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天體物理學(英語:Astrophysics),又稱天文物理學,是研究宇宙物理學,這包括星體的物理性質(光度,密度,溫度,化學成分等等)和星體與星體彼此之間的相互作用。應用物理理論與方法,天體物理學探討恆星演化、恆星結構、太陽系的起源和許多跟宇宙學相關的問題。由於天體物理學是一門很廣泛的學問,天文物理學家通常應用很多不同的學術領域,包括力學、電磁學、統計力學、量子力學、相對論、粒子物理學[1]等等。由於近代跨學科的發展,與化學、生物、歷史、計算機、工程、古生物學、考古學、氣象學等學科的混合,天體物理學目前大小分支300—500門主要專業分支,成為物理學當中最前沿的龐大領導學科,是引領近代科學及科技重大發展的前導科學,同時也是歷史最悠久的古老傳統科學。

天體物理實驗數據大多數是依賴觀測電磁輻射獲得。比較冷的星體,像星際物質或星際雲會發射無線電波。大爆炸後,經過紅移,遺留下來的微波,稱為宇宙微波背景輻射。研究這些微波需要非常大的無線電望遠鏡。

太空探索大大地擴展了天文學的疆界。太空中的觀測可讓觀測結果避免受到地球大氣層的干擾,科學家常透過使用人造衛星在地球大氣層外進行紅外線、紫外線、伽馬射線X射線天文學等電磁波波段的觀測實驗,以獲得更佳的觀測結果。

中國古代天文學

中國古代研究天文學的目的主要是曆法、占卦及氣象,用途多數是封建時代的權威創造或製造傳說。由於中國封建制度維持相當長久,因此擁有全球歷史上最完整的天文記錄。

中國天文學史最早可達四千年以前,並且是首個計算出木星周期的民族,木星在古代中國稱為「歲星」,占卦用途的重要輔星。由公元前十八世紀起,中國曆朝各代均有專屬的正式天文觀測單位,其特色是精於記錄,善於利用於政治目的,並發展過一百多種曆法,同時對哈雷彗星記錄多達31次,對於天象的紀錄,項目種類繁多,由日食、月食、彗星、流星、太陽黑子[2]等等,不一而足,甚至詳細至許多不明飛行物體的記載,是世界上最豐富完整的天文記錄。唯獨中國古代天文學不求其背景發生原因,僅用於政治目的,因此,四千年來從未有任何系統理論上的進展。由於記錄詳細,現代多數將中國古代天文記錄用於歷史天文學當中的考證,用以補足歐洲因黑暗時代所造成的大破壞時期的天文資料不足。

中國的天文記錄依地區又可分成中原地區、西南地區及北部地區天文記錄:

  • 中原地區:主要由漢族記載,長度約四千年,是全球天文史當中最完整的記載。

中國天文學的發展,由於長期的政教分離制,未曾受到宗教的影響,其記錄客觀詳實、四千年來不曾中斷;然而又由於皇權及政治上的需求,導致其不重視理論研究,在系統理論方面一直不曾進步。此外,中國地區的一些少數民族天文學史亦相當的發達。

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參考文獻

  1. 粒子物理,清華大學物理系
  2. 太陽黑子是什麼?,科普中國,2018-06-26