它是旁人眼中的“無用功”，卻是人類為奔向浩瀚宇宙邁出的第一步。

——女同事說

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四舍五入做新東方精神股東！

今天上午，中國科學(xué)院大學(xué)“星際航行學(xué)院”正式成立了。

圖源：微博@央廣網(wǎng)

學(xué)院一口氣新添了 22 門核心課，像星際動力與推進(jìn)原理、星際航行環(huán)境感知與利用、行星動力學(xué)與宜居性、星際社會學(xué)等等，光聽名字就覺得下一秒要穿上航空服，去空間站和三體人研究二向箔了，這也難怪評論區(qū)的網(wǎng)友們大呼：《三體》中預(yù)言的世界，真的要照進(jìn)現(xiàn)實(shí)了！

宇宙似乎永遠(yuǎn)能激發(fā)人類的好奇心與想象力，從蘇格拉底看著天空思考宇宙萬物與哲學(xué)，到伽利略第一次用望遠(yuǎn)鏡看見木星、衛(wèi)星，再到人類第一次登上太空、月球，宇宙的存在本身，就蘊(yùn)藏了關(guān)于未知的一切想象。

這份想象，推動著一部分人去暢想，希冀著存在人類之外的“人”、地球之外的新家園，就如《星際穿越》《流浪地球》《宇宙編輯部》等科幻電影。

這份想象還會推動著另一部分人去踏實(shí)研究，他們夜觀天象（大霧），白天則勤勤懇懇地在數(shù)學(xué)、物理和計算機(jī)代碼中反復(fù)橫跳。

直到在天體物理、量子力學(xué)面前，天文學(xué)專業(yè)的學(xué)子才“皤然醒悟”：

這真的不只是一個看星星看月亮的專業(yè)啊！

為什么會如此呢？

這就要從天文學(xué)的學(xué)習(xí)內(nèi)容開始說起。

01

不研究星座的天文學(xué)

天文學(xué)是一門研究宇宙空間天體、宇宙的結(jié)構(gòu)和發(fā)展的學(xué)科，與中國語言文學(xué)、歷史學(xué)、哲學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)及生物學(xué)并列，是我國高等教育的九大基礎(chǔ)學(xué)科之一。

它的研究方法并不是從因到果，而是從果到因。要先觀測到各種天文現(xiàn)象，然后以物理、化學(xué)等自然科學(xué)理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用數(shù)學(xué)進(jìn)行演算和分析，建立天體運(yùn)動、結(jié)構(gòu)和演化的理論模型，再經(jīng)過新的觀測不斷檢驗(yàn)，進(jìn)而建立起其理論體系。

這也就可以解釋一下文章最開始提出的問題。

天文學(xué)專業(yè)的日常之所以與很多人理解中的不同，在于天文愛好者重視的是“觀”，而天文學(xué)專業(yè)的重點(diǎn)則是在于“測”。

這一點(diǎn)也反應(yīng)在天文學(xué)的課程內(nèi)容上。

天文學(xué)的基礎(chǔ)必修課內(nèi)容，包括有高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)Q、概率與統(tǒng)計、數(shù)學(xué)物理方法、編程語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、計算方法、力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、原子物理、理論力學(xué)、電動力學(xué)、熱力學(xué)與統(tǒng)計物理、量子力學(xué)，還有廣義相對論、量子場論Q以及物理學(xué)實(shí)驗(yàn)等等。

乍一看，這些課程似乎都與“天文”無關(guān)，而與“物理”有關(guān)。這是因?yàn)樘煳膶W(xué)主要采用物理的方法研究天文現(xiàn)象，所以在專業(yè)設(shè)置上，天文學(xué)最開始都分屬于物理學(xué)院或者數(shù)理學(xué)院，在掌握基本知識后才進(jìn)行分流。比如中科大物理學(xué)院，就是到大三才開始進(jìn)行專業(yè)分流。

