七、学科分析
1、一个纯学术专业
首先我要说的是，天文学是一个纯学术专业。它不像电子工程、航空工程这些工科专业那样要制造出对社会有立竿见影的实用价值的具体产品，虽然我们经常将科学和技术并称为“科学技术”，但科学尤其是天文、理论物理、纯粹数学这类基础科学与我们时常接触的工业技术之间还是有巨大差别的。总的来说，基础科学并不追求其成果要有显性的或者立竿见影的社会实用价值，也就是说科学进行的是“自由”探索、无功利探索，这实际上是古希腊以降西方科学精神最重要的内涵之一，这也是科学的特点也是它存在的重要原因之一。对于基础科学来说，不追求实用价值的研究往往才能得到具有深远影响力和无穷社会价值的科学成果，科学史也强有力地证明了这一点。试问海森堡、薛定谔研究量子力学时是为了开创后来的电子信息时代？试问爱因斯坦创立相对论是为了搞出核能？显然都不是。他们仅仅是因为纯粹物理（理论或实验）的矛盾而去研究那些东西，而在他们创立了那些伟大的科学理论后很多年，人们才发现利用这些理论可以制造出伟大的产品创造出巨大的价值。所以说立志于天文学等基础科学的同学们，不要“奢望”你能目睹你所研究的东西发挥其实用价值，只需追求真理、勇敢探索，跟着自己的热情去研究科学。
2、天文学做什么
简单地说，天文学是研究一切天体、天体系统乃至整个宇宙的学科。同时，天文学是一门观测科学，这也是天文学不同于物理、化学等实验科学的一个重大特点，天文学没办法针对想要研究的问题而进行科学实验，天文研究只能靠“被动的实验”——仰望星空。也许你觉得这会带来很大的局限性，但实际上你大可不必担心，无穷宇宙随处都在发生地球上（包括实验室里）根本不可能出现的事情，到处都能找到地球上根本不可能产生的物理状态，天文学家通过天文望远镜从宇宙中得到的“实验信息”、“实验数据”远比地球上任何实验室更为丰富、更为奇特，也因此天文被认为是极端条件下的物理——显然，条件越是极端，越是容易发现新的物理现象，从而促进全新的重大的基础科学理论的发展，君不见牛顿的万有引力定律、爱因斯坦的广义相对论等等都跟天文有扯不清的关系么？
既然说天文学是一门观测科学，那么对天体的观测方法自然就成为该学科的非常重要非常基础的一个方面。现代的天文观测手段已经远远超出了传统的光学望远镜观测。首先，现代天文实现了电磁波的全波段观测：从γ射线到X射线到紫外线、可见光、红外线、无线电波，每一个波段都形成了一个较为独立的天文学分支（比如射电天文学），这不仅是因为观测技术存在巨大的差别，还因为这些电磁波的波长差异直接意味着从发出到接收这些电磁波的物理过程有所不同（往往是千差万别），而我们也常常针对同一个研究问题采用多种观测手段以了解它的各个方面、把握其物理实质；另外，现代天文中还有中微子探测、宇宙线探测、引力波探测等各种手段，当然，引力波探测还处于摸索之中（比如加州理工、麻省理工正在试验的LIGO）。这些观测手段各有各的优点，都在发挥着不可替代的重大作用，而科学家又总是在不断探索新的观测途径，新的观测领域的出现必然会带来无数的伟大观测发现和伟大理论发展（参见射电天文自开创以来对天文学的巨大贡献）。
有了种种观测手段，天文学还得进行理论研究。天文的理论研究以物理学为骨架，整个天文研究可以说是全方位的物理理论应用，大多数的物理基础理论——经典力学、流体力学、电动力学、统计物理、量子力学、狭义与广义相对论、等离子体物理、原子物理、原子核物理、粒子物理等等——都能在天文研究中找到用武之地。天文学与物理学密不可分：天文学家应用物理理论来解释宇宙中的种种现象，20世纪最重要的天体物理成就——恒星演化理论的发展就是一个很好的例证，甚至有一些不以天体物理为主要研究方向的物理学家也对此作出了重要贡献，比如伟大的理论物理学家、凝聚态物理的开创者朗道，朗道最早提出了中子星的概念；同时由于宇宙中存在的极端条件，天文研究可以帮助物理学验证那些以地面实验室条件难以验证的理论，（比如爱丁顿领导观测队观测遥远星光经过太阳时的偏折，从而有力地支持了广义相对论），而天文观测又常常会发现一些全新的难以解释的观测现象（比如暗物质、暗能量），天文研究也在不断地向物理理论提出难题，并始终推动着物理学的发展。如果说天文观测和地面实验室的实验还有着明显区别的话，那么天文的理论研究和其他物理学的理论研究是大体类似的——要么应用现有物理理论去解释现象，要么试图突破、推翻现有物理理论。