天文學(xué)發(fā)展對(duì)人類(lèi)社會(huì)的意義

1、湘潭大學(xué)選修論文題目：天文學(xué)的發(fā)展對(duì)人類(lèi)社會(huì)的意義院系：興湘學(xué)院學(xué)號(hào)：2008962507專(zhuān)業(yè)：會(huì)計(jì)學(xué)姓名：舒暢完成日期：2010年5月天文學(xué)是一門(mén)既古老而又現(xiàn)代的一級(jí)學(xué)科。 它隨著人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步而不斷地發(fā) 展。作為世界文明古國(guó)的中國(guó)，古代天文學(xué)的研究和應(yīng)用曾經(jīng)是世界領(lǐng)先的， 不 少有關(guān)天文的記載成為現(xiàn)代天文學(xué)研究的珍貴資料。但是，在我們現(xiàn)今的基礎(chǔ)教 育中，天文學(xué)一直沒(méi)有得到應(yīng)有的重視。21世紀(jì)將是人類(lèi)著眼太空的時(shí)代，世界科技飛速發(fā)展，人類(lèi)開(kāi)始開(kāi)發(fā)宇宙太空。地球的能源在不斷地耗盡，新的能源 也許要向太空尋找，太陽(yáng)能當(dāng)然是最直接的。當(dāng)?shù)厍蛏系沫h(huán)境不再適合人類(lèi)的生 存時(shí)，新的居住地肯定也只能是其他

2、的星球。 我們?cè)谟钪嬷惺欠窆陋?dú)？為了適應(yīng) 世界航天事業(yè)發(fā)展的時(shí)代需要，加強(qiáng)素質(zhì)教育，普及天文知識(shí)是一項(xiàng)重要內(nèi)容， 特別是在文理分開(kāi)的大學(xué)教育中，文科學(xué)生對(duì)于基礎(chǔ)科學(xué)的知識(shí)了解得不夠全 面。同時(shí)，由于人們對(duì)天文發(fā)現(xiàn)的廣泛興趣，天文學(xué)在教育和科普領(lǐng)域也起著十 分獨(dú)特的作用。同時(shí)天文學(xué)的發(fā)展對(duì)人類(lèi)也有巨大的意義一、古代的天文學(xué)家通過(guò)觀測(cè)太陽(yáng)、月球和其他一些天體及天象，確定了時(shí)間、方向和歷法天文學(xué)的起源可以追溯到人類(lèi)文化的萌芽時(shí)代。遠(yuǎn)古時(shí)候，人們?yōu)榱宿r(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的需要，必須要知道季節(jié)的變更，就自然會(huì)觀察太陽(yáng)、月亮和星星在天空 中的位置，找出它的隨時(shí)間變化的規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上編制歷法。可以說(shuō)，天文 學(xué)

3、是最古老的自然科學(xué)學(xué)科之一。早期天文學(xué)的內(nèi)容就其本質(zhì)來(lái)說(shuō)就是天體測(cè)量 學(xué)。這也是天體測(cè)量學(xué)的開(kāi)端。如果從人類(lèi)觀測(cè)天體，記錄天象算起，天文學(xué)的 歷史至少已經(jīng)有5、6千年了。天文學(xué)在人類(lèi)早期的文明史中，占有非常重要的 地位。埃及的金字塔、歐洲的巨石陣都是很著名的史前天文遺址。天文學(xué)的研究范疇和天文的概念從古至今不斷發(fā)展。在古代，人們只能用肉眼 觀測(cè)天體。2世紀(jì)時(shí)，古希臘天文學(xué)家托勒密提出的地心說(shuō)統(tǒng)治了西方對(duì)宇宙的 認(rèn)識(shí)長(zhǎng)達(dá)1000多年。直到16世紀(jì)，波蘭天文學(xué)家哥白尼才提出了新的宇宙體系 的理論一一日心說(shuō)。到了 1610年，意大利天文學(xué)家伽利略獨(dú)立制造折射望遠(yuǎn)鏡， 首次以望遠(yuǎn)鏡看到了太陽(yáng)黑子、月球

