5. 天文学和国际合作
对任何国家而言，科学和技术上的成就都会提供巨大的竞争优势。拥有最有效的新技术以及在获得新的科学发现上领先的国家都会因此而自豪。但或许更重要的是科学能将让不同的国家联合起来，鼓励相互之间的合作，并创造一种持续流动的模式让研究人员在全球范围内旅行以便在国际设施上开展研究工作。 天文学特别适合于国际合作，这是因为需要利用世界上不同地方的望远镜才可以观测到整个天空。天文学中最早的国际合作至少可追溯到1887年，当时来自世界各地的天文学家将他们用望远镜拍摄的图像汇总起来制作了第一幅全天天图。1920年国际天文学联合会也成为了国际上第一个科学方面的联合组织。
除了从地球上不同制高点观测天空的需求外，在地面和太空建造天文台是非常昂贵的。因此大多数现在和计划中的天文台都是由若干国家共同建设的。所有这些合作到目前为止都是和平的和成功的。其中一些最著名的合作包括： · 欧洲南方天文台（ESO），由14个欧洲国家和巴西共建，位于智利。 · 由日本火箭发射美国的一台天文空间光谱仪。 · 在主要天文台上的合作，如美国宇航局（NASA）/欧洲航天局（ESA）合作的哈勃太空望远镜。 · ALMA项目是欧洲、美国、加拿大、日本、台湾与智利全球合作的天文项目。 6. 天文学、人类和历史
甚至在书写历史开始之前，人类就对太空产生了兴趣。那时的人们靠观测天空来决定何时种植他们的农作物，帮助他们在广阔的海洋中导航，以及回答我们从何而来和我们如何达到这里的问题。
天文学研究开阔了我们的眼界，将我们引向这些问题的的答案，并让我们了解我们在宇宙中的位置。当哥白尼宣称地球不是宇宙的中心时触发了哥白尼革命，通过这次革命，宗教、科学和社会都不得不适应这种新的世界观。
天文学一直对我们的世界观都有重要影响。早期文化将天体认同为神并利用它们在天空中的运动来预言将要发生的事。我们现在把这称为占星术，在今天天文学确凿的事实和昂贵的仪器面前占星术已经消失很久了，但现代天文学中仍有这段历史的影子。以星座名称为例，仙女，希腊神话中被链子锁住的少女；或者英仙，救了这位少女的神。
天文学对我们世界观影响的一个最近的例子是发现我们自己是由与组成恒星相同的物质所组成的。我们在恒星及其周围的气体和尘埃中所发现的基本元素和组成我们身体的元素完全相同。这一我们和宇宙的联系牵动着我们的生活，它所激发的敬畏或许就是天文学为我们提供的美丽图像在今天的文化中如此受到欢迎的原因。 天文学中仍有很多没有被解答的问题。目前的研究正在试图理解类似“我们有多老”、“宇宙的命运如何”的问题，以及或许是最有趣的问题：“宇宙有多么独特，一个稍稍不同的宇宙是否能维持生命？”但天文学每天也在打破新纪录，不断发现最远的距离、最重的天体、最高的温度和最剧烈的爆发。
美国天文学家Carl Sagan在他的关于人类未来的书《浅蓝色的小点》中为我们展示了天文学种最简单、也是天文学对社会最鼓舞人心的贡献之一： “有人说天文学是震撼人心和塑造品格的经历。或许没有什么能比这幅我们微小世界的遥远图像更好的展示出人类奇思异想的愚蠢。于我而言，它强调了我们的责任，要更加善待彼此，保护和珍惜这淡蓝色的小点，我们已知的唯一家园。” ================================================ 原稿 ================================================ 天文学为何重要？ 作者：Marissa Rosenberg, Pedro Russo (EU-UNAWE, Leiden Observatory/Leiden University, The Netherlands), Georgia Bladon, Lars Lindberg Christensen (ESO, Germany) 中文翻译、编辑：钱磊（国家天文台FAST工程）
