空間物理研究的什麼問題

『壹』 空間物理學的對象

研究對象和分支學科：空間物理學研究的空間范圍，是隨著直接探測手段的發展在不斷擴大的。它的分支學科則按其研究對象大致可以分為中層大氣、高層大氣、電離層、磁層、日球、宇宙線等。 各個行星都有許多與地球相似之處（如多數都有磁層、大氣層和電離層），也有許多不同的地方（重力場和磁場強度，大氣組成，離太陽的距離以及自旋速度等）。對它們進行比較研究可以推動有關太陽系起源等基本問題的研究，也可以為地球現象研究提供許多有益的啟示，並有可能幫助人們解決一些如「長期氣候變化及其預報」等具有重大實際意義的課題。

『貳』 空間物理學的特點

空間物理學是一門基礎學科，它是由地球物理學、大氣物理學和天文學延伸出來的。空間物理學的誕生標志著人類對宇宙的認識進入了一個新的階段。同時，宇宙空間中存在的在地面無法實現的物理條件和在其中進行的復雜的物理過程，使它成為研究稀薄等離子體和高能物理過程的理想實驗室。空間物理學從一開始就與這些基礎學科緊密地結合在一起，並且促進了這些學科的發展。
空間物理學是一門觀測性很強的學科。認識宇宙世界必須對它進行探測。適合於在 50～200公里高度范圍內作短時間探測的探空火箭，適宜於在30～50公里高度上長時間漂浮的高空探測氣球，以及遍布地球表面進行連續測量的地面觀測台站網。它們互相補充、各有所長。
空間物理的研究是通過廣泛的國際合作發展起來的。由於需要在廣闊的宇宙空間和全球各地進行大量的觀測，單靠一個國家的力量是難以達到的。因此，空間物理方面的大規模國際合作計劃幾乎接連不斷。從國際地球物理年開始，緊接著是國際地球物理協作計劃、國際寧靜太陽年、國際磁層研究計劃以及太陽活動極大年計劃和中層大氣計劃等。這些合作計劃所研究的課題都集中在空間物理的核心問題──太陽活動對地球及其周圍空間的影響上，而且都是多學科的綜合觀測研究。

『叄』 什麼是空間物理學

空間物理學主要利用空間飛行器直接探測和研究宇宙空間中的物理過程的學科。空間科學的一個分支。由地球物理學、大氣物理學和天文學延伸而來。

人們最初對高空中所發生的各種物理現象如極光、流星、夜光雲等，只能在地面觀測。隨著科學技術的發展，人們利用氣球、火箭等升空工具探測高層大氣的成分和密度、高空磁場、高能粒子、等離子體等，逐漸形成高層大氣物理學，這是空間物理學形成和發展的基礎 。1957年人造地球衛星發射成功，人類首次克服了大氣層的障礙，對廣漠的宇宙空間進行直接觀測，從而進入了空間時代。隨著空間科學技術的發展，探測區域由近地空間向外擴展到月球、行星和行星際空間。隨著對物理過程的動力學過程的研究，逐漸形成一門獨立的學科空間物理學。

『肆』 中科院地質與地球物理研究所的空間物理專業是干什麼的以後工作是干什麼

主要研究太陽系特別是日地空間中的物理現象與規律，研究空間環境及其對人大空間活動和生態環境的影響。空間物理主要研究方向包括太陽大氣物理學，日球層（即行星際）物理學、磁層物理學、電離層物理學及電波傳播及應用、高層人氣（熱層和中層）物理學、空間探測實驗與技術等。該專業已培養出一大批日地空間物理、空間環境和空間應用等領域內的傑出的科學家和工程技術與管理人才。

