現代天文學和物理學的關係是怎樣的？

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由這個問題化學最終會不會變成物理學的一部分？想起來的，長久以來都讓我有些困惑的問題。
自然科學六大學科（數、理、化、天、地、生）里沒有哪兩個學科聯繫比天文學和物理學更緊密了。現在的許多學科已經發展到了有些分支與其他學科難解難分的地步了，但是天文學的發展幾乎就是物理學中的一部分的發展過程。
天文學從大的方面說，大致分三個分支：天體測量學、天體力學、天體物理學。天體測量學是純粹的「經典」的天文學。天體力學可以說是近代天文學誕生的標誌，但是其實就是萬有引力定律這一物理定律的研究領域。而現代天文學就是以各種現代物理手段建立起來的：光譜分析、電磁學、粒子物理、核物理、磁流體物理、相對論。
現在的天文學中，天體物理占的比重極大，「純粹」的天文學已經很少了；天體物理、宇宙學在物理學中的重要性也越來越高。是不是可以說，天文學其實就是物理學的一部分呢？
從整個宇宙空間來看，地球環境其實只是其中一種及其特殊的環境：宇宙絕大多數物質都是電離的，不是地球上的中性物質；宇宙中絕大多數地方，溫度不是極高，就是極低；等等。物理學是研究整個宇宙運行規律的學科，到現在，許多研究對象只有到宇宙空間中去找了。所以這也是自然而然的結果吧？
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謝邀。相互促進的關係。

天文觀測到各種現象，如何理解這些現象，挑戰著物理學家們和物理學理論，對於物理學的發展有很好的促進和推動作用。比如當年開普勒發現行星繞太陽以橢圓軌道運行，給物理學家們留下了巨大的挑戰，如何解釋這種行為？後來牛頓以牛頓力學和萬有引力給出了解釋。

天體環境中的各種極端條件也是物理學家們的天然實驗室，畢竟物理學是一門基於實驗的學科，很多地面上無法達到的實驗條件在天上就自然的存在。超高溫，超低溫，超高密度，極強磁場，引力場等等。比如說想研究高達10^7K溫度下物質的行為，地面實驗室達不到，而天然的太陽給這種研究提供了很好的素材。再比如地面上對撞機遠遠達不到的高能情形，在宇宙早期就天然的存在。不過這種天然實驗室具有一個特點，就是只能被動觀測，不同於地面實驗室可以自己挑參數，天上只能去看它調好了的參數，好在宇宙這麼大，天體這麼豐富，還是可以看到很多參數下的情形。

而物理學對於天文最重要的意義在於，天文學需要藉助物理學理論來理解看到的東西，以及推演一些看不到的東西，最終來理解各種天文現象，理解我們這個宇宙。

同時，天文觀測技術的提高也依賴於物理理論的指導。更好的設備能夠看到更豐富的現象，進而為了理解這些現象而對物理學提出更大的挑戰。

所以其實是一種相互促進的關係，二者的發展密不可分，都對對方發揮了極其重要的作用。

天體物理是物理學的一個分支這是無疑的。天體物理的研究對象小到行星，衛星，大到恆星，星系團。天體物理又是一個交叉學科它需要天文觀測結果作為佐證，需要理論物理建立基本模型，同時還需要較強的數學和計算機的水平去實踐理論模型。以前由於觀測數據的不精確和計算手段的落後使得天體物理只能去解釋最主要的現象，例如計算軌道，周期，質量，溫度等等，而天體演化又是包含非常多物理現象，例如輻射，衝擊波，電磁力，核反應等等。這是的原始的簡單的模型不能很好解釋現象。因此天體物理在以前不是那麼受到重視。隨著觀測結果越來越精確，計算機越來越好，現代天體物理可以包含進越來越多的物理性質，也能得到更多好的數據，因此現在模擬天體物理問題往往是儘可能多的包含物理進去，比如電磁力，流體模型，相對論模型，輻射，散射，核反應等等。所以，天體物理作為物理的一個分支將越來越多的包含其他的物理進來。