天文学和医学 长久以来，天文学家和其他科学家相信，他们工作的重要性对于社会而言是显而易见的。但是在经济紧缩的艰难时日里，即使是科学最明显的益处也必须仔细考量。 消除贫困和饥饿是全世界的优先任务，而不能直接解决这些问题的活动可能难以被证明合理并获得支持。但是，一些研究（见下文）已经告诉我们，科学教育、研究和技术中的投入有巨大回报——不仅是经济上的，而且还有文化上的以及一般性间接对于大众的。这些回报帮助各国面对和克服危机。一个国家或地区的科技发展与其人类发展指数密切相关，这个指数是对预期寿命、教育和收入进行度量的统计量(Truman, 1949)。 天文学和相关领域是科学和技术的前沿，回答着关于我们为何存在和关于我们居住的宇宙的基本问题，并驱动着创新。由于这个原因，国际天文联合会（IAU）的2010-2020战略规划有三个主要焦点领域：技术和技能；科学和研究；以及文化和社会。 尽管像天文学这样的“不接地气的研究”（“blue-skies research”）在短期内少有直接的有形产出，但是进行这项研究需要最前沿的技术和方法，这些技术和方法在长期上可以通过其更广泛的应用而产生改变。 大量例子——不少列在下面——展示了天文学研究如何通过对现有能力之外的仪器、流程和软件的不断追求对技术、经济和社会做出贡献。 天文学中科学和技术发展的成果，尤其是光学和电子学领域的成果已经成为我们日常生活的必需品，例如个人电脑、通信卫星、移动电话、全球卫星定位系统、太阳能电池板和核磁共振成像（MRI）扫描仪。 不用说，在世界范围内天文在历史上不断革新我们的思考中扮演了重要角色。在过去，天文学被用于测量时间、标定季节和在广阔的大洋中导航。作为最古老的科学之一，天文学是所有文化的历史和根源的一部分。它以美丽的图画激励我们并为诸如“我们从何处来”这样的问题提供了答案。它如同巨大尺度和复杂空间的一扇窗户，透视地球并促进全球公民意识和对我们的行星家园的自豪。 美国（国家研究委员会，2010）和欧洲(Bode et al., 2008) 的一些研究报告指出，天文学对社会的主要贡献不仅是技术上的（技术转移，见下文）和医学中的（也见下文），而且这些贡献也为拓展我们的视野并帮助我们发现宇宙和在其中的我们的空间的壮丽提供了重要的视点。对于研究宇宙，也有对我们物种的生存更为基本的原因。例如，太阳对地球天气的影响。只有对太阳和其他恒星的研究能帮助我们完整地理解这些过程。对太阳系动力学细至最小的天体的研究允许我们仔细研究来自太空的对我们行星的潜在威胁。这些事件可能使我们的世界发生重大变化，正如2013年俄罗斯车里雅宾斯克陨石撞击所清楚展示的那样。 学校中的天文学习也有很大价值。业已证明，在小学和中学参加和天文学相关的教学活动的学生更有可能从事科学和技术的职业，并跟踪科学发现（国家研究委员会，1991）。这不仅对天文学领域有益，而且对其它科学领域也有好处。 天文学是少数和社会直接互动的科学领域之一。不仅超越国界，而且还积极促进世界范围的合作。这里，我们探讨天文学需要提供什么并更仔细地审视一些天文学对各领域的贡献的实实在在的例子。 技术转移 天文学和工业之间技术转移最有用的一些例子包括成像和通讯中的进展。例如，一种叫柯达Technical Pan的胶片被医学和工业影像学家、工业摄影家和艺术家广泛使用，它最初是为太阳物理学家能记录太阳表面结构变化而创造的。Technical Pan的发展，再次强调，受到天文学家需求的驱动，此外，数十年间（直到其停止使用）它被用于探测生病的植株和森林、牙医学和医学诊断以及探测油画的各层以鉴别赝品（国家研究委员会，1991）。 2009年Willard S. Boyle和George E. Smith被授予诺贝尔物理学奖以表彰其发展另外一种可在工业中广泛应用的器件。这种为天文图像发展的捕捉图像的传感器被称为电荷耦合元件（CCDs），在1976年首次用于天文学。