盛通彩票|天文學就是看星星?那是門艱深又浪漫的學科

3月13日,來自歐洲南方天文臺的一張照片顯示,隱藏在獵戶座星座最黑暗的角落之一的“宇宙蝙蝠”,穿越兩千光年的星際空間在歐洲南方天文臺的超大望遠鏡前展示出它朦朧的翅膀。3月13日,來自歐洲南方天文臺的一張照片顯示,隱藏在獵戶座星座最黑暗的角落之一的“宇宙蝙蝠”,穿越兩千光年的星際空間在歐洲南方天文臺的超大望遠鏡前展示出它朦朧的翅膀。

  天文學就是看星星? 那是門艱深又浪漫的學科

  本報盛通彩票記者 張蓋倫

  前不久,清華大學官方微博宣佈其正式成立天文系,納入理學院。這所頂尖高校,開始以獨立院系的方式,培養探索星辰大海的高級人才。

  其實,讓很多人驚訝的,並不是清華成立瞭天文系,而是原來清華此前並沒有天文系。

  天文學如此古老,在公眾心中,又如此神秘。它是“數理化天地生”六大基礎學科之一,但又自帶“貴族”氣息。在我國,真正開設天文學系的高校寥寥,發展至今,不過也就南京大學、北京師范大學、中國科學技術大學、北京大學等十餘所。

  不瞭解天文專業的人,對它會懷揣諸多浪漫想象。但宇宙的真相並不以詩句形式展現,數學才是它的標準化語言。

  這個專業的學生和研究者會告訴你,學天文也和學其他所有基礎學科一樣,要忍受枯燥的重復,要面對繁復的公式,要將熱愛和堅守作為指路明燈。

  課程很“硬核”,作業讓人“酸爽”

  “我都不說我是學天文的,因為一說天文,大傢就有各種各樣的問題。”北京大學天文系大三學生李嘉軒說。比如,“吃瓜群眾”會問天文是文科還是理科,學天文是不是學氣象,學天文是不是搞宇航……“我就幹脆說我是學物理的。”

  在各大高校的天文學人才培養方案中,也會清晰地列出該專業的核心課程。南京大學天文與空間科學學院本科人才培養方案指出,其目前設有天文學專業和空間科學與技術專業。其中,對天文學專業的描述是:“數學和物理課程是本專業的重要知識基礎,計算機知識是必不可少的重要工具。另外,本專業對學生的英語能力也有較高的要求。”核心課程中,有天體力學基礎、理論天體物理,球面天文等。而對空間科學技術專業的學生來說,則要學習電路分析、航天器軌道力學、空間天體測量等課程。

  一看名字就知道,課程很“硬核”。

  “本科學習天文,其實意味著你選瞭一個要學很多數學和物理的專業。”中國科學院國傢天文臺副研究員李海寧告訴科技日報盛通彩票記者,天文學專業一般有三個方向——天體物理、天體力學和天體測量以及天文技術和方法。不過,在實際的天文研究項目中,通常需要這三個方向的天文學傢合力參與。

  具體到各個高校,方向設置會稍有不同。但課程體驗可能都會類似——艱深但有趣。

  在北京大學,天文學主要有天體物理和天文高新技術兩個方向,後者更偏工程,相對來說更加冷門。一門宇宙探測新技術引論,讓接受采訪的三個北大高材生回想起來都感覺“酸爽”——“像一門電子系課程”。

  北京大學天文系本科生劉暢向盛通彩票記者回憶起當時最 “崩潰”的一項作業——課程內容是講授射電望遠鏡的綜合孔徑技術,作業是讓學生自行設計一個望遠鏡陣列,並用這個望遠鏡陣列去探測一片自己設計的星空,得到一組數據後,再還原星空本來的樣子。“光代碼就要調試好幾天。”

  星星可以不看,代碼一定要寫

  不要總問學天文的學生,那些一閃一閃亮晶晶的都是什麼星座。這並非他們必須要掌握的技能。他們也並不常需要“夜觀星象”。實際上,就算真正做光學觀測,靠的也不是肉眼,而是靠專用的大型天文相機。更何況,很多時候觀測用的是射電天文望遠鏡,收集的是天體的射電波,無需等待夜幕降臨。

