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2020高考志愿填报之专业选择-天文学

2020-06-10 18:31:39  来源:百度  15

距离2020年高考还有26天,最近得到APP推出了一系列关于高考生填报志愿-专业选择的讲座,也让从事教育12年的我,更加开拓了眼界,进一步验证了学无止境。每晚上近两小时的直播,收获满满。为了能更好的的服务于学生,给予学生和家长更多的建议,杨老师也是一直在学习的途中……

考虑到很多家长和学生没有时间听直播,那就关注杨老师,来看看杨老师的整理篇吧。

昨天邀请到的是德国海德堡大学天文学博士:高爽老师

以下内容整理来源于昨天高教授的讲座,希望能给高考生以及高中生以后的选择有所帮助。

什么值得学--天文学

说到天文学这个学科,我先给大家介绍一个小知识。联合国教科文组织,大家都知道这个机构,很权威。联合国的教科文组织他们认定了有六门自然科学的基础学科,一共是六门,哪六门呢?数理化天地生

就是数学、物理、化学、地理或者地质,就是地球科学,生就是生命科学、生物。

你听到这儿有没有仔细思考一下,你会发现一个问题。什么问题呢?这六大基础自然科学没毛病,涵盖了我们物理、数学、化学都有了。但是有个问题,就是你会发现只有唯一天文学这一个学科是在中小学没有专业课的。

我们从小学一年级开始学数学,中学学物理、化学、生物、地理,但是唯独天文学我们中小学学不了。你只有大学选个天文学的专业去学,或者你业余爱好学一学。

天文系大概四种类型的课,分别是物理类、数学类、计算机类和天文类的。当然那些公共课,英语、政治大家都学,这就不用说了。

着重说一下物理类的,我们的物理类非常多,而且基本上所有的物理类的课,当年我上大学的时候,我们和物理系、物理专业的同学学的是一模一样的,我们是完全相同的教材、完全相同的老师、完全相同的大纲,我们就在一个教室里一起学,这半边是天文,这半边是物理的,大家一块做作业。

这是因为我们学天文学,天文学不是教我们一颗一颗认星星,不是教我们了解一下天上的星座就行了。千万别觉得学天文学,白天只需要在宿舍睡觉,晚上老师带大家去看看星星,不是这么一回事,我们学的是一整套完整的理工类的数学、物理的处理分析、分析问题的思维方法。

这样一套思维方法,它和物理系、化学系和其他的理工科专业没有本质的区别,我们都是在学一套大理工的科学方法。

但是不同的是什么呢?是我们还会有天文类的课程,我们天文类的课程更细,比如说太阳是一门单独的课,我们会一个学期的时间了解太阳的方方面面。比如银河系是一门课,比如宇宙学等等等等。从理论到观测各种不同的角度,都会有涉及到。

这个期间当然也包括我们到天文台过夜,去实践、去实习、去自己用望远镜操作等等。

说了这么多课程,是想说什么呢?是想说天文学这样一个专业,或者说这样一个院系,我们提供的其实是一种宽口径的思维方式和思维训练。你学完之后不一定非要当天文学家,不一定非要做天文学的科研,我的很多同学没有干这行。

我有同学去当了飞行员,他现在就是南航的飞行员。我有同学去做了房地产公司的负责人,做得非常有声有色。我今天就跟他们聊,说你们觉得你们这个工作用到天文学的思维方法了吗?他们说绝对用到了,有很多理性的判断,面对模糊的数据怎么办,我没有办法直接见到那个人,但是很有限的数据,我要建一个模型处理怎么办,误差太大,我要排除掉一些干扰噪声怎么办。飞行员在天上怎么样去判断这个方位等等等等,这些都是有用的。

所以,天文学还跟那些理科专业不一样的是,它在用一整套理工科的工具方法解决问题,而这套方法是历史上几千年以来积累下来的,被天文学反复检验了的一套方法。这就是我觉得天文学了不起,最有意思的地方。

说到天文学了不起,有意思,但是你可千万别觉得天文学已经把宇宙、把太空理解得差不多了。其实天文学里面还有特别特别多的还没有解决的问题。

有什么样的问题还没有解决呢?举个例子,这是一个特别大的疑难问题,我在课里也讲到过这个例子。比如说我们知道这个宇宙在膨胀,我们稍微学一点天文学通识,这个宇宙是在膨胀的。膨胀越远它就膨胀越快,是有一个速率变化的。

