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天体物理学及其对未来发展的重要作用
时间:2012-03-29 下载该word文档
年 级 08
专 业 光信息科学与技术
学生姓名 张 桂 洋
学 号 080701110090
理 学 院
实验时间: 2011 年 6 月 16 日
天体物理学及其对未来发展的重要作用
摘要:
天体物理学分为:太阳物理学、太阳系物理学、恒星物理学、恒星天文学、星系天文学、宇宙学、宇宙化学、天 体演化学等分支学科。另外,射电天文学、空间天文学、高能天体物理学也是它的分支。多年来,随着世界人口的不断增加,资源不断的消耗,人们的生存环境日益缩减,资源也愈加匮乏。越来越多的国家将希望寄托于地球外部的空间,这进一步促进了天体物理学的发展,理论天体物理学的发展紧密地依赖于理论物理学的进步,几乎理论物理学每一项重要突破,都会大大推动理论天体物理学的前进。二十世纪二十年代初量子理论的建立,使深入分析恒星的光谱成为可能,并由此建立了恒星大气的系统理论。三十年代原子核物理学的发展,使恒星能源的疑问获得满意的解决,从而使恒星内部结构理论迅速发展;并且依据赫罗图的实测结果,确立了恒星演化的科学理论。
关键词: 天体 银河系 特殊行星 星系集团 同位素
引力 原子核 等离子体 星系空间
引言:本学期开展了物理前沿着门课程,我们在此课程中前后接受了三位老师的精彩讲课。他们分别是胡老师讲述的等离子体,张老师的天文学以及龙老师的量子力学。其中我最感兴趣的就是天文学中的天体物理学这一块。
(一)天体物理学的有关介绍
从公元前129年古希腊天文学家喜帕恰斯目测恒星光度起,中间经过1609年伽利略使用光学望远镜观测天体,绘制月面图,1655~1656年惠更斯发现土星光环和猎户座星云,后来还有哈雷发现恒星自行,到十八世纪赫歇耳开创恒星天文学,这是天体物理学的孕育时期。十九世纪中叶,三种物理方法——分光学、光度学和照相术广泛应用于天体的观测研究以后,对天体的结构、化学组成、物理状态的研究形成了完整的科学体系,天体物理学开始成为天文学的一个独立的分支学科。
天体物理学是应用物理学的技术、方法和理论,研究天体的形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的天文学分支学科。 天体物理学分为:太阳物理学、太阳系物理学、恒星物理学、恒星天文学、星系天文学、宇宙学、宇宙化学、天 体演化学等分支学科。另外,射电天文学、空间天文学、高能天体物理学也是它的分支。
对行星的研究是天体物理学的一个重要方面。近二十年来,对彗星的研究以及对星星及物质的分布、密度、温度、磁场和化学组成等方面的研究,都取得了重要成果。随着空间探测的进展,太阳系的研究又成为最活跃的领域之一。
银河系有一、二千亿颗恒星,其物理状态千差万别。球状体、红外星、天体微波激射源、赫比格一阿罗天体,可能都是从星际云到恒星之间的过渡天体。
特殊行星更是多种多样:造父变星的光变周期为1~50天,光变幅为0.1~2个星等;长周期变星的光变周期为90~1000天,光变幅为2.5~9个星等;天琴座RR型变星的光变周期为0.05~1.5天,光变幅不超过1~2个星等;金牛座 T型变星光变不规则,没有固定的周期;新星爆发时抛出大量物质,光度急骤增加几万到几百万倍;有的红巨星的半径比太阳半径大1000倍以上;白矮星的密度为每立方厘米一百公斤到十吨,中子星密度更高达每立方厘米一亿吨到一千亿吨。
河外星系与银河系属于同一天体层次。星系按形态大致分为五类:旋涡星系、棒旋星系、透镜型星系、椭圆星系、不规则星系。按星系的质量大小,又可分为矮星系、巨星系、超巨星系,它们的质量依次约为太阳的一百万到十亿倍、几百亿倍和万亿倍以上。同银河系一样,星系也由恒星和气体组成三、五个、十来个、几十个以至成百上千个星系组成星系集团,称星系群、星系团。
通过各种观测手段,人们的视野扩展到150亿光年的宇宙