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1、论文题目:要求准确、简练、醒目、新颖。2、目录:目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录)3、提要:是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。字数少可几十字,多不超过三百字为宜。4、关键词或主题词:关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。 每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。5、论文正文:(1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。 引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、 论证过程和结论。主体部分包括以下内容:a.提出-论点;b.分析问题-论据和论证;c.解决问题-论证与步骤;d.结论。6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。中文:标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期):作者--标题--出版物信息所列参考文献的要求是:(1)所列参考文献应是正式出版物,以便读者考证。(2)所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。
1、论文格式的论文题目:(下附署名)要求准确、简练、醒目、新颖。 2、论文格式的目录 目录是论文中主要段落的简表。(短篇论文不必列目录) 3、论文格式的内容提要: 是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。字数少可几十字,多不超过三百字为宜。 4、论文格式的关键词或主题词 关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作计算机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方。 主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题分析,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。(参见《汉语主题词表》和《世界汉语主题词表》)。 5、论文格式的论文正文: (1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。 〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、论证过程和结论。主体部分包括以下内容: a.提出问题-论点; b.分析问题-论据和论证; c.解决问题-论证方法与步骤; d.结论。 6、论文格式的参考文献 一篇论文的参考文献是将论文在研究和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。 中文:标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期) 英文:作者--标题--出版物信息 所列参考文献的要求是: (1)所列参考文献应是正式出版物,以便读者考证。 (2)所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。