一个了解宇宙的新窗口——分子天体物理学介绍

 现代科学的显著特点之一是它的综合性和整体性,即各个学科之间的交互影响.分子天体物理学的建立和发展是一个很好的例子.在它的发展过程中,物理学和化学的基础研究,射电天文学和空间天文学的最新技术成就与天体物理学和天体化学密切配合,相互推动.在短短的二十多年中形成了一门生气勃勃的新学科.它为天文学提供了一个了解宇宙的新窗口,有力地推动了恒星演化的极早期阶段和晚期阶段的研究.     

国际天文年：同一个地球，同一片星空——2009国际天文年清华大学活动纪实

天文学是历史最悠久的学科之一,一直以来对人类的文化、生活有着深远的影响．400年前,伽利略首次将望远镜指向天空,开启了人类天文学发展史新的篇章．为纪念这一事件,国际天文学联合会和联合国教科文组织将2009年定为国际天文年．本文主要介绍2009国际天文年的文化背景以及这一全球盛典的主要活动．     

天文实践教学数字资源库建设

天文学是一门以观测为基础的学科.现代天文学的发展凸显出天文观测在重大发现中的重要性,这对天文人才培养提出了较高的要求.目前,全国各高校天文系均将实践教学作为本科教学中最重要的环节之一.随着各校对实践教学投入的不断增多,以及计算机、网络和多媒体技术的迅速发展,实践教学资源无论在种类上还是在数量上都呈现出爆发性增长.本文以北京师范大学天文实践教学数字资源库建设为例,对实践教学资源整合的系统性、合理性以及共享性进行了探索.     

从空间天文展望九十年代天文学的进展

 天文学是一门观测科学,空间天文时代的天文学仍然如此.天文学的发展史,从某种意义上来说,就是探测宇宙的能力、技术和方法的进展的历史.地面的传统的和经典的天文观测,追求的是看得更远、看得更准、看得更清楚.为此就要不断地提高贯穿本领,提高空间分辨力和时间分辨力.空间天文学除了上述那些目标外,还能在空间观察到为地球大气所屏蔽的宇宙伽马、X、远紫外和远红外辐射,并能不分昼夜地连续对天体和宇宙巡视.     

邮票上的物理学史（64）--天体物理学:新的观测手段(续)

空间技术的发展,使得有可能建造空间观测站,到太空去观测,由此建立了空间天文学.它带来的好处是:①突破大气窗口限制,把观测波段从可见光和射电波扩展到电磁波全波段,包括红外、紫外、X射线和γ射线.我们还记得,天体物理学是伴随着光谱分析而建立起来的,依靠望远镜收集的一点星光,通过测量天体的亮度和分析天体的光谱,就建立了天体物理学,现在将观测扩展到全部电磁波段,得到的信息、发现的现象就更多了.②对地面能观测的波段,也减轻或消除了大气湍动的影响,提高了分辨本领.对光学望远镜成像主要有三个限制:衍射;大气宁静度;望远镜本身的缺陷.事实上,对一些大口径望远镜,大气湍动对成像的破坏作用远远超过了衍射限制.     

2002年度诺贝尔物理奖

对2002年度的诺贝尔物理奖和中微子天文学以及一些相关的有趣问题作了比较详细的介绍。介绍了太阳中微子短缺之谜以及长达三四十年的奋斗历程;SN1987A中微子的发现以及最近太阳中微子短缺之谜的解决。还介绍了X射线天文学的发现和进展。现在,X射线天文学已经发展成为可与光学天文学、射电天文学媲美的一门举足轻重的学科。     

基于真实数据的天文教学实践探索

介绍在利用斯隆数字巡天数据进行宇宙探索的教学和研究案例的基础上,以真实数据平台万维天文望远镜为例,描述华中师范大学天文学类课程基于真实数据的天文教学实践探索,主要从WWT平台提供良好的资源环境、是良好的信息加工工具、是良好的研发平台3个方面予以陈述.     

