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数学在天文中的应用

数学在天文学上的应用
数学是什么?是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科,从某种角度看属于形式科学的一种。

而在人类历史发展和社会生活中,数学也发挥着不可替代的作用,也是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。

(说白了,数学就是伟大的工具人,在天文学科中贡献极大,如果不是数学的发展,天文学人估计都秃了)
今天来聊聊数学在天文学上的应用。

(数学是怎样拯救天文学人的头发的)
曾记否数学必修一课本的第68页。

到底有多狂喜呢?当时开普勒发现开普勒三定律,是硬凑的式子,据说还花了非常长的时间,但是,如果他对半径长、周期求个lg,他就会发现他浪费了几年青春去写那几条硬凑的式子。

我们尝试用另一位老爷爷普森与星星亮度的故事,来看看对数在天文上的应用。

星等是指天体在天空中的相对亮度,一般也叫做“视星等”即在地球上看天体的亮度而一般人的肉眼能够分辨的极限星等大约是6.5等。

1850年,当时才21岁的普森老爷子发现一个规律:一等星比六等星亮100倍,也就是每级差了 2.512倍﹙100的5次方根)
现在假定有两颗恒星,它们的星等分别为m和m0(m>m0),亮度分别是L和L0,则可以得到它们的亮度比率:
由普森公式还可以推导出距离模数公式m - M = 5 logD - 5其中:m为视星等,M为绝对星等,D为距离(单位为pc)、绝对热星……
继续翻书……必修四17页
三角函数在天文学当中主要用于测距,最著名的是三角视差法。

三角视差法是一种利用不同视点对同一物体的视差来测定距离的方法。

对同一个物体,分别在两个点上进行观测,两条视线与两个点之间的连线可以形成一个等腰三角形,根据这个三角形顶角的大小,就可以知道这个三角形的高,也就是物体距观察者的距离。

具体方法为必修五的解三角形。

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