謝邀！由於我對天文學不算很熟悉，我也就表達一下我個人的想法，如果有欠妥，請各位大神指正。
我一直認為天文學是物理的一大應用學科。不像生物，化學等其他自然科學，天文學的大部分結論和觀測結果可以由物理定律直接發展出來。然而化學等其他自然科學無法像天文一樣較為直接的由物理髮展出來。有許多物理在天文學中的應用：最簡單的就是高中經常用衛星的軌道來計算行星的密度等等；luminosity distance的提出也是來自於輻射的能量守恆；還有就是廣義相對論和統計力學預測了宇宙微波背景輻射和通過如今的背景輻射反推宇宙開始的情景。
再就是物理學預測一些未被發現的天文現象，比如我們組在模擬的帶磁雙中子星的磁空氣動力學問題。這個系統比雙黑洞要複雜許多，而且它產生的引力波形也與雙黑洞不一樣。我們認為最近發現的引力波來自於雙黑洞，主要也是因為引力波的波形。下面我放幾張我們做的圖：

紫色的是中子星，白色的線是磁場線。左邊的顏色條是標記的物質密度。

隨著引力輻射，兩顆中子星的距離減小，然後由於強大的潮汐，中子星被拉長了，原來的dipole狀的磁場也被扭曲了。

中子星最後融合成黑洞。中子星融合時拋出了許多物質，一部分形成了這個黃綠色的disc，一部分隨著jet被拋了出去。綠色的箭頭是物體被拋出的速度。磁場也由於物質的拋出，變成了螺旋形，形成了jet的形狀。

遠觀。

這是在融合過程中產生的引力波。（求不吐槽配色）

雙黑洞的引力波並不一樣如下圖

還有許多物理學在天文和宇宙學裡應用的例子，我就不一一列舉了。

同時呢，天文學又是物理學的發展動力。物理學有許多知識是無法單一的從地球上獲得的，我們必須仰望星空。因為地球上實驗的能量級是十分有限的，而宇宙中有著高能量和大質量的相互作用，所以宇宙會給物理學提供大量素材。比如最開始牛頓引力的發現就來自於開普勒40年的天文觀測結果，愛因斯坦的廣義的正確性也來自於水星進動、光路彎曲、引力波的陸續發現等等。
再有就是天文觀測發現天體繞中心天體運行速度高於物理預測值，讓人們引入了暗物質。宇宙的加速膨脹，又不得不讓人引入暗能量。暗物質暗能量都是天文和物理學中的重要概念。他們不僅要求物理學家去探索這種物質也可能在提示我們要對廣義相對論做適當的修改。而暗物質和暗能量的發現或者對廣義相對論的修改都有可能是統一量子場和相對論的重要基石。也許我們又將目睹天文學是如何再一次對物理進行質的改進。

天文學作為人類最古老的自然學科，啥時候要成為物理下屬了？
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講道理，我們連單位都不一樣好吧。誰在天文上用公里和光年啊，我們用天文單位和秒差距好吧。誰在天文上用千克和噸啊？我們用太陽質量好吧。誰在天文上用坎德拉啊？我們用星等好吧。等等，期刊也不一樣好吧？我們有自己的APJ，AA，MNRAS好吧。地球上鼎鼎大名的物理研究所星羅棋布，可是誰人不知NASA啊？沒錯，學物理會知道黑洞，知道CMB，知道哈勃流，可是天上黃道星座背得不一定比某些小女生全吧？天上的二十一顆一等星加五大行星不一定能夠一一指出來吧？哪天去看流星雨也不一定知道吧？

誠然，對現代天文學來說，物理是非常重要的。沒有物理基礎，天文上面的現象都很難解釋的。可是學物理的不要老想搞大新聞，動不動吞併一個學科。學科之間從來都是平等的，根本沒有隸屬和高低之分。更別提鄙視鏈了。做學問的何必在乎誰是最牛逼的學科呢？古人說「上知天文」，只不過是形容知識的深度和廣度而已。現在的計算機技術，材料學，自動化的發展，對古人來說何嘗不是如天文現象一樣不可思議？