邮票上的物理学史(63) --天体物理学:新的观测手段

天体物理学是天文学三大分支中最现代和最活跃的一个分支(另外两个分支是天体测量学和天体力学),也是物理学的一个重要分支,它研究的对象是自然界中尺度最大的客体天体和宇宙,而且它们是处在人类在地球上无法复现的极端物理条件(超高温、超高压、超高密度、超强磁场、超强辐射等)之下.     

天文台,将出现在月球上

 揭开人类文明史的第一幕,天文学便占有显赫的一席.上古的游牧民族在辽阔的原野上放牧、迁徙,凭借观察日月星辰的位置来辨别方向.上古的农业民族依靠观察群星出没的时间变化,以确定播种和收获的季节与时令.古代的渔民和水手依靠辨认星空为自已导航,观察月亮的盈亏圆缺又使他们掌握了潮汐涨落的规律…….就这样,在五六千年以前天文学就开始萌芽诞生了.它是最古老的自然科学,是人类文明进步的象征.     

天体粒子物理——天文学与粒子物理学的交叉

天体粒子物理是一个正在迅速成长中的交叉领域，文章介绍了这个学科的若干近期进展。限于篇幅，选择讨论的内容涉及暗物质与残骸粒子、中微子天文学、γ射线天文学、宇宙线、宇宙微波背景与暴胀、早期宇宙等。     

发展中的γ射线天文学

 现代天文学的知识有很多是通过分析天体的电磁辐射得到的,天体的电磁辐射的范围是相当宽阔的,它从无线电波、红外光、可见光、紫外光-直延伸到X射线、γ射线.对天体辐射观测越广,就越能较全面地认识宇宙.所以天文学家总希望把研究领域扩展到所有波段.     

望远镜和天文学：400年的回顾与展望

联合国已宣布2009年为国际天文年,以纪念伽利略开始用望远镜观测天体400周年.作者将400年望远镜和相关技术的发展分为四个里程碑,讲述了它们的出现和随后的发展;介绍了中国已完成的和正在研制中的望远镜,作者支持未来10年中国再上三个大项目;作者紧密联系天文学和物理学上的重大学说总结了400年天文学的主要成就;作者赞同未来研究的重点应是暗物质和暗能量,尤其是暗能量的研究.     

交叉、融合与超越——物理学对现代生物学发展的影响

 学科因科技发展而细分,学科又因研究需要而交融,聚散共生是现代学科变化的主旋律。从物理学发展看,学科划分越来越细,分支也越来越多。出现了众多物理新学科,如量子电动力学、非线性光学等。物理学门类不断分化的同时,又与其他学科大规模地融合,催生了众多的跨专业、跨学科的边缘学科和交叉学科。如量子力学的发展成就了量子化学、量子天文学等新学科的诞生;物理向生物的渗透产生了生物物理学;物理应用于疾病的预防、诊断、治疗和保健促进了医学物理学问世。这些学科不仅拓展了物理学的研究领域,也为其他学科的发展提供了新方向。物理学的巨大魅力在于它包罗万象,在改变世界的同时,使人类的认知能力不断升华。     

空间硬X射线调制望远镜

用宇宙作为物理实验室,探索在地球上无法企及的条件下,例如极早期宇宙或黑洞视界附近强引力场中的物理规律,已成为新世纪物理学和天文学共同的前沿课题;空间天文观测是其中一个最重要的研究途径.自主研制和发放空间硬X射线调制望远镜(HXMT),实现中国空间天文卫星零的突破,是中国<"十一·五"空间科学发展规划>的目标之一.HXMT将实现宽波段X射线(1-250 keV)巡天,其中在硬X射线波段具有世界最高灵敏度和空间分辨率,发现大批被尘埃遮挡的超大质量黑洞和未知类型天体,探测宇宙硬X射线背景辐射;HXMT还将通过对黑洞和其他高能天体宽波段X射线时变和能谱的观测,研究致密天体极端物理条件下的动力学和辐射过程.基于成像技术创新提出HXMT项目迄今已有15年,能不能抓住技术创新所提供的科学机遇仍然是一个严重的挑战.     

