天文学真的是无用的吗?

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天文学是何等的重要，这甚至不是一个天文研究者就敢理直气壮回答的问题。
发自内心热爱并投身于天文意味着你真的需要成为一个理想主义者，意味着你有勇气放下身边的琐碎，因为天文、宇宙真的离我们的现实太远了。
在能够抛弃作为人的诸多烦恼之前，你根本无暇顾及。
当然这不怪我们，因为我们所处的环境实在是太过特殊，以至于我们总是不得不纠缠于浮世，却忘记了真正重要的事情。
让我们把视野从你掌中的手机屏幕拓展到整个太阳系。
太阳系中最重要的东西究竟是什么？
是质量达 6 亿亿亿公斤的地球吗？不，地球的质量仅仅是太阳质量的 33 万分之一，而太阳的质量占据了整个太阳系的 99.86%！
太阳决定了太阳系八大行星的位置、轨道、能量、气候乃至地球上生命体的形态，是太阳系当之无愧的霸主。
如果我们放眼宇宙，你会发现恒星与黑洞才是举足轻重的存在，而地球却是如此的特殊（我们甚至不用考虑更加普遍的暗物质与暗能量）。
地球上最常见的物质形态是什么？
固体，液体，气体。我们成天接触这些东西，让我们误以为宇宙空间中也同样如此。
然而你可知道，宇宙中 99% 以上的物质形态都是等离子体。
等离子体才是物质的「默认状态」，而地球上的泥巴与石头对宇宙来讲就像是代谢的副产物。
我们远离天文，不是因为星空与宇宙有多么特殊，恰恰相反，特殊的是我们自己。那么，你真的指望仅仅研究我们自己就可以窥探整个宇宙？
天文学有着许多无与伦比的优势。
宇宙为我们提供了几近理想的环境。这里的「理想」正是物理教科书中写的「不考虑摩擦力」「忽略空气阻力」级别的理想。
在地球上，每立方厘米的空气中大约有 2700 亿亿个分子。相比之下，银河系的每立方厘米空间中平均含有的原子数量仅为 0.5 个，在一些「空洞」地区（如本地泡[1]）甚至不足 0.05 个。
而天体本身具有的巨大的质量让空间中其他因素的影响显得更加微不足道。



如此理想的环境使得太阳系就像永动机般在几十亿年的时间刻度下稳定的存在并将继续维持下去，这也让我们能以在地球上无法想象的精度对宇宙的规律进行探索与验证。
1846 年，天文学教师奥本·勒维耶在没有任何观测证据的支持下预言了海王星的存在，同年 9 月海王星被发现了，与勒维耶预测的位置相距不到 1°；1887 年，迈克尔逊和莫雷用迈克尔逊干涉仪以极高的精度证明了光速在不同惯性系和不同方向上都是相同的，由此否认了「以太」的存在；1919 年爱丁顿利用日全食的机会精确测量了光经过太阳附近的偏折角，从而证明了广义相对论的正确性；2016 年 2 月 11 日，LIGO 和 Virgo 合作团队宣布首次探测到来自于双黑洞合并的引力波信号[2]，爱因斯坦预言的「时空的涟漪」得以确认……



更绝妙的是，宇宙空间中的天体多为庞然大物，巨大的质量让这些研究对象在物理上变得惊人得简单：所有的恒星都呈球形，它们的大小、颜色、温度、寿命间存在着「元素周期表」般的规律性；
在分子云坍缩形成原恒星的初期阶段，无论初期条件如何，分子云核的形成过程与密度分布都不会改变；
存在一个无自转恒星以电子简并压力阻挡重力坍缩所能承受的最大质量（钱德拉塞卡极限），当星体的质量低于该极限时会成为稳定的白矮星，反之它就会收缩，而变成中子星或黑洞；
黑洞的性质仅由三个物理量决定：质量、电荷、自旋。
从某种意义上可以说黑洞与基本粒子没有区别……
是的，在实际测量天体时，我们会遇到诸多障碍，导致测定结果可能出现难以接受的波动或误差。
但是，我们也应看到天文学的许多支柱都是建立在十分简单而可信的模型之上的。
这样的「简单」并不是通过忽略很多条件「简化」而来的，事实上它们本来就是如此的单纯与理想。




天文学可以大大拓展我们对事物的认知。
「天文数字」真的是地球人无法想象的：

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