天文學(xué)試題_1418697553 (恢復(fù))

1、天文學(xué)試題集一. 填空題1.依據(jù)天體存在的形態(tài)，把天體分為以下三類：（ 聚集態(tài)天體 ）、（ 云霧狀天體 ）、（ 星際物質(zhì) ）。2.依據(jù)宇宙中的天體由近及遠(yuǎn)分類，把天體分為以下幾個層次：(1)（ 太陽系天體 ）；(2) （ 銀河系中的各類恒星和恒星集團(tuán) ）； (3) （ 河外星系，簡稱星系 ）。 3.根據(jù)天文學(xué)的發(fā)展和其研究的內(nèi)容，將天文學(xué)分為：（ 天體測量學(xué) ）、（ 天體力學(xué) ）、（ 天體物理學(xué) ）?，F(xiàn)在又發(fā)展了（ 空間天文學(xué) ）和（ 高能天體物理學(xué) ）等；天體物理學(xué)又分為（ 理論天體物理學(xué) ）和（ 實(shí)測天體物理學(xué) ）。4.天體力學(xué)的主理論基礎(chǔ)是（ 萬有引力定律 ）和（牛頓三大定律 ）。5.

2、6.早期及古代的天文學(xué)的內(nèi)容本質(zhì)就是（ 天體測量學(xué) ）。7.我國古代在天文學(xué)的成就可歸納為三個方面，分別是（天象觀察 ）、（ 儀器制作 ）、（ 編訂歷法 ）。8.在儀器制作方面，中國古代的天文儀器大致可以分為以下三類：（ 圭表 ）、（ 漏刻 ）、（ 儀象 ）。9.20世紀(jì)60年代天文學(xué)的四大發(fā)現(xiàn)是：（ 類星體 ）、（ 脈沖星 ）、（ 星際分子 ）和（ 宇宙微波背景輻射 ）都是用射電望遠(yuǎn)鏡。10.按照望遠(yuǎn)鏡聚光的方式不同，將其分為（ 折射式望遠(yuǎn)鏡 ）和（ 反射式望遠(yuǎn)鏡 ）。11.我國古代唯物宇宙觀對于天地的關(guān)系有三種學(xué)說，分別是（ 蓋天說 ）、（ 渾天說 ）、（ 宣夜說 ）。12.牛頓的無限靜態(tài)

3、宇宙學(xué)模型存在兩個致命的缺陷是（ 引力謬論 ）（西里格佯謬）和（ 光度謬論 ）（奧勃斯佯謬或稱黑夜問題）13.由于地球公轉(zhuǎn)平面和自轉(zhuǎn)平面的不一致，黃道和天赤道存在一個（ 23度26 ）交角，稱為（ 黃赤交角）。14.天文學(xué)中最常用的坐標(biāo)系有（ 地平坐標(biāo)系 ）、（ 赤道坐標(biāo)系 ）、（ 黃道坐標(biāo)系 ）和（ 銀道坐標(biāo)系 ）。15.地球上任何觀測點(diǎn)的天極高度等于（ 當(dāng)?shù)氐乩砭暥?）。16.二十八宿的名稱，自西向東排列為：（ 東方蒼龍七宿 ）、（ 北方玄武七宿 ）、（ 西方白虎七宿 ）和（ 南方朱雀七宿 ）17.1928年，國際天文學(xué)聯(lián)合會將全天劃分為（ 88 ）個星座。其中黃道天區(qū)（ 12 ）個，北天

4、天區(qū)（ 29 ）個，南天天區(qū)（ 47 ）個。18.恒星命名的方法有以下三種：（ 星座+希臘字母 ）、（ 星座+數(shù)字 ）、（ 星表目錄+編號 ）。19.恒星的運(yùn)動速度可分解為兩個分量：（ 視向速度 ）和（ 切向速度 ）。20.當(dāng)恒星離我們而去時，它的譜線波長增加，稱之為（ 紅移 ）。當(dāng)恒星向著我們而來時，它的譜線波長減少，稱之為（ 藍(lán)移 ）。21.恒星距離遙遠(yuǎn)，測定恒星距離十分困難，天文學(xué)家通過（ 三角視差 ）、（ 造父視差 ）、（ 分光視差 ）等方法測定恒星的距離。22.由于天體間的距離遙遠(yuǎn)，如用普通的距離單位表示，天體的距離將是真正的“天文數(shù)字”，天文學(xué)上有自己常用的單位，它們是（天文單位）

5、、（光年）、（ 秒差距）。23. 1PC=3.26LY24.恒星距離的秒差距數(shù)與（ 其周年視差的角秒值 ）互為倒數(shù)，即 25.恒星的光譜主要分成7種類型，（ O-B-A-F-G-K-M ），不同光譜型的差別主要在于顏色，而顏色代表著恒星的（ 溫度 ）。26.恒星發(fā)射可見光必須要達(dá)到一定的溫度，這里要滿足兩個方面的條件：一是（ 恒星的質(zhì)量 ）；二是（ 恒星的發(fā)展階段。 ）。27.20世紀(jì)初，丹麥天文學(xué)家赫茨普龍和美國天文學(xué)家羅素分別研究了大量恒星的溫度與它的光度（絕對星等）之間的關(guān)系。他們以（ 光譜型 ）（或表面溫度）為橫坐標(biāo)，以恒星的（ 絕對星等 ）（光度）為縱坐標(biāo)作圖，發(fā)現(xiàn)恒星在光譜-光度圖

