什么是天体物理学?

观测天文学和天体物理学共同努力,进一步增进了我们对宇宙的了解。天体物理学家运用物理学定律和物理理论来解释观测天文学家收集的光。

黑色球体与弯曲的蓝线从它出来,并在它附近发光盘。

艺术家’的黑洞的概念。天文学家使用望远镜在地球和太空中收集来自太空物体的辐射。天体物理学家运用物理学定律和物理理论来解释这种辐射。最终,从天文学家的观察,天体物理学家的思想和劳动–和太空艺术家的想象力–我们有这样的形象。图片来自Dana Berry / NASA / 维基共享资源.

天体物理学是宇宙中物理过程的科学。它使用天文学家通过地球和太空望远镜收集的数据–结合物理定律和理论–为了解释我们周围的宇宙。如果天文学问 什么哪里天体物理学问 怎么样为什么。姐妹科学– 行星科学 –研究银河系中太阳系和遥远太阳系中的行星。另一个姐妹科学– 宇宙学 –研究外部星系和空隙,以及宇宙的大规模结构和历史。

例如,天文学家可能在望远镜上过夜,收集有关恒星的数据。戴上他或她的天体物理学家的帽子–并取决于与望远镜配合使用的仪器(光度计 要么 光谱仪, 例如)–然后,该科学家将转向物理学定律,以了解该恒星如何产生其能量,是否具有同伴(或者可能是行星,或者可能是环绕的圆盘)以及恒星如何在太空中移动。

银河系天体物理学家然后会问那颗恒星如何与’关于我们的银河系已知。

然后,宇宙学家将询问恒星的知识如何与整个宇宙的知识相适应。

顺便说一下,所有这些标签–例如,天文学家,天体物理学家,宇宙学家–可能描述一个人的工作是研究和理解宇宙。

另外,此描述只是对天文学家/天体物理学家/宇宙学家实际所做工作的非常非常简单的看法。例如,他们可能将许多其他科学纳入研究领域:化学,地质学,生物学等。他们’我们将使用强大而复杂的理论,工具和计算能力库来集中所有这些知识,而这在几十年前是无法想象的。天文学的所有工具,各种手段,数据,理论和研究途径都在试图回答人类’最大的问题。我们的宇宙如何到达这里?它的历史是什么?哪里 我们 来自?在宇宙的其他地方,还有其他像我们这样的人吗?

一个人的剪影在宇宙看起来的云彩前面的。

最终,天体物理学是帮助人类了解其在宇宙中的位置的工具。

天文学的历史实际上始于欧洲的文艺复兴时期,当时天文学摆脱了千古神话的束缚,成为一门真正的科学。 1610年在佛罗伦萨, 伽利略·伽利雷 成为第一个将望远镜转向天空的人,揭示了一个与教会的限制性教义不一致的宇宙。到1633年,这个危险的矛盾使伽利略受到罗马宗教裁判所的审判,并被软禁终身,直到1642年去世。

中世纪风格的绘画,展示了一个有钱的坐着的人,用望远镜窥视;一个红胡子的男人,大概是伽利略,俯身在他身上。

朱塞佩·贝蒂尼(Giuseppe Bertini)的画作(1858年),描绘了伽利略(站立)展示了威尼斯总督或公爵(坐下)如何使用望远镜。伽利略被认为是最早的伟大观测天文学家之一。图片通过 维基共享资源.

1665年在英国, 艾萨克·牛顿,他逃离剑桥大学以逃避大瘟疫,回到他出生的小镇林肯郡伍尔索普的农村社区。在接下来的几年中,他发展了 结石 关于光的革命性思想。 1687年,他发表了 万有引力定律,指出每个粒子都以与质量的乘积成正比且与它们之间的距离的平方成反比的力吸引宇宙中的所有其他粒子。科学家们首次可以计算出太空中物体​​之间的吸引力。这是科学家迈出的一大步’了解天堂的能力。

长发男子带有他发现的标志,例如棱镜,望远镜,苹果和带有行星轨道的行星。

艾萨克·牛顿(Isaac Newton,1642-1726)。他在1675年著名地说道:“如果我进一步了解,那就是站在巨人的肩膀上。” Image via Teachertech.rice.edu.

因此可以说牛顿是第一位天体物理学家,利用他本人开发的数学和物理工具来询问有关宇宙物理过程性质的问题。

但是,牛顿时代出现的最重要的认识仅仅是宇宙受物理过程支配。有了正确的工具,这些过程就可以为人类所理解。宇宙不再服从于神秘而深不可测的力量:那里有什么 只是物理学.

在20世纪, 艾尔伯特爱因斯坦 他的相对论使我们对引力的理解发生了新的革命。

现在它’据估计,我们对宇宙的了解每10年翻一番。

这些知识的很大一部分来自天文学家对我们对宇宙工作中自然规律的理解的持续贡献。

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爱因斯坦(Albert Einstein)年纪较大。

1947年,爱因斯坦享年68岁。他的狭义相对论和广义相对论改变了天体物理学家对空间,物质和时间的思考方式。

底线:观测天文学和天体物理学一起工作,以进一步了解宇宙。天体物理学家运用物理学定律和物理理论来解释观测天文学家收集的光。

安迪·布里格斯