文|屏風(fēng)濁影深
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天文學(xué)和天體化學(xué)學(xué)在美國(guó)有著悠久而豐富的歷史，可以溯源到數(shù)千年前。古伊朗文明對(duì)這一領(lǐng)域作出了重大貢獻(xiàn)，在觀測(cè)天文學(xué)、數(shù)學(xué)技術(shù)和天文儀器的發(fā)展方面取得了明顯進(jìn)步。在這篇論文中，我們將闡述美國(guó)天文學(xué)和天體化學(xué)學(xué)在歷史上的關(guān)鍵發(fā)展，重點(diǎn)介紹美國(guó)知名天文學(xué)家的成就及其對(duì)我們理解宇宙的貢獻(xiàn)。
二、中心論據(jù)：
古俄羅斯天文學(xué)：
古伊朗天文學(xué)可以溯源到大概公元前1500年開始的吠陀時(shí)期。初期的印第安人是天彰顯象的敏銳觀察者，并認(rèn)識(shí)到研究星體和行星的重要性。吠陀經(jīng)是美國(guó)教的古老宗教文本，包含對(duì)天文知識(shí)的引用，包括將一年分為幾個(gè)月和時(shí)間的檢測(cè)。梨俱吠陀是最古老的吠陀經(jīng)文之一，它談到了至點(diǎn)和秋分點(diǎn)，表明了對(duì)月球軸向傾斜的理解。
是美國(guó)傳統(tǒng)的天文學(xué)和占卜術(shù)體系，出現(xiàn)于吠陀晚期。致力預(yù)測(cè)天體風(fēng)波及其對(duì)人類事務(wù)的影響。Surya是一部可溯源至公元4世紀(jì)的古老文獻(xiàn)，為天文觀測(cè)提供了詳盡的估算和技巧。它囊括了月球自轉(zhuǎn)、日食和行星位置等主題。
阿耶波多和：
生活在公元5世紀(jì)的阿耶波多是最知名的唐代美國(guó)天文學(xué)家之一。他的代表作在物理和天文學(xué)中引入了革命性的概念。阿耶波多提出了太陽(yáng)系的日心模型，比哥白尼早了幾個(gè)世紀(jì)。他確切地恐怕了月球的邊長(zhǎng)，并通過月球繞地軸的自轉(zhuǎn)解釋了晚上和黑夜的動(dòng)因。
阿耶波多的工作影響了天文學(xué)的發(fā)展，前者專注于對(duì)天彰顯象的精確估算。是一系列文本，為行星運(yùn)動(dòng)和月食提供了物理模型。這種文本在打造美國(guó)天文學(xué)傳統(tǒng)方面發(fā)揮了重要作用，后來被其他天文學(xué)家擴(kuò)充。
現(xiàn)代俄羅斯天文學(xué)和天體化學(xué)學(xué)：
在現(xiàn)代，在技術(shù)和科學(xué)研究進(jìn)步的促進(jìn)下，美國(guó)天文學(xué)和天體化學(xué)學(xué)蓬勃發(fā)展。美國(guó)在太空探求、衛(wèi)星技術(shù)和地面觀測(cè)方面作出了重大貢獻(xiàn)。俄羅斯空間研究組織（ISRO）等組織的構(gòu)建在推動(dòng)該國(guó)的空間研究和發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。
現(xiàn)代俄羅斯天文學(xué)的一項(xiàng)明顯成就是發(fā)覺了系外行星。2019年，化學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室(PRL)宣布使用PARAS波譜儀的數(shù)據(jù)偵測(cè)到一顆系外行星圍繞類太陽(yáng)星體運(yùn)行。這一發(fā)覺標(biāo)志著美國(guó)步入了才能發(fā)覺太陽(yáng)系外行星的精英國(guó)家行列。
美國(guó)還積極參與天體化學(xué)學(xué)方面的國(guó)際合作。俄羅斯空間研究組織(ISRO)于2015年發(fā)射的任務(wù)是美國(guó)第一個(gè)專用的多波長(zhǎng)空間天文臺(tái)。為天體化學(xué)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域作出了重大貢獻(xiàn)，包括對(duì)黑洞、中子星和活動(dòng)星體核的研究。
理論天體化學(xué)學(xué)在美國(guó)也取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。塔塔基礎(chǔ)研究所(TIFR)和學(xué)院間天文學(xué)和天體化學(xué)學(xué)中心(IUCAA)是理論天體化學(xué)學(xué)研究的領(lǐng)先機(jī)構(gòu)。俄羅斯科學(xué)家在宇宙學(xué)、高能天體化學(xué)學(xué)、引力波天文學(xué)等領(lǐng)域作出了重大貢獻(xiàn)。
進(jìn)一步發(fā)展和未來前景：