我们用宇宙很远的宇宙深处的东西算一下它大概是什么速度,然后用比较近处的星星算一下大概是什么规律,我们发现这两套算出来的差别非常大,根本算不到一块去。要么就是远一点的地方和近一点的地方基本规律不一样,要么就是宇宙里面可能还藏着好多好多我们根本还没有完全理解得了的那真相、规律和问题。

咱们再说一个稍微近一点的,比如说我们天文学家可能归纳起来,未来的天文学面的挑战,我给大家概括一下,叫两暗、一黑、三起源,一共六件事。

你有看懂吗?昨晚听到高教授讲到这里我已经听晕了。

两暗是什么呢?暗物质、暗能量,是什么?完全不知道。前不久还发现很多星系里面不含暗物质,跟银河系不一样,解释不了。

暗能量是什么?完全理解不了,这两个东西存在不存在,大家还在吵架。

一黑是指黑洞。去年你可能知道,人类第一次拍摄了一张黑洞的照片,但是那只是黑洞周边,黑洞很近的边缘围着一圈的情况,里面是什么呢?完全不知道,一点信息都出不来。

再说三起源,指的是宇宙的起源,宇宙到底怎么来的。天体的起源,为什么一开始什么都没有,慢慢就出来了星星。然后生命的起源,地球上为什么有生命,别的地方没有。这三种起源一个都没有解决,一个都不知道。

没办法,天文学家也没办法,就假装知道了吧,反正都起源了,然后咱们接着往后面研究。

这说明什么?我想提示用户里面有很多的家长,你的孩子可能还小,如果你想让孩子有一个很远的目标,如果你想让你的孩子可能将来想着关心一点大问题、大事,什么事是最大的事?你说还有比这三起源更大的事吗?我觉得没有了,这是人类智慧里面顶到头的大事了。

所以关心一点这样的问题,它可能一直没有解决,它可能一辈子没有解决,但是它值得我们去尝试一下、去探索一下,这种问题解决不了,我们一辈子探索一下这个过程就很激动人心,至少我自己是很激动的。

我感觉天文学这样一个学科,它就提供了我们这种机会,能够想大问题,能够探索大问题的机会,能够把想象力推到极致的机会

我的建议是什么呢?有这么几条。

第一个建议,对于天文学的学生,你一边学一边做研究,因为这个学科的问题太难太大了。所以我的建议一定是你跟老师去做那么一点小课题,你这个课题一边做着,一边巩固需要什么样的知识,然后回过头马上学这些知识。用研究来促进自己的学习,这个在我们天文系是很常见的。

天文系的专业,无论哪所大学,通常我们都会从大学一年级一入校就会跟老师开始做一些小课题了,也会做得非常有意思。

第二个建议,就是早一点练好一门属于自己的编程语言,你用哪种没关系,不需要争论到底是PSP还是什么,这个没有关系,但是你选择一个你适合的,你喜欢的,就把它练到特别好用,你遇到问题就拿它来解决问题。它是个工具嘛,要早点把它练好,因为将来它是用来干活的,它是手里的锤子,没有锤子,赤手空拳是没有办法工作的。

经常我们会发现很多研究生到了后期,制约他发展的是因为他手里没有这样一个工具。

第三件事,我特别想说,这也是我自己的经验。就是叫趁着上学期间,多到外面去,多参加一些学术会议,可能是国内外的,可能是自己学校或者什么单位组织的天文相关的学术会议和讨论会。

现在的经济条件很好了,老师和学校很支持同学们去参加。一开始我们可能听不懂别人到底在说啥,我们连题目可能都看不懂,我就是这样的,一开始根本不懂这个人、这件事在干吗。慢慢的听多了,你能听懂一点,参加越来越多,你听懂的越来越多,再往后你可能自己上去做汇报,这个过程对你的学习会非常非常有促进和帮助。

然后你就可以瞄准一两位老师,不一定是你自己学校的老师,你自己专业的老师,你觉得这个老师某个方面让你很仰慕,你就追着他。可能他将来去哪了,你可能就考虑去哪个方向的研究生,这都可以,跟他尽早建立联系。

还有,体验一下不同的方向。我们会把天文分得很细,比如说研究太阳、研究银河系、研究恒星。但是你在学的时候,强烈建议你不要分这么开,所有有关的知识都可以拿来了解了解,千万不要过早就把自己的兴趣限制在某一块,比如说我只对宇宙怎么诞生感兴趣,恒星、太阳我觉得太无聊了。