4、表面和一些行星的表面和盈虧。在同時(shí)代， 牛頓創(chuàng)立牛頓力學(xué)使天文學(xué)出現(xiàn)了一個(gè)新的分支學(xué)科天體力學(xué)。天體力學(xué)誕生使天文學(xué)從單純描述天體的幾何關(guān)系和運(yùn)動(dòng)狀況進(jìn)入到研究天體之間的相互作用 和造成天體運(yùn)動(dòng)的原因的新階段，在天文學(xué)的發(fā)展歷史上，是一次巨大的飛躍。最初，古人觀察太陽(yáng)、月球和天空中的星星來(lái)確定時(shí)間、方向和歷法，并記錄 天象。隨著天文學(xué)的發(fā)展，人類(lèi)的探測(cè)范圍到達(dá)了距地球約 100億光年的距離， 在天文學(xué)研究中最熱門(mén)、也是最難令人信服的課題之一就是關(guān)于宇宙起源與未來(lái) 的研究。對(duì)于宇宙起源問(wèn)題的理論層出不窮，其中最具代表性，影響最大，也是 最多人支持的的就是1948年美國(guó)科學(xué)家伽莫夫等人提出的大爆炸

5、理論。根據(jù)現(xiàn) 在不斷完善的這個(gè)理論，宇宙是在約137億年前的一次猛烈的爆發(fā)中誕生的。然 后宇宙不斷地膨脹，溫度不斷地降低，產(chǎn)生各種基本粒子。隨著宇宙溫度進(jìn)一步 下降，物質(zhì)由于引力作用開(kāi)始塌縮，逐級(jí)成團(tuán)。在宇宙年齡約 10年時(shí)星系開(kāi)始 形成，并逐漸演化為今天的樣子。二、天文觀測(cè)推翻了托勒玫地心說(shuō)的統(tǒng)治地位。哥白尼通過(guò)三十年的天象觀測(cè)，漸漸地對(duì)長(zhǎng)期以來(lái)居于宗教統(tǒng)治地位的托勒玫 地心說(shuō)產(chǎn)生了懷疑。哥白尼在他的天體運(yùn)行論中詳細(xì)討論太陽(yáng)、地球、月亮 和各個(gè)行星的運(yùn)動(dòng)，認(rèn)為太陽(yáng)是不動(dòng)的，是宇宙的中心，而地球只是一個(gè)圍繞太 陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)的普通行星。1609年，伽利略首次將望遠(yuǎn)鏡用于天文觀測(cè)，并以此發(fā)現(xiàn)了一些可以支

6、持日 心說(shuō)的新的天文現(xiàn)象后，日心說(shuō)才開(kāi)始引起人們的關(guān)注。這些天文現(xiàn)象主要是木 衛(wèi)體系的發(fā)現(xiàn)直接說(shuō)明了地球不是唯一中心， 金星盈虧的發(fā)現(xiàn)暴露了托勒玫地心 說(shuō)體系的錯(cuò)誤。然而，由于支持哥白尼日心說(shuō)的數(shù)據(jù)與支持托勒玫體系的數(shù)據(jù)都 不能與第谷的觀測(cè)相吻合，因此日心說(shuō)當(dāng)時(shí)仍不具有優(yōu)勢(shì)。直至開(kāi)普勒以橢圓軌 道取代圓形軌道修正了日心說(shuō)之后，日心說(shuō)在與地心說(shuō)的長(zhǎng)期斗爭(zhēng)中才取得了真 正的勝利。人類(lèi)終于認(rèn)識(shí)到地球不是宇宙的中心。德國(guó)詩(shī)人歌德曾說(shuō)：“哥白尼撼動(dòng)人類(lèi)意識(shí)之深，自古無(wú)一種創(chuàng)見(jiàn)、無(wú)一種發(fā)明，可與之相比?！笨梢院敛豢鋸埖卣f(shuō)是哥白尼的日心說(shuō)揭開(kāi)了近代科學(xué)革命的序幕。然而，太陽(yáng)真的位于宇宙中心嗎？這是人們一直非