搜索一下 品学论文网 上面什么专业的都有经济学 经济学 国际经济与贸易 财政学 金融学 国民经济管理 保险 金融工程 税务 信用管理 投资学 环境经济/环境资源与发展经济学 管理学 酒店管理 管理科学与工程 信息管理与信息系统 工业工程 工程管理 工程造价 产品质量工程 项目管理 工商管理 市场营销 会计学财务管理 人力资源管理 旅游管理 审计学 电子商务 物流管理 国际商务 物业管理/房地产 连锁经营管理 资产评估 行政管理公共管理/公共事业管理 劳动与社会保障 土地资源管理 城市管理 文化产业管理 会展经济与管理 航运管理 劳动关系公共安全管理/应急管理 体育产业管理 农林经济管理 农村区域发展 图书馆学 档案学 信息资源管理 理学 数学与应用数学/金融数学 信息与计算科学 物理学 应用物理学 声学 化学 应用化学 化学生物学 生物信息学/生物信息技术生物科学与生物技术(动物植物生物技术) 动植物检疫 天文学 地质学 地球化学 地理科学 资源环境与城乡规划管理 地理信息系统地球信息科学与技术 地球物理学 大气科学 应用气象学 海洋科学与技术(渔业) 海洋管理 军事海洋学 海洋生物资源与环境 理论与应用力学电子信息科学与技术 微电子学 光信息科学与技术 信息安全(信息科学技术) 光电子技术科学 材料物理 材料化学 环境科学 生态学资源环境科学 心理学 应用心理学 统计学 系统科学与工程 教育学 教育学 学前教育 特殊教育 教育技术学 小学教育 人文教育 科学教育 华文教育 体育教育 运动训练 社会体育 运动人体科学民族传统体育 运动康复与健康 农艺教育 园艺教育 林木生产教育 特用作物教育/特用动物教育 水产养殖教育 应用生物教育 农业机械教育农业建筑与环境控制教育 农产品储运与加工教育 农业经营管理教育 机械制造工艺教育 机械维修及检测技术教育 机电技术教育(电气) 汽车维修工程教育 应用电子技术教育 印刷工艺教育 食品工艺教育 纺织工艺教育 化工工艺教育 建筑工程教育 服装设计与工艺教育装潢设计与工艺教育 食品营养与检验教育 财务会计教育 文秘教育 职业技术教育管理 医学 基础医学 预防医学 卫生检验 妇幼保健医学 营养学 临床医学 麻醉学 医学影像学 医学检验 眼视光学 精神医学 听力学 医学实验学医学美容技术 口腔医学 中医学 针灸推拿学 蒙医学 藏医学/藏药学 中西医临床医学 法医学 护理学 药学 中药学 药物制剂中草药栽培与鉴定 中药资源与开发 法学 法律/法学 科学社会主义与国际共产主义运动 中国革命史与中国共产党党史 社会学/社会工作 家政学 人类学 政治学与行政学国际政治(国际事务与国际关系) 外交学 思想政治教育 国际文化交流 国际政治经济学 治安学 侦查学 边防管理/边防指挥 火灾勘查禁毒学 警犬技术 经济犯罪侦查 消防指挥 警卫学 公安情报学 犯罪学 公安管理学 国际经济法 历史学 历史学 世界历史 考古学 博物馆学 民族学 文物保护技术
一、天文学科的发展历史和现状 天文学是研究宇宙中天体和天体系统的形成、结构、活动和演化的科学,在探索宇宙中的自然规律、促进其他自然学科的发展、推动技术进步、研究日地空间环境和提高全民素质教育中有着不可替代的作用。作为一级学科,天文学是当代最活跃的前沿学科之一。天文学是一门古老的学科,它的研究对象是辽阔空间中的天体。几千年来人们通过观测这种"被动"的方法测量天体的位置,研究它们的结构,探索它们的运动和演化的规律。天文学的发展对于人类的自然观产生了重大影响。16、17世纪,哥白尼的日心学说使自然科学从神学中解放出来,人类认识宇宙出现了第一次飞跃。20世纪中叶以来,随着天文观测技术突飞猛进的发展,天文学特别是天体物理学空前地活跃起来,在人类认识宇宙的第二次飞跃中成为无可争辩的主角和带头学科。天文学家把宇宙当成一个独一无二的实验室,可实现在地球上无法实现的实验条件,可在其中检验已知的物理规律并寻找新物理。天文学在发展过程中与自然科学的几乎所有学科互相促进和渗透,开创了天体化学、天体生物学、天文地球动力学和空间天气学等交叉学科的研究。天文学研究对技术的需求,如对遥远、暗弱天体的精确位置、亮度、精细结构的测量,对时间的高精度测量,对各种物理、化学和演化过程的大样本统计分析和大规模数值计算等有力地推动了高新技术和方法的发展。天文学在科学教育中扮演了重要的角色。天文学研究的问题中包含了一些人类需要回答的最基本的问题:如宇宙是何时起源的?