大家有看过”小欢喜‘’这个电视剧吗?里面的一个角色“乔英子”费劲一切的心思想要去南京大学天文系,想学天文学,人人都知道南大的天文系好好在那呢?天文教学专业是一门什么样的专业呢?
南大天文一直以来都是很有名的,说到国内的天文,一般第一反应是南大。在十几年前呢,南大天文在国内是独占鳌头、首屈一指的。近些年,北大和中科大的天文后来居上,现在是和南大天文并列的局面。但是不管怎么说,南大天文也属于老牌强科了。对于立志做天文的同学真的是很好的去处。
南京大学的学院资源和政策
天文在诸多专业中其实也属于比较小众的一个学科,小众往往也意味着招生人数少。
南京大学天文院每届招生人数我看课堂上感觉应该在六十人左右,但天文院的教学老师却不少也就是说每个人学习资源会有很多。南京大学天文院从大一的时候开始就会分配学业导师,提供一些学习指导。到了大二的的时候会在分配一次导师,以供大家进行科研学习,同时很多导师都会发布一些创新训练的课题,学生是可以自由选择的。大三的时候,学院会早期科研训练项目,相当于是给大家提供机会继续跟导师机进行科研训练。此外,到了大三升大四的那年暑假,部分成绩比较好的学生,学院这边也会提供暑期出国进修的机会,费用呢也是学院报销的。
天文学专业是什么样的专业呢?
天文学是研究宇宙中各种天体以及宇宙本身的起源和演化的基础自然科学学科。在当前学科细化的背景下,『天文学』其实包含了很多差异比较大的子学科,而且在国内和北美有一定的区别,也和院系的『传统』程度有关。而且现代天文学和许多其他学科都有交汇,衍生出了很多交叉学科。在这里简单介绍一下:
天体物理天体物理学:这是现代『天文学』的支柱,通过观测,理论,数值模拟等手段,研究不同类型的天体中的物理过程,来理解其起源和演化。几乎所有的天文系都会提供天体物理教育。除了基础的数学物理训练,天体物理学习在本科阶段还应当涉猎天体物理通识,基本的辐射机制,恒星结构和大气,星际介质物理等基础课程。
宇宙学:对热衷于理论宇宙学研究的人,需要比较深入的相对论和相关专业数学训练,并不是所有的国内外天文系都能提供相关课程。现代观测宇宙学还在蓬勃的发展中,而且和天体物理观测有着极其深入的联系,未来10-20年的大量重要天文项目,核心科学目标中都有宇宙学。
粒子天体物理:这是多信使天文时代的产物。这个学科和天体物理比也需要更浓厚的物理背景,而和粒子物理相关的理论与实验课程在天文系中并不多见。国内的重要地面和空间粒子物理项目往往都是中科院高能物理所主导的。
引力波天体物理:引力波确实是独立于电磁辐射和粒子的第三种宇宙『信使』过去极少有天文系提供足够深度的引力波相关课程。目前国内似乎中山大学在这个方向上投入很大,还有很多物理背景的院系也对这个学科有兴趣。值得一提的是,引力波探测方兴未艾,里面也有很多讲究的,除了地面和空间的引力波激光干涉测量,脉冲星时序阵列(PTA)和射电天文学有非常紧密的结合;而原初引力波探测则是观测宇宙学的『圣杯』之一。
实验室天体物理:这个是时常被忽略,但其实很重要的一个子学科,覆盖其实也很广,基本上任何试图在实验室中还原出天体物理环境,研究物理过程的都可以叫实验室天体物理,目前国内从事相关教学研究的单位不算多,我只知道北京师范大学和紫金山天文台。从事这个学科的研究,也需要相对于一般天文系教学更为侧重实验物理研究的课程。
天体测量学:或者你也可以把他叫做『古典天文学』,是测量天体位置和运动的学科。目前,无论国内国外,专门提供天体测量教育的院系都不是很大,但课程设置完整的一般都会提供球面天文学课程,提供天体测量学习的敲门砖。
天体力学:这是研究引力作用下天体运动规律的学科,祖师爷是牛顿,是『经典天文学』的核心部分。国内专门开设完整课程,提供到研究生层次的天体力学教育的院系并不多,但很多和航天相关的专业也会提供一定的应用课程
太阳物理
:太阳物理承载了天体物理的起源,我们对天体物理辐射机制以及恒星大气模型,结构模型的认识都是从太阳开始的。但是随着研究的细化,目前太阳物理研究已经可以独立成一个子学科了,至少在NASA科研资金分配上,天体物理和太阳物理是分开的。
行星科学
:粗略讲,是研究太阳系内其他行星,卫星,小天体的学科。严格来说,行星科学早就不是天文学的『子学科』了,从探测手段到研究方法上,行星科学通过与空间探测结合,和地质,大气,土壤,水文,甚至生物等学科的交叉,已经发展成一个独立的大领域了。
系外行星科学和天体生物学:把这两个学科单独列出来不仅是因为他们的影响力在日益提高,大有希望和太阳与行星物理一样,从天体物理中独立出来自立门户,也是因为这两个都是和其他学科交叉度很高的新兴学科。
天文学就业前景:
一个坏消息是,如果你想成为『天文学家』,或者说成为职业从事天文研究的教授或者研究员,那么求职路上挑战很大;一个好消息是,接受过完整的天文教育后,你依然有机会从事其他各种职业。
随着国内天文学学科的持续发展,一个利好消息是可能会有更多的天文教职和科研职位出现。另外天文专业还有一点不同,像南京大学,紫金山天文台,国家天文台都能培养在航天领域大有用武之地的专业人才。这些天文系的毕业生中进入航天和相关部门工作的比例不是很低。
在其他职业方向上,天文学专业的毕业生职业选择五花八门,在金融,IT,教育领域的不少。
整体来说,天文学家的数学和编程水平都远低于真正的专业水平,也有很多落后和不好的习惯。这是过去天体物理研究数据和人员规模小有关的。随着天文学不断发展壮大,合作持续开放和深入,这些状况都在慢慢改善,但作为刚『入行』的学生,应该有清醒的认识,仅仅达到某个天文领域所需要的数学,统计,编程水平,很可能完全不足以保证你在相关领域内找到工作。具体还是要看个人的付出和选择的。
各位同学在做选择之前可以多去了解,多认识。不要盲目的去做选择,适合自己的选择才是好的选择。