搜狐名校专业故事|天文学和我

关于我

大家好,我叫赵洋,本科就读于湖北大学,位于武汉;硕士就读于中国科学院国家天文台,位于北京。本人来自天津,曾经的爱好兴趣过于广泛,不堪负重,只剩物理与之相关的学科爱好。文具控,模型控。业余时间爱看动漫,喜欢轻音,古典乐,对哲学和艺术史有所涉猎。喜欢手账。面对现实的挫折郁闷过,迷茫过,不过相信自己最后还是会能成功的走出了困境。

本科院校图书馆前

今天我来这里和大家聊聊一个高端大气上档次的专业——天文学。这个专业是我自己主修的专业,同时也是一个很小众的专业,但是正是因为小众才更显得我们难能可贵,上通天文,下知地理,博古通今,专业使然。天文学得好,其实不仅仅能让你享受学霸探索宇宙未知的快感,更能让你感觉到被崇拜和赞叹的feeling。 

院校和专业介绍

本人目前就读于中国科学院大学国家天文台理论天体物理专业,学校前身是中国科学院研究生院。2015年更名为中国科学院大学。就学校本身而言,并非什么老套的958或是211 ,更不是新近所谓的双一流院校(之前不列入985是因为不是大学,之后没有入选双一流是因为其第一批本科生还没毕业),但是却集中了全国最顶尖的科学导师和学术资源。

中国科学国家天文台是中科院大学的委托培养单位,从全国天文学发展科学规划和院系设置来看,除了本科的北京师范大学天文系和南京大学天文系之外,还有中国科学技术大学,北京大学,清华大学等部分院校开设了天文专业。新近几年,中山大学,厦门大学,上海交通大学纷纷恢复或是成立了天文系,从本科层面扩展了天文学的生源基础。但是从时间和资历上,中国科学院大学延续前身中国科学院研究生院额度学风与作风,将学科的精益求精的精神带入了新成立的中国科学院大学。无论是在时间,还是在科研设备上,都有着不可比拟的优势。毕业之后大部分学生除了部分出国之外其余都会流向各个不同高校或是研究机构任职,部分天文技术专业学生进入企业研发岗位。

就读专业也是十分小众的天文学的二级学科:天体物理学。属于天文学和物理学的交叉学科。

可能也许很多人会很好奇天文学到底能做什么?无论从应用还是从实践的角度来说,其实天文学能做的还是很多很多的。一句话来说,凡是不在地球上的都可以划入天文学的范畴,但是根据研究分类我们可以将天文学这个学科划分为三类:

1,天体测量学,这是一个字天文学诞生始就存在的学科,通关观测和记录天体的运动和位置变化;

2,天体力学,这门学科看起来其实和第一门学科有着很大的联系,都是记录和研究天体的运动嘛,但是这门学科却涉及到我们日常应用最广泛的知识:牛顿力学原理,从时间上稍晚于天体测量学的出现;

3,天体物理学,这是一门比较年轻的科学,以照相术和光电测量为基础将物理学的原理引入天文学,无论是从技术还是在理论都开启了全新额度天文学时代。虽然产生时间较晚,但是却是一门充满着发展前景的专业。

学习感受

一,研究生时期的专业

曾经有人问我为什么会对天文感兴趣。个人觉得应该是因为对这个专业的热爱。每个人对热爱这样的词都有着不同的含义,并且我所热爱的也不一定就是你们所热爱的。但是有一点应该会很肯定,就是当你有机会置身于真正的没有天光污染的夜空下,看到满天的繁星时那种由心底油然而生那种惊叹应该是人生中最为难忘的。

其实对于我而言,繁星的浩瀚只是很小的一部分影响因素,最为重要的影响是在于对宇宙未知的敬畏和好奇。无论是从时间上,还是从空间上,我们不能经历所有发展,但是当我们用只有1.5kg的大脑指挥着自己的手在纸上(现代应该是计算机编程了)推导出宇宙的过去,现在,和未来,这种上帝即使我的视角感油然而生。这对我而言可能是更为根本的因素。用人类只有1.5kg的大脑去思考宇宙的命运,这是这个世界上最为奇妙和有趣的事情。

当然,我本科并非天文专业,从学科启蒙上要归结为初中时期物理老师的引导,但是真正走上专业的道路则是在大学,而且是从和天文学很近的一个学科:物理学中走来的。毕竟天体物理很大一部分的基础还是物理学嘛。 

