假如你選擇了天文這個(gè)專業(yè),會(huì)是怎么一種體驗(yàn)?zāi)?
天文學(xué)是一門十分高檔大氣上檔次的學(xué)科,開辦這個(gè)專業(yè)的學(xué)院如鳳毛麟角,假如不來(lái)天文系,基本上你在生活中很難碰上一個(gè)學(xué)天文的男子伴。天文系是一個(gè)十分小的單位,但卻在學(xué)習(xí)世界上最大的內(nèi)容——字宙。凝望星空不光是一種情結(jié),也是科學(xué)的一部份。學(xué)習(xí)這門科學(xué)與其他專業(yè)一樣是須要付出一定艱難的,但卻能獲得無(wú)與倫比的美妙體驗(yàn)。
多年曾經(jīng),美國(guó)有一位男青年,和我們一樣打算中考上學(xué)院。在選擇專業(yè)的時(shí)侯,他發(fā)覺了天文學(xué)()這個(gè)專業(yè),忽然好感十足,結(jié)合自己兒時(shí)讀過(guò)的書,抬頭瞧瞧星空,“嗯,這是一個(gè)完美的專業(yè)——浪漫與科學(xué)共存,性感與情結(jié)同在”,他一邊如此想著,就一邊決定了步入天文系學(xué)習(xí)。但是好景不長(zhǎng),入學(xué)以后的男青年被一連串的深?yuàn)W課程打蒙了。《數(shù)學(xué)剖析》和《理論化學(xué)》還能湊合,《實(shí)測(cè)天文學(xué)》和《天文數(shù)據(jù)處理》麻煩可大了,等到了《射電天文》和《宇宙學(xué)》青年基本上早已崩潰了。說(shuō)好的看星星呢?說(shuō)好的晚上睡著半夜學(xué)呢?說(shuō)好的一邊曬月亮一邊弄論文呢?學(xué)了太多的物理和化學(xué),做了大量的估算和推論,編了一個(gè)又一個(gè)計(jì)算機(jī)程序,還沒(méi)曬過(guò)月亮,總算英國(guó)天文學(xué)和天體物理學(xué),男青年決定休學(xué)了。自此專心玩樂(lè)隊(duì),一發(fā)不可拾掇,他所成立的皇后樂(lè)團(tuán)(QUEEN)一舉成為西方流行音樂(lè)的領(lǐng)袖,幾張專輯強(qiáng)占著金榜首位遲遲不肯退位。那位男青年就是皇后樂(lè)團(tuán)的創(chuàng)始人和主音吉它手布萊恩?梅(BrianMay)。假如你愛好音樂(lè),應(yīng)當(dāng)能夠哼幾句布萊恩?梅作詞的Wewillrockyou。
就是那位音樂(lè)領(lǐng)域的高富帥,在舍棄天文學(xué)36年以后——在他早已59歲的時(shí)侯——重新回到中學(xué),認(rèn)認(rèn)真真地觀測(cè),估算,模擬,論證,研究,學(xué)習(xí),再學(xué)習(xí),寫論文,總算通過(guò)結(jié)業(yè)答辯英國(guó)天文學(xué)和天體物理學(xué),領(lǐng)到了天體化學(xué)學(xué)博士學(xué)位。我們?cè)诟锌俏晃乃嚹星嗄辏恫唬乃嚹兄欣夏甑挠腥ぶ啵唤脝?wèn)個(gè)問(wèn)題。
天文學(xué)這個(gè)專業(yè),到底是哪些樣呢?
若說(shuō)有趣,為何能讓人絕望到轉(zhuǎn)學(xué)?若說(shuō)無(wú)聊,又為何能讓人在舍棄36年以后重返天文學(xué)懷抱?

