天文學就是看星星？那是門深奧又甜蜜的學科
環球網2019.04.1115:03
前不久，復旦學院官方微博宣布其即將組建天文系，列入理大學。這所頂級院校，開始以獨立院系的方法，培養探求星辰大海的中級人才。
雖然，讓好多人震驚的，并不是北大創立了天文系，而是原先北大此前并沒有天文系。
天文學這么古老，在公眾心里，又這么神秘。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，真正開辦天文學系的院校寥寥，發展至今，不過也就上海學院、北京師范學院、中國科學技術學院、北京學院等十余所。
不了解天文專業的人，對它會懷揣眾多甜蜜想像。但宇宙的真相并不以句子方式詮釋，物理才是它的標準化語言。
這個專業的中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，要忍受乏味的重復，要面對繁復的公式，要將熱愛和固守作為指路明燈。
課程很“硬核”，作業讓人“酸爽”
“我都不說我是學天文的，由于一說天文，你們就有各類各樣的問題。”北京學院天文系大三中學生李嘉軒說。諸如，“吃瓜群眾”會問天文是工科還是理科，學天文是不是學氣象，學天文是不是搞宇航……“我就干脆說我是學數學的。”
在各大院校的天文學人才培養方案中，也會清晰地列舉該專業的核心課程。北京學院天文與空間科學大學專科人才培養方案強調，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：“數學和數學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，本專業對中學生的日語能力也有較高的要求。”核心課程中，有天體熱學基礎、理論天體化學，球面天文等。而對空間科學技術專業的中學生來說，則要學習電路剖析、航天器軌道熱學、空間天體測量等課程。
一看名子就曉得，課程很“硬核”。
“本科學習天文，雖然意味著你選了一個要學好多物理和數學的專業。”中國科大學國家天文臺副研究員李嘉興告訴科技商報記者，天文學專業通常有三個方向——天體化學、天體熱學和天體測量以及天文技術和技巧。不過，在實際的天文研究項目中，一般須要這三個方向的天文學家合力參與。
具體到各個院校，方向設置會稍有不同。但課程體驗可能就會類似——艱深但有趣。
在上海學院，天文學主要有天體化學和天文高新技術兩個方向，前者更偏工程，相對來說愈發小眾。一門宇宙偵測新技術導論，讓接受專訪的三個清華高才生回想上去都覺得“酸爽”——“像一門電子系課程”。
上海學院天文系專科生劉暢向記者追憶起當時最“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，作業是讓中學生自行設計一個望遠鏡陣列，并用這個望遠鏡陣列去偵測一片自己設計的星空，得到一組數據后，再還原星空原本的樣子。“光代碼就要調試好幾天。”
星星可以不看，代碼一定要寫
不要總問學天文的中學生英國天文學和天體物理學奧賽，這些一閃一閃耀晶晶的都是哪些天秤。這并非她們必需要把握的技能。她們也并不常須要“夜觀星象”。實際上，即使真正做光學觀測，靠的也不是肉眼，而是靠專用的小型天文單反。更畢竟，好多時侯觀測用的是射電天文望遠鏡，搜集的是天體的射電波，無需等待夜幕降臨。
觀測究竟是如何的體驗？“就是等。”本科結業于澳洲阿德萊德學院化學和天體化學專業的彭冠辰說，寫好供望遠鏡使用的程序，設定好觀測時間和觀測對象英國天文學和天體物理學奧賽，之后“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。
李嘉軒也把她們做課題時領到的圖片發給了記者。看上去平平無奇的黑白圖片，就像顯微鏡下的細胞圖，分布著各類意義不明的黑點，有的黑點大些，外圍還帶著模糊的一圈。“這個就是一個星體。就5000萬光年，非常近。”為了便捷記者理解，他把平常常用的天文距離單位Mpc(百萬秒差別)換算成了光年。5000萬光年，非常近，這大約就是天文專業中學生的距離觀吧。
“不是所有人都須要或則都有條件去看天空的。”李嘉興說，原則上念天文的中學生須要具備觀測星空的常識，但做研究時，好多時侯用的不是自己親自領到的數據，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，并且代碼一定要寫。
要用代碼做哪些事情？上海學院天文系專科生亢議不假思考地回答：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，用常規方法打開下載可能要磨蹭到“宇宙盡頭”;之后，要用代碼提取圖片上的有用信息，再依照自己的研究問題和科學目標，用代碼去剖析這一系列信息的特點，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，即便是偏向理論研究，一樣也要做模擬，要估算演變，這種都是人力無法完成的工作，必須交給計算機。
天文專業的中學生，即使是“半野生”的，但也能當合格的程序員。在她們結業以后，假若不想繼續求索宇宙的真相是哪些，改行到計算機領域或則做數據剖析，也完全沒問題。連宇宙如此寬廣的數據都能剖析，即便行業數據呢？用人單位會如此想。
宇宙那么大，總有人想瞧瞧
談起做天文的樂趣，李嘉興說曾經認為宇宙和人們距離遙遠，做了那么多年天文研究之后，會發覺好多規律適用于宇宙萬物。“我們每位人跟宇宙大爆燃最開始的一霎那都有千絲萬縷的聯系，你的身體里帶著宇宙大爆燃的證據，這讓我感覺自己沒有如此渺小。”
描述自己對天文熱愛的源起，好幾位天文學專業的中學生還會提及一個詞——“小時候”。一本書，一張相片，或則一個峰會，就成了冥冥之中的指引。
“對小同學來說，看星星莫非沒有意思嗎？我認為其他東西都沒有天文有意思。”李嘉軒來自云南昭通，他在高中時無意間步入了一個天文峰會，自此就“掉坑”了。也是從峰會上，他曉得了天文奧賽的存在，于是一口氣出席了三屆。最后念了天文系，也是順理成章。
彭冠辰則是小時候被書上美麗的星云圖片“撩撥”到，仍然出席各種天文大賽，出席過社聯，也在小學時就觀測過星空。不過，他的天文研究之路確實算得上曲折——一開始，彭冠辰沒能考上心儀學院的天文專業，上了上海郵電學院;念了五年應用數學以后，他退了學并申請上了利茲學院化學和天體化學專業。
轉學也不是沒受到家人反對，雖然天文是門看上去沒哪些用的學科。
彭冠辰說，他仍然相信“無用之用”。“我感覺自己開心，或則能讓他人開心就挺好。有些人負責經濟建設，而我就負責保有自己的好奇心，把好奇心驅使下了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。