壹、天文學的研究內容
天文學、數學、物理學、化學、生物學和地球科學是六個基礎學科。它是人類認識宇宙的科學，研究對象是浩瀚太空中的天體。千百年來，天文學家通過接收天體頭部的輻射來發現天體的存在，測量它們的位置，研究它們的運動、結構和演化，逐漸擴大了人類對浩瀚太空中物質世界的認識。
人類對宇宙的認識是由近及遠逐漸擴展的，最初是從地球到太陽系。然後從恒星到銀河系，現在已經擴展到比6543.8+00億光年更遠的宇宙深處。
天體測量學是天文學的第壹個分支，也是應用最廣泛的學科。天文學產生後的很長壹段時間裏，人類僅限於用肉眼觀察太陽、月亮、行星和恒星在天空中的位置，研究它們的位置隨時間變化的規律。古代天文學家在測量星星的基礎上，註意到星星在天空中的位置是相對靜止的，於是繪制星圖，劃分星座，編制星表。然後研究太陽、月亮和行星的運動，在測量天體運動的基礎上編制歷法。望遠鏡發明於17世紀初；17世紀下半葉創立微積分，發現萬有引力定律。巴黎天文臺和帶望遠鏡的格林威治天文臺相繼建立。天體測量的新發現，如像差、地軸章動、恒星視差的測量等，相繼被人們所認識。天體測量的成果通過授時和歷書計算應用於大地測量和導航。天體測量學的主要任務是研究和確定天體的位置和運動，建立基本參考坐標系，確定地面點的坐標。它包括天文學、方位天文學、實用天文學和天文地球動力學。球面天文學的主要任務是確定天體的位置及其變化。因此，它首先要研究天球上天體投影的坐標表示，還要研究坐標之間的關系和坐標的改正。方位天文學的研究內容是確定天體的位置和運動。實用天文學的學科是以天體為參考坐標，確定天球上地面點的坐標，為大地測量學、地球物理學、地質學、地理學、地圖學以及航空、航海中的導航提供必要的參考數據。對地球自轉和地殼運動的研究已經發展成為天文地球動力學，是天體測量學和地球科學之間的交叉學科。目前天體測量的手段已經從可見光觀測發展到射電波段，以及紅外、紫外、X射線γ射線等波段；觀測天體也擴展到恒星更多、星等更暗的光學星、星系、射電源和紅外源，觀測精度不斷提高。
天體力學是另壹個較早形成的科學分支。16世紀哥白尼提出的日心說、17世紀開普勒提出的行星運動三定律以及伽利略在力學方面的研究為天體力學的建立奠定了基礎。17世紀後期，牛頓根據前人在力學、數學、天文學方面的成就，以及自己20多年的反復研究，於1687年提出萬有引力定律，將人納入動力學範疇，天體力學在此基礎上誕生。隨著天體力學的誕生，天文學家已經從單純描述天體的幾何關系進入到研究天體間相互作用的階段。
天體力學主要研究天體的機械運動和形狀，主要研究對象是太陽系中的天體。從天體力學誕生到19世紀後期，是天體力學的奠基時期。牛頓和萊布尼茨創立的微積分是天體力學的數學基礎，分析力學是其力學基礎。19世紀後期到20世紀50年代，是天體力學的發展時期，大量小天體(小行星、彗星、衛星等。)被加入到研究對象中，這可以稱為天體力學時期。自20世紀50年代以來，由於人造天體的出現和電子計算機的集中，天體力學進入了壹個新的時代，研究對象增加了各種類型的人造天體和成員很少的恒星系統。天體力學有六個分支:微擾論、天體力學數值方法、天體力學定性理論、天體動力學、歷書天文學、天體形狀和自傳理論。
天體物理學是天文學中最活躍、最豐富的分支。19世紀中葉，人們將物理學和化學的最新成就——光譜分析、光度測量和攝影術應用於天體觀測，對天體的結構、化學成分和物理狀態的研究形成了壹個完整的科學體系——天體物理學。天體物理學是應用物理技術和理論研究天體的化學成分、物理性質、運動狀態和演化規律的學科。其研究對象、內容和方法多樣而廣泛，分支學科眾多，主要包括:測量天體物理、理論天體物理、太陽物理、太陽系物理、恒星物理、恒星天文學、星系天文學、宇宙學、宇宙學、天體化學等。此外，射電天文學、空間天文學和高能天體物理學也是它的分支。
隨著科技的發展，探空火箭、衛星、探測器相繼發射，突破了地球大氣層和磁場的壁壘，賦予了天文學全新的生命力。氣象衛星、測量衛星、地球資源衛星等。從環繞地球的軌道上，從制高點觀察地球，大大推進了我們對地球的認識。幾千年來，我們只能遠遠地看著太陽系的其他天體，遙不可及。現在，我們可以發射衛星探索月球和行星，並在幾個行星的表面著陸探測器，直接收集第壹手資料。隨著觀測設備和手段的不斷進步，觀測波段也從單壹的光學觀測發展到全波段觀測，使得X射線天文、γ射線天文、紅外天文、紫外天文等新的研究領域大放異彩。在空間技術高度發展的今天，天文觀測研究已經從地面觀測進入太空時代。
研究天文學的意義