之所以答主會覺得天文和物理之間關係如此緊密，恰恰說明了天文在今天是小眾學科。沒錯，很多的天文專業都是依賴物理系而建立，最主要的原因是因為天文應用面太窄。如果人類能輕鬆穿行宇宙，那麼如何開發某種天體的能源就會成為顯學，應用多自然工作多，也就能單獨出去。古代的天文專業有很強烈的宗教和神學因素在內，那時候天文是貴族學科。而現代的天文專業更多的是為了滿足人類興趣和物理研究需要，和物理的關係緊密自然很正常了。
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天文學和物理學本質上還是兩門不同的學科，只不過現代天文學和物理學高度重合，天文學依賴物理的理論來解釋天體現象，物理學依賴天文學的觀測結果來完善理論。二者是戰友關係，而不是隸屬！

嚴格意義上，很大部分天文學內容僅僅把物理作為理論指導。比如對於望遠鏡，光學理論是基礎，但是磨鏡子，做CCD，射電天線陣列，望遠鏡機械結構等等，這些都是類似其他工科一樣，部分依賴物理基礎，但是絕大多數都是工程實踐，一點點試出來的。其實，很多的天文學家更希望多懂點計算機基礎。好多天才的程序員對於天文學家的幫助不是一點半點。

而且天文學一個和其他學科很本質的區別，就是觀測是天文的基礎，而觀測技術和觀測方法本身也是門很繁雜的學科。現在很多觀測項目就是觀測天區，找目標源，測光譜等。這些天文學經典內容從哥白尼，伽利略時代過來的四五百年內沒啥大的變化。天文學說白了就是看天體，是被動的觀察，往往需要作統計來總結規律。

而物理，從初二第一節課大家就已經知道物理是實驗科學，任何站得住腳的理論往往要設計實驗來驗證。

「現在的天文學中，天體物理占的比重極大，「純粹」的天文學已經很少了」
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很遺憾，現代天文學純粹天文的仍然不少，應該說反而更多。其實現在理論對天文來說不是最大的瓶頸，觀測才是。。。火熱的系外行星仍然在被孜孜不倦的探索。數以百計的望遠鏡長年累月的日夜巡天，智利的ALMA天天跟著星月升落搖晃著她們好奇的腦袋，哈勃在太空盯著遙遠的星系默默積攢著橫跨過上百億光年的光子。。。而未來，夏威夷三十米望遠鏡已近完成，哈伯的繼任者韋伯馬上上天，貴州的超級巨眼即將初睜朦眸，澳洲的平方千米陣列「大軍」已吹響號角開始集結。事實上現在的觀測結果對於我們理解宇宙還遠遠不夠，我們更想知道這個宇宙的細節。。。

「天體物理、宇宙學在物理學中的重要性也越來越高。」
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天體物理當然是物理的分支，她本質上是用物理來解釋天文現象。現代的物理學發展到耗費幾十億刀建立加速器才能發現新粒子的地步，大家自然要想辦法開拓新領域。天體物理也是最近幾十年才如火如荼的，本質上得益於現代物理學的發展使得研究這些天體成為可能，也正好是天體物理能夠在地面做不到的條件下檢驗物理理論的正確，比如宇宙學，黑洞，引力透鏡檢驗相對論。極高能射線檢驗粒子模型，才迎來了越來越多的重視。

但是天體物理並不是天文學的全部，第一手的觀測資料才是天文學的根本。為什麼現在天體物理這麼火熱，是因為我們的觀測資料極大的豐富了，所以對於很多的天文現象有足夠的例子去檢驗理論的正確。誠然，天文學有很多例子是理論指導觀測，比如廣義相對論預言的黑洞，引力波等等。

但是更多的還是有了觀測基礎才帶來之後物理的研究：哈勃流推翻了廣義相對論中無意義的宇宙常數，超新星觀測又把宇宙常數找回來。CMB來自於兩個不懂天體物理的工程師的無意發現。中子星在射電波段那心跳似得規律信號一開始被當作外星人發出的聯絡信號。引力透鏡是物理先預言出來，但是天文學家利用引力透鏡，反而發現了暗物質存在的事實證據。種種事例，說明天文學中觀測和物理是相輔相成的，並不是物理就是全部。

