主要课程有4类：（1）物理类：普通物理（力学、热学、电磁学、光学及普通物理实验）、理论物理（理论力学、电动力学、量子力学和热力学与统计物理）；（2）数学类：大学数学和数学物理方法；（3）天文类：天文入门，天文学导论、天文实验、实测天体物理、射电天文学、理论天体物理、恒星结构和演化、太阳物理、星系天文学、宇宙学、球面天文和天体力学等；（4）计算类：算法语言、计算方法、天文数据处理、天文软件操作与多媒体等。学生在校期间结合专业方向进行天文台观测实习和科研能力训练，完成毕业论文。毕业去向：每年有25%保送研究生，60%以上的毕业生考取研究生或出国留学。其余到科研单位、国防部门、天文科普和中学等单位工作。除此而外，我系还为IT行业、科技出版业、新技术产业和科研管理部门输送了许多优秀人才。
北京师范大学 天文系 课程
行星科学初探 251
普通天文学 284
天文学导论 282
天文数据处理 255
天文软件与多媒体 237
天体力学基础 153
天文学概论 158
球面天文学 152
宇宙探秘 133
天文学入门 136
天文学导论实验 130
太阳物理 136
恒星大气 164
数学物理方法II 偏微分方程 232
近代天文学前沿 164
宇宙学—宇宙的诞生、演化和结局 149
计算方法 160
恒星世界 152
恒星结构和演化 158
程序设计基础 185
宇宙物理学导论 153
光学
培养目标
1.系统地掌握大理科通才所需的基本理论、基本知识、基本技能的方法,受到较严格的科学思维、科学实验训练,具有扎实的数理基础和天文基础,具备参与国际竞争的能力；
2.掌握天文专业方向的基本理论和实测技术,具有初步的科学研究的实际工作能力,对天文学的最新发展有比较广泛的了解；
3.具有较强的数据处理和计算机应用能力，通过省级计算机等级考试；
4. 较熟练掌握英语,通过国家四、六级英语考试，能顺利地阅读本专业及相近专业的外文书刊,熟悉文献检索和上网等其它获取科技信息的方法。
培养规格和途径
1. 天文系只设一个天文学专业。在一、二年级，天文系的学生纳入南京大学基础院的教学计划以便于培养宽口径的复合型理科人才。从三年级起学习天文学二级学科的相应课程，此外可根据需要选修系里指定的数学、力学或计算机应用等不同方向的课程，只要学生修满一定的学分就可以毕业；
2. 优秀学生可以配备一名指导教师，指导学生的思想和学习并进行一些科研工作，三年级后大部分同学可以到各天文台进行科研实习。高年级学生可以自行设计早期科研训练项目并向天文系提出申请，系里审批后给予经费支持。自三年级起, 优秀学生可以获得系里的奖学金(覆盖面50%以上)。 优秀生可以免试推荐研究生(30人以内比例为60%左右)。
课程体系
天文系课程体系由四大系列组成：
1. 通修课——为全校公共必修课，需修满49学分以上；
2. 学科核心课——天文学及相关学科，需修满58学分以上；
3. 限选专业通修课需修满21学分以上；
4. 文化素质课14学分及其他任选课13学分。 毕业前必须完成155个总学分；以及参加早期科研训练、毕业论文一篇。
教学计划：
通修课程：马克思主义哲学原理、马克思主义政治经济、毛泽东思想概论、邓小平理论、法律基础、思想品德修养、军事理论与军事高科技、形势与政策、体育（ABCD）、大学物理实验（AB）、大学英语（ABCD）、大学数学（ABC）
核心课程：计算机基础、计算机基础上机、C语言程序设计、C语言程序设计上机、大学物理（AB）、理论力学、数学物理方法、光学、电动力学、普通天文学（AB）、天体力学基础、球面天文、实测天体物理、理论天体物理、毕业论文
限选通修课程：星系物理、数据处理、流体力学、天体力学方法、早期科技训练、统计物理、量子力学、近代物理实验
选修课程：X射线双星、宇宙学导论、数值计算方法、近代天文讲座、天文学史、广义相对论基础、中子星物理、近代应用数学、电子电路基础、宇航动力学引论、大学化学、大学生物学
说明：1。从事天体物理方向的《量子力学》必修
2．从事天体测量与天体力学方向的《天体力学方法》必修
如果说天文学的基础，那么有以下一些课程内容
北京师范大学 天文系 课程
行星科学初探 251
普通天文学 284
天文学导论 282
天文数据处理 255
天文软件与多媒体 237
天体力学基础 153
天文学概论 158
球面天文学 152
宇宙探秘 133
天文学入门 136
天文学导论实验 130
太阳物理 136
恒星大气 164
数学物理方法II 偏微分方程 232