它是如何演化的?它最终的命运是什么?其他星球上有没有生命?宇宙将如何影响人类的发展?天文学为公众认识人类在宇宙中的地位和科学的本质提供了窗口。天文学囊括了几乎所有的自然现象,从不可见的基本粒子到空间与时间的本质,它提供了一个框架来说明自然现象的统一性以及解释这些现象的科学理论的演变。综合来看,这些性质使得天文学成了一个提高公众科学意识、向学生介绍科学概念和科学思维过程的最好的工具。当代天文学科发展的显著特点是观测手段的迅速提高和全波段研究的开拓。近十多年来国际上相继投入使用一系列大型的先进设备,使天文观测的空间分辨率提高了10~100倍,探测暗弱天体的能力提高了近百倍,并开创了全波段研究的崭新纪元。正在建立和完善的开放数据库、功能强大的高速计算机的应用和大批高效天文软件的研制成功,大大加快了全球天文资料共享以及天文资料处理和理论研究工作的进程。天文学研究日益呈现加速发展的态势,涌现出大批重要发现和研究成果,极大地激发了公众的科学热情,成为媒体关注的焦点。在世纪之交,各发达国家一方面根据本国的优势确立天文学发展战略,另一方面积极加强国际合作开展天文学研究。中国是世界上天文学发展最早的国家之一,曾经在天文观测和研究中取得不少世界领先的成就,但在近代陷于停滞,落后于西方。20世纪初至20世纪50年代,中国有两所大学培养天文人才。1917年在山东济南成立齐鲁大学,建立天文算学系。1926年中山大学数学系扩充为数学天文系,1929年建成中山大学天文台。1947年中山大学天文系从数学天文系中分离出来。新中国成立以后,1952年集中了原中山大学天文系和齐鲁大学天文算学系的师资成立南京大学天文系,同年秋季开始招生,成为新中国天文教育的摇篮。1960年北京师范大学天文系和北京大学地球物理系天体物理专业先后成立。它们和南京大学天文系一道,承担了向急需壮大的天文队伍输送新生力量的任务。1978年中国科学技术大学成立了天体物理中心,以科研和培养研究生为主。1998年和2000年中国科技大学天文与应用物理系和北京大学天文系分别成立。她们与南京大学天文系、北京师范大学天文系一道成为培养中国天文专业人才的骨干力量。目前,全国约有15所高校成立了天文教学或研究机构。1966年以前的天文教育在课程设置和培养方式方面受苏联的影响很大,专业划分很细,重视基础课学习。以南京大学天文系为例,1954年建立天体物理、天体力学和天体测量三个专业方向,1958年起又增加射电天文专业方向。修读不同方向的学生在课程设置上有很大不同。20世纪90年代以来,各天文教育单位开展了比较深入的天文教育改革,在本科教学中按天文学一级学科设置课程,拓宽和加强基础,同时加强实验室和图书馆的建设。目前,全国天文学专业每年的招生和毕业人数在60~80人左右。毕业生除部分(约30%~40%)继续攻读本专业研究生学位外,还就业于国防、教育、科研、科普、计算机等其他单位和企业。高校天文学科承担着为全国培养和输送天文人才和科学研究的双重任务。但由于历史的原因,我国天文学的研究队伍和观测设备主要集中在中国科学院的天文台。在高校中的研究队伍规模较小,高级研究人员占全国研究队伍的20%左右。我国高校在现代天文学研究中的另外一个主要不足是缺乏实验、观测和大规模计算的设备。相比而言,国际上发达国家几乎所有大学都有天文学科,一流大学的天文学科往往也是国际天文界的一流科研和教育机构,尤其是近年来很多国外高校建立了天文系或开展天文学研究和教育计划(如在美国有10%的大学生在毕业前学习了天文课)。我国高校天文学科的队伍规模和普及程度远远落后于国际上科学发展的态势,必须进行战略部署,迎头赶上。除专业教育外,高校天文学还承担着为全体大学生开设天文学选修课的任务。据不完全统计,目前有约50所高校开设天文公选课,每年接受天文教育的大学生占在校学生总数的5%左右,个别中学也开设了天文选修课。但在部分学校由于教师队伍青黄不接,天文教育趋于萎缩。与国外大学普遍开设天文课相比,我国的高校天文普及教育在质量和数量上都亟待提高。二、国家和社会对天文专业本科生的人才需求新中国成立50年来,高校培养了大量的优秀天文学和相关学科人才,不少人成为本研究领域的学术带头人和骨干。