第二章 基础天文学知识¶
天文学是以科学的方式，观测和研究宇宙中各个层次的结构形成与演化，乃至整个宇宙起源与演化的学科。
天文学的研究对象是天体，即研究天体的位置和运动，研究天体的化学组成、物理状态和过程，研究天体的结构和演化规律，研究如何利用这些知识造福人类。
对于古代而言，天文学的主要研究内容是日月星辰的视位置和视运动。而对于现代，研究内容主要是人类认识的宇宙，即宇宙间各种星体，包括恒星（比如太阳）、行星（比如地球，地球大气层以下各圈层除外）、卫星（例如月球）、彗星、流星体（流星群）、陨星、小行星、星团、星系、星际物质、暗物质及暗能量等。
天文学既是一门与人类文明一同发端的古老科学，又是一门不断发现新现象产生理论变革的新科学。科技的进步取决于人类社会存在的物质条件。作为最早产生并发展的科学，天文学是与生产生活关系最密切的知识领域。由于农牧业生产的需要，在有文字记载之前，人们就开始关注某些显著的天象了，并且将其与季节、时间、历法等十分关键的概念绑定起来。很多现代的历法制度，例如阴阳历，还有一些传统文化，其前身都与天文学密切相关。
天文学的基本研究方法是观测。
- 望远镜发明前，目视直接观测天体在天空中的视位置和视运动，以及粗略估计其亮度与颜色；
- 17世纪后，光学望远镜、分光镜、光度计等出现，提升了天体观测的准确度，引发了人们对宇宙的认知革命；
- 20世纪，由于大口径望远镜建成，观测手段进一步提升，不断涌现出新天体、新发现；
- 20世纪30年代后，无线电方法研究天体及宇宙辐射得到广泛使用；
- 20世纪50年代后，人造地球卫星发射成功，观测范围由地面拓展至地外空间。
直至现在，在天文学的大部分研究中我们还是无法「主动」进行实验，还是需要「被动观测」。因此，与观测相关的一些概念、方法、应用等（例如观测数据的获取、海量数据处理）在如今依然有非常重要的地位。