6、中有一定的分布規(guī)律。此圖對研究恒星的分類和演化起了重要作用，人們稱此為（赫羅圖）（簡稱H-R圖）28.影響恒星亮度的因素：一（ 恒星本身的發(fā)光程度 ）；二（ 恒星的距離 ）。29.影響恒星光度的因素：恒星的溫度和體積。溫度越高，發(fā)光能力越大，則光度越大；體積越大，發(fā)光面積越大，則光度越大。30.星等劃分，在十九世紀(jì)，在數(shù)學(xué)上被嚴(yán)格化，即確定1等星比6等星亮（100 ）倍。根據(jù)這個關(guān)系，人們推算出星等每相差一級，其亮度便相差（ 2.512 ）倍。31.恒星角直徑可以利用（ 光斑干涉法 ）或（ 月掩星法 ）。32.恒星的壽命取決于質(zhì)量，質(zhì)量越大壽命越（ 短 ）。33.熱核聚變過程中，能量的傳播方式

7、有：（輻射傳遞（為主）、（ 熱傳導(dǎo) ）、（對流）。34.恒星的演化歷程主要取決于兩個重要的因素：（ 初始質(zhì)量 ）、（ 它的化學(xué)成分 ）。35.恒星一生的演化可分成五個階段：（原恒星）、（ 主序前星）、（主序星）（ 紅巨星）、（ 恒星的歸宿 （白矮星、中子星、黑洞） ）。36.恒星走向死亡的途徑因其質(zhì)量的不同而有很大的不同:當(dāng)恒星的質(zhì)量m<1.4m恒星最終演化為（ 白矮星）；當(dāng)恒星的質(zhì)量1.4m<m<3.2m，恒星最終演化為（ 中子星 ）；當(dāng)恒星的質(zhì)量m>3.2m；恒星最終演化為（ 黑洞 ）。（注：m代表太陽的質(zhì)量）37.一個恒星到晚年是演化為白矮星還是中子星或黑洞主要取

8、決于它的（質(zhì)量）。38.白矮星有一個奇異的特性，就是（引力紅移現(xiàn)象）。39.在白矮星內(nèi)部的高密、高溫、高壓條件下，與強(qiáng)大引力相平衡的是（ 簡并電子氣的壓力 ）。40.推導(dǎo)出白矮星質(zhì)量上限的美籍印度科學(xué)家是（ 錢德拉塞卡 ），在白矮星內(nèi)部與強(qiáng)大引力相平衡的是（簡并電子氣的壓力）；推導(dǎo)出中子星質(zhì)量范圍的科學(xué)家是（ 奧本海默佛柯父 ），在中子星內(nèi)部與強(qiáng)大引力相平衡的是（中子簡并壓）。41.中子星的輻射能有三種可能的能量來源：（熱能）、（引力能）、（ 轉(zhuǎn)動能 ）。42.雙星世界豐富多彩，按照觀測分類有（目視雙星 ）、（食變雙星）、（分光雙星）。按照它們的特殊性質(zhì)又把它們分成許多類型：（ 密近雙星 ）、

9、（色球活動雙星）、（X射線雙星 ）等。按照它們結(jié)合的位勢能情況分為（不接雙星）、（半接雙星）、（ 相接雙星）三類。43.星團(tuán)按形態(tài)和成員星的數(shù)量等特征分為兩類：（疏散星團(tuán)）和（球狀星團(tuán)）。44.按照變星的亮度變化和光譜變化的原因（或者說按照變星的內(nèi)因和外因）可以把它們分為：（物理變星）和（幾何變星）。幾何變星包括：（食變星）和（自轉(zhuǎn)變星）；物理變星按光變的性質(zhì)分為：（脈沖變星）、（爆發(fā)變星）、（激變變星）（災(zāi)變變星）、（不規(guī)則變星）。45.星系命名的方法有： A （按所在的星座命名）。如仙女座星系、獵犬座星系 B 按人們?yōu)樾窍怠⑿窃频忍祗w編制的星表來命名46.人們根據(jù)星系的形態(tài)把它們分成以下幾

10、類：（橢圓星座）、（漩渦星座）、（ 棒旋星座）（不規(guī)則星座）。47.根據(jù)銀河系的形態(tài)把銀河系分為：（核球）、（銀盤）、（旋臂）（銀暈）幾部分。48.從銀河系的核心展出四條旋臂是：（人馬臂）、（英仙臂）、（獵戶臂）和（天鵝臂）。49.星系自轉(zhuǎn)不像剛體那樣處處均勻，隨著離星系中心的距離不同，旋轉(zhuǎn)速度也不同，是一種（較差自傳）。50.銀河系形成的理論假說有：（氣體云理論）假說和（“碰撞星暴”的恒星形成）假說。51.矮星系多數(shù)是（橢圓）的，矮橢圓星系與矮不規(guī)則星系是最小尺度的星系，有些直徑僅是3kpc。一般典型的星系的直徑約15kpc。巨橢圓星系的直徑達(dá)60kpc。超巨大的cD星系直徑可達(dá)2Mpc，這