在今后几年,随着国家对天文研究投入力度的加大,一些大、中型天文设备的投入使用和航天、国防建设的需要,对高素质天文人才的需求量将会明显上升。在新形势下,尤其是国际合作和竞争的大趋势下,用人单位对学生的知识结构、创新与动手能力、团队与合作精神、实践水平等提出了更高的要求。进入21世纪以来,天文教育开始高速发展,本科生和研究生的招生人数迅速扩大。但由于受到学科规模的限制,天文学科本科毕业生除了从事天文和相关专业的基础与应用研究外,有相当一部分进入其他领域就业。高校的教育理念和培养体系要与时俱进,提出适合我国国情的天文教育发展思路和创新模式,以促进我国天文学科教育的健康发展。三、天文学科专业办学改革目标与措施 我国高校天文学科中长期发展的战略目标是形成和我国地位相符合的在国际前沿具有竞争力的高水平科研和人才培养的队伍,同时建设若干供高校天文学研究和人才培养的高性能实验、观测和计算设施。高校天文学科的重点是学科建设,天文学科的教学改革与创新主要涉及师资队伍的培养、教学内容与方法的改革和良好科研、教学环境的建设等几个问题。在所采取的各项措施和开展的各种项目中,应强调高校间的联合,发挥高校的人才优势并和科学院天文单位密切合作。为此我们提出如下建议:(1) 在各高校,尤其是没有天文系的高校中长期支持天文学科的发展,在有条件的高校中逐步成立物理与天文系、数学与天文系、天文研究中心等,形成良好的科学研究和人才培养环境。重点高校有责任和义务在师资力量、人才培养和科学研究方面帮助普通高校发展天文学科,扩大天文学的教学和科研规模,增强整体实力。加强和支持在更多的高校开设各种类型的天文选修课和科普讲座。(2) 提高师资队伍素质是保证教育质量的关键。 高质量的天文教育必须依赖于一流的师资队伍。在完成天文教育队伍的新老交替之后,目前的当务之急是提高青年教师的业务素质和教学水平。除了在工作经验和态度方面青年教师与老教师相比尚有差距外,在专业素质和能力方面青年教师队伍的状况也不容过于乐观。他们中有许多人教学任务重,没有时间和机会得到在职培养和提高,难以有精力创造性地完成教学内容和任务。高校对有发展潜力的青年教师应当有计划地派出到国内外一流科研单位进修和合作研究,并营造宽松的学术环境,使得他们能够安心教学。设有天文系和教育系的大学可以建立伙伴关系,以便科学家、教育家和有经验的教师能够一起成功地为未来从事天文教育的教师设计基于天文学的科学课程。(3) 复合型人才的培养。天文学科人才的培养模式逐渐从专才教育向通才教育过渡。较宽的知识面和良好的科学素养是学生顺利就业和工作的有利因素,因此天文学科教育应当以大理科通才教育作为基础,同时又不能失去本专业的特色,知识面的拓宽不能以牺牲学生的专业基础作为代价。高校天文教育要协调拓宽口径和强化基础之间的关系、优化课程体系、合理安排知识结构,特别注重加强学生素质和能力的培养。(4) 整合全国天文教学和科研资源实现互惠共享。由于天文研究队伍总体规模偏小,我国科学院和教育部系统的分立使得天文学教育在人才和设备上存在浪费的现象。为了改善这一局面,中科院国家天文台与北京大学共同组建北京联合天体物理中心,与南京大学等组建华东天文与天体物理中心等,发挥各自在研究力量、人才培养、观测仪器及实验设备上的特色和优势,探索重点高校与科学院联合培养高层次天文研究人才的新模式,取得了较好的成绩,但相互合作和交叉的层次还不够深入。高校天文系和科学院天文台合作办学和科研应该成为今后天文教育改革的一个重要方向。在高校内部,从人才培养的角度来讲,统一协调天文学科课程、教材和教学资源建设(如建立高校天文教学网络资源共享库等)也是十分必要的。(5) 加强天文实习,培养学生的创新精神和动手能力。传统的教学和学习方式主要训练了学生的逻辑思维能力,观察和探索的能力需要通过早期科研训练获得。天文实习是天文教育的一个重要方面。本科生的理论基础不够,较难进入教师的理论研究课题,然而本科生从天文观测和资料处理进入科学研究比较容易。各高校天文教学单位应当建设好天文观测基地和数据分析与处理实验室,保证必需的天文实习内容和学时,在有条件的情况下锻炼学生自主观测研究的能力。(6) 改革和更新教学内容。天文学的飞速发展使得教学内容的更新速度越来越快,教学实践与教材内容的差距越来越大。目前,天文教学普遍缺乏优秀教材。近年来通过组织部分专家编写天文教材,收到了一定的成效。但由于天文学科总体规模偏小,教师人数少且科研任务重,教材问题长期以来未能得到根本解决。今后可以适当考虑直接采用国外优秀教材进行教学,更多地出版多媒体教材、推广网络教学,鼓励教师编写和修订精品教材等手段提高教材和教学质量。
