“研究院成立后,下一步的目標肯定是計劃招收專科生,建立天文系,構建完整的天文學本科、碩士、博士人才培養體系。”
日前,四川大學發文成立天文研究所。 首任校長、求是特聘院士康熙告訴記者,研究院的成立意味著北航在天文學學科體系化建設方面邁出了重要一步。
天文學作為“數、理、化、天文學”六大基礎學科之一,在國外高校中一直是“少數”。 天文學本身,就像它研究的天文現象一樣,讓很多人感到難以捉摸——它到底是一門什么樣的學科?
冷門專業逐漸升溫
“歐美頂尖院校基本都開設天文或天體化學專業,我國天文建設確實比較晚?!?康熙說道。
不過,近年來,不少高校開設了天文系,天文學出現了升溫的跡象。 在康熙看來,這與國家經濟社會發展的大勢和基礎科研投入的減少密切相關。
新政策方面,《國務院關于全面加強基礎科學研究的若干意見》《國家中期科學技術發展規劃綱要》等國家發展規劃將天文學列為重點發展基礎學科。 與此同時,我國天眼“FAST”、高空宇宙線觀測站??、空間站巡天望遠鏡的建設,對天文領域人才產生了大量需求。 這些在一定程度上造成了學校對天文學的重視。
2019年,復旦大學與華中科技學院成立天文系; 明年3月,上海大學天文系即將落成。
目前,全省約有20所高校開設了天文專業或設立了天文系。 在教育部第三輪省級學科評估中,天文學學科等級為C-以上的高校有5所,分別是上海學院、中國科學技術研究院、北京大學、上海交通大學、沉陽大學師范大學。
據悉,江蘇大學等一些院校設立了天文學或其子學科的碩士、博士點,并正在向“設系”方向發展。
“目前浙江天文學規模較小,學科建設還在規劃中。” 康熙表示,杭州還沒有招收天文學院,這意味著山東的高等教育體系中還沒有真正的天文學。 這對于一門基礎學科的發展是非常不利的。
目前,四川工學院、杭州電子工學院等院校雖然有一批從事天文研究的教師,但這些中學還沒有形成完整的學科體系; 作為事業單位,未能承擔人才培養和學科建設的職能。
“要真正建設好天文系,還有很多工作要做,我認為最重要的是壯大人才隊伍,與各種體制機制配合?!?康熙說道。
最古老的基礎科學
天文學并不是熱門專業,但有些聲音將這些現象歸咎于天文學太“遙遠”甚至“無用”,這顯然是一個極大的誤解。
“自自然科學出現以來,天文學就是一門獨立的學科,甚至可以說是最古老的基礎科學?!?康熙說道。
天文學幾乎與人類社會一樣古老。 《易經》中寫到“觀天文以觀時變,觀人文以化世”。 科學地遵循。
在近代其他自然科學的發展中,天文學也做出了不可忽視的貢獻。 例如,牛頓在《自然哲學物理原理》中,用行星運動定律論證了萬有引力定律,并進一步推測潮汐現象是月球與月球引力共同作用的結果。 這個推論除了奠定數學基礎之外,還強調了一個道理:我們生活的世界和天上的星星之間總是存在著非常具體的聯系。
直到今天,研究支配我們世界的自然法則的化學家和數學家經常把目光轉向宇宙,尋找支持他們理論的證據。
理論化學家、中國科學院教授周光召曾表示:“天文學其實是純粹的基礎研究,滿足天文研究所開發的技術,其中很多確實是當今世界的高科技?!币驗樘煳膶W家研究的東西很薄弱。信號探測和處理等。
正如他所說,天文研究的需求推動了許多熟悉的應用技術的誕生。 例如,最初版本的WiFi技術是為了高效傳輸射電望遠鏡的圖像而發明的; GPS衛星導航系統的正常運行必須依靠原子鐘來克服相對論的影響,而相對論的驗證離不開天文觀測; 2009年,電科學家的發明耦合器件(CCD)榮獲諾貝爾化學獎,CCD最初是一種用于接收天文圖像的傳感器,現在廣泛應用于圖像傳感器……
興趣驅動,數學基礎
從專業學習的角度來看,天文學研究的對象雖然是“星辰大?!?,但它并不是一個完全“浪漫”的學科。 在實際研究中,天文學研究人員所做的事情并不像大眾想象的“看星星”那么簡單。
據康熙介紹,他的主要研究方向是恒星的產生和宇宙結構的演化。 他所做的就是獲取一些從外部形狀測量得到的公開數據,利用計算機進行模擬分析,建立理論模型。
“比如研究銀河系,建立模型后,我們會通過高精度觀測等研究其中物質的分布情況天體物理學專業就業前景及工資,對比是否與理論預測相符。如果有誤差,然后想想是不是模型假設有問題,或者觀測不準確天體物理學專業就業前景及工資,或者銀河系中存在一些以前沒有注意到的特殊現象?!?康熙說道。
據復旦數學大學官方微信介紹,化學大學天文系以天體化學為主,主要研究方向有恒星宇宙學、高能天體化學、系外行星、實驗室天體化學等。
進行此類研究涉及大量的數據處理、公式估算、代碼編譯等。 因此,康熙提到,考入天文系的中學生必須有良好的數理基礎。 學習天文學時掌握的分析思路和技巧,即使中學生畢業后選擇其他行業,也會有很大用處。
“但最重要的是利益驅動?!?康熙說,“天文學本身的發展完全是由人類對自然的興趣推動的”。
康熙說,天文學以宇宙中的天體為研究對象,這意味著它的研究范圍非常大。 對于某種現象,天文學家也許窮盡一生也難以研究透徹。 天文學試圖回答一些基本的、永恒的“終極問題”,比如宇宙的起源、人類的位置、宇宙中是否存在其他智慧生命等等。要挑戰這樣的命題,就需要有一個自我意識和自信。 我們生活的世界有著強烈的求知欲和好奇心。
“為什么天文學適合科普,是因為大家還關心這類問題,值得思考?!?康熙說道。
“所以,無論中學生是否學過天文,我認為對于每個人了解宇宙的魅力,了解天文現象背后的一些規律,滿足自己的興趣和好奇心,都是有意義的?!?span style="display:none">cGw物理好資源網(原物理ok網)