在專業(yè)分流之前，想要向天文學(xué)發(fā)展的同學(xué)，可以上一些與天文有關(guān)的選修課。比如：天文學(xué)導(dǎo)論、天體物理前言講座、天體物理概論、恒星物理基礎(chǔ)。

專業(yè)分流后，學(xué)習(xí)內(nèi)容也會更加專一和深入，比如球面天體、天體力學(xué)基礎(chǔ)、理論天體物理、實(shí)測天體物理實(shí)驗(yàn)等等。

看到這些科目名稱，有些人可能已經(jīng)開始犯暈了。

但你先別暈，因?yàn)檫@些課程，其實(shí)沒你想的那么難。

02

遇事不決，量子力學(xué)

數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和實(shí)驗(yàn)課的難度和痛苦，之前已經(jīng)介紹過很多，這里只簡單說一下：

天文學(xué)的物理難度與物理專業(yè)不相上下，數(shù)學(xué)難度僅次于數(shù)學(xué)專業(yè)和經(jīng)濟(jì)相關(guān)專業(yè)。

而在計算機(jī)方面，由于天文學(xué)對數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)技術(shù)等都有很高的需求，所以學(xué)生們除了要熟練掌握數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等內(nèi)容，還要記住超級多的天文學(xué)專用計算機(jī)語言。

換句話說，這些課程雖然難，但只要下苦工，總能有學(xué)會的那一天。

但在另外一些專業(yè)上，可能就不是如此了。

比如說量子力學(xué)。有人說，這是一門需要天賦才能學(xué)好的學(xué)科。

在過往的學(xué)習(xí)中，對于盒子中的一枚粒子，我們通常認(rèn)為它會在盒子的左邊，或者在右邊。但量子力學(xué)則認(rèn)為它可以在左邊的同時也在右邊。這種既在左邊又在右邊的狀態(tài)，就是量子力學(xué)中所說的疊加態(tài)。

量子力學(xué)的難度，就在于這些理論，顛覆了我們過往的常識。而網(wǎng)友@STOTRT所說的天賦，指的正是這種能夠快速接受一種與過往常識背道而馳的新理論的能力。

天文學(xué)專業(yè)課程的另一個難度，則在于實(shí)驗(yàn)觀測。

天文學(xué)的觀測實(shí)驗(yàn)，對于天文愛好者來說，可謂是一次近距離接觸超專業(yè)天文學(xué)望遠(yuǎn)鏡的好機(jī)會。

開設(shè)有天文學(xué)專業(yè)或天文系的高校，除了與各天文臺合作之外，在校內(nèi)也基本都配備有各種望遠(yuǎn)鏡。

比如北京師范大學(xué)有兩架40公分的望遠(yuǎn)鏡及一架2.1米射電望遠(yuǎn)鏡在校內(nèi)；而北京大學(xué)天文學(xué)系則與中科院合作，中科院的天文觀測臺則成為學(xué)生們的實(shí)習(xí)基地。

但天文學(xué)的觀測，也受到了很多阻礙。

一方面，除了本科生以外，研究生、博士以及導(dǎo)師、教授們等等也都會需要使用天文望遠(yuǎn)鏡，因此，每次使用都需要提交各種觀測申請，等待排期。

另一方面，由于人們對宇宙知之甚少，很多問題并沒有確切的答案，所以天文學(xué)人還要接受無法在短期內(nèi)驗(yàn)證答案準(zhǔn)確性的痛苦。

03

就業(yè)：喜憂參半

雖然天文學(xué)是九大基礎(chǔ)學(xué)科之一，但它的知名度遠(yuǎn)不如其他幾個學(xué)科，所以學(xué)生的報名人數(shù)往往少于其他專業(yè)。