11、個直徑比銀河系到仙女座大星云的距離還大。我們銀河系的銀盤直徑約50kpc，看來在宇宙中是個中等尺度的星系。52.星系自轉(zhuǎn)的測量方法：a. （通過譜線的多普勒位移測定 ） b. （利用中性氫的21cm譜線）53宇宙中星系質(zhì)量的跨度極大，從105太陽質(zhì)量的矮星系到1013太陽質(zhì)量的巨橢圓星系都有。54.活動星系核的類型：類星體、塞弗特星系、蝎虎座BL天體、N星系、強(qiáng)射電星系和星暴星系等，多達(dá)數(shù)十種。55.類星體的顯著特點(diǎn)是（具有很大的紅移），即它以飛快的速度在遠(yuǎn)離我們而去。56.類星體可以作為宇宙的探針，一是（它們具有大的紅移），另一個手段是類星體的（類星體的引力透鏡現(xiàn)象）。57.星際塵埃對星光的

12、影響有：（星際消光）、（星際紅化）、（星際偏振） 。58.星際介質(zhì)中對消光起主要作用的是（星際塵埃）。59.氣體星云按照光學(xué)特征分為（ 暗星云）和（亮星云），亮星云又分為（發(fā)射星云）、（反射星云）、（超新星遺跡）等。二.判斷題1.人造物體，如人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站等被發(fā)射到外層空間， 其運(yùn)動性質(zhì)的研究屬于天文學(xué)的研究范圍。（ ）2.“天圓地方”說屬于蓋天說（ ）3.“渾天說”提出關(guān)于球形大地的設(shè)想。4.宣夜說鮮明地提出了宇宙無限的命題。（ ）5.宣夜說在制訂歷法方面沒有提出獨(dú)立的思想體系和量度方法。（ ）6.黃道是地球赤道的延伸與天球相交的大圓圈（×）7.在南極地區(qū)，從春分到秋分

13、看到太陽每天以不同的高度圍著觀測者打轉(zhuǎn)，永遠(yuǎn)上升，半年都是長夜；（ ）8. 地球的公轉(zhuǎn)速度是不均勻的（ ）9.由于地球繞日運(yùn)動的軌道是橢圓，所以地球的公轉(zhuǎn)速度是不均勻的，因此太陽的周年視運(yùn)動也是不均勻的。（ ）10.星圖的方向是上北下南左東右西（ ）11.恒星就是永恒不動、固定的星。（×）12.恒星的光譜分類中，從O型到M型，恒星的溫度由高到低。（ ）13.恒星的光譜中O型，B型的恒星發(fā)光的顏色是偏紅色的。（×）14. 恒星的光譜型取決于質(zhì)量的大小。質(zhì)量大的恒星參加核反應(yīng)的物質(zhì)多，產(chǎn)生的能量大，故光度大，溫度高，光譜型接近于O型；質(zhì)量小則參加核反應(yīng)的物質(zhì)少，能量少，光度小，

14、溫度低，光譜型向M型靠攏。15.白矮星位于赫-羅圖的右上方。(×)16.恒星的質(zhì)量可以無限大。（×）17.恒星的壽命取決于質(zhì)量，質(zhì)量越大壽命越短（ ）18.恒星演化到主序前星階段尚未發(fā)生熱核反應(yīng)。（ ）19.恒星演化到原恒星階段恒星不能發(fā)射可見光。（ ）20.主序前星的質(zhì)量越大演化的越快，到達(dá)主序星的時間也越短。（ ）21.恒星到了主序星階段會繼續(xù)塌縮。（×）22.所有恒星內(nèi)部的核反應(yīng)都會演化到鐵。（×）23.在白矮星內(nèi)部的高密、高溫、高壓條件下，與強(qiáng)大引力相平衡的是簡并電子氣的壓力。（ ）24.推導(dǎo)出白矮星質(zhì)量上限的美籍印度科學(xué)家是錢德拉塞卡，在白矮星

15、內(nèi)部與強(qiáng)大引力相平衡的是簡并電子氣的壓力；推導(dǎo)出中子星質(zhì)量范圍的科學(xué)家是奧本海默-佛柯父，在中子星內(nèi)部與強(qiáng)大引力相平衡的是簡并中子氣壓力。（ ）25.脈沖星就是中子星。（ ）26.食雙星一般都是分光雙星。27.新星就是剛剛形成的恒星。（×）28.SN1987A是1987年發(fā)現(xiàn)的第一顆超新星，而SN2001a則代表2001年發(fā)現(xiàn)的第27顆超新星。（ ）29. 旋渦星系，用S表示，根據(jù)星系的核球大小和旋臂的伸展程度將旋渦星系分成Sa、Sb、Sc三個次型，Sc星系的核球最小，旋臂有很大的開放結(jié)構(gòu)。（ ）30.棒旋星系，除了旋渦星系的特征外，在中央有棒狀結(jié)構(gòu)。用SB表示，依據(jù)中心棒狀物的大小

