天文这门学科有多有趣？

空581

天文这门学科有多有趣？

乔峰之逆风痰

谢邀。
某天下午，来到理化十八楼，开始写广相的作业。那次作业有题要算一个度规的联络和曲率张量，算的挺繁琐的，所以还是用了一下午的时间。
算完之后，出去上厕所，发现天已经黑了，从十八楼下望着熙熙攘攘的街道，想起了大二的时候理论力学课的时候，潘海俊老师在课程一开始引用的杜甫的诗：“细推物理需行乐，何用浮名拌此生”，瞬间觉得灵魂得到了升华。

然后我又滚去写计算物理作业了


附：手机上找到了那张作业的照片，应该是“共享”作业的时候拍的



后来听我同学说这玩意mma有程序包，输进度规能直接算，而且他还用极度怜悯的眼神看着我，我的内心是崩溃的。。。

不过想想一个人，一支笔，一沓纸，一杯茶，一个下午，其实也挺好的。

味芙168

只是个小白级别的天文爱好者，随便谈谈吧
最早开始对天文感兴趣应该是拜这套书所赐


有点暴露年龄了（逃
那时候最喜欢的两部分，一块是关于世界未解之谜的，另一块就是讲天体、星座和关于星座的各种传说的部分，这两者有个共同点，就是都激发出我对未知的探索欲。
偶尔也能用来文艺一把搭个妹子什么的。姑娘说漫天繁星好美啊，我说你这词汇量真捉急，能不能形容的高级点，看我的：“天上有88个星座，钢琴有88个琴键，能一起仰望星空的两个人就像两只手，少了谁，都弹不出华美的乐章。”
（你问然后？然后我们就愉快地跑去漠河看星星，然后冻成了两只冰逗逼…）
泰戈尔总喜欢拿星星和萤火虫作比较，所以我经常看着夜空问自己，是要做生命短暂但自得其乐照亮自己的萤火虫，还是要做永恒不灭启明他人的恒星，以我的阅历，暂时还找不到答案。
如果说题主想培养兴趣的话，我推荐一款app吧，iPad上的，SkySafari。这货强大的地方就在于当获取了你的定位信息以后，你举起iPad对着天空，瞄准哪个位置就会显示那个位置的星座信息。


（截图来自网络，我的iPad已经被老妈强行征收作为刷剧和淘宝的利器了…）
答到一半发现题主问的是天文这门学科有多有趣，好像我纯粹只是个爱好者，没有什么学科造诣，更专业的回答还是留给专业人士吧。
最后po一条前年发的微博，都是情怀啊。

刚刚从实验室回来的路上，发现夜空格外晴朗，于是基本上是仰着头回来的，大熊小熊北极星是最早认识的，和猎户座一起算是我的启蒙星了，看到轩辕十四就想起初中时候和同学一起看狮子座流星雨得意的向大家指点方位，然后看到泛青的角宿一就想起小时候问妈妈什么叫处女，妈妈忍俊不禁的样子直到今天都记得                        

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谢邀哈。这是一个非常因人而异的问题，我只谈自己的感受，并从以下三方面：感官美，数理/脑洞，哲思。
感官美
人类自古就仰望星空并被震撼了心灵。星汉灿烂的图景是大自然最纯粹最美丽的一面。在夜空逐渐被污染的时代 哈勃望远镜不仅是大气层外探索宇宙的大功臣，也为全世界奉献了巨量宇宙美图。只单从直接的器官感受说，宇宙脱俗的美是地球上万事万物都无法比拟的。这种美丽和神奇一直吸引着无数天文爱好者和摄影爱好者，去追求、享受和欣赏这些美丽也是一件乐事/趣事。
数理/脑洞
由于本人目前理论狗，在学术研究方面能多唠叨的也就是理论青年的二逼与欢乐。进入学术范畴后的天文学其实同其他很多自然科学相似，尤其是需要大量的数学物理基础。做理论的话与各种公式打交道则会更多。只要真心喜欢钻研数理，用心体会过，一定能发现用物理公式一点点交织出某个天文对象/过程的神奇瑰丽。但是！现在做理论一经很大程度不是和前辈一样苦思冥想推公式，而是变着花样做程序猿！有了idea，绘出物理图像，接下来大量的工作就是在计算机前面敲代码建模了。这也是我现在觉得最最最有意思的部分，简直就是左手翻云右手覆雨地创造自己的虚拟世界，或者任性书写自己的科幻小说！最常见的情况是，在一个新的奇怪的观测现象出来之后，做理论的筒子们一定开始脑洞大开构思千奇百怪的解释/预言（请参见前段时间大热的恒星KIC 8462852，被观测到有突然锐减的光变曲线，脑洞最大的理论是外星人建造的戴森球所遮挡，引得SETI马上跟进）。当然这些理论都是有根有据地进行推测的，所以严格的数理训练与天马行空的想象力一样重要。有做观测的筒子揶揄道，你们也太不靠谱了，编那么多故事发文章，根本不知道真假。由于本来就是个科幻迷，这对我来说，恰恰是让我最兴奋的地方——不确定性。目前天文学的诸多分支出现强大的学科交叉现象（如天体生物学），更能大大促进脑洞开发(′『)
哲思
小时候刚刚在十万个为什么接触天文的时候我的世界发生了不可逆转的强烈地震。对于一个抬头只有四角天的小孩来说得知地球并不是整个世界，而是金星上下硫酸雨，火星上有“运河”，柯伊柏带充满冰冷黑暗的石头，太阳系外有太阳系，银河系外有银河系，人类一直坚持不懈地寻找外星人…… 是足以灵魂出窍的。但从此我有了一座永不坍塌的大楼——好奇心。
天文学的研究对象在穹顶之外，直追生命与世界起源的古老命题，是每一个人与生俱来的哲思。有些问题或许永远没有答案，但我们仍然千万年千万年地发出诘问，心中充满了敬畏。天文作为一门自然科学，能与其他学科携手为理解这个宇宙提供着蛛丝马迹；天文作为一门哲学，能使人从尘世中抬起头来，欣赏存在的诗意，感受作为生命的奇迹和渺小。