浅论天文天文学历史 天文学的起源可以追溯到人类文化的萌芽时代。远古时代,人们为了指示方向、确定时间和季节,而对太阳、月亮和星星进行观察,确定它们的位置、找出它们变化的规律,并据此编制历法。从这一点上来说,天文学是最古老的自然科学学科之一。 古时候,人们通过用肉眼观察太阳、月亮、星星来确定时间和方向,制定历法,指导农业生产,这是天体测量学最早的开端。早期天文学的内容就其本质来说就是天体测量学。从十六世纪中期哥白尼提出日心体系学说开始,天文学的发展进入了全新的阶段。此前包括天文学在内的自然科学,受到宗教神学的严重束缚。哥白尼的学说使天文学摆脱宗教的束缚,并在此后的一个半世纪中从主要纯描述天体位置、运动的经典天体测量学,向着寻求造成这种运动力学机制的天体力学发展。 十八、十九世纪,经典天体力学达到了鼎盛时期。同时,由于分光学、光度学和照相术的广泛应用,天文学开始朝着深入研究天体的物理结构和物理过程发展,诞生了天体物理学。 二十世纪现代物理学和技术高度发展,并在天文学观测研究中找到了广阔的用武之地,使天体物理学成为天文学中的主流学科,同时促使经典的天体力学和天体测量学也有了新的发展,人们对宇宙及宇宙中各类天体和天文现象的认识达到了前所未有的深度和广度。 天文学就本质上说是一门观测科学。天文学上的一切发现和研究成果,离不开天文观测工具——望远镜及其后端接收设备。在十七世纪之前,人们尽管已制作了不少天文观测仪器,如中国的浑仪、简仪,但观测工作只能靠肉眼。1608年,荷兰人李波尔赛发明了望远镜,1609年伽里略制成第一架天文望远镜,并作出许多重要发现,从此天文学跨入了用望远镜时代。在此后人们对望远镜的性能不断加以改进,以期观测到更暗的天体和取得更高的分辨率。1932年美国人央斯基用他的旋转天线阵观测到了来自天体的射电波,开创了射电天文学。1937年诞生第一台抛物反射面射电望远镜。之后,随着射电望远镜在口径和接收波长、灵敏度等性能上的不断扩展、提高,射电天文观测技术为天文学的发展作出了重要的贡献。二十世纪后50年中,随着探测器和空间技术的发展以及研究工作的深入,天文观测进一步从可见光、射电波段扩展到包括红外、紫外、X射线和γ射线在内的电磁波各个波段,形成了多波段天文学,并为探索各类天体和天文现象的物理本质提供了强有力的观测手段,天文学发展到了一个全新的阶段。而在望远镜后端的接收设备方面,十九世纪中叶,照相、分光和光度技术广泛应用于天文观测,对于探索天体的运动、结构、化学组成和物理状态起了极大的推动作用,可以说天体物理学正是在这些技术得以应用后才逐步发展成为天文学的主流学科。 人类很早以前就想到太空畅游一番了。1903年人类在地球上开设了第一家月亮公园。花50美分就能登上一个雪茄状、带翼的车,然后车身剧烈摇晃,最后登上一个月亮模型。 同一年,莱特兄弟在空中哒哒作响地飞行了59秒,同时一位名为康斯坦丁·焦乌科夫斯基、自学成才的俄罗斯人发表了题为《利用反作用仪器进行太空探索》的文章。他在文内演算,一枚导弹要克服地球引力就必须以1.8万英里的时速飞行。他还建议建造一枚液体驱动的多级火箭。 50年代,有一个公认的基本思想是,哪个国家第一个成功地建立永久性宇宙空间站,它迟早就能控制整个地球。冯·布劳恩向美国人描述了洲际导弹、潜艇导弹、太空镜和可能的登月旅行。他曾设想建立一个经常载人的、并能发射核导弹的宇宙空间站。他说:“如果考虑到空间站在地球上所有有人居住的地区上空飞行,那么人们就能认识到,这种核战争技术会使卫星制造者在战争中处于绝对优势地位。 