摘要：21世紀(jì)是一個(gè)高度信息化數(shù)據(jù)化的時(shí)代，而計(jì)算機(jī)是我們?cè)诔涑庠谖覀兩畹姆椒矫婷妫覀兒茈y想象一個(gè)在沒(méi)有計(jì)算機(jī)的世界里我們的生存狀態(tài)。計(jì)算機(jī)不僅在生活當(dāng)中改變我們的生活方式，計(jì)算機(jī)自身的高速發(fā)展也促進(jìn)了天文學(xué)等諸如學(xué)科的發(fā)展。原因在于計(jì)算機(jī)本身可以為探測(cè)宇宙提供很好的幫助，提供各種各類的設(shè)備，計(jì)算機(jī)本身還為探測(cè)天文宇宙等開(kāi)辟了一個(gè)全新的視角，一種新的思維模式——計(jì)算思維，為天體的探測(cè)處理龐大的數(shù)據(jù)和信息。并且計(jì)算機(jī)其本身對(duì)數(shù)據(jù)的處理與分析是非常精細(xì)的。

　　關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);現(xiàn)代天文學(xué);測(cè)量;數(shù)據(jù)分析

　　《天文愛(ài)好者》(月刊)創(chuàng)刊于1958年，由中國(guó)天文學(xué)會(huì);北京天文館主辦。旨在宣傳辯證唯物主義世界觀，介紹天文學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和人類認(rèn)識(shí)宇宙取得的新成果，培養(yǎng)青少年天文愛(ài)好者的觀測(cè)實(shí)踐能力，為教學(xué)服務(wù)。刊登的內(nèi)容涉及天文學(xué)史、天文學(xué)家、人造衛(wèi)星和空間探測(cè)等。

　　正文

　　天文學(xué)是研究天體和宇宙的科學(xué)，由于天文學(xué)的研究對(duì)象往往具備地面實(shí)驗(yàn)室難以達(dá)到的條件：極端的冷與熱、緩變與爆炸、稀薄與密集、極高能量、極強(qiáng)磁場(chǎng)、極大引力與極長(zhǎng)時(shí)標(biāo)的演化。這些在普通的實(shí)驗(yàn)室中運(yùn)用一般技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)，只能采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬。用設(shè)計(jì)好的電腦程序來(lái)運(yùn)行宇宙的演變。可以說(shuō)現(xiàn)代天文學(xué)的發(fā)展已經(jīng)離不開(kāi)計(jì)算機(jī)的工作。

　　天文學(xué)是以觀測(cè)為基礎(chǔ)的科學(xué)。與其他的實(shí)驗(yàn)方法不同，天文探測(cè)是一種被動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，通常觀測(cè)的對(duì)象距離觀測(cè)者極其遙遠(yuǎn)，本身的尺度極大，演變時(shí)間極長(zhǎng)，而且往往涉及到一些極端的物理?xiàng)l件。并且隨著技術(shù)的發(fā)展，天文學(xué)家直接用眼睛對(duì)著望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)天體的時(shí)代已經(jīng)成為歷史。在現(xiàn)在化的天文臺(tái)里，天文學(xué)家的工作場(chǎng)所可能離望遠(yuǎn)鏡很遠(yuǎn)，他們面對(duì)的是計(jì)算機(jī)終端或其他信息顯示設(shè)備。在遠(yuǎn)處，甚至太空中的望遠(yuǎn)鏡傳來(lái)的信息，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的處理，已經(jīng)不再是簡(jiǎn)單的一張圖片，其中還會(huì)包括更精確的數(shù)據(jù)。

　　計(jì)算機(jī)模擬在天體的觀測(cè)及理論實(shí)現(xiàn)方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。利用計(jì)算機(jī)建立的模擬模型使我們更加方便。快捷地得到天體甚至宇宙的演變過(guò)程。如恒星模型、星系模型、宇宙膨脹模型等等。