至於宇宙學，這個廣義上是哲學，物理，天文三家共同討論的學科。本來宇宙學是哲學的老本行，只是現代天文技術和物理理論的發展使得宇宙學從一種哲學思辨變得可以被研究和討論：至少在可觀測宇宙這個範圍內，天文學家已經有信心在未來能夠找到其中所有的星系。然而，你所理解的物理學的宇宙學和天文學研究的宇宙學仍然是兩個概念。
物理學家希望知道宇宙為何誕生，時空的本質是什麼，為什麼會有大爆炸，能否通過和微觀物理結合來找到宇宙演化的根本。這種意義上的物理宇宙學家，要麼是在日內瓦的群山之下用大型粒子加速器來模擬宇宙大爆炸之初，要麼是在加利福尼亞的海灣之濱用數學公式討論著時空的本質結構。
而對於天文學家不僅僅關心這些，我們還關心宇宙在大爆炸之後的演化，如何從一個均勻的宇宙，發出全天大體一致的CMB，而後從一個個微小的密度漲落，演化到後來的涇渭分明，有廖無一物，空空如也的「空洞」，也有星系扎堆，密集成團的「長城」，並交織成一張宇宙之網的結構。在這裡，天文學家不僅僅用複雜的物理公式推導，也不僅僅用望遠鏡一遍遍的遙窺世界之邊，也還會用超級計算機模擬這個宇宙的演化。

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現代科學的宗旨是為了探索這個世界的真諦。物理學和天文學的聯合，本質上是大勢所趨。但是僅僅以為掌握了物理等於掌握了天文那就很好笑了。沒有天文觀測，物理學家在目前條件下怎麼做實驗也做不出暗物質暗能量的。同樣沒有物理預言，天文學家也不會想到宇宙中還有黑洞這種本質上無法直接觀測的天體。

就算是天文學內部，觀測和理論也不是全然相同的，理論和觀測往往是兩個圈子。好多理論學家連銀河系中心在哪兒都不知道，他們往往抱怨觀測結果多麼糟糕，卻不知道實地觀測有多麼苦逼，往往準備幾個月，熬了幾天幾夜，辛辛苦苦的結果卻因為天氣或其他原因要麼無法觀測，要麼數據完全無用。而理論學家往往嘲笑觀測者拿著幾個似是而非的例子就想得出結論，而且只注重現象而不清楚內在物理過程，這其實一點用也沒有。～

還有一點，天文學有一點和化學很像，在很多地方都有近似，經驗公式什麼的。記得有人說過，天文學家往往不關心具體的數值，只在乎數量級。。。如果拿物理那種精確到小數點後十位的理論來套用天文，有處女座情節的估計得瘋了不可。

況且，現在的物理學模型和觀測結果也有很多有出入的地方，在今後也是兩個學科共同要探討，共同努力的方向～

～5.22再次修訂～

天文學是不是物理學的一部分
騷年你這是在引戰啊……

謝邀。本人才疏學淺，只能對這個問題給出自己淺薄的回答了。
先表達一下對於「化學是否會變成物理學的一部分」這個問題的觀點，我想引用霍金著作《大設計》里的觀點：化學是一門有效理論；因為我們無法用很多很多量子力學的方程來描述一個化學反應的過程，因而我們需要化學這樣一門有效理論來從宏觀上描述化學反應。所以就目前而言，化學並不能被統一到物理中，也沒有意義。如果要談及終極理論的（the theory of everything），是否在統一量子力學和相對論等等時統一統計物理、化學、心理學，我無法給出回答。
現代天文學和物理學的關係是很緊密的，但是按照題主的意思，個人覺得應該討論的是宇宙學的範疇，囊括了對整個宇宙演化、時空結構、天體物理進行的研究，這無疑是基於廣義相對論和量子力學的，在現在又產生了超弦理論、M-理論來闡釋宇宙演化早期的對稱破缺機制、黑洞、高維空間等等問題。宇宙學是天文學與物理學的交融。從宇宙學向基礎理論走就會走到物理學，走向相對論、量子力學、量子場論、超弦理論，向天體現象走就會走到天文學，走向星系演化、超新星爆炸、黑洞。

現代天文學可以看成是物理學的一部分，就像凝聚態物理、材料物理，等等是物理學的一部分一樣；你總不能說做物理實驗的人不是在做物理吧；觀測天文學之於天文學就好比實驗物理之於物理學，是以天文現象作為觀測對象，只不過——除了極少例外情形——不能操縱觀測對象罷了。

