根据研究内容来分类。按照研究对象的尺度从小到大的顺序,天文学的研究方向包括:行星科学、恒星与分子云、高能天体物理现象、星系大尺度结构、宇宙学。行星科学与地球科学有较多交叉,宇宙学与物理学有相对较多的交叉。
根据研究方法来分类。天文学研究的方向包括观测、理论、数值模拟、仪器技术。
观测要做的事情是获取有价值的信息。具体来说,要知道怎么做(how),比如说,如何选择观测目标、如何实现观测过程、如何获得观测数据、如何处理得到的观测数据;然后指出是什么(what),即阐明观测的结果。
理论是要做的事情是解释已有的观测结果(why)、预言可能出现的观测现象、帮助确定观测目标和计划。解释观测现象的理论可以有很多,区分它们的关键有:1.与现有观测数据的符合程度(goodness of fit);2.模型的复杂程度,根据奥卡姆剃刀原理,自然是越简单越好;3.预言的现象能否被观测证实。
数值模拟是一种用计算机模拟真实情况的方法。它的出现的原因有:1.观测的限制。首先,望远镜的观测时间有一定限制;其次,望远镜的建设需要较高的成本;以及,望远镜技术(精度、口径等)存在限制。2.研究对象的特殊性。以宇宙为例:只存在一个宇宙,我们无法拿它与同类研究对象对比;宇宙的演化过程不可重复,我们无法真实再现这一过程。(除非新创建一个宇宙?emmm, good idea for science fiction)如果我们想研究宇宙演化过程中的现象或机制,除了从观测数据中获取信息,我们还可以用计算机模拟演化过程,比如,给出初始条件和演化规律,推算演化结果。
仪器技术方面不太了解……
一年前写了第一版,现在又有了新感想,来修改一下。现在感觉以前写的东西像shi一样,而当时写完后似乎是很得意的,啊捂脸。不过这至少说明自己还是进步了的。也许“后之视今亦如今之视昔”吧,加油。
2019年1月29日
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