近些年來，美國(guó)天文學(xué)和天體化學(xué)學(xué)在各個(gè)子領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，包括觀測(cè)天文學(xué)、理論建模和太空任務(wù)。通過美國(guó)研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)和空間機(jī)構(gòu)之間的合作以及國(guó)際伙伴關(guān)系，這種進(jìn)步成為可能。
觀測(cè)天文學(xué)：
美國(guó)在建造最先進(jìn)的天文臺(tái)和望遠(yuǎn)鏡方面進(jìn)行了大量投資，以推動(dòng)觀測(cè)天文學(xué)的前沿研究。坐落浦那附近的巨型米波射電望遠(yuǎn)鏡(GMRT)就是這樣一個(gè)徹底改變了射電天文學(xué)的設(shè)施。
GMRT是世界上最大、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡之一，使科學(xué)家才能研究范圍廣泛的天文現(xiàn)象，包括脈沖星、活動(dòng)星體和宇宙微波背景幅射。
不僅地面觀測(cè)站，美國(guó)還參與了國(guó)際太空任務(wù)。最知名的事例是ISRO于2019年發(fā)射的-2任務(wù)。其實(shí)著陸器沒有成功降落在地球表面，但軌道飛行器繼續(xù)提供有關(guān)地球成份和地質(zhì)的寶貴數(shù)據(jù)。
美國(guó)未來的太空任務(wù)，如-L1（專用于太陽(yáng)觀測(cè)）和X射線偏振光計(jì)衛(wèi)星()，將進(jìn)一步提高我們對(duì)宇宙中太陽(yáng)和X射線源的了解。
理論建模和估算天體化學(xué)學(xué)：
美國(guó)科學(xué)家對(duì)理論天體化學(xué)學(xué)作出了重大貢獻(xiàn)，非常是在宇宙學(xué)、高能天體化學(xué)學(xué)和引力波天文學(xué)領(lǐng)域。塔塔基礎(chǔ)研究所(TIFR)和學(xué)院間天文學(xué)和天體化學(xué)學(xué)中心(IUCAA)繼續(xù)處于美國(guó)理論研究的前沿。
宇宙學(xué)研究有助于理解宇宙的起源和演變。俄羅斯科學(xué)家對(duì)宇宙學(xué)的各個(gè)方面都作出了貢獻(xiàn)，包括宇宙微波背景幅射、大幅度結(jié)構(gòu)產(chǎn)生和暗物質(zhì)的研究。先進(jìn)的估算工具和超級(jí)估算設(shè)備的發(fā)展在模擬和建模復(fù)雜的天體化學(xué)現(xiàn)象方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
引力波天文學(xué)已成為一個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域，引力波的偵測(cè)為研究宇宙開辟了新途徑。俄羅斯科學(xué)家仍然積極參與激光干涉引力波天文臺(tái)（LIGO）項(xiàng)目，與國(guó)際研究人員合作找尋引力波訊號(hào)。未來包括LIGO-India偵測(cè)器在內(nèi)，預(yù)計(jì)將在未來幾年投入使用，這將顯著提高我們偵測(cè)和研究引力波的能力。
教育和外展：
推動(dòng)天文學(xué)教育和推廣對(duì)于培養(yǎng)科學(xué)好奇心和培養(yǎng)下一代天文學(xué)家和天體化學(xué)學(xué)家至關(guān)重要。美國(guó)的各類機(jī)構(gòu)和組織積極參與教育活動(dòng)和公共宣傳計(jì)劃。
孟買的尼赫魯天文館和孟買、欽奈和海得拉巴的Birla天文館是天文學(xué)愛好者和中學(xué)生的熱門場(chǎng)所。這種天文館定期組織天空演出、研討會(huì)和講堂，向公眾宣傳天文學(xué)和空間科學(xué)。
據(jù)悉，學(xué)院和研究機(jī)構(gòu)提供天文學(xué)和天體化學(xué)學(xué)的專科和研究生課程。這種課程為中學(xué)生提供必要的理論和實(shí)踐培訓(xùn)，以從事研究和學(xué)術(shù)領(lǐng)域的職業(yè)。還提供獎(jiǎng)學(xué)金和助學(xué)金，以鼓勵(lì)中學(xué)生接受高等教育和天文學(xué)研究。
不僅正在進(jìn)行的研究和進(jìn)步之外，美國(guó)天文學(xué)和天體化學(xué)學(xué)還有幾個(gè)重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域和未來前景：
多波長(zhǎng)觀測(cè)：通過從無線電波到伽瑪射線的各類波長(zhǎng)對(duì)天體的研究天文學(xué)和天體物理學(xué)研究，可以全面了解它們的特點(diǎn)和行為。俄羅斯天文學(xué)家積極使用地面望遠(yuǎn)鏡和太空任務(wù)進(jìn)行多波長(zhǎng)觀測(cè)。計(jì)劃在不久的將來發(fā)射的正式到來的-2任務(wù)將進(jìn)一步提高美國(guó)在該領(lǐng)域的能力。