現代天文學研究幾乎用到物理學所有領域的知識，從極小尺度（粒子物理、核物理、原子分子物理），到中等尺度（材料物理，固體物理，流體力學，物理化學），到極大尺度（時空的大尺度結構）。

現代天文研究是某些物理現象的獨一無二的實驗室。宇宙提供了最極端的物理環境（極高溫和極低溫，極高密度和極低密度，極強的引力，極長的時間，極大的空間，以及極強的高能粒子流），其中許多在地球實驗室是很難或者不可能重現的。

現代天文研究涉及到大數據處理、大規模數值計算、儀器設計製造，大工程管理（大型望遠鏡的設計製造以及面向全球研究人員的項目安排）、野外作業（天文觀測往往都在亘古無人之處），可以說是綜合性最強的一個學科。同一個人涉足全部這些並不奇怪。

數學是火，點燃了物理的燈；
物理是燈，照亮了天文的路。

什麼時候「純粹」的天文學已經變得很少了……測量才是天文的大頭好嗎。

其實學科分類這件事情真的沒什麼意義啊。講真，用廣泛化一點定義，所有學科都是物理學，但是這沒什麼意義。甚至所有學科都是高能物理（如果你相信還原論），凝聚態不過是把能標降了一點，化學也是，再降一點能標就到了生物，然後再降就到了社會學，經濟學……
物理本來就是研究萬物規律的學科對吧
但是這樣有什麼意義呢，非得爭論一個誰更原始似的。
要知道我們為什麼要分學科，因為人的精力是有限的。學科的分化是為了研究人員的培養和交流。如果一個領域足夠龐大，其間相互關係足夠強烈，那麼我們就可以分化出一個學科，以方便這一方面理論的發展。
現今科學發展，越來越進入了一個交叉學科的過程，各個學科之間的分類都變得不是那麼明顯了。而我們發展科技的最終目標，其實就是把各個分支全部整合到一起。現在看來你覺得好像這個就是物理了，那你也可以說是，但是就是一堆撕逼罷了……

用網路的模型來理解一下：

這是一個科學引證網路的社團劃分[1]，我們可以到看科出現了一些較大的社團，我可以看出其就是一些定義的很傳統的學科。這些學科之間有很多小的學科（有的格點小但是倒不是小學科……這張圖就看看而已吧，隨手從最近看的文章裡面扣下來的，並不是一個完整的引用網路，而是以分子生物作為基礎的）。
所以我們現在的學科劃分，完全可以用網路模型做到well-defined（定義良好）。我們可以去檢測其社團結構，然後對把一些大的社團編上名字。
在起初，社團之間是相互獨立的，然後隨著科學的發展，有了越來越多的聯繫。那麼未來應該如何呢？我想科學發展到最後，我們無法再合理地對這個網路劃分出社團結構。嗯，學科不存在了，然後你還是可以撕逼一下到底是誰最後一統的江湖。
不過，真的有意義嗎？
說起來現在為什麼糾結這種問題……想來一是有人閑來無事兒，二是行政管理之爭吧。

引用：
1. Rosvall, M. Bergstrom, C. T. Maps of random walks on complex networks reveal community structure. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.105, 1118–23 (2008).

感覺大部分回答都沒答到點子上， @凌晨曉驥講了半天區別和不同但沒說清楚根本原因。
天文學和物理學是近現代學科分類的結果，200年前基本上大部分自然科學是沒有這麼細緻的分類了。大部分都是在自然哲學一個大類別下。現在的學科分類是由逐步發展而來的，有歷史原因，所以並不是完全科學合理的。

現有的學科分類基本都是以研究對象來分類，比如物理學，化學，生物學，天文學，地球科學，地質學，海洋學。甚至工程學科如，材料，計算機之類的。這裡面除了物理和化學，其實其他自然科學都是有比較清晰明確的研究對象的，基本上可以指定到具體的事物上。比如天文學是指地球外，宇宙空間的規律，生物學是研究生命物體的活動和規律的。