布萊恩?梅
天文學(xué),是數(shù)理化天地生這六大基礎(chǔ)學(xué)科之一。作為基礎(chǔ)科學(xué),天文學(xué)要面對(duì)的問(wèn)題就是探求我們的未知世界,具體來(lái)說(shuō),這個(gè)未知世界有宇宙那么大。天文學(xué)是研究宇宙空間和天體的運(yùn)動(dòng)、起源、演化、化學(xué)組成的科學(xué)。為了實(shí)現(xiàn)探求宇宙的宏大目標(biāo),天文學(xué)就必須依靠于物理、物理、計(jì)算機(jī)輔助等工具。越好得把握這種工具,就越能理解天文學(xué)的現(xiàn)象,越容易探求天文學(xué)的規(guī)律。這就是為何天文學(xué)專業(yè)在入門階段要學(xué)大量的物理和化學(xué)方面的基礎(chǔ)課。另一個(gè)方面,作為一門科學(xué),物理是它的標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言。所以天文學(xué)的現(xiàn)象、規(guī)律、行為、假設(shè)、結(jié)論、方法,實(shí)際上都要通過(guò)物理的方式抒發(fā)下來(lái)。
傳統(tǒng)上說(shuō)天文學(xué)有三大分支,分別是天體化學(xué)學(xué)、天體熱學(xué)、天體測(cè)量學(xué)。明天的實(shí)際情況是,天體化學(xué)學(xué)高度發(fā)展,早已普遍地采用天體化學(xué)學(xué)的方式來(lái)做天體熱學(xué)和天體測(cè)量學(xué)要做的事情。上海師范學(xué)院和北京學(xué)院仍有天體熱學(xué)的研究方向。主流上說(shuō),大部份天文學(xué)工作者工作在天體化學(xué)學(xué)方面。更細(xì)地界定,天體化學(xué)學(xué)又包括太陽(yáng)系和行星研究、太陽(yáng)化學(xué)、恒星化學(xué)、銀河系、宇宙學(xué)等眾多研究領(lǐng)域。通常來(lái)說(shuō),天文學(xué)的專科學(xué)習(xí)階段并不須要明晰分辨那些研究領(lǐng)域,所有領(lǐng)域涉及到的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)是一致的。舉例來(lái)說(shuō),研究太陽(yáng)和其他星體,都須要學(xué)習(xí)星體的演化理論;研究星體、銀河系和宇宙學(xué)都須要最基本的檢測(cè)距離的知識(shí)和技巧。估算能量,模擬運(yùn)動(dòng),剖析受力,歸納物理……所有這種基礎(chǔ)理論,都須要在大專階段統(tǒng)一學(xué)習(xí)。所以,從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),天文學(xué)專業(yè)須要學(xué)習(xí)大量高等物理和化學(xué),但是所要求的難度,比好多理科專業(yè)都要高三些。
不僅基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)以外,還有一些專業(yè)技能的學(xué)習(xí)。天文學(xué)是一門以觀測(cè)為基礎(chǔ)的科學(xué)。一切理論都必須構(gòu)建在觀測(cè)事實(shí)的基礎(chǔ)上。所以對(duì)頭頂星空(其實(shí)還有太陽(yáng))的觀測(cè)是很基礎(chǔ)的技術(shù)。這就要求學(xué)習(xí)怎么操作望遠(yuǎn)鏡(那可都是幾噸重的你們伙),學(xué)習(xí)怎么偵測(cè)和記錄觀測(cè)到的結(jié)果,學(xué)習(xí)怎樣用計(jì)算機(jī)輔助剖析這種結(jié)果。這兒面就涉及到了天文專業(yè)的4到5門的相關(guān)課程。在這個(gè)過(guò)程中,你要跟口徑幾米甚至幾十米的望遠(yuǎn)鏡打交道,要搬去山上追蹤星空,要鼓搗幾百個(gè)G的大數(shù)據(jù)。