1961年,加加林成为进入太空的第一人。俄国人用他说明,在天上飞来飞去的并不是天使,也不是上帝。美国约翰·肯尼迪竞选的口号是“新边疆”。他解释说:“我们又一次生活在一个充满发现的时代。宇宙空间是我们无法估量的新边疆。”对肯尼迪来说,苏联人首先进入宇宙空间是“多年来美国经历的最惨痛的失败”。唯一的出路是以攻为守。1958年美国成立了国家航空航天局,并于同年发射了第一颗卫星“探险者”号。1962年约翰·格伦成为进入地球轨道的第一位美国人。 许多科学家本来就对危险的载人太空飞行表示怀疑,他们更愿意用飞行器来探测太阳系。 而美国人当时实现了突破:三名宇航员乘“阿波罗号”飞船绕月球飞行。在这种背景下,计划在1969年1月实现的两艘载人飞船的首次对接具有特殊的意义。 20世纪的80年代,苏联的第三代空间站“和平”号轨道站使其航天活动达到高峰,都让美国人感到眼热。“和平”号被誉为“人造天宫”,1986年2月20日发射上天,是迄今人类在近地空间能够长期运行的唯一载人空间轨道站。它与其相对接的“量子1号”、“量子2号”、“晶体”舱、“光谱”舱、“自然”舱等舱室形成一个重达140吨、工作容积400立方米的庞大空间轨道联合体。在这一“太空小工厂”相继考察的俄罗斯和外国宇航员有106名,进行的科考项目多达万个,重点项目600个。 在“和平”号进行的最吸引人的实验是延长人在太空的逗留时间。延长人在空间的逗留时间是人类飞出自己的摇篮地球、迈向火星等天体最为关键的一步,要解决这一难题需克服失重、宇宙辐射及人在太空所产生的心理障碍等。俄宇航员在这方面取得重大进展,其中宇航员波利亚科夫在“和平”号上创造了单次连续飞行438天的纪录,这不能不被视为20世纪航天史上的一项重要成果。在轨道站上进行了诸如培养鹌鹑、蝾螈和种植小麦等大量的生命科学实验。 如果将和平号空间站看作人类的第三代空间站,国际空间站则属于第四代空间站了。国际空间站工程耗资600多亿美元,是人类迄今为止规模最大的载人航天工程。它从最初的构想和最后开始实施既是当年美苏竞争的产物,又是当前美俄合作的结果,从侧面折射出历史的一段进程。 国际空间站计划的实施分3个阶段进行。第一阶段是从1994年开始的准备阶段,现已完成。这期间,美俄主要进行了一系列联合载人航天活动。美国航天飞机与俄罗斯“和平”号轨道站8次对接与共同飞行,训练了美国宇航员在空间站上生活和工作的能力;第二阶段从1998年11月开始:俄罗斯使用“质子-K”火箭把空间站主舱——功能货物舱送入了轨道。它还担负着一些军事实验任务,因此该舱只允许美国宇航员使用。实验舱的发射和对接的完成,将标志着第二阶段的结束,那时空间站已初具规模,可供3名宇航员长期居住;第三阶段则是要把美国的居住舱、欧洲航天局和日本制造的实验舱和加拿大的移动服务系统等送上太空。当这些舱室与空间站对接后,则标志着国际空间站装配最终完成,这时站上的宇航员可增至7人。 美、俄等15国联手建造国际空间站,预示着一个各国共同探索和和平开发宇宙空间的时代即将到来。不过,几十年来载人航天活动的成果还远未满足他们对太空的渴求。“路漫漫其休远兮,吾将上下而求索”,人类一直都心怀征服太空的欲望和和平利用太空资源的决心。1998年11月,人类第一个进入地球轨道的美国宇航员、77岁的老格伦带着他未泯的雄心再次踏上了太空征程,这似乎在告诉人类:照此下去,征服太空不是梦。 [编辑本段]天文学概况 天文和气象不同,它的研究对象是地球大气层外各类天体的性质和天体上发生的各种现象——天象,而气象研究的对象是地球大气层内发生的各种现象——气象。 天文学所研究的对象涉及宇宙空间的各种物体,大到月球、太阳、行星、恒星、银河系、河外星系以至整个宇宙,小到小行星、流星体以至分布在广袤宇宙空间中的大大小小尘埃粒子。天文学家把所有这些物体统称为天体。地球也是一个天体,不过天文学只研究地球的总体性质而一般不讨论它的细节。另外,人造卫星、宇宙飞船、空间站等人造飞行器的运动性质也属于天文学的研究范围,可以称之为人造天体。 宇宙中的天体由近及远可分为几个层次:(1)太阳系天体:包括太阳、行星(包括地球)、行星的卫星(包括月球)、小行星、彗星、流星体及行星际介质等。