16、和旋臂的開放程度分為SBa、SBb、SBc三個次型。SBa中心棒狀物很大很粗，旋臂纏繞特緊。（ ）31.橢圓星系中一般會有新的恒星形成（×）32.銀河系屬于旋渦星系（×）33.太陽除了繞銀心運(yùn)動外，還朝著武仙座方向奔馳，速度為21km/s。（ ）34.銀河系自轉(zhuǎn)像剛體那樣處處均勻，隨著離銀河系中心的距離不同，旋轉(zhuǎn)速度也不同。（×）35.星系的自轉(zhuǎn)是勻速的（×）36.星系的光譜型和顏色很大程度上依賴于恒星群體的特征年齡，部分決定于恒星的重元素含量的多少。（ ）37. 一般橢圓星系比旋渦星系更紅，旋渦星系比不規(guī)則星系稍紅。（ ）38.星際介質(zhì)中對消光起主要作

17、用的是星際氣體分子（×）。三簡答題1. 天文學(xué)的研究對象是什么？天文學(xué)是研究宇宙中各種天體的科學(xué)，是研究它們的位置、分布、 運(yùn)動、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、物理狀況、化學(xué)組成、相互關(guān)系以及起源演化 的科學(xué)。2.簡述天文學(xué)的分類及其研究方向和內(nèi)容。天體測量學(xué)：主要內(nèi)容是研究和測量各類天體的位置和運(yùn)動、建立天球參考系等，是天文學(xué)中發(fā)展最早的一個分支。天體力學(xué)：主要研究天體的相互作用、運(yùn)動和形狀，其中運(yùn)動應(yīng)包括天體的自傳。天體物理學(xué)：它運(yùn)用物理學(xué)的技術(shù)、方法 和理論，來研究各類天體的狀態(tài)、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、分布、化學(xué)組成、 物理狀態(tài)（如：大小、質(zhì)量、溫度、壓力及密度等）和性質(zhì)以及 它們的演化規(guī)律。天體物理學(xué)又

18、分為理論天體物理學(xué)和實(shí)測天體物理學(xué)。理論天體物理學(xué)：以廣義相對論、等離子體物理、磁流體力學(xué)和氣動力學(xué)為理論基礎(chǔ)研究恒星大氣及恒星、星系的結(jié)構(gòu)和演化，宇宙的演化等。實(shí)測天體物理學(xué)：利用望遠(yuǎn)鏡、輻射探測器和高能粒子探測器等接收天體的電 磁輻射和微粒流輻射進(jìn)行多波段的觀光、成像和偏振觀測研究， 以及利用天體光譜儀進(jìn)行天體的光譜分析了解天體的化學(xué)組成和 化學(xué)豐富度及視向速度、自轉(zhuǎn)速度和活動性等。現(xiàn)在又發(fā)展了空間天文學(xué)和高能天體物理學(xué)空間天文學(xué)：是借助宇宙飛船、人造衛(wèi)星、火箭和氣球等空間飛行器，在高層大 氣和大氣外層空間區(qū)域進(jìn)行天文觀測和研究的一門學(xué)科， 它是空間科學(xué)和天文學(xué) 的邊緣學(xué)科。高能天體物理學(xué)

19、：在空間探測的基礎(chǔ)上綜合研究天體的 X 射線、 射線輻射、中 微子和宇宙線的天文分支科學(xué)。它研究的對象有主序星、超新 星及遺跡、致密星、 X 射線雙星、黑洞、 射線暴、星系、星 系團(tuán)、類星體及宇宙 x 射線背景等，專門研究宇宙中的中微子 叫中微子天文學(xué)，也屬于高能天體物理學(xué)。3.研究天文學(xué)具有什么意義天文學(xué)作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，具有重要的科學(xué)意義，它不僅幫助人們逐 步認(rèn)識物質(zhì)世界的客觀規(guī)律，其研究成果推動了其它學(xué)科的發(fā)展，而且它提出的 許多新的課題也常成為其它學(xué)科發(fā)展的巨大動力。（詳見 緒論 二）4.簡述近代天文學(xué)的發(fā)展。(1)16 世紀(jì)日心體系的提出與確立(2)力學(xué)宇宙體系的建立(3)天體

20、力學(xué)的建立及現(xiàn)代天文的發(fā)展5.從觀測儀器的改進(jìn)來闡述天文學(xué)的發(fā)展。(1)在十七世紀(jì)之前，人們盡管已制作了不少天文觀測儀器，如在中國有渾儀、 簡儀等，但觀測工作只能靠人的肉眼。(2)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)和改進(jìn)，使人類可以看到更遠(yuǎn)、更暗的天體。(3)射電望遠(yuǎn)鏡的出現(xiàn)為人類認(rèn)識宇宙打開了另一扇窗口。(4)空間望遠(yuǎn)鏡使天文觀測擺脫了地球大氣的影響（詳見緒論 三。3）6.為什么人們致力于發(fā)展口徑越來越大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡呢？這是因?yàn)橥h(yuǎn)鏡口徑越大，收集的光亮越多， 貫穿本領(lǐng)越強(qiáng)，分辨本領(lǐng)也越高。7.提高射電望遠(yuǎn)鏡的分辨本領(lǐng)的方法有什么？1.增大天線的口徑；2.應(yīng)用射電干涉技術(shù)。8.在空間觀測恒星或宇宙比在地面上觀