再加上天文學(xué)又對觀測以及觀測的工具擁有極高的要求，需要很高的資金投入，以及強(qiáng)大的師資配備。

兩個相結(jié)合，就造成了天文學(xué)開設(shè)學(xué)校比較少的現(xiàn)狀。

好消息是，雖然設(shè)置天文學(xué)專業(yè)的學(xué)校比較少，但因?yàn)橐蟾?，所以能夠開設(shè)這個專業(yè)的，基本都是實(shí)力非常雄厚的院校。因此，雖然可供選擇的學(xué)校不是特別多，但絕不內(nèi)卷，且就業(yè)難度不高。

2023年軟科《中國大學(xué)專業(yè)排名》

本科畢業(yè)的話，因?yàn)檎莆樟藨?yīng)用儀器、天文實(shí)測、海量數(shù)據(jù)等操作能力，以及強(qiáng)悍的英文交流能力和計算機(jī)實(shí)力，所以畢業(yè)后能選擇的就業(yè)方向也有很多。

學(xué)科交叉方向，可以去航空航天、國防等對天文學(xué)畢業(yè)生有極大需求的領(lǐng)域進(jìn)行工作。

如果選擇跨專業(yè)的話，則可以充分發(fā)揮自己的計算機(jī)水平，去找程序員之類的工作。

據(jù)說，如果能做到天文大數(shù)據(jù)博士生博士后，計算機(jī)應(yīng)用的水平是可以進(jìn)谷歌、臉書等企業(yè)工作的，而且待遇十分豐厚。

此外，因?yàn)樘煳膶W(xué)專業(yè)對邏輯運(yùn)算、分析能力的要求很高，這一點(diǎn)恰好滿足了許多金融類企業(yè)的需求，所以，天文學(xué)的畢業(yè)生也可以選擇進(jìn)入金融行業(yè)。

可如果想要從事天文學(xué)相關(guān)的工作，除了進(jìn)入相關(guān)網(wǎng)站、雜志擔(dān)任編輯以外，只有高校及天文臺等崗位可以選擇，但對應(yīng)的崗位一般要求研究生及以上文憑，本科生難以勝任。

想要考公的話，因?yàn)閷I(yè)的獨(dú)特性，所以基本只能走三不限之類的崗位。

在深造上，天文學(xué)也是喜憂參半。

喜的是，開設(shè)天文學(xué)碩士招生的學(xué)校遠(yuǎn)多于開設(shè)天文學(xué)本科的院校。中科院國家天文臺、紫金山天文臺、宇宙物理研究所等多個知名科研院所都在招收相關(guān)專業(yè)的研究生。

憂的是，天文研究方向的選擇，不止要靠智慧，還要靠“運(yùn)氣”。

比如銀河系內(nèi)的超新星爆發(fā)大概一百年只有三次。

如果研究的就是這個方向，恰好在深造后的30年內(nèi)都沒趕上這個星星爆發(fā)。且不說未來前途發(fā)展如何，只說苦等30年毫無職業(yè)樂趣可言，就已經(jīng)夠讓人難受。

04

無法比擬的浪漫

對于天文學(xué)學(xué)子而言，似乎選擇了抬頭看月亮，就要失去地上的六便士。

但是對宇宙的好奇和探索欲，讓一批又一批的愛好者選擇“冷板凳”，投身天文學(xué)。

就如電影《宇宙編輯部》里的老唐，他窮得響叮當(dāng)，但是電視機(jī)里的雪花足以讓他精神富足，“這不是普通的雪花點(diǎn)，這是宇宙誕生時的余暉?！?/strong>

宇宙余暉是如何從光年之外進(jìn)入電視機(jī)，我搞不懂，但是那種對天文、星空、浩瀚宇宙的熱愛與執(zhí)著，以及對宇宙點(diǎn)滴都存在于我們生活當(dāng)中的揭示，卻一下子把我擊中。

更何況，在一代代的學(xué)術(shù)傳承和科研積累下，我國天文學(xué)雖然起步晚，但也慢慢呈現(xiàn)出蓬勃之勢，這無疑有利于天文學(xué)及其學(xué)人的未來發(fā)展。

在早期，科研人員需要申請使用其他國家的望遠(yuǎn)鏡，或從網(wǎng)上下載其他國家望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，才能進(jìn)行科學(xué)研究。

