具体描述
This book provides overviews of the new reduction as well as on the use of the Hipparcos data in a variety of astrophysical implementations. A range of new results are included. The Hipparcos data provide a unique opportunity for the study of satellite dynamics as the orbit covered a wide range of altitudes, showing in detail the different torques acting on the satellite.
天体测量学的里程碑：星表的演进与宇宙的精确描绘 本书深入探讨了从古代观测到现代精密测量的漫长历程中，天体测量学如何不断革新其方法论和数据精度，以构建出我们对宇宙结构认知的基石。我们聚焦于那些在特定历史时期对星表构建产生决定性影响的观测项目、理论突破以及数据处理技术的进步，而非侧重于单一的特定文献或其数据再分析。 第一部分：前望远镜时代的精确化尝试 天体测量的历史是一部人类对天空几何结构不断追求精确的奋斗史。在望远镜发明之前，通过肉眼和精密的机械仪器（如星盘、象限仪）进行的观测，其误差主要受限于仪器制造精度、大气扰动以及观测者生理极限。 巴比伦与希腊的遗产： 我们将追溯从托勒密《至大臣论》（Almagest）开始的早期星表的构建。这些早期工作虽然基于地心说模型，但其对恒星位置的记录，特别是对黄道附近天体的描述，为后世提供了宝贵的基准。重点分析古代观测者如何通过长时间的重复观测来平滑个体误差，并讨论他们为校正岁差（Precession）所做的早期尝试。这些尝试，即使模型不完全正确，也展示了早期科学对时间依赖性变化的敏感性。 伊斯兰黄金时代的贡献： 伊斯兰天文学家在继承希腊传统的基础上，进行了大量的观测校正和改进。从马穆恩时代的“高度测量”到乌鲁格·白（Ulugh Beg）在撒马尔罕建立的天文台，我们探究了他们如何利用更精良的象限仪和六分仪，将恒星位置的误差降低到角秒级别（在当时的技术条件下）。重点分析乌鲁格·白星表（Zij-i Sultani）的编纂方法，它如何将前人的误差系统地进行修正，并成为文艺复兴时期欧洲天文学的重要参考。 第二部分：望远镜时代的革命与仪器精度之争 伽利略首次将望远镜应用于系统性观测，标志着天体测量进入了一个全新的纪元。光学的引入使得观测亮度极大提高，从而能够记录更多、更暗的恒星，同时也对仪器和测量方法提出了更高的要求。 第谷·布拉赫的里程碑： 丹麦贵族第谷·布拉赫的观测系统是本时代的巅峰。他拒绝使用望远镜，而是专注于制造和使用他自认为最精确的巨型象限仪和六分仪。我们详细考察第谷如何通过极为严谨的观测程序，以及他对仪器系统的精细校准（如补偿机械误差和视差的尝试），获取了当时精度无与伦比的恒星位置数据。讨论第谷观测数据在开普勒推导出椭圆轨道定律过程中所扮演的关键角色，及其对现代天体测量基准的确立性影响。 格林尼治天文台的建立与子午线仪的统治： 随着导航和航海对精确经度测量的迫切需求，各国相继建立了官方天文台，其中以格林尼治皇家天文台为代表。此阶段的重点转向了利用子午线仪（Transit Instrument）对恒星进行系统性的中天观测。分析通过子午线圈固定天体赤经（Right Ascension）的方法论，以及如何通过建立精确的恒星时间标准（如弗拉姆斯蒂德星表和后来的贝利星表）来校正仪器误差、大气折射和观测者偏差。讨论对“仪器误差”的系统性研究如何推动了光学机械制造的进步。 第三部分：近代物理学对天体测量学的新挑战与机遇 十九世纪中叶，天体测量学开始与新兴的物理学深度融合，特别是光谱学和光度学的引入，极大地丰富了星表的内容，使其从单纯的位置目录转向了描述天体物理性质的数据库。 照相制版的引入与巡天测量的兴起： 摄影技术取代人眼记录后，观测效率呈指数级增长，但同时也带来了新的问题——如何处理和校准图像的几何畸变。本书探讨了欧洲和美国天文台（如巴德望、海德堡）如何着手进行大规模的“照相天体测量”（Photographic Astrometry）。这一时期，编制出庞大数量恒星的系统性目录成为主要任务，其核心挑战在于如何确保这些基于不同望远镜、不同时间拍摄的底片数据之间具有统一的、高精度的参考框架。 绝对坐标系的建立与测地学的连接： 随着地球物理学和大地测量学的发展，天体测量的目标不再仅仅是记录恒星相对于彼此的位置，而是要将其固定在一个全球性的、与地球自转和运动精确相关的坐标系中。分析国际合作如何促成对基本恒星的重新测量，以建立更稳定的“绝对”赤经和赤纬系统，并讨论如何将这些系统与极地运动的观测结果相结合，以完善对地球定向的描述。 第四部分：二十世纪的技术飞跃与误差的极限 进入二十世纪后，对更高精度的追求推动了观测设备和数据处理技术的根本性变革，目标是将系统误差降低到微弧秒的级别。 摄影天体测量的巅峰与困难： 尽管照相技术带来了效率，但其固有的几何失真和对大气条件的敏感性，使得最终的星表精度受到限制。本部分分析了如何通过对大量参考星系的严格筛选和复杂的模型拟合，来最大限度地提取出高质量的位置信息。讨论了如何利用不同波段的观测数据来校正大气层对不同颜色光线的不同影响。 新一代基准的构建： 随着无线电和空间技术的成熟，天体测量学开始脱离地球大气层的束缚。虽然本书聚焦于传统意义上的光学天体测量进展，但我们也会简要回顾如何利用地面射电干涉测量技术（如对类星体的观测）为天体测量的绝对框架提供了前所未有的稳定性，这些技术为后来的空间任务奠定了参考基础。讨论了如何通过交叉比对不同平台的观测结果，系统性地识别和消除不同时代、不同仪器所遗留的系统误差特征，从而不断提高我们对银河系近邻结构描述的精确性。 本书旨在描绘天体测量学从经验主义到精密科学的完整演进轨迹，展示科学家们如何通过对仪器的改进、观测范式的转换以及对误差来源的深刻理解，一步步揭示天空的真实面貌。
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