21、測具有哪方面的優(yōu)勢？a.可以比在地面接收到寬的多的波段； b.由于沒有大氣抖動，分辨率也得到了極大的提高； c.空間沒有重力，儀器也不會因重力而變形。9.中國古代有幾種宇宙圖象模式?每一種模式大致有什么特點(diǎn)?已經(jīng)出現(xiàn)了論天的三家：蓋天說，渾天說，宣夜說。第一次蓋天說又稱“周髀家說”，其主要模式：“天圓如張蓋，地方如棋局”。天圓地方說提出的宇宙模型，只是憑感性的觀察，又加入了許 多規(guī)定。但符合我國歷史上儒家關(guān)于“天尊地卑”的說教，在封建王朝的天體 理論體系中占據(jù)正統(tǒng)地位。如北京的天壇，是圓的；地壇，是方形的。這是天 圓地方的象征性模型。但這種修改具有濃郁的童話色彩，人們開始修正蓋天說， 出現(xiàn)了第

22、二次蓋天說。第二次蓋天說，其主要模式：“天 象蓋笠，地法覆槃”。它主張?zhí)柛皆谔焐w上沿七衡平轉(zhuǎn)， 只能以距離的遠(yuǎn)近來解釋日月星辰的升落，但它仍然不能解釋天體的運(yùn)行，如太 陽的東升西落和月亮的盈虧等問題。“渾天說”始于戰(zhàn)國時代，戰(zhàn)國人慎到、惠施都提出過關(guān)于球形大地的設(shè)想。 渾天說比起蓋天說是一個巨大的進(jìn)步，但它所主張的“天地各乘氣而立，載水 而浮。 ”卻總使人不安：太陽在轉(zhuǎn)入地下時，怎樣在水中穿過？漢代王充就公開 懷疑： “天何得從水中行乎？甚不然也。 ”這是理論本身所存在著的巨大缺陷。 從西漢末到晉朝，渾天、蓋天二說互相駁難。渾天閎通，有儀象可驗(yàn)，終較蓋 天優(yōu)越。渾天說用一個天的硬殼和附天而行

23、的日月五星來解釋天文現(xiàn)象，同西方同 一時期的托勒密體系相比毫不遜色。自然觀的基礎(chǔ)是元?dú)鈱W(xué)說。三國時代的宣夜說 學(xué)者楊泉在物理論中說： “夫天，元?dú)庖?，浩然而已，無他物焉” 他還進(jìn)一 步論證說； “夫地有形而天無全。譬如灰焉，煙在上，灰在下也。 ” “宣夜數(shù)”認(rèn)為“天”并沒有一固定的天穹，而只不過是無邊無涯 的氣體，日月星辰就在氣體中漂浮游動。關(guān)于宣夜說的命名，是因?yàn)橛^測星星到 夜半不睡覺。獨(dú)宣夜說鮮明地提出 了宇宙無限的命題。宣夜說唯一使人擔(dān)心的是懸在空中的日月星辰會不會掉下來。宣夜說在制訂歷法方面沒有提出獨(dú)立的思想體系和量度方法，10.哥白尼建立太陽中心說的意義是什么?1.把地球從幾何學(xué)上獨(dú)

24、尊的宇宙中心的寶座上攆了下來,基督教神學(xué)賦予人 類天之驕子的地位消失了,圣經(jīng),創(chuàng)世說和天界神圣的觀念以及上帝和天上神靈 的存在,受到了懷疑,從根本上改變了自古以來科學(xué)從屬于神學(xué)的狀態(tài),它的意義 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了天文學(xué)一門科學(xué)的范圍,被稱為哥白尼革命,是一切科學(xué)革命的原型. 2.它導(dǎo)致了世界的物質(zhì)統(tǒng)一性的結(jié)論,引 起了宇宙形象的革新,促進(jìn)了人們 宇宙觀的深刻轉(zhuǎn)變,激發(fā)起人類進(jìn)一步探索宇宙奧秘的巨大熱情,推動整個自然 科學(xué)走向革命化. 3.它是理性精神的偉大勝利,使人們懂得了科學(xué)所應(yīng)具備的一些特征: 概念和假定的經(jīng)濟(jì)性,表述的簡潔性,理論體系的和諧性以及在解釋廣泛經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的 適用性.11.牛頓的無限靜態(tài)

25、宇宙學(xué)模型存在哪兩個致命的缺陷?引力佯謬：1691 年，牛頓建立模型 有限和無限，無窮的處理 1895 年, 西里格(Seeliger)指出: 假如宇宙是無限的, 其中天體均勻分布 在整個宇宙中, 當(dāng)我們宇宙中全部物質(zhì)對空間中任一質(zhì)點(diǎn)發(fā)生引力作用時, 則 會受到無限大引力的撕拉. 這顯然不符合我們生活中宇宙僅受有限引力作用的 事實(shí). 這一無限大引力引起的佯謬,又稱西里格佯謬.光度佯謬, 又稱奧勃斯佯謬或稱黑夜問題: 在平均光度為 L 的恒星均勻分布的無限靜態(tài)宇宙中, 在地球上觀 測到的總亮度應(yīng)該是Ltotal = 0 ( 4Lr 2 )4nr 2dr = Ln0 dr = 式中 r 是恒星到地