(2)银河系中的各类恒星和恒星集团:包括变星、双星、聚星、星团、星云和星际介质。(3)河外星系,简称星系,指位于我们银河系之外、与我们银河系相似的庞大的恒星系统,以及由星系组成的更大的天体集团,如双星系、多重星系、星系团、超星系团等。此外还有分布在星系与星系之间的星系际介质。 天文学还从总体上探索目前我们所观测到的整个宇宙的起源、结构、演化和未来的结局,这是天文学的一门分支学科——宇宙学的研究内容。天文学按照研究的内容还可分为天体测量学、天体力学和天体物理学三门分支学科。 天文学始终是哲学的先导,它总是站在争论的最前列。作为一门基础研究学科,天文学在不少方面是同人类社会密切相关的。时间、昼夜交替、四季变化的严格规律都须由天文学的方法来确定。人类已进入空间时代,天文学为各类空间探测的成功进行发挥着不可替代的作用。天文学也为人类和地球的防灾、减灾作着自己的贡献。天文学家也将密切关注灾难性天文事件——如彗星与地球可能发生的相撞,及时作出预防,并作出相应的对策。[编辑本段]太阳系 (注:在2006年8月24日于布拉格举行的第26界国际天文联会中通过的第5号决议中,冥王星被划为矮行星,并命名为小行星134340号,从太阳系九大行星中被除名。所以现在太阳系只有八大行星。文中所有涉及“九大行星”的都已改为“八大行星”。) 太阳系(solar system)是由太阳、8颗大行星、66颗卫星以及无数的小行星、彗星及陨星组成的。 行星由太阳起往外的顺序是:水星(mercury)、金星(venus)、地球(earth)、火星(mars)、木星(jupiter)、土星(saturn)、天王星(uranus)和海王星(neptune)。 离太阳较近的水星、金星、地球及火星称为类地行星(terrestrial planets)。宇宙飞船对它们都进行了探测,还曾在火星与金星上着陆,获得了重要成果。它们的共同特征是密度大(大于克/立方厘米)、体积小、自转慢、卫星少、主要由石质和铁质构成、内部成分主要为硅酸盐(silicate)并且具有固体外壳。 离太阳较远的木星、土星、天王星及海王星称为类木行星(jovian planets)。宇宙飞船也都对它们进行了探测,但未曾着陆。它们都有很厚的大气圈、主要由氢、氦、冰、甲烷、氨等构成、质量和半径均远大于地球,但密度却较低,其表面特征很难了解,一般推断,它们都具有与类地行星相似的固体内核。 在火星与木星之间有100000个以上的小行星(asteroid)(即由岩石组成的不规则的小星体)。推测它们可能是由位置界于火星与木星之间的某一颗行星碎裂而成的,或者是一些未能聚积成为统一行星的石质碎块。陨星存在于行星之间,成分是石质或者铁质。 星,距离(AU),半径(地球),质量(地球),轨道倾角(度),轨道偏心率,倾斜度,密度(g/cm3) 太 阳,0 ,109 ,332,800 ,--- ,--- ,--- , 水 星 , , , ,7 , ,° , 金 星 , , , , , ,° , 地 球 , , ,, , ,° , 火 星 ,, , , ,, ° , 木 星 , , ,318 , , ,° , 土 星 ,, ,95 , , ,° , 天王星 ,, ,17 , , ,° , 海王星 , , ,17 , , ,° , 行星离太阳的距离具有规律性,即从离太阳由近到远计算,行星到太阳的距离(用a表示)a=*2n-2(天文单位)其中n表示由近到远第n个行星(详见上表) 地球、火星、木星、土星、天王星、海王星的自转周期为12小时到一天左右,但水星、金星自转周期很长,分别为天和243天,多数行星的自转方向和公转方向相同,但金星则相反。 除了水星和金星,其它行星都有卫星绕转,构成卫星系。 在太阳系中,现已发现1600多颗彗星,大致一半彗星是朝同一方向绕太阳公转,另一半逆向公转的。彗星绕太阳运行中呈现奇特的形状变化。 太阳系中还有数量众多的大小流星体,有些流星体是成群的,这些流星群是彗星瓦解的产物。大流星体降落到地面成为陨石。 太阳系是银河系的极微小部分,太阳只是银河系中上千亿个恒星中的一个,它离银河系中心约千秒差距,即不到3万光年。