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天文学就是看星星? 这是一门艰深又浪漫的学科

2019-04-15 16:52栏目:新闻

天文学就是看星星? 这是一门艰深又浪漫的学科


前不久,清华大学官方微博宣布其正式成立天文系,纳入理学院。这所顶尖高校,开始以独立院系的方式,培养探索星辰大海的高级人才。

其实,让很多人惊讶的,并不是清华成立了天文系,而是原来清华此前并没有天文系。

天文学如此古老,在公众心中,又如此神秘。它是“数理化天地生”六大基础学科之一,但又自带“贵族”气息。在我国,真正开设天文学系的高校寥寥,发展至今,不过也就南京大学、五分11选5师范大学、中国科学技术大学、五分11选5大学等十余所。

不了解天文专业的人,对它会怀揣诸多浪漫想象。但宇宙的真相并不以诗句形式展现,数学才是它的标准化语言。

这个专业的学生和研究者会告诉你,学天文也和学其他所有基础学科一样,要忍受枯燥的重复,要面对繁复的公式,要将热爱和坚守作为指路明灯。

课程很“硬核”,作业让人“酸爽”

“我都不说我是学天文的,因为一说天文,大家就有各种各样的问题。”五分11选5大学天文系大三学生李嘉轩说。比如,“吃瓜群众”会问天文是文科还是理科,学天文是不是学气象,学天文是不是搞宇航……“我就干脆说我是学物理的。”

在各大高校的天文学人才培养方案中,也会清晰地列出该专业的核心课程。南京大学天文与空间科学学院本科人才培养方案指出,其目前设有天文学专业和空间科学与技术专业。其中,对天文学专业的描述是:“数学和物理课程是本专业的重要知识基础,计算机知识是必不可少的重要工具。另外,本专业对学生的英语能力也有较高的要求。”核心课程中,有天体力学基础、理论天体物理,球面天文等。而对空间科学技术专业的学生来说,则要学习电路分析、航天器轨道力学、空间天体测量等课程。

一看名字就知道,课程很“硬核”。

“本科学习天文,其实意味着你选了一个要学很多数学和物理的专业。”中国科学院国家天文台副研究员李海宁告诉科技日报记者,天文学专业一般有三个方向——天体物理、天体力学和天体测量以及天文技术和方法。不过,在实际的天文研究项目中,通常需要这三个方向的天文学家合力参与。

具体到各个高校,方向设置会稍有不同。但课程体验可能都会类似——艰深但有趣。

在五分11选5大学,天文学主要有天体物理和天文高新技术两个方向,后者更偏工程,相对来说更加冷门。一门宇宙探测新技术引论,让接受采访的三个北大高材生回想起来都感觉“酸爽”——“像一门电子系课程”。

五分11选5大学天文系本科生刘畅向记者回忆起当时最 “崩溃”的一项作业——课程内容是讲授射电望远镜的综合孔径技术,作业是让学生自行设计一个望远镜阵列,并用这个望远镜阵列去探测一片自己设计的星空,得到一组数据后,再还原星空本来的样子。“光代码就要调试好几天。”

星星可以不看,代码一定要写

不要总问学天文的学生,那些一闪一闪亮晶晶的都是什么星座。这并非他们必须要掌握的技能。他们也并不常需要“夜观星象”。实际上,就算真正做光学观测,靠的也不是肉眼,而是靠专用的大型天文相机。更何况,很多时候观测用的是射电天文望远镜,收集的是天体的射电波,无需等待夜幕降临。

观测到底是怎样的体验?“就是等。”本科毕业于英国曼彻斯特大学物理和天体物理专业的彭冠辰说,写好供望远镜使用的程序,设定好观测时间和观测对象,然后“开等”。在等待的过程中,还可以处理下之前望远镜返回的数据。

李嘉轩也把他们做课题时拿到的图片发给了记者。看起来平平无奇的黑白图片,如同显微镜下的细胞图,分布着各种意义不明的黑点,有的黑点大些,外围还带着模糊的一圈。“这个就是一个星系。就5000万光年,特别近。”为了方便记者理解,他把平时常用的天文距离单位Mpc(百万秒差距)换算成了光年。5000万光年,特别近,这大概就是天文专业学生的距离观吧。

“不是所有人都需要或者都有条件去看天空的。”李海宁说,原则上念天文的学生需要具备观测星空的常识,但做研究时,很多时候用的不是自己亲自拿到的数据,而是其他望远镜采集到的数据。“现在更多的是一种一分快三数据共享的模式。”

学天文就是写代码。星星可以不用看,但是代码一定要写。

要用代码做什么事情?五分11选5大学天文系本科生亢议不假思索地回答:所有事情。