7、常關(guān)心的問(wèn)題。自從18世紀(jì)以來(lái)，包括赫歇爾等在內(nèi)的許多著名天文學(xué)家， 都認(rèn)為太陽(yáng)是在銀河系中心。美 國(guó)天文學(xué)家沙普利通過(guò)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)球狀星團(tuán)并不均勻地分布在全天，而是比較集中在南天，尤其是人馬座一帶。他大膽而明確地提出，這是由于太陽(yáng)并不在銀河系 中心，而是遠(yuǎn)離中心的緣故，銀河系中心在人馬座方向。沙普利把太陽(yáng)從銀河系 中心挪開(kāi)，放到它應(yīng)該在的地方，其見(jiàn)解意義重大。1924年，哈勃利用威爾遜山天文臺(tái)的2.54米望遠(yuǎn)鏡分析一批造父變星的亮度 以后斷定，這些造父變星和它們所在的“星云”距離我們遠(yuǎn)達(dá)幾十萬(wàn)光年，因而 一定位于銀河系外。這一發(fā)現(xiàn)使人們不得不改變對(duì)宇宙的看法，即銀河系在宇宙 中也是一個(gè)非常普通的

8、星系。1925年，哈勃對(duì)河外星系的最新觀測(cè)顯示星系看 起來(lái)都在遠(yuǎn)離我們而去，且距離越遠(yuǎn)，遠(yuǎn)離的速度越快。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)是20世紀(jì)天文學(xué)的重大成就，它顛覆了人類(lèi)對(duì)宇宙已往的理解與認(rèn)識(shí)。一直以來(lái)，人們都認(rèn) 為宇宙是靜止的，而現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)宇宙是在膨脹的，這一結(jié)論意義深遠(yuǎn)。今天，通過(guò) 天文觀測(cè)，人類(lèi)終于認(rèn)識(shí)到宇宙是沒(méi)有中心的，整個(gè)宇宙各個(gè)部分都在彼此遠(yuǎn)離， 并正在加速膨脹。三、天文觀測(cè)正逐漸推翻地球是宇宙生命中心說(shuō)人類(lèi)在拋棄地球是宇宙中心地位的過(guò)程中， 也提出了地球是否是宇宙中唯一的 生命家園，即地球是不是宇宙生命中心的問(wèn)題。 事實(shí)上，每個(gè)人都在根據(jù)自己的 認(rèn)識(shí)來(lái)尋找著上述問(wèn)題的答案。對(duì)這些問(wèn)題的回答與思考貫穿

9、于整個(gè)文學(xué)、 藝術(shù) 和科學(xué)的發(fā)展史中。新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)使我們更為接近揭開(kāi)太陽(yáng)系外生命的一些基本 問(wèn)題，但又提出了更多的新問(wèn)題。隨著新千年的到來(lái)，人類(lèi)希望憑借自己掌握和擁有的先進(jìn)的科學(xué)和技術(shù)能力來(lái) 回答這些最古老和深?yuàn)W的問(wèn)題。雖然對(duì)此問(wèn)題尚無(wú)確切的答案，但是至少太陽(yáng)系 外行星存在的理論已為近年的最新天文觀測(cè)所證實(shí)。90年代以來(lái)，通過(guò)大口徑光學(xué)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)，對(duì)發(fā)現(xiàn)具有類(lèi)似太陽(yáng)系的恒星行星系統(tǒng)有了許多突破性進(jìn)展。 到目前為止，天文學(xué)家已確定了 400余顆有行星系統(tǒng)的恒星候選體。觀測(cè)還表明， 這些具有行星環(huán)繞的恒星系統(tǒng)和行星本身都存在多樣性。約40顆恒星行星系統(tǒng)具有多行星存在，其中一個(gè)恒星系統(tǒng)擁有5顆行星，2個(gè)恒星系統(tǒng)擁有4顆行星。 從統(tǒng)計(jì)來(lái)看，至少5%的類(lèi)太陽(yáng)恒星存在行星系統(tǒng)。最近已探測(cè)到一顆質(zhì)量大約 為2個(gè)地球質(zhì)量的類(lèi)地行星候選體。特別令人振奮的是天文學(xué)家相繼在多個(gè)行星 狀星云和多顆行星上發(fā)現(xiàn)了生命所必需的一氧化碳、二氧化碳、甲烷和水等大氣 譜線。天文學(xué)家甚至已經(jīng)能夠通過(guò)大望遠(yuǎn)鏡和先進(jìn)的技術(shù)方法直接觀測(cè)到圍繞恒 星旋轉(zhuǎn)的行星了。目前，通過(guò)太陽(yáng)系外行星的探測(cè)，正朝著推翻宇宙生命中心說(shuō) 的方向發(fā)展。越來(lái)越多的天文觀測(cè)表明，地球并不是宇宙中唯一存在生