試論現(xiàn)代自然科學(xué)中的天文學(xué)

何加川

摘 要：隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)水平的不斷提升，當(dāng)前天文學(xué)學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展特別是其在現(xiàn)代自然科學(xué)中的有效應(yīng)用也逐漸成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。本文立足于現(xiàn)代自然科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀，分別試著從天文對(duì)象、天文學(xué)科以及天文原則與方法的角度進(jìn)行了闡述，以期能夠提升自然科學(xué)中天文學(xué)的發(fā)展水平，促進(jìn)行業(yè)的全面健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代自然科學(xué)；天文學(xué)；分析

在現(xiàn)代自然科學(xué)當(dāng)中，天文學(xué)作為人類研究天體運(yùn)動(dòng)以及宇宙空間狀態(tài)的學(xué)科，其與人類未來(lái)的發(fā)展具有重要的關(guān)系，同時(shí)也關(guān)乎著人類對(duì)于未知領(lǐng)域的探索能力。結(jié)合當(dāng)前我國(guó)天文學(xué)學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，要想實(shí)現(xiàn)學(xué)科的全面健康發(fā)展，就必須先來(lái)認(rèn)識(shí)一下天文對(duì)象與特征。

一、天文對(duì)象

現(xiàn)代自然科學(xué)分工中針對(duì)不同的尺度與規(guī)模可以分為如下幾個(gè)天文對(duì)象：

1.行星層次

行星層次是距離我們最近的天文對(duì)象之一，包括地球、其他行星以及太陽(yáng)系中的其他星體，在一般的范疇內(nèi)還會(huì)包括一些星體周邊的星際物質(zhì)，這些內(nèi)容共同構(gòu)成了行星層次。

2.恒星層次

恒星層次的體量較大，主要包括太陽(yáng)系里的太陽(yáng)以及其他星系中的其他恒星，這些恒星組成了新的星系系統(tǒng)。

3.星系層次

銀河星系以及其他星系之間具有較強(qiáng)的融合性，而其中星系群以及星系團(tuán)是最為重要的組成部分，其共同組成了星系層次。

4.宇宙概念中的整體層次

宇宙是人類對(duì)于整個(gè)星體環(huán)境的總稱，在天文學(xué)世界當(dāng)中，宇宙作為一個(gè)有機(jī)的整體，其包括內(nèi)部眾多大尺度宇宙細(xì)胞，包括恒星層次、行星層次以及天文天體運(yùn)動(dòng)等多個(gè)層次的內(nèi)容。在天體的運(yùn)動(dòng)與更替過(guò)程中，不但保持著良好的相對(duì)平衡，更是具有演變與演化的功能性，這種功能性與其他層次之間相互作用，進(jìn)而又在結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)出獨(dú)特的特性。

二、天文學(xué)科

我們將“數(shù)理化、天地生”視為現(xiàn)代自然科學(xué)，其中理化生主要研究的是自然界物質(zhì)的一般結(jié)構(gòu)與規(guī)律，其屬于基礎(chǔ)科學(xué)的范疇，而天文學(xué)則是建立在基礎(chǔ)科學(xué)之上的對(duì)于更高空間領(lǐng)域的一種研究，所以屬于基礎(chǔ)科學(xué)上層的高等科學(xué)范疇。

隨著天文學(xué)學(xué)科的不斷建設(shè)與發(fā)展，當(dāng)前天文學(xué)研究中的化學(xué)現(xiàn)象與生物學(xué)現(xiàn)象都具有明確的解釋依據(jù)，這些內(nèi)容并沒(méi)有超出我們對(duì)物理學(xué)認(rèn)識(shí)的一般范疇。從天文學(xué)的三大分支的細(xì)化情況來(lái)看，無(wú)論是天體物理、天體測(cè)量還是天體力學(xué)的部分，天體的方位都是在不斷運(yùn)動(dòng)的，而這些內(nèi)容共同構(gòu)成了物理天文學(xué)學(xué)科。

在浩瀚的宇宙當(dāng)中，猶如滄海一粟的地球上的物理、化學(xué)與生物實(shí)驗(yàn)無(wú)論有多么的精準(zhǔn)、科學(xué)和富有實(shí)踐性，其都無(wú)法真正與天文科學(xué)中的自然表演與不斷發(fā)生的“實(shí)驗(yàn)”相比擬。與整個(gè)宇宙相比，人類社會(huì)的活動(dòng)區(qū)間十分狹小，幾乎不具備任何的普遍性與代表性，而這種基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展研究天文知識(shí)的方式也只是一種暫時(shí)的、臨時(shí)的措施，只有等待人類科學(xué)技術(shù)的不斷擴(kuò)張，實(shí)現(xiàn)對(duì)宇宙邊間的無(wú)窮探索，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)于天文生物學(xué)學(xué)科的研究、天文物理學(xué)學(xué)科研究以及天文化學(xué)研究的全面提升。