從20世紀(jì)五十年代起，我國正式開啟了研制天文儀器的歷史。

1956年，楊世杰研制成我國第一臺望遠(yuǎn)鏡；1964年，胡寧生設(shè)計研制成我國第一臺43/60厘米的人造衛(wèi)星望遠(yuǎn)鏡；1968年，蘇定強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)研制成我國第一臺Lyot濾光器（雙折射濾光器）……

中國科學(xué)院院士、天文學(xué)家崔向群曾報告說，從1990年至今，我國天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)入歷史發(fā)展最快時期，特別是“郭守敬”望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）和“中國天眼”項目，讓我國實(shí)現(xiàn)了對世界先進(jìn)水平的追趕與超越。

無可否認(rèn)的是，我國天文學(xué)依舊落后于其他學(xué)科，需要攀登的空間還很廣、很高。

難以否認(rèn)的是，曾經(jīng)被視為理想主義的天文學(xué)，并不是一門無用的學(xué)科。

古代，人們根據(jù)太陽和月亮位置的改變，劃分了年和月份，形成了基本的歷法。時、分、秒，年、月、日，這不是人類的發(fā)明，而是宇宙變化的規(guī)律、而是天文學(xué)的萌芽。

現(xiàn)代，無線電的發(fā)展、衛(wèi)星的發(fā)射、空間站的建設(shè)、技術(shù)的進(jìn)步……無一不依托對宇宙的發(fā)現(xiàn)，無一不借助天文學(xué)的研究。

回到日常生活，那些潛心研究發(fā)現(xiàn)的天文成果，就如同北斗七星一樣，照亮我們凝望深空的雙眼。

去年，NASA發(fā)布了一批深空天體的彩色照片，宇宙星云的浪漫與瑰麗震撼了無數(shù)人，也讓無數(shù)人在凝睇照片的時候體悟到那一句“寄蜉蝣于天地，渺滄海之一粟”。

世界是如此的美，人類是如此的渺小。

自建立天文學(xué)以來，人們對宇宙的探索與對知識的探索相互交織著。

科研人員窮盡日夜地觀測、實(shí)驗(yàn)、猜想、推論和研發(fā)，以創(chuàng)造出更優(yōu)的儀器設(shè)備去探索地球之外的世界；同時又將得到的新成果、新發(fā)現(xiàn)譜寫進(jìn)書籍中，讓自然的知識和人類的智慧傳承下去。

而這些知識與智慧，本來就隱藏在浩淼的太空里。

如果失去對宇宙的好奇、天文學(xué)家的尋覓，我們將難以撥開層層星云，探索到宇宙的奧秘，也難以窺探到宇宙的倩影。

如今，地球環(huán)境逐漸變化，極端天氣不斷出現(xiàn)。在這樣的條件下，人類又該何去何從，如果科幻電影中的星球移居真的存在，又有哪一顆星球能夠允許人類生活？

這一切問題的答案，都在天文學(xué)。

正如清華大學(xué)人文學(xué)院長聘教授五國盛所說：

人類在思考自身生命意義的那一瞬間便把目光投向了浩瀚的宇宙，我們在宇宙的背后看到的是人類的身影，聽到的是人類對于命運(yùn)的呼喚。天文學(xué)關(guān)系著每個人的來之所向與去之所向。

向天發(fā)問，不可停歇。星際航行的夢想已然啟航，天文學(xué)的探索永不停歇。

參考資料：

1.軟科2023年專業(yè)排名

2.吳學(xué)兵（北京大學(xué)天文學(xué)系）：中國天文

3.澎湃新聞：天文學(xué)無用？高校冷門專業(yè)或迎升溫

4.天文學(xué)類專業(yè)：需要的不僅是熱愛，還要有一個堅韌和持久的心態(tài)

5.中國科學(xué)院高能物理研究所：即將高考的你，敢不敢讀天體物理學(xué)？

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