在不长的几年内它们不仅替代了望远镜上的胶片，还替代了很多人的个人照相机、网络摄像头和移动电话中的胶片。CCD的改进和流行归功于NASA决心在哈勃太空望远镜上使用超灵敏CCD技术（Kiger & English, 2011）。 在通信领域，射电天文学已经提供了大量有用的工具、器件和数据处理方法。很多成功的通信公司最初是由射电天文学家建立的。电脑语言FORTH最初被创造并用于基特峰36英寸望远镜，继而为一个高度盈利的公司（Forth Inc.）打下基础。它现在被联邦快运用于全世界的追踪服务。 天文学和工业之间技术转移的其他一些例子列在下面（国家研究委员会，2010）：
航天部门共享了天文学的大部分技术——特别是望远镜和仪器硬件、成像和图像处理技术。 自发展太空望远镜以来，国防信息获取从使用地基技术转变为使用空基技术。防御卫星是指向地球的重要望远镜，要求和用于天文卫星中同样的技术和硬件。此外，处理卫星图像使用和处理天文图像同样的软件和流程。 天文学发展用于国防的一些具体例子列举如下（国家研究委员会，2010）：
天文学方法可以用于寻找新的化石能源，也能评估新的可再生能源的可能性（国家研究委员会，2010）：
天文学家一直努力看见更暗更远的天体。医学努力做类似的事：看见人体内被遮挡的东西。两个学科都要求高分辨率、准确、详细的图像。或许这两个领域间技术转移最有名的例子是孔径综合技术，由射电天文学家以及诺贝尔奖得主Martin Ryle （瑞典皇家科学院, 1974）发展。这个技术被用于电脑断层术（也被称为CT或CAT扫描仪），核磁共振成像（MRIs）、正电子发射断层扫描（PET）和许多其他医学成像工具。 除了这些成像技术，天文学还发展了很多使图像处理变得简单很多的编程语言，特别是IDL和IRAF。这些语言有广泛的医学应用（Shasharina, 2005）。 天文学研究如何对医学产生贡献的另一个重要的例子是建立洁净区域。建造太空望远镜要求极端洁净的环境以避免可能遮蔽或阻碍望远镜上的镜面或仪器灰尘或粒子（例如，NASA’s STEREO mission; Gruman, 2011）。为达到这一点所发展的洁净室协议、空气过滤器和兔子套装现在也用于医院和制药实验室（Clark, 2012）。 天文学工具的一些在医学中更直接的应用列举如下：
有很多人们每天碰到的事情是从天文学技术发展而来。或许最常用的来源于天文的发明就是无限局域网络（WLAN）。1977年，John O’Sullivan发展了一种方法锐化来自射电望远镜的图像。同样的方法被应用于一般的无线电信号，特别是那些专门用于加强电脑网络的信号，这现在是所有WLAN设备不可分割的一部分（Hamaker et al., 1977）。 其他最初为天文学发展的对日常生活重要的技术列举如下（国家研究委员会，2010）：
比这些对技术的贡献更微妙的是天文学对我们对时间的看法的贡献。第一本日历是基于月球运动的，甚至我们定义一秒的方法都是基于天文学。1955年发展的原子钟是用天文历书时间——国际天文联合会1952年采用的一个过去的标准天文时标——来校准的。这导致了国际商定的对秒的重新定义（Markowitz et al., 1958）。 这些都是天文学对我们的日常生活影响的有形的例子，天文学在我们的文化中也扮演了重要角色。有很多为非天文学家写的关于天文学的书和杂志。Stephen Hawking的《时间简史》是一本畅销书，已销售超过一千万本（Paris， 2007）。Carl Sagan的系列电视节目《宇宙：一个人的旅程》已经被超过60个国家的超过五亿人观看（NASA， 2009）。 很多非天文学家也在2009国家天文年（IYA2009）间从事天文，这是科学中最大的教育与公众推广事件。IYA2009通过数千个活动涉及超过148个国家的超过八亿人（IAU，2010）。 |