26、球的距離, n 是恒星的數(shù)密度. 面對觀測現(xiàn)實(shí)跟理論的矛盾. 他們兩人都提過“夜黑是因?yàn)樾请H物質(zhì)吸收遙遠(yuǎn)恒星發(fā)出的光”的解釋. 然而, 在足夠古老的宇宙里, 星際物質(zhì)已同恒星處于某種輻射平衡狀態(tài), 即前者發(fā)射 的光應(yīng)同它吸收的光一樣多. 所以, 總的亮度不會減小. 當(dāng)然本身不透明的恒 星可以遮擋遙遠(yuǎn)恒星發(fā)出的光. 但是, 無論從哪個方面觀看天空, 視線都會終 止于一顆恒星的表面. 因此整個天空應(yīng)當(dāng)明亮到象太陽一樣, 而實(shí)際看到的夜空是漆黑的12.什么叫黃赤交角？黃道和天赤道在天球上相交，由于地球公轉(zhuǎn)平面和自轉(zhuǎn)平面的不一 致，黃道和天赤道存在一個 23 026 ' 交角，稱為黃赤交角。1

27、3.人們能感覺天球存在的原因基于哪兩點(diǎn)？一是天體離我們太遠(yuǎn)，以至人眼不能分辨其遠(yuǎn)近， 似乎都位于天球的內(nèi)表面；二是天體之間的相對 位置幾乎保持不變，人們自然的想到它們鑲嵌在 天球上并隨之旋轉(zhuǎn)。14.什么叫天體的周日視運(yùn)動？站在地球不同緯度處的觀測者，所見天體的升、落情況有什么不同？由于地球自西向東自轉(zhuǎn)，由相對運(yùn)動原理，人們不覺得 是地球在運(yùn)動，卻看到所有天體都圍繞著天軸（地球自轉(zhuǎn) 軸的延伸）自東向西運(yùn)動， 24 小時運(yùn)動一周，這叫天體 的周日視運(yùn)動。 站在地球不同緯度處的觀測者，所見天體的升、落情況有所不同，這是因?yàn)椴?同緯度地區(qū)天極的高度不同。一、在北極地區(qū)，從春分到秋分看到太陽 每天以不同

28、的高度圍著觀測者打轉(zhuǎn)，永遠(yuǎn)不落，半年都是白天；從秋分到 春分，太陽永不上升，半年的長夜，北極星高懸頭頂，其他星星都圍繞著 天軸轉(zhuǎn)圈，永不下落。而在南極，正好與北極相反。二、地球赤道地區(qū)（地球緯度 = 0 0 ）的觀測者所看到的情景是所有天體都垂直 于地平面做圓運(yùn)動，三、在兩極和赤道之間的地區(qū)(地理緯度 0 0 < < 90 0 ；或 0 0 > > 90 0 )，例如在北極與赤道之間的地區(qū)，可看到全部北半球的天體及部分南半球的天體。地 理緯度越高，天極離地面越高，可看到的南半球的天體就越少。15.天文學(xué)為恒星命名的方法有哪幾種？恒星命名的方法有以下三種：（ 星座+希臘字

29、母 ）、（ 星座+數(shù)字 ）、（ 星表目錄+編號 ）。16.天文學(xué)單位都有什么？各單位的意義是什么？恒星距離遙遠(yuǎn)，測定恒星距離十分困難，天文學(xué)家通過三角視差、造父視差、 分光視差等方法測定恒星的距離。三角視差法： 知道了視差角和基線長度，就可以根據(jù)三角視差的關(guān)系計算出目標(biāo) 和觀測者之間的距離，因此我們可以根據(jù)天體視差的測量來測定天體距離。地球在繞日公轉(zhuǎn)的過程中，在不同時間處于軌道的不同位置，因此在不同時間觀 測同一天體在天球上的位置就有差異。原則上，對同一恒星，根據(jù)相隔半年的兩 次觀測所測定恒星的位置，即可算出相對地球軌道半徑對應(yīng)的視差角。 恒星的周年視差(用 表示)： 在測定天體距離時，選定的

30、基線是地球繞太陽公轉(zhuǎn) 的軌道半徑。這樣的視差叫恒星的周年視差，它是日地平均距離a 對恒星的最大張角 。在日地平均距離已知的情況下，可以很 方便的得出該恒星到太陽的距離為 r光視差法： 利用恒星光譜中某些譜線的強(qiáng)度比和絕對 星等的線性經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，即由測定一些譜線 對的強(qiáng)度比求絕對星等，進(jìn)而求出距離。 能利用分光視差法測定距離的恒星有 6 萬顆以上。 造父視差： 利用造父變星的周期和光度（絕對星等）的 關(guān)系確定恒星、星團(tuán)或星系的距離。17.恒星為什么會有不同的顏色呢？這是由于它們的表面溫度不同。18.恒星發(fā)射可見光必須要達(dá)到一定的溫度，要達(dá)到一定的溫度，必須滿足什么條件？一是恒星的質(zhì)量。二是恒星的發(fā)