二,本科时期的专业

我的本科是湖北大学就读,高考虽是文科专业,但是由于自己的努力和执着,最终得以在物理学专业修习。终于在2006年进入湖北大学物理与电子技术学院学习。给我印象最为深刻的就是这座图书馆,校史馆和研究自习室的三合一的图书馆楼。早在军训时候,物理学院的领导就其专业给我们讲授了很多很多相关的物理学课程设置,虽然那个时候不甚明白在说些什么。不顾现在回头来看,也不枉用几个字来涵盖,正所谓格物致理,巡天问道。我想这是现在我能对当时最好的描述了。

如果说当时你们问我为什么选择物理,我至今仍想不出一个什么好的理由来回答你们,如果有,那就一个词:喜欢。我觉得这个词是我目前能唯一找到的一个理由,因为喜欢所以选择。这就好比恋爱一样,对另一半的感觉你能找出来一个理由来描述么?显然不能,就是这种谈不上一见钟情但是却情有独钟的喜欢,一直支撑我走到现在。走过数十多个春夏秋冬。我学习物理严格说应该是从初一的时候,那时候第一接触物理,觉得世界好有趣,测量,误差。热胀冷缩,碘的升华实验还有自己晚上偷偷拿爸爸的锉刀做了一个简单的电磁实验。这些虽然不能和历史上重大的实验发现相比,但是与我们而言,充满了欢乐和喜悦。 

三,本科专业学习及感悟

其实我们在高中之前学习的物理,不过是几千年已经成为经典的基础常识。真正能迈进物理学大门的,要当从大学说起。在其四年的专业学习中,我渐渐领悟到物理并非像所有人想象的那么难,但是也并非像很多人想象的这么容易。物理学得好,确实需要天赋,并不是每一个人学了物理就一定会是物理学家。物理的乐趣在于探索,在于好奇,在于对一起事物保持着天性的好奇和探索。也许在读的各位学子终将一生平凡,但是科学的进步正是我们这些平凡的人一点一滴推动的。 

四,本科专业课程的设置

其实说到物理系的课程,也没有特别多。更没有大家想想的那么恐怖,但是有一点,我要强调,我们物理系的学生从来不知道大学物理是什么鬼课程,这个问题就好比你去问一个学中文的妹子学不学大学语文一样荒诞。

从课程设置上物理系的课程还是很紧张的,大学一年级的时候要学习的基础课很多,普通物理是是第一个入门仪式,即便是这个仪式也是有5门课程组成——力学,电磁学,热学,光学,原子物理。当然还包含基础的数学知识:比如数学分析(有的学校叫高等数学),线性代数和数理统计还有各类普通物理实验。这样的过程会持续到大二下半学期期中之前。中间还有些辅助课程,比如,大学体育,计算课程,当然,尽快在这个时期将大学英语等级迅速突破4级,为你后面节省时间。

当然如果你自己看书的进度较为快,总体来讲这些课程不在话下。但是如果觉得真的跟不上来,你就要早做打算。早早考察下自己。这个时候给你两个建议:1,检查下自己的学习方法是不是有问题,是不是很懈怠。2.如果觉得真的不适合,尽快转专业。

因为到了大三大四,我们会发现专业课的难度明显有所提升,不管是力学,电磁学,热学和原子物理,几乎所有的课程更加理论化,更细系统化,更加抽象化。力学升级到理论力学,电磁学和光学合并升级到电动力学,热学也开始进化到热力学和统计物理,当然原子物理最终被抽象的量子力学取代。这就是物理系俗称的“四大力学”。这些理论化的课程更需要高深的数学技巧和知识来辅助,于是有两门课,主要是数学课非常重要:数学物理方法和数学物理方程,这两门课有时候都会合并为一门课,这是看学校的课程设置是如何安排的。

当然除了这些你们还要开始接受近代物理实验,这些实验基本上都是当年重大发现实验的浓缩版,有着现成的仪器和设备。即便如此,你们谨记不要溜掉一门课——误差分析,这门课对你们后面的实验有着巨大的帮助。

接下来你们除了学习专业基础课之外,就开始考虑选修些其他的课程,不管是专业选修还是非专业选修,你们人生很多业余的知识,就是从这个时候开始的,物理的专业课程当然有一门必须要选的就是固体物理学,虽然不是人人都会做这个方向,但是作为基础,你还是学习一下的很好。此时你如果是在一所综合大学,那么你的选修课可能会更加宽泛,比如,和物理联系很紧密的数学(我知道大多数人不会选,但是还是建议有志于物理学的同学选修下数学)。或者学习些生物,地质,地理,或是历史之类的人文学科,都有助于提升你们自身的综合素养。 