X射线的发现及其早期研究

<正>1895年X射线的发现标志着现代物理学的诞生,X射线发现后,包括伦琴在内的很多科学家都兴趣盎然地投身于X射线本质的研究。X射线的发现及其研究,为物理、化学、生物学、医学、天文学等学科的发展提供了革命性的手段和广阔的前景,也为相关学科造就了数十名诺贝尔奖获得者。尤其在物理学领域,物理学家们对于X射线的研究推动了物理学自身的发展。本文     

现代宇宙学概述

 现代宇宙学是天文学和物理学的分支学科, 它从整体角度研究宇宙的结构、运动和演化.事实上,自古以来人类对于宇宙的认识一方面依赖于观测和经验,另一方面依赖于思维和演绎推理.宇宙,按其原来的字义就是空间和时间的意思.中国古代先哲提出“四方上下曰宇,经古来今曰宙”、“天圆如张盖、地方如棋局”以及“浑天如鸡子,地如鸡中黄”等概念,古代所讨论的宇宙,不外乎大地及其周围的天空.哥白尼冲破了宗教神学的阻挠,纠正了托勒密地心说的错误,建立了日心说,引起了天文学的巨大革命.但是,哥白尼时代所指的宇宙实质上是太阳系.     

天文物理和宇宙学现状简介

 关于宇宙和我们人类所在的太阳系结构问题,是人类文化历史中最古老的课题之一。这些问题的科学研究,也就是天文学,推动了物理学的发展,并且对哲学也产生了巨大的影响。今天,天文学已成为物理学不可分割的组成部分,研究它的目的是为了认识宇宙以及构成它的所有宏观部分的形成和发展。这就需要把经验研究,就是观测和实验,与理论研究结合起来,这样就使天文学必然与许多物理领域产生必不可少的联系,特别是与粒子物理、原子核物理、原子物理和等离子物理的联系。然而,近几年宇宙化学和生物天文学也正在得到重视。     

上海光源在化学领域中的应用

<正>化学作为一门历史悠久而又富有活力的基础学科,成为人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一。在现代,很多人称化学为一门"中心科学",因为它是不少自然学科的核心,如材料科学、纳米技术、生物学、环境生态学等。作为一门以实验为基础的学科,化学在与物理学、生物学、地理学、天文学等学科的相互渗透中,得到了迅速的发展,又进一步推动了其他学科和技术的发展。具体     

γ射线爆的研究进展—20世纪天体物理第三次大辩论

γ射线爆的研究已经历了２０余年，无论观测上或者理论上，均已积累了大量的数据和资料，构思了不少想法和模型，然而，１９９１年ＣＯＭＰＴＯＮ ＧＲＯ天文卫星上天以后，一系列的观测结果将这个领域推向空前激动人心的前沿，矛盾十分突出，几乎要求从头重新研究，对γ射线爆的时间特征，能谱性质，辐射区物理，空间分布等方面，进行了分析和讨论，阐述了近年来的研究进展，指出了存在的主要问题以及这个领域研究的重要意义。     

观测宇宙的新窗口--2002年度诺贝尔物理学奖介绍

文章介绍了2002年诺贝尔物理学奖获得者贾科尼对X射线天文学的开创性贡献，特别介绍了贾科尼等在开拓空间观测和发展x射线成像技术这两个方面的工作．文章通过x射线天文学的诞生、X射线天文卫星的发展介绍了X射线的空间观测对天体物理学的影响，对宇宙暗物质、双星中的吸积过程和X射线喷流现象等进行了简单介绍，并对高能天体物理学的发展给出了概略的描述．