31、展階段。19.簡述赫-羅圖上恒星的分布情況。20.影響恒星亮度的因素有什么？一恒星本身的發(fā)光程度即光度；二恒星的距離。21.影響恒星光度的因素有什么？恒星的溫度和體積。溫度越高，發(fā)光能力越大，則光度 越大；體積越大，發(fā)光面積越大，則光度越大。22.簡述恒星一生的演化歷程。.恒星一生的演化可分成五個階段：（原恒星）、（ 主序前星）、（主序星）（ 紅巨星）、（ 恒星的歸宿 （白矮星、中子星、黑洞） ）23.致密星與正常星的共同區(qū)別？它們不再燃燒核燃料， 從而不能靠核反應(yīng)產(chǎn)生的熱 壓力來支持自身的引力塌縮， 致使致密星的尺度非常小， 密度很高， 引力場很強(qiáng)， 處于超高的密度、超強(qiáng)的壓力和超強(qiáng)磁場的極

32、端物理狀態(tài)。24.什么是引力紅移？引起引力紅移的原因是什么？什么星具有引力紅移的特性？引力紅移： 是愛因斯坦廣義相對論的一個推論。按照廣義相對論，在遠(yuǎn)離引力場 的地方觀測引力場中的輻射源發(fā)射出來的光時，光譜線向紅端移動， 即同一條原子譜線比沒有引力場的情況下，波長變長。波長紅移的大 小與輻射源和觀測者兩處的引力勢差成正比。原因： 由于白矮星半徑很小，密度很大，引力場很強(qiáng)，光子離開表面克服引力要 損失相當(dāng)?shù)哪芰?，一個光子的能量為 h（ h 為普朗克常量）與它的頻率成 正比，能量減少頻率就降低，所以波長變長。此紅移不是光源移動引起的 多普勒位移，而是引力場引起的紅移，所以叫引力紅移。例如，由光譜觀

33、 測， 測出天狼 B 星的引力紅移是 89km/s， 波江座 40 的引力紅移是 23.9km/s白矮星25.為什么在白矮星內(nèi)部的高密、高溫、高壓條件下，與強(qiáng)大引力相平衡的是簡并電子氣的壓力。因?yàn)榘装莾?nèi)部原子的電子殼層結(jié)構(gòu)都被高壓破壞了，只有赤裸裸的原子 核（包括中子和質(zhì)子）和自由電子。這些電子都脫離原來的“幾率軌道”， 而成為自由電子，于是形成了密度很大的自由電子氣。我們知道，原子一 定能量狀態(tài)，只能允許一個電子占有，低能態(tài)占滿了，就只能到高能態(tài)去 了。當(dāng)電子密度很高時，所有的能量狀態(tài)都將被電子占滿，這樣的電子就 處在簡并態(tài)，所以稱為簡并電子氣。其中電子速度比光速小的多，叫非相 對論簡并氣

34、體，其電子壓力與電子密度的 5/3 次方成正比；那些電子速度 與光速接近的稱為相對論簡并氣體，其電子壓力與電子密度的 4/3次方成正比。而理想氣體的壓力與氣體粒子數(shù)密度的 1 次方成正比。因此簡并電 子氣的壓力比理想氣體的壓力大得多， 相比之下白矮星的輻射壓力與原子 核壓力都不重要了。因此，壓縮到高密度的電子氣體，一般互相間有很高 的隨機(jī)速度。這個隨機(jī)速度能夠引起比熱壓力高得多的簡并壓力，與白矮 星自引力相抗衡的就是這種電子簡并壓力。26.白矮星是小質(zhì)量恒星的歸宿。它的內(nèi)部停止了核反應(yīng)，所有的核都已經(jīng)耗盡了。為什么白矮星仍然發(fā)光呢？這是因?yàn)榘装鞘呛阈侨紵^的遺跡，它的內(nèi)部溫度不是零，這類似于

35、正 在冷卻的余燼，其光輻射是非常微弱的。27.為什么白矮星沒有由氣體組成的普通恒星所具有的典型特征，為什么白矮星在發(fā)射光輻射時沒有那種大得可以觀測得到的收縮和變熱。支撐白矮星自引力的是電子簡并壓，而不是熱壓力。白矮星可以說是固化 的，在許多方面類似于地球上的金屬。所以，以白矮星為歸宿的恒星能靜 靜的安息在宇宙中。28.形成中子星的原因是什么？一旦超新星爆發(fā)就會在核心 形成中子星。中子星是恒星演化到核能耗盡，引力塌縮的結(jié)果。當(dāng)超新星爆發(fā)時，把大量 外層物質(zhì)拋射出去，同時由于引力而劇烈坍縮，把核心處的物質(zhì)壓得更緊。在此情況下，如果簡并電子氣的壓力也不足以抵抗坍縮的壓力時，電子（ e）就被壓 進(jìn)了原