就業難，當科學家工程師或當老師吧

『伍』 物理空間的概念

時空任何事物都處於一定的時空之中是四維的空間，上面的點是事件。近代物理學認為，時間和空間不是獨立的、絕對的，而是相互關聯的、可變的，任何一方的變化都包含著對方的變化。因此把時間和空間統稱為時空，在概念上更加科學而完整。P.S.上面提到的「空間」一詞其實不夠確切，時空（四維）與空間（三維）有著相差一個維度的區別，它們也不同於通常所說的希爾伯特空間。把宇宙看作四維時空，有一個很重要的原因在於它恰好可以全面地描述發生在我們能夠認知的三維空間中發生的一切事件。 [編輯本段]0時空理論兩點之間的距離直線最短嗎?答案是否認的。0時空理論認為,任何兩點之間都必然地存在著一個0（即距離）。其.結論是:兩點之間的距離0線最短。宇宙時空是無限的,宇宙是普遍聯系的,宇宙速度是有限的(如果承認了宇宙速度的無限性,也就是承認了0時間).這三個觀點如果同時成立,必有其內在的難以調和的矛盾.0時空理論的提出主要的就是針對這一矛盾而提出來的. 世界上存在著0時與0空。所謂0時，就是時間等於0的時間。而0空，就是空間等於0的空間。0時與0空是一種特性的時間與空間。可以把整個時空區分為非0時空(即通常所說的時空)與0時空兩類。非0時空與0時空相互區分、相互共同、相互斗爭、相互聯合。0時空與非0時空相聯結，二者互相內含、互相依存、互相轉化。任何兩個時間點的距離都是既等於0又不等於0，任何兩個空間點的距離都是既等於0又不等於0。0時空與非0時空必有主次之分.從根本上來講，非0時空是主要的，0時空是次要的，非0時空是基礎，0時空是上層。非0時空正決定0時空，0時空反決定非0時空。 世界上任何事物與任何事物之間都是有聯系的。在時間距離和空間距離都為無限大的兩個事物之間，如果沒有0時與0空，二者就不可能有聯系—不但沒有直接聯系，而且沒有間接聯系。這樣就違背了普遍聯系的原則。因為有了0時與0空，所以在時間上和空間上相距都為無限大的兩個事物之間存在著聯系。整個世界和宇宙通過0時與0空而最高度地聯系起來和統一起來。如果沒有0時與0空，整個宇宙和世界就會缺乏統一性，如同一盤散沙。0時與0空在中觀時空之中作用往往不明顯，往往可以忽略，但在極宏觀時空與極微觀時空之中作用卻非常之巨大。因為有了0時與0空，所以任何兩個事物之間都是既有直接聯系又有間接聯系的。 時間的一維性和空間的三維性只適合於非0時空，而不適合於0時空。物從一個空間點經過0空間而躍進到另一個空間點，它所經歷的空間距離一方面是0，但另一方面也不是0。它是從這個點躍進到另一個點，而不是從另一個點躍進到這一個點。這種區分是如何實現的？就在於這種0空間包含著非0的一面。物從一個點通過0空間而躍進到另一個空間點，它所經歷的時間必是0。但這種時間的另一個方面也又不是0，它是先在這一個點而後在那一個點的，這種先後的區分是如何實現的？就在於這種0時間中包含著非0的一面。所以當我們說兩個空間點的距離是0的時候，它必是包含著非0的一面的。當我們說兩個時間點的距離是0的時候，它必是包含著非0的一面。物從一個空間點經過0空間而躍進到另一個空間點,這個過程所用的時間只能是0.只要存在著0空間,就必然存在著0時間,二者是不可以分割的.承認0時間就必須承認0空間,承認0空間就必須承認0時間.所謂的0時空是指相對的0時間和相對的0空間.並不存在絕對的0時間和絕對的0空間.0時空與非0時空沒有絕對的分割線.在0時間中包含著非0時間，這就是相對0時間。在0空間中包含著非0空間，這就是相對0空間。如果0時間中不包含非0時間，這就是絕對0時間。如果0空間中不包含非0空間，這就是絕對0空間。與相對0時空理論相反對的是存在另一種理論，就是認為存在著絕對的0時空。這種理論的實質是認為存在脫離時空而存在的事物。而辯證法明確地說明了，沒有脫離時空而存在的事物。0時空只不過是一種特殊的時空而已。它堅決地反對認為存在脫離時空而存在的事物。任何兩個空間點的距離都是一方面是0另一方面又不是0，這兩個方面是相互依存的。在這每一個方面的內部，我們仍可以將它區分為是0和非0兩個方面的。只不過在是0這一方面，是0是主要的，非0是次要的。而在非0這一方面，非0是主要的，是0是次要的。這裡面要著重反對一種觀點，就是認為