己化被

对于我来说，做天文理论就像在写科幻小说。
理论天文学真是一个充满脑洞的领域。
写科幻小说的时候，我可能先搭建出一个世界的背景，这个世界有独特的规则，独特的规则产生了独特的现象，独特的现象影响到了主角的生活，主角遇到了史无前例的困难，TA会怎么解决这样的困难，TA会发生什么样的改变……构建的时候，我沉浸于其中，无数灵感涌现，大脑分泌多巴胺，肾上腺素增加，不会在意写出来是不是垃圾，能不能发表。创作过程本身就是一个能让人上瘾的活动。
构建天文理论的时候，我会经历类似的心理过程。
比如说天文学家们在M87星系中观测到超高能粒子（TeV量级粒子，比地球上能产生最高能粒子还高），他们猜测是M87星系中心黑洞作用的产物，但银河系中心也有一个黑洞(Sgr A*)，为什么我们没有在银河系中心观测到如此高能的粒子？
所以理论天体物理学家开始构建一种理论，来解释TeV量级的高能粒子是怎么产生的？为什么M87有，Sgr A*就没有呢？
脑洞就开始了……
天文学家们猜测黑洞周围存在这么一种低密度粒子的区域，叫inner gap, 我把它翻译成间隙好了。在间隙里存在很强的电场，电场把粒子加速到如此高能，然后被我们看到了。
那这个间隙是怎么产生的？为什么间隙里会有这么强的电场？
反正这个过程我也没看懂，大概是黑洞周围磁场和黑洞旋转性质怎么怎么了总之产生了电场……paper看到此处的时候内心OS：刚刚发生什么事了？！
总之间隙合理地产生了！电场的事情也解决了。然后我们会想，间隙里会发生些什么事情？
这是个高能过程，所以高能物理里我们发现的各种高能粒子加速现象一个不能少，什么同步辐射，curvature emission（同步辐射升级版），逆康普顿散射，X射线和伽马射线产生新的正负电子等等……总之熬成一锅粥，然后根据它们对结果影响的大小选择性忽略一些效应。
轮到我个小小本科生能干啥？定性的分析有了，我们想得出一些更精确的结论。这时候就开始各种探索，比如波尔兹曼方程中我觉得可以考虑这些生产与再生产的过程，比如间隙产生需要能量会不会跟黑洞角动量损失有关（虽然我不知道角动量损失是什么但不妨碍我开脑洞＝ ＝）比如我觉得paper里边界条件设置不合理需要改一改……导师慈祥地看着我说，想法不错，但这么改方程太难了你不会解的；或者说这个问题太trivial做观测的人不会感兴趣的等等……不过提出问题本身就很有趣是不是！
最后我们拼出了一个模型，计算出间隙的大小与accretion rate（黑洞吸收周围物质的速度）的关系，以及与其他参数的关系，结论是因为M87 accretion rate足够大，能够产生间隙，间隙里加速粒子，所以我们能看到来自M87的高能粒子；但是银河系中心的黑洞accretion rate太小，解出的间隙太大，间隙边界会掉到黑洞视界线下，所以物理上这个解是不存在的，我们不能从Sgr A*中看到TeV粒子；不过呢，在很久很久以前，accretion rate足够大的时候，或许那时候Sgr A*也有间隙结构……
听起来好有道理的样子！
不过你问我这个理论对不对，我怎么会知道呢(￣ε(#￣)～目前我们只能用这个模型去预测观测现象，并与新的观测现象作对比，但你要问我为什么一定是这个间隙，而不是别的机制产生的高能粒子？我只能无言以对，因为以现有的技术，我们无法验证黑洞周围是不是真的有这个结构。
当你在提出问题并且试图寻找解决方案的时候，本质上就是一场创作。写科幻小说时你创造一个世界，天文科研时你在创造宇宙小小的一角，创作能带给你多爽快的体验，科研时也同样能够体验。只不过回到现实中，我们希望自己创造出来的小宇宙跟真实的宇宙越来越接近。
回到问题，天文究竟多有趣？
与我而言，天文不仅提供了理解宇宙运行的途径，并且让我看到人类的脑洞究竟能开到多大…… 天文理论相对于其他物理领域来说脑洞确实大很多，因为受限与探测手段，很多理论的证实都处于“有生之年我估计等不到”系列，开脑洞被打脸的几率不那么大，那大家就放心地开啊(￣y▽￣)~
（当然也有弊端，难以验证的理论容易让科研人员产生“我的研究有啥意义”的焦虑，我觉得可以去找做弦论的小伙伴聊聊，一定程度上能得到缓解。）
另外就是作为一个学物理的孩子，天文学满足我“各种物理现象都会遇上”的要求～
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居然写了这么长，就当是对暑假工作的科普吧。第一次在知乎装逼，有点小紧张。