千万别这么想,往往这两件事是有联系的,是某个地方就能激发你、促进你的,千万不要限制死了。

其实前面说的所有这些,跟别的理工科也都是相通的。

但是,最后这一条是咱们天文学独有的,我单独要额外跟你说的。

就是千万别忘了星空。

这是什么意思呢?我们有好多好多之前这样的经验教训,你会发现学物理、天文、计算机编程,来处理很难的问题,宇宙怎么演化的问题,都很好。

但是处理着处理着,我们就发现慢慢的就忘了我们头顶的星空,忘了一开始我说的这些很美的东西。我们就忘记自己学天文是为啥了,就变成是来编程序了,给我一个数据,老师发我一个数据,我就编个程序,画个图,算个公式,就扑在这个里头。这个研究成果当然很好,但是我觉得顺便,你也别忘了它本身是一颗星星,它本身是一个在宇宙里面真的实际存在的现实的问题,它是真的有那个现象在发生的,它就在我们头顶,那个头顶的星空就是这样发光的。

高教授上面的普及你是不是天文学专业已经产生了浓厚的兴趣。下面就是问答环节了。

有人问一般本科学什么课程。刚才已经讲过了,有哪些版块。

哪个学校的专业比较好?我先回答这个问题。

中国开设天文学的大学有:

北师大、中国科大、南京大学、北京大学,还有新成立的清华,学校是老的,但是专业是很新的。就没了。

新的比如说厦门大学新成立的天文专业,北方交通大学新成立的,云南大学新成立的,西华师范大学新成立的,就没了。

有个别学校,比如说华中师范大学、河北科技大学物理系专业下面有天文老师在做天文的研究,也就这么多。

我之前大概在2015年有一次中美双边贸易会谈,一个很高端的会议,有一个分会场是中国和美国的大学校长论坛。美国派十所大学校长,中国派十所大学校长,我当时参加了这个会。

那届双边贸易会谈的主题就是天文,美国找了十所天文大学的校长,中国想找十个这样的大学很困难,最后满打满算凑了十个,天文在中国都很稀有,都快个位数了,所以这种排名排分不用太信。

你注意,所有有明确天文系专业的大学,都是非常好的大学,都是985、211非常好的大学。为什么?你想一个国家有天文,它投入天文,因为这个国家有长远的规划,不是只局限于一城一地的得失。一个大学敢设立天文,就说明这个大学有长远的目光,有非常坚实的理工基础。

美国哪里的大学天文专业好?

我顺便也说说这个事,我刚才不是提到了中美双边会谈吗,美国派了十所大学有天文的大学校长,哪十所呢?

加州大学系统里面的八所分校,比如说加州大学圣巴巴拉分校。再加上夏威夷大学,这所大学的排名好像不是很靠前,但是它的天文学真牛。

为什么?因为夏威夷有一个大天文台,那是世界上最好的天文观测的地方,没有之一。

所有国家大的望远镜都往那放,但是有一个条件,那个地盘属于人家夏威夷大学,你在我们的地盘上建望远镜,可以,这个望远镜拿一半的时间归我们用。这是一种国际的协议、国际惯例。

天文学对视力有要求吗?

很好的问题,我当年考大学的时候,我家长和我,我们也很关心这个问题,因为戴眼镜嘛。

我们是有一点点要求的,那个要求没有你想象得那么苛刻。什么要求呢?就是不能色盲、色弱,注意,不能是色盲和色弱,就是你不能对颜色分不太清,这就不太好办了,因为毕竟我们得画图,我们得读论文,有很多插图。

但是你不要求你必须视力5.2,没有关系,戴眼镜是不影响工作的。

有很多对天文感兴趣的业余爱好,我们怎么深入学习呢?

我觉得是两件事要同时干,两条腿走路。

一条腿你当然可以读很多专业书,我们在得到的电子书里面有特别多天文方面的书,都很好。我也在听书里面解读过很多书,大家可以去搜我的名字就能看到我推荐的书单,我解读过的听书节目。读书是一方面,学知识。

还有一条腿也很重要,就是我们要真的走到户外去看星星。这件事千万不能忘记。天文是一门观测驱动的、发现驱动的学科,它跟别的学科特别大的区别就是它要去看,你要真的拿宇宙、拿星空当做一个重要的对象去看、去体验。

这件事会特别有助于你提高,看到不明白的东西,你想怎么解释,你自己就会查那方面的资料了,你自己就会问别的人了,所以这件事是两条腿要同时做的。


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