36、子核，與質(zhì)子（ p）結(jié)合成了中子（ n）。p + e n + 中微子 中子的數(shù)量不斷增加，當(dāng)密度達(dá)到 1017kg/m3 時，簡并中子氣所形成的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過簡并電子氣，形成與坍縮的引力相抗衡的狀態(tài)，穩(wěn)定的中子星就形成了。29.是什么原因使脈沖星發(fā)射脈沖信號呢？“快速自轉(zhuǎn)中子星模型”回答了這個問題。 這一模型認(rèn)為中子星具有極強(qiáng)的磁場， 而且是快速自轉(zhuǎn)的致密中子星，轉(zhuǎn)動的速度大約每秒一周甚至幾百周，足夠產(chǎn)生 所觀測到的脈沖。30.為什么脈沖星旋轉(zhuǎn)的如此之快？這是由于物體都遵循角動量守恒的定律；角動量取決于三個因素:物質(zhì)的質(zhì)量、 伸展度和旋轉(zhuǎn)的速度。對于一個孤立的物體來說，其角動量是恒定的。因此一個

37、 旋轉(zhuǎn)的物體保持不變的質(zhì)量，當(dāng)它伸展時旋轉(zhuǎn)的較慢，當(dāng)它收縮時旋轉(zhuǎn)就加快。 中子星收縮的很緊，物質(zhì)密度極高，因此旋轉(zhuǎn)非常迅速。31.脈沖雙星的發(fā)現(xiàn)具有什么意義？脈沖雙星的首次發(fā)現(xiàn)使人們驚喜不已，因?yàn)殡p星的軌道運(yùn)動可以推算兩個 中子星的質(zhì)量這個重要的天體物理量。而且還觀測到脈沖星雙星系統(tǒng) PSR1913+16 中兩個子星的軌道周期正在減小，這恰恰是愛因斯坦的廣義相對論 所預(yù)言的：32.為什么萬物不能從黑洞逃逸出去呢？按照愛因斯坦的廣義相對論，時空由于大質(zhì)量物體的存在而畸形，物質(zhì)的質(zhì)量彎 曲了時間和空間，而彎曲的空間又反過來影響穿越空間的的物體運(yùn)動。由此可見，宇宙中的大質(zhì)量物體會使宇宙結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變。

38、質(zhì)量大的天體比質(zhì)量 小的天體使空間彎曲的更厲害。 若宇宙中某處存在有超密度的黑洞，則該處的宇 宙結(jié)構(gòu)將被撕裂，這種時空結(jié)構(gòu)的破裂叫時空的奇點(diǎn)。 某一天體掉落在黑洞中，決不意味著它在宇宙中從此消失，黑洞的引力使它仍 舊可以被視界所覺察。33.激變變星發(fā)生光變的本質(zhì)是什么？它們的軌道周期一般在 110 小時，這個雙星系統(tǒng)中的 一顆子星是體積很小、密度很大的矮星（可以認(rèn)為是白矮星），另一顆則是巨星 或亞矮星（伴星）。兩顆子星相距很近，伴星的物質(zhì)受到白矮星的吸引，向白矮星流去。并在白矮星周圍形成一個旋轉(zhuǎn)的吸積盤，由于氣流不斷沖擊吸積盤。這些物質(zhì)的主要成分是氫。落進(jìn)白矮星的氫使得白矮星"死灰復(fù)

39、燃"，在其外層發(fā)生核反應(yīng)（參看恒星），從而使白矮星外層爆發(fā)，會形成熱斑，于是頻繁的出現(xiàn)爆34.人們是怎樣為星系命名的A 按所在的星座命名。如仙女座星系、獵犬座星系 B 按人們?yōu)樾窍怠⑿窃频忍祗w編制的星表來命名35.星系的分類依據(jù)是什么？分為哪幾類？每一類具有什么特點(diǎn)？哈勃根據(jù)星系的形態(tài)把它們分成以下幾類： 橢圓星系(E)、旋渦星系（ S）、棒旋星系（ SB）和不規(guī)則星系（ Irr）。旋渦星系： 在星系世界中，大量的成員與我們的銀河系一樣，外觀呈旋渦結(jié)構(gòu)， 有明顯的核心，其核心呈透鏡形，表現(xiàn)為球形隆起(稱為核球)，核 球外則為薄薄的盤狀結(jié)構(gòu)，從星系盤的中央向外纏卷有數(shù)條長長的 旋臂，這就是所謂的旋渦星系。棒旋星系：除了旋渦星系的特征外，在中央有棒狀結(jié)構(gòu)。 用 SB 表示。依據(jù)中心 棒狀物的大小和旋臂的開放程度分為 SBa、 SBb、 SBc 三個次型。橢圓星系： 外形呈現(xiàn)橢圓形或正圓形，沒有旋渦結(jié)構(gòu)，中心亮，邊緣漸暗，稱為 橢圓星系。按照橢圓的扁率從小到大又分為八種次型，分別用 E0E7 表示。不規(guī)則星系： 既沒有旋渦結(jié)構(gòu)，形狀也不對稱，無從辨認(rèn)其核心，