在人類文明發展的早期，人類的生活不可能沒有時間、日期、季節和年齡。在古代，太陽的出現成為人們判斷時間日期的標準和安排勞動的依據。春秋時期，中國發明了用土規測量日影長度來確定季節和壹年長短的方法。戰國、西漢時期，結合天文、氣象、農業的二十四節氣逐漸形成，成為重要的農業生產準則。古埃及人根據天狼星在天空中的位置確定季節，掌握尼羅河泛濫的時間。為滿足石油生產的需要而開發的天文歷。
天文學在現代生產活動中也有許多重要應用，如授時、日歷編制、導航、衛星軌道設計和大地測量。在現代社會中，衛星的發射和操縱，遙測和遙感信號的同步，精確的測量和實驗都需要精確的時間。由於人類的壹切活動都是在地球上進行的，所以需要壹個與地球自轉相關的系統。因此，觀測天體的位置和確定地球自轉和公轉的周期對於確定時間仍然是必不可少的。現代測量更離不開天文學。為了準確地知道地球上某個地方的位置，統壹大尺度的測量，需要對天體進行觀測。因此，天文大地測量是現代測量的主要方法。在現代海洋導航中，通過用六分儀觀察天體的位置可以確定船在海上的位置。星際旅行中天文學更是不可或缺。火箭、衛星、飛船的發射、回收條件和軌道需要用天體力學理論進行設計和計算，飛行中的位置需要用天文方法進行觀測和確定。姿態保持要根據天體位置進行修正和控制。此外，太陽表面的劇烈活動經常拋出大量帶電粒子和強紫外線，對地球磁場和電離層是嚴重的幹擾，壹直造成短波無線電通信的中斷。因此，我們必須仔細觀察太陽，監測和預測太陽表面的各種活動。隨著現代科技的發展，人類對天體的影響會更加敏感，從而對天文學提出了更高的要求。
因為天文學是認識宇宙的科學，在人類自然觀的發展中起著特殊的作用。例如，在人類本性發展的歷史中。托勒密地心說是人類在壹定歷史條件下認識宇宙結構的模型。因為符合地球是宇宙中心的宗教觀點，所以在歐洲維持了1400多年。隨著天文學的發展，地心說越來越與觀測結果不符。當時，壹些進步的政治科學家和天文學家。對這個系統有疑問。哥白尼的日心說就是在這樣的歷史條件下誕生的。哥白尼主張用簡單的幾何圖形或數學關系來表達宇宙的規律，賦予太陽統領全局的主導權，所有天體都有其自然運動。哥白尼日心說的建立是人類認識史上的壹次重大變革。為了傳播和維護哥白尼體系，意大利思想家布魯諾於2月1600日在羅馬繁華的廣場被宗教裁判所活活燒死。伽利略，意大利著名物理學家，1633年兩次被羅馬宗教法庭審判，為哥白尼辯護。直到1846年，天文學家才在勒維耶和亞當斯利用天體力學計算出的位置發現了太陽系的第八顆行星海王星，有力地證實了日心說的正確性，使哥白尼的日心說從壹個假說變成了科學理論。
天文觀測和研究證明，宇宙是物質的，無論空間多麽遙遠，都是由各種天體組成的物質世界。天文學不僅證明了所有天體不僅有隨位置變化的機械運動，而且它們的物理化學性質也在不斷變化。康德-拉普拉斯關於太陽系演化的理論揭示了天體的發展過程，解釋了不同形態的天體之間的質變。現代恒星演化理論以充分的科學論證和詳細的數值計算描述了恒星的起源、演化和衰亡。此外，天文觀測和研究也充分表明，宇宙中的壹切物質都在按照壹定的規律演化，這種變化就是從量變到質變的發展。天體演化的動力是其內部矛盾運動，結果是不斷發展到新的狀態。
天文學作為自然科學的壹門基礎學科，與其他自然科學有著密切的聯系，可以積極地促進這些其他科學的發展。數學中的壹個基本概念——角的概念產生於天文學；Spherics是為測量和計算天體的位置而開發的。由於天體力學的需要，微分方程的求解有了很大的進展。由於天文觀測和研究的對象是宇宙中的天體，對暗星的研究必須用精密的大型天文望遠鏡來進行，這就促進了光學的發展。因為地球和周圍的天體是相互聯系、相互影響的，所以地球地學的研究及其發展也需要天文學的成果。尋找礦藏(地質學)，探索地震成因(地震學)和氣候變化規律(氣候學)，需要了解地球內部和大氣的結構以及氣候變化規律，追溯地球的起源和發展歷史，因此需要探索太陽系的演化歷史。對於生物學來說，火星是壹個在沒有人類幹擾的情況下探索生命發展的環境。而星際空間讓我們可以將生命的起源追溯到從簡單分子合成有機物的過程。對於物理和化學來說，天體的研究更有直接的意義。20世紀30年代，物理學家從理論上發現，原子的核聚變反應可以釋放出巨大的能量。當時還沒有實驗條件來檢驗這個理論。天文學家對太陽能資源的探索推動了原子能科學的發展，熱核反應理論最早在太陽自然物理實驗室得到驗證。結果，人們在地球上主動意識到了這個反應，果然釋放出了巨大的能量，結果，研制出了氫彈。還將從宇宙學和天體演化的角度探討化學元素的起源。
現在，我們觀測到了更強的能量輻射和天體上極其大規模的爆炸，這些都是地面物理實驗室無法實現和獲得的。高能天體性質的探索與研究。它可以揭示未知的物質狀態及其規律，探索新能源，展現不可預知的前景。天文學中的新發現和新問題可能是自然科學中的突破點，自然科學中的壹些新課題是獨特的，使人類對宇宙的認識越來越深入。