『陸』 空間物理學、大氣物理學和天體物理學的區別

空間物理學

space physics

主要利用空間飛行器直接探測和研究宇宙空間中的物理過程的學科。空間科學的一個分支。由地球物理學、大氣物理學和天文學延伸而來。人們最初對高空中所發生的各種物理現象如極光、流星、夜光雲等，只能在地面觀測。隨著科學技術的發展，人們利用氣球、火箭等升空工具探測高層大氣的成分和密度、高空磁場、高能粒子、等離子體等，逐漸形成高層大氣物理學，這是空間物理學形成和發展的基礎 。1957年人造地球衛星發射成功，人類首次克服了大氣層的障礙，對廣漠的宇宙空間進行直接觀測，從而進入了空間時代。隨著空間科學技術的發展，探測區域由近地空間向外擴展到月球、行星和行星際空間。隨著對物理過程的動力學過程的研究，逐漸形成一門獨立的學科空間物理學。

研究對象

空間物理學的研究對象包括 ：① 高層大氣。一般指60千米以上的地球大氣層，是空間物理學最先研究的領域。研究高層大氣成分、結構和動力學過程的學科，稱高層大氣物理學 。② 電離層。地球高層大氣的一個電離區域，一般認為高度范圍約為60～2000千米。電離層由太陽紫外線、X 射線和高能粒子等的作用而形成 。電離層能影響電波傳播方向、速度、相位、振幅和偏振狀態等。研究電波在電離層中的傳播可解決無線電通訊和無線電測速定位中的問題；反過來也可以由電波在電離層中受到的影響如吸收、反射、折射 、散射 、多普勒效應和法拉第效應等來探測電離層狀態。研究電波在電離層中傳播的基礎理論是磁離子理論。③磁層。20世紀60年代開始對地球磁層進行直接探測並進行詳細研究。磁層直接與太陽風、行星際磁場連接。太陽風的影響，是通過磁層傳遞給電離層和中性大氣。因此，磁層對探索、研究太陽大氣-行星際介質-磁層-電離層-中性大氣耦合過程具有重要意義。衛星和飛船的活動都受到磁層的磁場、輻射帶和等離子體的影響。④日球。太陽周圍、由太陽風及其所攜帶的行星際磁場起控製作用的空間區域。日球與星際介質的交界面稱日球頂。對日球的探測，主要在黃道面附近區域進行。⑤宇宙線。指來自宇宙空間的高能粒子流。一部分來自銀河系，一部分來自太陽。宇宙線在日球內的傳播過程中，與太陽風、行星際磁場和磁層等相互作用，使宇宙線成為研究這些區域的重要工具。⑥行星及其衛星。對太陽系各行星及其衛星的大氣層、電離層、磁層、重力場和磁場強度與地球所進行的對比研究，可對有關太陽系起源、地球某些現象的研究，起到啟發和推動作用。

空間物理探測 空間物理學是一門觀測性很強 的學科 。空間物理探測的主要對象有中性粒子、高能帶電粒子、等離子體、固體顆粒、低頻電磁波和等離子體波、磁場、電場 。通過對這些物理現象的探測，可了解地球大氣層、電離層 、磁層和行星際空間的基本結構，從而建立起高層大氣模型 、電離層模型、輻射帶模型和太陽光譜，發現了行星際磁場的扇形結構，建立了太陽風的模型。在擴大探測范圍深度和廣度，取得較長時間的變化規律數據後，進一步對空間物理過程的規律進行分析，了解空間物理狀態形成和變化的原因 。空間物理探測手段包括在宇宙空間進行直接探測的人造地球衛星、人造行星和行星際探測器，以及適於地球高層大氣的高空探測氣球和探空火箭，還有遍布地球表面進行連續測量的地面觀測台站網。它們各有所長，互相補充。

空間物理探測衛星 在離開地面幾百千米或更高的軌道上長期運行，衛星所載的儀器不受大氣層的影響，可直接對空間物理環境進行探測，因而成為空間物理探測的主要手段。由於衛星主要探測對象不同，要求探測儀器直接到達廣闊空間的各點，以便獲得盡可能大的探測范圍，因此這類衛星的軌道並不確定，有極軌道，也有低傾角軌道。軌道高度變化范圍大，近地點一般在幾百千米，遠地點可達數千、數萬 、十幾萬千米。由於衛星使用的空間物理探測儀器種類較多 ，對安裝位置、探測窗口、溫度控制和儀器之間的電磁相容性等要求各不相同，這些都對衛星的形狀和結構提出一些特殊的要求，所以空間物理探測衛星外形差別也很大。主要的空間物理探測衛星系列有：探險者號衛星系列、軌道地球物理台系列、國際日地探險者衛星系列、宇宙號衛星系列。中國1981年9月20日用一枚火箭同時發射了3 顆衛星，是中國第一組空間物理探測衛星。
大氣物理學
大氣物理學是研究大氣的物理現象、物理過程及其演變規律的大氣科學的分支學科。它主要研究大氣中的聲象，光象、電象、輻射過程、雲和降水物理、近地面層大氣物理、平流層和中層大氣物理等。它既是大氣科學的基礎理論部分，又是環境科學的一個部分。

