐渐增加。研究工作人员就可以以自己的课题进行重点设计，并在工具中找出重点所需要的内容，并形成完善的构成手段[5]。

在进行天文学研究的过程中，重要的三种储备就是“技术工具储备”、“数学工具储备”和“理性工具储备”。研究相关人员其中汲取比较重要的工具，就会对工具进行创新，最终完成了科学技术的相关研究和分析。同时，这种工具的创新主要以一定的课题为基础和前提，另外，工具也可以成为知识的一种更新和升级，最终形成良性发展。

3.2 天文学的三次历史性突破

在之前我们提及的天文学发展历史性突破，对其进行了分析，第二次重大探究和升级，在以物理学理论基础为前提的情况下，形成了恒星光度与表面温度关系的经验模型。这样，就能够为天文的具体实际测量提供相应的验证和分析，这样的突破是以对恒星世界的认识为重要目标，能够把不相互联系在一起的恒星和周期表上的化学元素融合在一起，这样，就可以更好地融合在模型之中。天文学家对中子星的一些言说，就脉冲星的存在，并进行相应的验证，在此，就加剧了模型的权威性，对天文学和物理学的黑洞探索提供了理论基础。这其中存在的第三次历史性的突破主要体现在星系世界的宇宙认知上，现阶段，正朝着高速的方向发展和进步。宇宙微波背景辐射得到了发现，理论模型也受到了人们的关注和认可，这其中把物理学研究内容和天文学探究的相关努力完美地融合了在一起。

3.3 “大设备战略”与“小设备战略”

天文学需要进行更多、更深和更广的探究。当前的天文学家在完成重大设备建设的时候，还在进行下一步设备的筹划，这样的就可以归结为“大设备战略”。这种比较大型的设备就会受到人们的关注和重视，其中也会展现出比较明显的局限性。在实际进行设计的过程中，就可以展现出一定的稳定性，在遇到问题的时候就呈现出了比较低的适应性，这样就不能进行有效的检测，还会难以进行搜索。与大设备进行对比，小设备就会呈现出造价低、制造时间短的优势，在进行技术创新的过程中，小设备能够进行多次的实验和升级，但是，我们还必须要运用战略的眼光去看待。

3.4 天文学与技术科学的关系

技术科学衍生出了技术，技术还会在一定程度上对物质文明进行创造，展现出人类的精神文明。现代技术科学出现也可以归结为人们对自然科学的一种认识，在新的经验和理论成果涌现的情况下，自然科学就更好地诠释了理性工具的实际价值和作用。工具是不能缺少的内容，但是并不是主体，天文学作为重要自然科学的代表，自身就呈现出了实用贡献的价值。在对相关技术科学进行研究的过程中，就会形成实用天文的相关主体，随之，也有可能形成实用天文学。天文学的自然科学对社会也做出很大的贡献，为技术的创造提供了丰富的资源，并成文高新技术资源。

4 结语

综上所述，本文对天文学的基本性质和发展规律进行了详细的分析和研究，从多个层面对其进行分析，让人们能够对该内容产生一个正确的认知和理解。天文學是人类历史发展过程中不可忽视的内容，它成为了永远不能磨灭的重要分支，在今后的领域中，天文学一定会有所突破，并最终朝着更好的方向前进和发展，希望本文的研究能够为人们认识天文学提供帮助。

参考文献

[1]徐仁新.太空探测开发力助大国崛起——当前天文学发展的深刻社会意义[J].人民论坛·学术前沿，2017，（05）：27-32.

[2]翟琰琦，杨立英，岳婷，丁洁兰.2005-2014年天文学领域主要国家的国际合作分析——基于WoS数据库的文献计量研究[J].科学观察，2017，（01）：60-68.

[3]许甫荣.人类首次直接探测到引力波——广义相对论和天文学的又一个里程碑[J].科学通报，2016，（14）：1497-1498.

[4]代云红.华夏神话天文学与中国叙事学——基于三部叙事学著作的再思考[J].百色学院学报，2016，（01）：42-49.

[5]何燕，严韧.Elsevier收录物理与天文学类期刊可开放获取情况的调查与分析[J].图书馆杂志，2015，（01）：49-54.