五,本科的生活物理学生的日常所思所想

回忆当年我本科时期除了上课和实验,大学的业余生活也算是丰富。加入不同的社团,可以认识到不同的朋友。培养自己期待已久的爱好。在大学里或许在读的各位每个人的出身,家庭,都不同,但是在知识面前你们是平等,唯一的差别是,在你大学的4年里,你能用多少时间吸收了多少知识。毕竟走出校园的时候,你就没有多少时间和心情再去看书了。当然除了在大学里你们可以名正言顺的谈恋爱,也可以出去体验社会自食其力。

以上这些仅仅是本科时期的一个学科的缩影。作为从文科专业转到物理专业的学生而言,可能需要走的路会更为艰辛一些,但是对于专业的热爱,我觉得这种热情在任何时候都是支撑你前进的动力。切记记得节省的热情,热情也是能源,根据能量守恒定律,热情如果没有补充,终有一天会枯竭,那么这种补充就是来自你的前行中的点点滴滴的成就。即便很小很小的一点点成就,也会是你内心热情的来源。

大学四年里,其实每一天过得并没有什么精彩,甚至说是一种单调和乏味,从大一到大四,出入最多的就是图书馆,教学楼,实验室和食堂。看似乏味单调的生活,其实从内心的精神上得到的确实最大的满足。哦,这里有人会问道大学生要不要出去兼职?我的回答是:要,一定要。只要时间上能安排妥帖一定要坚持下去。毕竟求知的路上也需要经济的支持。一味地靠家里并非长久,即便是学习之余的调剂也要有一份稍微稳定长期的兼职,一来可以锻炼自己的综合能力,二来能体验到经济独立之自由的乐趣。那么接下来就要谈谈我在研究生时期的专业:天体物理学。 

五,研究生时期:进入天文专业

在我大三时期曾经有过一段迷茫,学物理的出路,做科研,做什么方向?从哪个方向找突破口?自己能不能应付未来?这些在当时都是继续解决的问题,因为后边时间,不仅要应对专业学习,还要应对以后的人生规划。其实很有幸在初中曾受物理启蒙老师的引导。发现天文学也许是自己今后最有可能的一个发展突破,所以大学后续的学习中,自然而言将学习的重点课程向天文学方向靠拢。后来的实践表明,这条出路是正确的。

后来考入中国科学院国家天文台,在研一的时候发现自己之前的选择是正确的,提早做了很多准备。因为据当时和之后的了解,一般天文系的课程的数量等于同于3-4个院系的基本课程数目,物理系课程必修,天文系本身的课程必修,另外还要学习编程和计算机,如果运气好,可能也要讲计算机系的课程内容纳入必修。从课业量上来讲是十分巨大的。相比之下物理系就会轻松许多。但是由于本科是物理系出身,并未受过过多的天文系专业教育,在研一时期稍微会辛苦些,这些辛苦其实在当时看来并没有想象中的那么痛苦,在那个时期,我认识了许多志同道合的同学,见到了许多为自己的梦想而奋斗的同学,有的天文系出身,有的物理系出身,也有的是中文系转到了天文系,实现了文科跨理科的蜕变。

在读研期间,我重新梳理了课程体系,重新学习了天文学导论,这门课在研究生阶段叫高等天文学,其实在内容是没有什么变化的,研究生阶段会将许多课程更为细化,比如射电天文技术,实测天体物理学,红外天文学,恒星物理,太阳物理,星系物理,宇宙学,光谱仪的设计与实现等这样的相当专业但是又是十分基础的课程。进入中科院大学之后感觉最大的差别就是,教材的选取变化了很多,尤其是很多教材以英文为主,甚至说90%以上的教材都是英文教材。这一点希望有兴趣学习天文学的同学一定要注意,现在无论是国际前沿还是交流需要,甚至说是基础的学习,都离不开好的英语,希望后来的学弟学妹们能踏实的掌握这门语言的学习。为后来的道路做好准备。 

六,研究生的生活

研究生的生活我很难描述与本科的差异,相对而言,在不同的大学,研究所,其生活方式是有很大差别的。大学中可能更为轻松,愉悦,毕竟大学最后的考虑的是综合就业,当然这也是根据你们所学的专业而言,在研究所里,也会根据不同的研究方向,比如理科和工科,不同的导师的风格有很大差异。但是研究生最快乐的我个人觉得是应该你第一次能亲临体验什么是科研,如何做科研,怎么做科研的基本入门规则,基本的实验方法和办事能力。这些能力的锻炼虽然在刚刚开始不是很凸显,但是随着年龄和实践经验的增加,这些能力的重要性会日趋凸显。当然针对跨专业的学生,尤其有些文跨理的学弟学妹,并不要担心自己的能力,也不要被外界的信息所吓倒,自己亲身的经历和现实学妹的经验,都能是你源源不断去克服恐惧前行的动力。(当然我也会在适当的时候让学妹和大家分享一下文跨理的经验。方便同学参考) 