　　天文學(xué)得發(fā)展離不開(kāi)數(shù)據(jù)的積累。這些資源在早期科技還不十分發(fā)達(dá)的時(shí)代，只能靠人們憑肉眼或者利用有限的設(shè)備區(qū)觀測(cè)獲取，數(shù)據(jù)的獲取數(shù)量上十分的有限，而且在地里上的分散性也使得科學(xué)家們很難共同享有這些數(shù)據(jù)。在科技高速發(fā)展的21世紀(jì)，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)也使天文數(shù)據(jù)有了革命性的飛躍。大數(shù)據(jù)的發(fā)展，云計(jì)算的新出，使得天文學(xué)的發(fā)展更飛速。計(jì)算機(jī)領(lǐng)域內(nèi)不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)也是的天文數(shù)據(jù)有了革命性的飛躍。天文的測(cè)得數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)日產(chǎn)量甚至以十億甚至十萬(wàn)億的量級(jí)來(lái)計(jì)算。這種情況下，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理的方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足。21世紀(jì)是大數(shù)據(jù)時(shí)代，也是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域飛速發(fā)展的時(shí)代。計(jì)算機(jī)技術(shù)和天文學(xué)相結(jié)合產(chǎn)生了“虛擬天文臺(tái)”的概念一經(jīng)提出便迅速得到了世界的許多國(guó)家的天文學(xué)家和計(jì)算機(jī)專家的關(guān)注。虛擬天文臺(tái)是利用先進(jìn)的信息技術(shù)將各種天文研究資源以統(tǒng)一的服務(wù)模式無(wú)縫透明地匯集到一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)密集型的網(wǎng)絡(luò)化天文研究與科普教育平臺(tái)。虛擬天文臺(tái)吸收了網(wǎng)格等先進(jìn)的技術(shù)，將集成無(wú)數(shù)的資源，提供豐富的服務(wù)。在虛擬天文臺(tái)環(huán)境下海量數(shù)據(jù)不但是巨大的數(shù)據(jù)資源，也是向天文學(xué)家和社會(huì)各界提供天文數(shù)據(jù)服務(wù)的重要基礎(chǔ)。處在計(jì)算機(jī)和天文學(xué)的交叉地帶的虛擬天文臺(tái)，其海量天文數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與訪問(wèn)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景，是在網(wǎng)格技術(shù)不斷發(fā)展、數(shù)據(jù)密集型和計(jì)算密集型的應(yīng)用越來(lái)越多的今天所提出的一個(gè)重要課題。

　　在虛擬天文臺(tái)環(huán)境下，海量數(shù)據(jù)的訪問(wèn)要求傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)應(yīng)用或服務(wù)能夠應(yīng)對(duì)前所未有的海量數(shù)據(jù)的壓力。為了在海量數(shù)據(jù)中迅速定位和訪問(wèn)到目標(biāo)文件，需要有海量文件檢索技術(shù)的支持。在這方面，在計(jì)算機(jī)文檔庫(kù)中檢索關(guān)鍵詞的全文檢索技術(shù)目前已經(jīng)取得了較大進(jìn)展。

　　通過(guò)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，虛擬天文臺(tái)給天文數(shù)據(jù)分析研究帶來(lái)了一個(gè)革命性的發(fā)展，利用大數(shù)據(jù)和云計(jì)算，使得對(duì)天文學(xué)家對(duì)天文的數(shù)據(jù)更好的匯總與了解。能夠得到更多更全面的信息。通過(guò)運(yùn)用計(jì)算機(jī)專業(yè)的相關(guān)的一些相關(guān)的知識(shí)，我們可以更精確的去學(xué)習(xí)天文學(xué)，理解天文學(xué)得內(nèi)在含義。然后簡(jiǎn)單的舉例說(shuō)明。首先，在我們觀測(cè)到一個(gè)還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的天文現(xiàn)象的時(shí)候，天文學(xué)家還沒(méi)有給出滿意的答案的相關(guān)天文問(wèn)題，然后想想這個(gè)天問(wèn)問(wèn)題的最初的相關(guān)條件，我們可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的一些相關(guān)知識(shí)，例如可以寫(xiě)成相關(guān)的代碼程序。這些程序中包含宇宙中物理如何的工作，引力如何工作，光如何傳播和吸收，等等。我們可以運(yùn)用我們的計(jì)算機(jī)模擬，看看它到底發(fā)生了什么。這個(gè)結(jié)果在地球上是否是真實(shí)存在的。

　　計(jì)算機(jī)技術(shù)在現(xiàn)代天文學(xué)中的應(yīng)用是十分有必要的，不僅促進(jìn)了人類社會(huì)的發(fā)展，還帶動(dòng)了歷史的進(jìn)程。當(dāng)天文學(xué)家在苦苦思索仍然找不到精確的滿足微分方程的解時(shí)，轉(zhuǎn)而運(yùn)用計(jì)算思維尋找近似解，并且將計(jì)算機(jī)運(yùn)用到自己領(lǐng)域。運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬，將天文中的一些現(xiàn)象寫(xiě)進(jìn)計(jì)算機(jī)代碼中，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行模擬實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)我們可以觀察到的天文現(xiàn)象。如今，天文學(xué)已經(jīng)演變成一個(gè)基于大量數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)運(yùn)算的科學(xué)。俗話說(shuō)，“工欲善其事，必先利其器”。正是由于計(jì)算機(jī)先進(jìn)的技術(shù)，使得天文的觀測(cè)不僅僅局限在地球上，而是深入到大氣層之外，深入了更遙遠(yuǎn)的空間深處。這也使得天文學(xué)取得了飛速的發(fā)展。