太阳带着整个太阳系绕银河系中心转动。可见,太阳系不在宇宙中心,也不在银河系中心。 太阳是50亿年前由星际云瓦解后的一团小云塌缩而成的,它的寿命约为100亿年。[编辑本段]宇宙航天 宇宙是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。 宇宙是物质世界,它处于不断的运动和发展中。 千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。直到今天,科学家们才确信,宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。 在爆炸发生之前,宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,并浓缩成很小的体积,温度极高,密度极大,之后发生了大爆炸。 大爆炸使物质四散出击,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命,都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的。 然而,大爆炸而产生宇宙的理论尚不能确切地解释,“在所存物质和能量聚集在一点上”之前到底存在着什么东西? “大爆炸理论”是伽莫夫于1946年创建的。 大爆炸理论 (big-bang cosmology)现代宇宙系中最有影响的一种学说,又称大爆炸宇宙学。与其他宇宙模型相比,它能说明较多的观测事实。它的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上。物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀,结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时,中子开始失去自由存在的条件,它要么发生衰变,要么与质子结合成重氢、氦等元素;化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后,早期形成化学元素的过程结束(见元素合成理论)。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,气体逐渐凝聚成气云,再进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天看到的宇宙。大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实: (1)大爆炸理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的,因而任何天体的年龄都应比自温度下降至今天这一段时间为短,即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。 (2)观测到河外天体有系统性的谱线红移,而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释,那么红移就是宇宙膨胀的反映。 (3)在各种不同天体上,氦丰度相当大,而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论,早期温度很高,产生氦的效率也很高,则可以说明这一事实。 (4)根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等,可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。大爆炸理论的创始人之一伽莫夫曾预言,今天的宇宙已经很冷,只有绝对温度几度。1965年,果然在微波波段上探测到具有热辐射谱的微波背景辐射,温度约为3K。
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