零基础天文学入门课

本书是由著名天文学家 、一线名校名师合力专为中 国青少年打造的天文学通识 读物，旨在深入浅出地向青 少年解释“天文学”的基本概 念、定理、现象。本书有17 个章节，从地球开始，到月 球、太阳、行星世界，从彗 星、流星到恒星宇宙，涵盖 天文学的核心理论和前沿知 识，将帮助读者一步步构建 天文学的知识体系，培养科 学思维，奠定知识基础。 本书还介绍了一些天文 仪器和观测方法，引导每位 宇宙的小探险家亲自实践观 测遥远的星辰。

高爽，中国科普作家协会会员、北京市天文学会会员。德国海德堡大学天文学博士，国家天文台博士后，前北京师范大学天文系讲师、硕士生导师，科普作家，译者，译有《给仰望者的天文朝圣之旅》《科学需要讲故事》《追捕祝融星》，等作品。

射到天球上，就是天赤 道和天极。 在天球上，我们可以使 用赤经和赤纬来表示天体的 位置。赤经是以天球赤道上 的春分点为起点，向东测量 的角度；赤纬是以天球赤道 为基准，向北或向南测量的 角度。使用赤经和赤纬可以 方便地确定天体在天球上的 位置。 星等 星等是衡量天体亮度的 量。它是由古希腊天文学家 喜帕恰斯在公元前2世纪首 先提出的概念。 星等数越小，天体就越 亮；星等数越大，天体就越 暗。在未作明确说明的情况 下，星等一般指目视星等。 天文学上规定，星等数相差 1的两颗星，其亮度比值是 2.512.1等星的亮度恰好是6 等星的100倍。 在空气通透度好并且完 全黑暗的地方，人眼能看到 6.5等星。注意，天空中星 等为负值的天体更亮。例如 ，太阳是－26.7等，满月是 －12.6等，金星最亮时是－ 4.9等，它们是常见的、明 亮的天体。在天文学上，衡 量流星的亮度，同样采用星 等的方式。 那么流星到底有多亮呢 》一般来说，绝大多数的流 星都是比6等星暗的，所以 绝大多数的流星我们是看不 到的。因此，在北半球，只 有在少数的几个流星雨爆发 时，人们才可以看到亮度较 高的流星。 在某个环境里能看到的 最暗的星等叫极限星等。比 如在地球上最暗的地方，人 眼的极限星等是6。5等左右 ，而在大城市的市中心的极 限星等可能只有1～2等。 宇宙的层级结构 宇宙的组成不是一盘散 沙，天体会结合成不同层次 的系统。 宇宙的层级结构可以从 小到大分为以下层次：地球 、地月系统、太阳系、银河 系、星系群、超星系团复合 体和宇宙。 地月系统包括地球和月 球两个天体。 太阳系是由太阳和围绕 它公转的八大行星、矮行星 、卫星、小行星等组成的天 体系统。 银河系是由数千亿颗像 太阳这样的恒星和星际物质 组成的星系，其中包括太阳 系。 星系群是由多个星系组 成的天体系统，超星系团复 合体则是由多个星系团组成 的更大的天体系统。 基本的天体类型 天体是指宇宙空间的物 质的某种特定存在形式。基 本天体类型如下。 1.恒星：由气体云坍缩 而成，具有自身的引力和核 聚变反应，能够持续地释放 出能量和光线。其代表天体 是太阳。不同数量的恒星可 能结合成不同的系统，比如 双星、多合星和星团。恒星 死亡后的遗迹还包括白矮星 和中子星。 2.行星：围绕恒星运行 的天体，通常由岩石和气体 组成，有自己的引力和轨道 。地球就是一颗行星。 3.卫星：围绕行星、矮 行星、小行星等运行的天体 ，通常由岩石和冰组成。月 球就是地球的卫星。 4.彗星：由冰和尘埃组 成的小天体，通常呈现出明 亮的尾巴，因为它们在接近 太阳时会释放出气体和尘埃 。 5.小行星：太阳系中的 小天体，通常由岩石和金属 组成。 6.星云：由气体和尘埃 组成的云状天体，通常是恒 星形成的前身。 7.星系：由恒星、行星 、气体和尘埃等组成的庞大 天体系统，通常包括数千亿 颗恒星。银河系就是这样的 星系。 8.黑洞：是一种极致密 的天体，它的引力非常强大 ，甚至连光线都无法逃脱。 对望远镜的初步了解 望远镜是一种利用透镜 、凹面镜和其他光学器件观 测遥远物体的仪器。它利用 通过透镜的光线的折射或凹 面镜的反射，进入小孔并汇 聚成像，再经过一个放大目 镜而被观测者看到。 望远镜的第一个作用是 放大远处物体的张角，使人 眼能看清细节。望远镜第二 个作用是把物镜收集到的比 人的瞳孔直径（最大8毫米 ）粗得多的光束，送人人眼 ，使人能看到原来看不到的 暗弱物体。 望远镜的口径是指物镜 （也就是一般望远镜前端镜 片或后端反射镜）的直径。 望远镜的型号一般会明确标 示出望远镜的口径与焦距。 望远镜的口径是望远镜 最重要的指标。口径越大， 更容易看到暗弱的目标，有 能力获得更为清晰的图像。 但是同时也会使望远镜更笨 重，携带不便，所以并不是 口径越大的望远镜就是越好 的。通常户外爱好者在挑选 望远镜的时候既要考虑望远 镜的性能，也要考虑望远镜 是否方便携带。 天文望远镜可以按照不 同的方式进行分类。以下是 一些常见的分类方式。 1。按照物镜结构分类： 根据物镜的不同，天文望远 镜可以分为折射天文望远镜 （图1-2）、反射天文望远 镜（图1-3）和折反射天文 望远镜。其中，折射天文望 远镜使用透镜作为物镜，反 射天文望远镜使用反射镜作 为物镜，而折反射天文望远 镜则同时包含透镜和反射镜 。其中，折射天文望远镜包 括伽利略式和开普勒式，反 射天文望远镜包括牛顿式和 卡塞格林式，而折反射天文 望远镜则包括施密特－卡塞 格林式和马克苏托夫－卡塞 格林式。 P5－8

第一部分 我们在宇宙中 01 导入课 天文学是一门自然科学 古代天文学取得了很多重要的成果 独特的中国古代天文学 02 地球的运动 认识地球 地球的两项基本运动：自转和公转 03 月球和月相 认识月球 月相 第二部分 太阳系 04 太阳 初识太阳 太阳的大小和组成元素 太阳的结构 太阳的温度和颜色 太阳的活动 05 日食和月食 日食 月食 不能忽视的黄白交角 06 行星（上） 太阳系的八颗行星 类地行星 07 行星（下） 类木行星 远日行星 08 小行星和矮行星 小行星 矮行星 09 流星和彗星 流星 彗星 第三部分 星空 10 周年运动和四季星空、星座 地球上的四季交替 太阳的周年运动 北极星和北斗七星 全天星座 11 春季星空 春季大三角 牧夫座 室女座 狮子座 12 夏季星空 夏季大三角 天琴座 天鹰座 天鹅座 夏夜银河 13 秋季星空 秋季四边形 王族星座 14 冬季星空 猎户座 金牛座 大犬座和小犬座 冬季大三角 双子座 第四部分 走向宇宙 15 恒星 恒星的概念 恒星的颜色和温度 恒星的演化 16 星云和星团 星云 星团 17 银河系和宇宙 银河系 本星系群 宇宙学