七,未来和规划的设想

其实说了这么多,感觉好像没有谈到我自己的发展,其实我目前没有特别考虑这个问题,只希望能在现在这个阶段做自己开心做的事情。能在毕业前多学些知识,毕竟与我而言,求学与生存并不冲突。索性不如花些时间多学些知识,以便日后能真真正正对得起自己获得的博士学位。这里我还要强调两个问题。一个是关于梦想,一个是关于生存。梦想和现实很冲突,我承认,但是我们既不能做白日梦,也不能一辈子忙碌不堪。人在忙碌中会给自己一种假象,以为很努力,以为梦想很快就可以实现。但是事实是人们往往在忙碌中忽略了真实,自己的真实,自己的内心的真实的渴望。

我希望你们在以后的人生中敢于好高骛远,善于脚踏实地。这样才能让你的梦想在现实中一步一步的实现。在一个就是生存问题。之所单独提到生存,其实是因为很多同学很关心,某个专业就业怎么样,能不能赚很多钱。其实这种问题确实无从回答,今日赚钱的专业,明日可能是会被淘汰的专业。世界尚在发展,何以盖棺定论?所以我们首先要明确读书,学习并非是为了求的一口好饭,讨的一口好水。读书和工作没有很强的关联性。读书不是为了工作,工作也仅仅是养家糊口的工作,一份职业而已。你要学会知道什么是职业,什么是事业。你心中所系是事业,原为之现身而奋斗;你在现实中养家糊口,求得生存,是职业。从职业到事业是需要时间的,大家不要把自己的人生限定在某个地方,某一个区域。学会开放的看问题,可能对你们今后的人生发展为有用。

建议和意见

一,学习的心态

对于有兴趣这个专业的学弟学妹而言我还要强调下:不管是物理学还是天文学,这些专业一来不能发家致富,二来不能飞黄腾达,三来付出与收获并不成正比。所以自然也谈不上什么学习的捷径或是技巧。但是在此仍然想送给学弟学妹几个建议,不管学习物理还是天文并不是靠什么天赋,我们的努力还发展到并没有需要拼天赋的程度。但是几下几点确实不可或缺:兴趣,坚持,勤奋,平和。这几个词应该是对物理系和天文系的学生最好的写照吧。

你有兴趣,你自然可以很勤奋,很坚持,这点无可厚非,但是平和很难做到,平和更多意味着你能安静平和的面对在科研中所受到挫折,委屈,还有在求学路中对自己的不满。没有人可以帮助你度过这些难关,只有自己。这就是回到了我们开篇和大家说的,不是每个人都会成为物理学家或是天文学家,但是既然选择这条路,就要找到属于自己的科学之道。并非科研才是唯一的出路,至于你们的出路是什么,有待你们自己去寻找。但是说到技巧,真的没有,除了反复的阅读,做题,做实验。

同样一门课,美国的教材和俄罗斯的教材,还有中国的教材,到底在那些方便不同,写法上,逻辑结构上,哪个更好些,这些都需要你们花很多额度时间去阅读,其实物理学的学习不仅仅是在课堂,还包括在实验,在寝室,在咖啡厅,在食堂。你身处哪里并不重要,重要的是你的大脑依然和天文或是物理融为一体。 

二,未来的人生


在文末最后我还要和你们谈论一个问题,尤其是打算报考这个专业的你们。到底你们为什么要学习这个专业或是那个专业,你们学习这个专业的标准是什么?是仅仅为了谋生,还是处于发自内心对学科的热爱。这个是你们将要面对的问题。但不管是物理学专业还是天文学专业,从现实来看并不是很时髦,很热门的专业,如果各位学习仅仅是为了考虑以后的生活,我并不建议学弟学妹们选择这条路,天文,物理这些专业是一条通往真理的崎岖小路,爬的越高,道路越窄,所付出的牺牲也越大。但是到最后的收益则并无多少。如果你这些都觉得可以接受,而接受这些的理由仅仅是因为喜欢和热爱,那么欢迎你加入我们天文系的这个大家庭。 

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