天文學是觀察和研究宇宙間天體的學科，它研究天體的分布、運動、位置、狀態、結 構、組成、性質及起源和演化，是自然科學中的一門基礎學科。天文學與其他自然科學的 一個顯著不同之處在於，天文學的實驗方法是觀測，通過觀測來收集天體的各種信息。因 而對觀測方法和觀測手段的研究，是天文學家努力研究的一個方向。在古代，天文學還與 曆法的制定有不可分割的關係。現代天文學已經發展成為觀測全電磁波段的科學。 發展歷史 　　天文學是一門古老的學科，至少已經有幾千年的歷史。顧炎武《日知錄》有云：「三 代以上，人人皆知天文：七月流火，農夫之辭也；三星在戶，婦人之語也；月離於畢，戍 卒之作也；龍尾伏辰，兒童之謠也」。天文學在人類早期文明中佔有非常重要的地位。古 時候，人們通過用肉眼觀察太陽、月亮、星星來確定時間和方向，制定曆法，指導農業生 產，這是天體測量學最早的開端。在此基礎上誕生了占星術，即通過天體的運行來占卜凶 吉禍福，預測自然災害、戰爭的輸贏和個人的命運。 　　2世紀時，古希臘天文學家托勒密提出了地心說，認為宇宙中的天體，包括太陽，圍 繞著地球運轉。這一學說受到了教會的歡迎，統治了西方社會對宇宙的認識長達一千多年 。16世紀，波蘭天文學家哥白尼提出了新的宇宙體系理論——日心說。1610年，義大利天 文學家伽利略首次將望遠鏡用於天文觀測，觀察到了太陽黑子、月球表面、行星的盈虧， 以及木星的四顆衛星。英國著名物理學家牛頓提出了萬有引力定律，創立了經典力學，促 使天體力學這一新的天文學分支的誕生，使天文學從單純描述天體的幾何關係和運動狀況 進入到研究天體之間的相互作用和運動原因的新階段，在天文學史上是一次巨大的飛躍。 　　19世紀中葉天文攝影和分光技術的發明，使天文學家可以進一步深入地研究天體的物 理性質、化學組成、運動狀態和演化規律，從而更加深入到問題本質，從而也產生了一門 新的分支學科天體物理學。這又是天文學的一次重大飛躍。 　　20世紀第二次世界大戰結束以後，電波望遠鏡開始廣泛應用於天文觀測，開啟了除可 見光外電磁波譜的一個新窗口，並在1960年代取得了被稱為「天文學四大發現」（微波背 景輻射、脈衝星、類星體和星際有機分子）的新成就。隨著人類技術水平的不斷提高，空 間天文學得到了迅速發展，人類可以突破地球大氣層的阻隔，到地球以外觀測天體的紫外 線、紅外線、X射線、γ射線等波段的輻射，天文學進入了全波段發展的新時代。與此同 時，新技術促使地面上的望遠鏡口徑和解析率都在不斷提高，從4米、5米、6米級的望遠 鏡到1990年代若干8到10米級別的望遠鏡投入使用，這些望遠鏡與空間天文衛星一道，積 累了大量的觀測資料，發現了活躍星系核、伽瑪射線暴、X射線雙星、重力透鏡、暗物質 與暗能量等一大批新的現象和天體。 天文學的研究方法與手段 　　天文學是以觀測為基礎的科學。與其他學科的實驗方法不同，天文觀測是一種被動的 實驗，通常觀測的對象距離觀測者極其遙遠，本身的尺度極大，演化時間極長，而且往往 涉及到一些極端的物理條件，如高溫、高密度、強磁場等等，這些條件通常在地面的實驗 室中是很難模擬和再現的。天文學家經常遵循「觀測——理論——觀測」的方法來進行研 究，即提出理論來解釋一些天文現象，然後再根據新的觀測結果，對原來的理論進行修正 或者用新的理論來代替。 　　由於地球大氣層對大部分電磁波段來說是不透明的，因此許多太空探測方法和手段相 繼出現，例如氣球、火箭、人造衛星和太空飛行器等，在此基礎上發展起來太空天文學， 大大拓寬了天文學家的視野，使現代天文學發展成為全波段的天文學。 --

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