近代天文学前沿 164
宇宙学—宇宙的诞生、演化和结局 149
计算方法 160
恒星世界 152
恒星结构和演化 158
程序设计基础 185
宇宙物理学导论 153
光学
如果说相对论与量子力学能否结合，那么答案是：不相容。
不相容危机
爱因斯坦最早注意到量子力学与相对论的不相容性。在1927年的第五届索尔维会议上，爱因斯坦对刚刚建立的量子力学理论表示了不满，他在反对意见中指出，如果量子力学是描述单次微观物理过程的理论，则量子力学将违反相对论。1935年，在论证量子力学不完备性的EPR文章中，爱因斯坦再一次揭示了量子力学的完备性同相对论的定域性假设之间存在矛盾。在爱因斯坦看来，相对论无疑是正确的，而量子力学由于违反相对论必然是不正确的，或者至少是不完备的。
1964年，在爱因斯坦的EPR论证的基础上，贝尔提出了著名的贝尔不等式，这一不等式进一步显示了相对论所要求的定域性与量子力学之间的深刻矛盾，并提供了利用实验来进行判决的可能性。根据贝尔的分析，如果量子力学是正确的，它必定是非定域的。利用贝尔不等式，人们进行了大量实验来检验量子力学的正确性，其中最有说服力的是阿斯派克特等人于1982年所做的实验，他们的实验结果证实了量子力学的预言，并显示了量子非定域性的客观存在。
尽管量子非定域性的存在已经为实验所证实，然而，量子力学与相对论的不相容问题至今仍然没有得到满意的解决。根本原因在于，一方面，量子力学的理论基础仍没有坚实地建立起来，另一方面，量子力学所蕴含的非定域性又暗示了相对论的普适性将同样受到怀疑。
狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论，因此要弄清相对论的内容，要先对相对论的时空观有个大体了解。在数学上有各种多维空间，但目前为止，我们认识的物理世界只是四维，即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思，只有数学意义，在此不做讨论。
四维时空是构成真实世界的最低维度，我们的世界恰好是四维，至于高维真实空间，至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子，一把尺子在三维空间里（不含时间）转动，其长度不变，但旋转它时，它的各坐标值均发生了变化，且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标，它与空间坐标是有联系的，也就是说时空是统一的，不可分割的整体，它们是一种”此消彼长”的关系。
四维时空不仅限于此，由质能关系知，质量和能量实际是一回事，质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，比如速度越大，质量越大。在四维时空里，质量（或能量）实际是四维动量的第四维分量，动量是描述物质运动的量，因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里，动量和能量实现了统一，称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度，四维加速度，四维力，电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是，电磁场方程组的四维形式更加完美，完全统一了电和磁，电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多，这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性，我们不能对它妄加怀疑。
相对论中，时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空，能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到，时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。
量子物理学是关于自然界的最基本的理论，人类在20世纪20年代发现了它，然而至今却仍然无法理解这个理论的真谛。大多数人根本没听说过量子，而初学者无不感到困惑不解，实际上，所有20世纪最伟大的科学家都没有真正理解它，并一直为之争论不休。然而，越困难、越具有挑战性的问题就越让人类的好奇心无法割舍，人类志在理解自然的本性，并最终理解自己。