  觀測到底是怎樣的體驗?“就是等。”本科畢業於英國曼徹斯特大學物理和天體物理專業的彭冠辰說,寫好供望遠鏡使用的程序,設定好觀測時間和觀測對象,然後“開等”。在等待的過程中,還可以處理下之前望遠鏡返回的數據。

  李嘉軒也把他們做課題時拿到的圖片發給瞭盛通彩票記者。看起來平平無奇的黑白圖片,如同顯微鏡下的細胞圖,分佈著各種意義不明的黑點,有的黑點大些,外圍還帶著模糊的一圈。“這個就是一個星系。就5000萬光年,特別近。”為瞭方便盛通彩票記者理解,他把平時常用的天文距離單位Mpc(百萬秒差距)換算成瞭光年。5000萬光年,特別近,這大概就是天文專業學生的距離觀吧。

  “不是所有人都需要或者都有條件去看天空的。”李海寧說,原則上念天文的學生需要具備觀測星空的常識,但做研究時,很多時候用的不是自己親自拿到的數據,而是其他望遠鏡采集到的數據。“現在更多的是一種全球數據共享的模式。”

  學天文就是寫代碼。星星可以不用看,但是代碼一定要寫。

  要用代碼做什麼事情?北京大學天文系本科生亢議不假思索地回答:所有事情。

  望遠鏡拍的圖片,要用代碼下載、用代碼打開——因為數據量太大,用常規方式打開下載可能要磨蹭到“宇宙盡頭”;然後,要用代碼提取圖片上的有用信息,再根據自己的研究問題和科學目標,用代碼去分析這一系列信息的特征,用代碼去做模型的擬合……

  “寫代碼也是我們很重要的智力成果。”亢議說,就算是偏向理論研究,一樣也要做模擬,要計算演化,這些都是人力難以完成的工作,必須交給計算機。

  天文專業的學生,雖然是“半野生”的,但也能當合格的程序員。在他們畢業之後,如果不想繼續求索宇宙的真相是什麼,轉行到計算機領域或者做數據分析,也完全沒問題。連宇宙這麼廣闊的數據都能分析,何況行業數據呢?用人單位會這麼想。

  宇宙這麼大,總有人想看看

  談起做天文的樂趣,李海寧說以前覺得宇宙和人們距離遙遠,做瞭這麼多年天文研究以後,會發現很多規律適用於宇宙萬物。“我們每個人跟宇宙大爆炸最開始的一剎那都有千絲萬縷的聯系,你的身體裡帶著宇宙大爆炸的證據,這讓我覺得自己沒有這麼渺小。”

  描述自己對天文熱愛的源起,好幾位天文學專業的學生都會提到一個詞——“小時候”。一本書,一張照片,或者一個論壇,就成瞭冥冥之中的指引。

  “對小朋友來說,看星星難道沒有意思嗎?我覺得其他東西都沒有天文有意思。”李嘉軒來自甘肅定西,他在初中時無意間進入瞭一個天文論壇,從此就“掉坑”瞭。也是從論壇上,他知道瞭天文奧賽的存在,於是一口氣參加瞭三屆。最後念瞭天文系,也是順理成章。

  彭冠辰則是小時候被書上美麗的星雲圖片“撩撥”到,一直參加各類天文比賽,參加過社團,也在中學時就觀測過星空。不過,他的天文研究之路確實算得上坎坷——一開始,彭冠辰沒能考上心儀大學的天文專業,上瞭北京郵電大學;念瞭兩年應用物理之後,他退瞭學並申請上瞭曼徹斯特大學物理和天體物理專業。

  退學也不是沒遭到傢人反對,畢竟天文是門看起來沒什麼用的學科。

  彭冠辰說,他一直相信“無用之用”。“我覺得自己開心,或者能讓別人開心就很好。有些人負責經濟建設,而我就負責保有自己的好奇心,把好奇心驅使下瞭解到的東西告訴其他人,我也是在完成自己的社會角色。”他說。

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