三、天文原則與方法

我們?cè)谘芯繉W(xué)科的劃分時(shí)往往會(huì)根據(jù)其特點(diǎn)以及組成方式進(jìn)行劃分，比如在“數(shù)理化與天地生”的劃分當(dāng)中，會(huì)自然的將“天”與“地”進(jìn)行區(qū)別。作為一個(gè)獨(dú)特的行星，地球本身也是一個(gè)獨(dú)特的天體，其由土壤、海洋以及包圍行星的大氣層共同組成。在浩瀚無(wú)際的天文世界里，地球可能并不具有絕對(duì)的科學(xué)領(lǐng)先性，但是至少在當(dāng)前人類可以認(rèn)識(shí)并了解的范圍內(nèi)，地球還是具有一定的發(fā)展?jié)摿Φ?。盡管就目前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及人類的壽命來(lái)看，人類想要親生經(jīng)歷和考察某些天體幾乎是不可能做到的事情，更不可能通過(guò)直接實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)了解天體的構(gòu)成狀態(tài)以及其組成的成分。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前天體星際模擬技術(shù)的不斷完善，目前許多天體學(xué)研究專家也還是嘗試使用計(jì)算機(jī)模擬的方式來(lái)對(duì)天體進(jìn)行模擬，而天文學(xué)的研究也就出現(xiàn)了與其他的科學(xué)最大的區(qū)別，那就是實(shí)際實(shí)驗(yàn)方面的缺陷。這個(gè)缺陷的存在也就直接導(dǎo)致了“天”與“地”的劃分。所以我們將直接可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行獲取并驗(yàn)證的內(nèi)容稱之為地理學(xué)科，而不能夠直接研究的統(tǒng)稱為天文學(xué)課。

在天文觀測(cè)過(guò)程中，由于大多數(shù)的天文研究工作都必須通過(guò)“看”和“測(cè)”來(lái)完成，而一些天體的背面與側(cè)面經(jīng)常難以觀察，所以恒星密集的天體部分無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)的天文觀測(cè)活動(dòng)來(lái)進(jìn)行判斷，所以我們的天文觀測(cè)工作依然具有較大的局限性。隨著物理模型建設(shè)、計(jì)算機(jī)模擬規(guī)劃設(shè)計(jì)等工作的不斷開展，當(dāng)前天文學(xué)科的信息數(shù)量與信息層次也在不斷提升，另外，由于天文觀測(cè)具有獨(dú)特的被動(dòng)性，而其最大的被動(dòng)性就在于人的影響無(wú)法達(dá)到天體的表面，這種只能夠?qū)φw行為與內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究的方式也只能夠停留在表層以及附近的空間區(qū)域內(nèi)，這與傳統(tǒng)的理化生實(shí)驗(yàn)具有明顯的區(qū)別。盡管這種傳統(tǒng)的研究方法不具有直接影響和了解天體構(gòu)造的方法，并不影響人類對(duì)于未知領(lǐng)域的探求，這種探究是人類對(duì)于未知的一種精神品質(zhì)，更是對(duì)于未來(lái)的向往。

要知道，在幾千年前，人類可以說(shuō)對(duì)于地球一無(wú)所知，而最近一百多年來(lái)人類的發(fā)明與發(fā)現(xiàn)卻超越了過(guò)去幾百萬(wàn)年的總和。由此可見(jiàn)，人類社會(huì)的快速發(fā)展是不能夠單純的用現(xiàn)階段的視野進(jìn)行判斷的，需要進(jìn)行全面的綜合分析以及理論建構(gòu)，一步一個(gè)腳印的陸續(xù)開展，這樣才符合實(shí)驗(yàn)探究的一般原則，也是為后人更好的發(fā)展學(xué)科、構(gòu)建學(xué)科為人類的延續(xù)與生生不息做出的最好的貢獻(xiàn)。

四、總結(jié)

綜上所述，盡管一些人認(rèn)為天文學(xué)本身與社會(huì)建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展不具有直接的聯(lián)系，甚至具有普遍的“天文學(xué)無(wú)用論”。但是就像一兩百年前中國(guó)對(duì)于傳統(tǒng)科學(xué)的熟視無(wú)睹一樣，任何學(xué)科的建設(shè)與發(fā)展都具有其獨(dú)特的歷史階段，而任何學(xué)科的發(fā)展都不是一蹴而就的。天文學(xué)的發(fā)展不僅僅是人類對(duì)于未知領(lǐng)域的嘗試與探索，更多的是對(duì)于地球以外空間資源爭(zhēng)奪以及未來(lái)人類發(fā)展方向的一種擴(kuò)張。無(wú)論是從國(guó)家綜合國(guó)力對(duì)拼、技術(shù)競(jìng)賽還是人類自身發(fā)展的角度來(lái)看，未來(lái)天文學(xué)學(xué)科也會(huì)逐漸受到各方的重視，也希望我國(guó)的天文學(xué)學(xué)科能夠得到更多的支持，為國(guó)家的建設(shè)與發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

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