天文學(xué)專業(yè)是一個(gè)非常好的國(guó)際合作的事業(yè)。由于無(wú)論阿拉伯人還是迦太基人,星空都是一樣的。在宇宙面前,人與人之間的差異顯得渺小了。要學(xué)習(xí)、傳播、與世界上其他地方的中學(xué)生、學(xué)者分享天文的知識(shí),就必須用統(tǒng)一的學(xué)術(shù)語(yǔ)言,即撰寫英文論文。所以天文學(xué)專業(yè)還要求較高的外語(yǔ)水平,起碼須要挺好地閱讀專業(yè)論文和寫作。從大專到研究生階段,起碼還有2到3門課要解決這方面的問(wèn)題。
為了更有效的學(xué)習(xí),為了更容易把握這些具象的知識(shí)和技能,雖然明天的天文學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)是十分鼓勵(lì)實(shí)踐的。從學(xué)院一年級(jí)開始,每年假期就會(huì)有專門的機(jī)會(huì)讓中學(xué)生深入到各個(gè)天文臺(tái)的前沿研究課題中去,從基礎(chǔ)做起,真刀真槍地見識(shí)真問(wèn)題、真數(shù)據(jù),培養(yǎng)天文學(xué)研究的能力。學(xué)習(xí)書本知識(shí)之余,能在導(dǎo)師的補(bǔ)習(xí)下通過(guò)自己的努力發(fā)覺一點(diǎn)宇宙的新規(guī)律,是多么美好的事啊!甚至,近些年來(lái),我們?cè)缫寻芽葱切呛蛯?shí)踐課題的觸手伸到美國(guó)去了,美國(guó)、日本、澳大利亞等地都留下了中學(xué)生們的足跡。從這一點(diǎn)來(lái)說(shuō),明天的學(xué)習(xí)環(huán)境要比布萊恩?梅年青的時(shí)侯好了不知多少倍呀。

天文學(xué)是一門借助科學(xué)研究探求宇宙未知規(guī)律的基礎(chǔ)學(xué)科。所以天文學(xué)專業(yè)的就業(yè),核心就是圍繞著科學(xué)研究進(jìn)行的。專科結(jié)業(yè)繼續(xù)讀研究生(這個(gè)比列是50%以上),直至博士結(jié)業(yè)(出國(guó)的比列是很高的,大概30%)。在這個(gè)求學(xué)的過(guò)程中會(huì)逐步確定自己的興趣和研究方向,積累一些自己的心得。之后,要在全世界范圍找尋與你的研究方向相關(guān)的科研單位,天文臺(tái)或則學(xué)院天文系。申請(qǐng)去哪里做上兩兩年博士后。在此期間須要很專注地進(jìn)行專業(yè)研究,然后,憑著自己的能力考慮下一步的職業(yè)發(fā)展。或找到天文臺(tái)和學(xué)院的固定研究職位,或當(dāng)一名老師從事高等教育和天文學(xué)研究。這是一條艱辛的學(xué)者之路,這條路并不好走,常常上班時(shí)間腦海中也在拚命思索著好多問(wèn)題。同時(shí),這又是一條能見識(shí)到大景色的路,有多少宇宙的秘密在那剎那間只有你一個(gè)人洞悉?或是在上班的路上抬頭看到星空感覺非常熟悉?
其實(shí),并不是每位人都必須選擇天文學(xué)研究和高等教育的路子發(fā)展下去。除此之外,還可以憑著天文學(xué)學(xué)習(xí)的基本功,轉(zhuǎn)移到數(shù)學(xué)學(xué)研究或物理研究等領(lǐng)域。若果不做科研和教學(xué),還可以從事科學(xué)傳播方面的工作,或是基礎(chǔ)教育。諸如天文館和學(xué)校,從事面向社會(huì)公眾和學(xué)生的基礎(chǔ)教育工作。
本文首刊于《天文愛好者》雜志2015年第5期,經(jīng)高爽老師(河馬老師)及上海天文館朱進(jìn)老師授權(quán)轉(zhuǎn)載自《天文愛好者》雜志陌陌公眾號(hào),特此謝謝!
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