天文与数学有什么关系?

天文与数学有什么关系?,第1张

天文与数学是相辅相成的关系。原因如下:

天文学是以观察及解释天体的物质状况及事件为主的学科,通过观测来收集天体的各种信息然而,由于大量数据无法直接测量,需要通过数学演算间接推得(如日地距离),推动了数学的发展,对数、球面坐标系和三角函数等都是源自天文学研究

天文学对观测工具的要求越来越高,而制造这些工具同样需要高超的数学、物理、化学知识在牛顿用经典力学体系用数学语言描述宏观世界后,数学和天文学联系愈发紧密,非欧几何、微积分学等都在天文学的需求下快速发展。

其实让我讲“天文学学到后来是一个什么样子”,我觉得自己还真是不太有这个资格的毕竟,自己也只能算是才学了两年吧

我所说的“和想象中的不一样 ”所指的大概有两个层面吧。

我感觉对天文有兴趣,有志于去学的人可能主要是对天文学的“研究对象”感兴趣。有些人是被静谧深邃的星空所吸引,有的天文爱好者是追求观测各种天体(如梅西耶天体),天象(如流星雨,日食),有些人是对黑洞、暗能量、引力波、宇宙的演化等等神秘的东西充满好奇。

第一个“和想象中的不一样”是真正开始学天文之后会发现为了研究这些“研究对象”首先要学的是大量数学和物理而不是天文知识本身(当然天文知识也是要学的,但在这上花的时间精力比起数学、物理而言实在是挺少的),我们基本上和物理系的课都是一样的,从微积分线性代数到复变函数偏微分方程,从基础物理的力热光电到理论物理的四大力学,这些东西听起来有点可怕,但其实只要真的跟着去学的话也不是那么困难,而且物理确实也是很美的一门科学。

第二个“和想象中的不一样”是自己开始尝试参与本科生科研的课题研究之后渐渐开始了解天体物理的一些“研究方法”,这“研究方法”又是让我感到有些“和想象中的不一样”,感觉很多东西很多结论都是不那么严格的,尤其是在自己的思维已经很“物理”了之后,更是觉得痛苦。自然科学中,实验是很重要的一块,不管是从对实验现象的分析得到理论,还是用实验现象来验证理论,实验与理论都是相辅相成的。天体物理和其他的物理分支不同的就是没法主动去设计实验,进行试验,只能靠观测。 天体物理的研究工作主要有三种,实测、数据处理、理论推导与计算。做数据处理的时候看着那些很奇怪很扭曲的数据头实在不是一般的大,经常是“这个数据大概有问题吧”,于是就被要求把这个数据丢掉不要。有时候感觉不很严谨吧

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