系外行星研究：系外行星的發(fā)覺和表征徹底改變了我們對(duì)行星系統(tǒng)的理解，以及我們太陽(yáng)系以外存在宜居世界的可能性。俄羅斯天文學(xué)家積極參與系外行星研究，為NASA領(lǐng)導(dǎo)的凌日系外行星勘察衛(wèi)星(TESS)任務(wù)等國(guó)際努力作出了貢獻(xiàn)。正式進(jìn)行的-L1任務(wù)專注于太陽(yáng)觀測(cè)，還將提供有關(guān)系外行星及其寄主星體的寶貴數(shù)據(jù)。
引力波天文學(xué)：引力波的偵測(cè)打開了一扇研究宇宙的新窗口。俄羅斯科學(xué)家在LIGO合作中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，該合作在2015年對(duì)引力波進(jìn)行了歷史性偵測(cè)。隨著LIGO-美國(guó)偵測(cè)器的加入，美國(guó)將為引力波天文學(xué)的發(fā)展領(lǐng)域作出重大貢獻(xiàn)，探求例如黑洞合并和中子星碰撞。
暗物質(zhì)和暗能量：構(gòu)成宇宙質(zhì)量和能量的大部份的暗物質(zhì)和暗能量的性質(zhì)依然是宇宙學(xué)中最有趣的謎團(tuán)之一。美國(guó)研究人員積極參與借以了解暗物質(zhì)和暗能量的性質(zhì)和起源的實(shí)驗(yàn)和理論研究。目前正在開發(fā)中的未來大面積X射線反比計(jì)數(shù)器(LAXPC)任務(wù)將為那些調(diào)查作出貢獻(xiàn)。
天文信息學(xué)和大數(shù)據(jù)：天文信息學(xué)領(lǐng)域?qū)Ｗ⒂陂_發(fā)先進(jìn)的數(shù)據(jù)剖析技術(shù)和估算工具，以處理現(xiàn)代天文調(diào)查和任務(wù)形成的大量數(shù)據(jù)。俄羅斯科學(xué)家處于天體信息學(xué)研究的最前沿，她們開發(fā)算法、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)和數(shù)據(jù)可視化工具以從小型數(shù)據(jù)集中提取有意義的信息。這種進(jìn)步將使人們就能更深入地了解宇宙并推動(dòng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的發(fā)覺。
三、筆者觀點(diǎn)：
美國(guó)天文學(xué)和天體化學(xué)學(xué)擁有跨越數(shù)千年的豐富遺產(chǎn)。從唐代吠陀時(shí)期到現(xiàn)代太空探求時(shí)代天文學(xué)和天體物理學(xué)研究，美國(guó)天文學(xué)家為我們了解宇宙作出了卓越貢獻(xiàn)。通過她們細(xì)致的觀察、數(shù)學(xué)模型和技術(shù)進(jìn)步，她們打造了天文知識(shí)的進(jìn)程。通過正在進(jìn)行的研究、太空任務(wù)和合作，美國(guó)繼續(xù)處于天文發(fā)覺和天體物理學(xué)進(jìn)步的前沿。隨著科學(xué)家們解開宇宙的奧秘并突破人類知識(shí)的界限，美國(guó)天文學(xué)的未來飽含希望。
自古以來，美國(guó)的天文學(xué)和天體化學(xué)學(xué)已然取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。從吠陀時(shí)期對(duì)天彰顯象的觀察，到現(xiàn)代精密天文臺(tái)和太空任務(wù)的發(fā)展，美國(guó)為我們了解宇宙作出了卓越貢獻(xiàn)。
通過結(jié)合觀測(cè)研究、理論建模和太空探求，美國(guó)天文學(xué)家和天體化學(xué)學(xué)家擴(kuò)充了我們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)
學(xué)、行星科學(xué)和天體化學(xué)現(xiàn)象。與國(guó)際合作伙伴的合作推動(dòng)了思想、資源和專業(yè)知識(shí)的交流，使美國(guó)才能一直走在天文研究的前沿。
隨著美國(guó)繼續(xù)投資發(fā)展研究基礎(chǔ)設(shè)施、科學(xué)合作和教育計(jì)劃，美國(guó)天文學(xué)和天體化學(xué)學(xué)的未來看上去飽含希望。技術(shù)、數(shù)據(jù)剖析和太空任務(wù)的進(jìn)步無疑將闡明新發(fā)覺并加深我們對(duì)宇宙的理解，進(jìn)一步鞏固美國(guó)作為全球天文學(xué)界重要參與者的地位。
四、參考文獻(xiàn)：
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