人們對大氣中的許多物理現象，如虹、暈、華、雷、閃電等早巳注意，並進行過研究，但內容分散在物理、化學、天文、無線電等學科之中，把它們納入大氣物理學一個學科，則是近三、四十年中的事情。

20世紀40年代以來，隨著人類在大氣中活動范圍的迅速擴展，大氣物理學的研究領域不斷擴大。如為了改進大氣中的電波通信、光波通信、提高導彈制導水平，就需要了解它們所賴以傳播的大氣介質及相互作用，因此就要研究大氣的聲、光、電和無線電氣象；又如，為避免晴空湍流引起飛機墮毀的事故，就要研究大氣湍流。

由於工業生產排入大氣中的大量氣溶膠和污染物通過擴散造成大氣污染，有些通過沉降或降水形成酸雨等，又被送到地面，導致土地河流污染、造成對植物和人類的嚴重影響。既要發展生產，又必須使大氣不超過其對污染物質的稀釋能力，這就要詳細研究大氣邊界層的物理特性。

生產活動和人類的其他活動，影響著自然環境。如大氣中二氧化碳含量逐年增加，影響著大氣輻射程和氣候變化規律。這些又影響農業生產，特別是糧食生產。糧食問題導致對氣候變化的關注，進而促進了對大氣輻射問題的研究。

工農業用水逐年增加，就必須充分利用大氣中豐富的水分，這就要開發大氣中的水資源；此外，為避免或減輕天氣災害，又推動著人工影響天氣試驗研究的廣泛開展，從而促進了雲和降水物理學的研究。

20世紀60年代以來，遙感技術飛速地發展起來，輻射傳輸是遙感的基礎，由此推動著大氣輻射學的研究；人造衛星、電子計算機的發展，新技術(如激光、雷達、微波)的應用，給大氣物理研究提供了有力的探測工具，獲得了更多的探測資料，從而大大加速大氣物理學發展的進程。

大氣物理學主要包括大氣邊界層物理學、雲和降水物理學、雷達氣象學、無線電氣象學、大氣聲學、大氣光學和大氣輻射學、大氣電學、平流層和中層大氣物理學。它們都各有自己的特點：

大氣聲學、大氣光學，大氣電學和無線電氣象學，是研究大氣中聲、光、電的現象和聲波、電磁波在大氣中傳播的特性；雷達氣象學研究用氣象雷達探測大氣的原理和方法，及其在天氣分析預報、雲和降水物理中的應用；大氣輻射學研究輻射在地球大氣系統內的傳輸轉換過程和輻射平衡；雲和降水物理學研究雲和降水的形成、發展和消散的過程；大氣邊界層物理研究受地面影響較大的大氣低層的溫度、濕度、風等要素的水平和鉛直分布，大氣湍流和擴散，水汽和熱量傳輸等；平流層和中層大氣物理學研究對流層頂(10公里左右)到80～90公里大氣層中發生的物理過程。大氣過程常是多因素綜合作用的結果，故大氣物理諸方面常常相互聯系，如大氣電學同雲和降水物理學都研究雷暴。既各有側重，又緊密相關。

大氣物理學和大氣科學其他分支有緊密的聯系，如大氣物理過程受到天氣背景的制約，同時大氣物理研究和探測的結果，又廣泛用於天氣分析和預報，所以它和天氣學關系密切；雲動力學是大氣物理學和大氣動力學結合的產物；大氣物理學的許多內容涉及對氣候變化的研究；大氣物理學是大氣探測和應用氣象學的基礎，而這兩個學科的發展，又豐富了大氣物理學的內容。例如大氣物理為氣象雷達觀測提供原理依據，而雷達的氣象信息則為研究大氣物理過程提供了豐富的資料。

科學技術的許多新成就，推動大氣物理學向前發展，又不斷向大氣物理學提出新的要求，人類在大氣中活動頻繁，有意和無意地影響大氣，使大氣狀態變得更加復雜。如何進一步認識大氣的精細結構，深入了解大氣三維空間的演變，有效地利用、妥善地保護和不斷地改造大氣，是大氣物理學長期的重大任務。

其它大氣科學分支學科

大氣科學、氣候學、物候學、古氣候學、年輪氣候學、大氣化學、動力氣象學、大氣物理學、大氣邊界層物理、雲和降水物理學、雲和降水微物理學、雲動力學、雷達氣象學、無線電氣象學、大氣輻射學、大氣光學、大氣電學、平流層大氣物理學、大氣聲學、天氣學、熱帶氣象學、極地氣象學、衛星氣象學、生物氣象學、農業氣象學、森林氣象學、醫療氣象學、水文氣象學、建築氣象學、航海氣象學、航空氣象學、軍事氣象學、空氣污染氣象學

理論天體物理學
利用理論物理方法研究天體的物理性質和過程的一門學科。1859年，基爾霍夫根據熱力學規律解釋太陽光譜的夫琅和費線，斷言在太陽上存在著某些和地球上一樣的化學元素，這表明，可以利用理論物理的普遍規律從天文實測結果中分析出天體的內在性質，是為理論天體物理學的開端。理論天體物理學的發展緊密地依賴於理論物理學的進步，幾乎理論物理學每一項重要突破，都會大大推動理論天體物理學的前進。二十世紀二十年代初量子理論的建立，使深入分析恆星的光譜成為可能，並由此建立了恆星大氣的系統理論。三十年代原子核物理學的發展，使恆星能源的疑問獲得滿意的解決，從而使恆星內部結構理論迅速發展；並且依據赫羅圖的實測結果，確立了恆星演化的科學理論。1917年愛因斯坦用廣義相對論分析宇宙的結構，創立了相對論宇宙學。1929年哈勃發現了河外星系的譜線紅移與距離間的關系，以後人們利用廣義相對論的引力理論來分析有關河外天體的觀測資料，探索大尺度上的物質結構和運動，這就形成了現代宇宙學。近二十年來，在理論天體物理這一領域，可以看到理論物理與天體物理更廣泛更深入的結合，其中以相對論天體物理學、等離子體天體物理學、高能天體物理學等
從理論物理學的分支與天體物理學問題的聯系，可以看出目前理論天體物理的概貌。
輻射理論 研究類星體、射電源、星系核等天體的輻射，以及X射線源、γ射線源和星際分子的發射機制。
原子核理論 研究恆星的結構和演化，元素的起源和核合成(見元素合成理論)，以及宇宙線問題。
引力理論 探討緻密星的結構和穩定性，黑洞問題，以及宇宙學的運動學和動力學。
等離子體理論 分析射電源的結構、超新星遺跡、電離氫區、脈沖星、行星磁層、行星際物質、星際物質和星系際物質等。
基本粒子理論 研究超新星爆發、天體中的中微子過程(見中微子天文學)、超密態物質的成分和物態等。
固態(或凝聚態)理論 研究星際塵埃、緻密星中的相變及其他固態過程。
理論天體物理的基本方法是把地球上實驗室范圍中發現的規律應用於研究宇宙天體。這種方法不僅對於說明和解釋已知的天體現象是有力的，而且還可以預言某些尚未觀測到的天體現象或天體。例如，在1932年發現中子之後不久，朗道、奧本海默等就根據星體平衡和穩定的理論預言可能存在穩定的緻密中子星。盡管這種預言中的天體與當時已知的所有天體差別極大(異乎尋常的高密度等)，可是在三十多年後的1967年，預言終於被證實。另一方面，許多物理學概念首先是由研究天體現象得到的，後來又是依靠天體現象加以檢驗的。例如，首先是天體物理學家注意到充滿宇宙間的電離物質具有一系列特性，這對建立等離子體物理學這門學科起了極大的推動作用。又如，熱核聚變概念是在研究恆星能源時首次提出的。禁線也是受到天體光譜研究的刺激才得到深入探討的。
由於地面條件的限制，某些物理規律的驗證只有通過宇宙天體這個實驗室才能進行。有關廣義相對論的一系列關鍵性的觀測檢驗，都是靠研究天體現象來完成的。水星近日點進動問題、光線偏轉以及雷達回波的延遲是幾個早期的例子。理論天體物理學既是理論物理學用於天體問題的一門「應用」學科，又是用天體現象探索基本物理規律的「基礎」學科。無論從天文學角度來看，或是從物理學角度來看，理論天體物理學都是富有生命力的。