物理和化學的研究對象就沒有這沒清楚明了，因為這兩個學科的研究對象基本上包含了所有物質。應該說他們研究的是自然物質運動和變化的規律。具體來說，發展早期，物理是從比較直觀的現象開始，物體運動，延伸到電流的變化。化學是從鍊金術發展的，開始去世從一種物質變成另一種物質，而物理研究的變化，看上去物質是沒有本質變化的。到當代來講，化學一般是指物質分子間的變化規律，物理一般是力，熱，光，電。但到微觀領域，支配物質的變化的規律，是相關聯甚至統一的。在實際發展中，現在從屬於物理的跟多理論也是物理學家和化學家共同發展出來的。比如，盧瑟福因為原子的裂變拿了化學獎，鮑林擁有物理化學和數學物理博士，密度泛函理論廣泛的引用於化學方面的計算。

所以說物理和化學研究的是相對更普遍的一般物質的規律，又因為歷史悠久，其本身也包含和使用了更多系統和細緻的研究方法和研究工具。天文學和物理學雖然是不同的大的學科分類，但兩者的分類思路其實是不太一樣的。天文學是研究特定的對象，而物理學是研究特定的一類規律。和海洋生物學這種不同，兩者的交叉子學科的含義也有區別，比如天體物理學是用物理學的方法研究天體，而海洋生物學，是指研究海洋中的生物。相似還有地球化學，是用化學方法和理論研究地球。

所以說到結論，天文學當然不是，也不會成為物理學的分支學科，兩者的分類的思路都是不同的。天文學是對特定對象的研究，物理學是對物質一類普遍規律的研究。我們當然可以把它們歸在一類，但沒有意義，學科分類本身就是為了更細緻的研究自然界的規律。天文學和物理學的研究關係確實非常緊密，但物理學本身就和大部分自然科學有聯繫，只是程度不同，就算和生物相關的還有生物物理哪。

謝邀*^_^*
寬泛點來說，任何學科都是物理學的分支，物理是所有自然科學的基礎。
現代天文學也不例外，它是用物理學的理論來解釋天體的運行、演化等等問題。
學的東西多了會發現，各學科之間的界限是很模糊的，就好比彩虹的顏色，一開始我們人為把它分成7種，而實際上彩虹的光譜是連續的，顏色間的過渡是很平滑的，你可以想分幾種色就分幾種色。
不知我的回答令您滿意否

如果說天文學是物理學的一個分支，那我可以說金融學也是數學的一個分支

天文學和物理學聯繫的相當緊密。
　　天文學是一門獨立的基礎學科，並不被物理學所包含，只是很多地方會用到物理，有「天體物理」等交叉學科，天文學是研究宇宙空間天體、宇宙的結構和發展的學科。內容包括天體的構造、性質和運行規律等。主要通過觀測天體發射到地球的輻射,發現並測量它們的位置、探索它們的運動規律、研究它們的物理性質、化學組成、內部結構、能量來源及其演化規律。

他們之間的關係是相輔相成的，通過天文學來發展物理學，通過物理學來研究天體規律

怎麼最近好多天文的，像這種冷門又看不到明顯經濟效益的在中國很難火起來，整個社會都有一種向「錢」看的趨勢，能夠真正靜下心來的太少了。向馬雲，王健林一樣的商人確實太顯眼，帶給現在的年輕一輩太多衝擊。並沒有針對說哪一種更好，只是好多人受到了各種各樣的壓力，可能被迫做出了自己的選擇。世界這幾年的發展和過去這麼多個世紀的發展相差太大了，真是目瞪口呆。

所有科學在往終極發展都會趨於一體

無中生有，要麼無，要麼有，有就是有物，研究物的一切原理現象都可以稱做物理，這是大物理範疇。可細分為小範疇的數理化生物天文等等。

天文學是爺爺輩的了，物理學還比較年輕。天文和數學差不多發展起來較早

比如一下宏觀物理，就需要天文學家和天文愛好者去觀察，在把一些信息傳輸給物理學家，可以說是宏觀物理學的眼睛。

用天文現象去出物理考試的題

天文學和物理學一樣，都是一門重視實驗和觀測的學科。人類有了自我意識後就開始仰望星空，從那時起，就有了最早的天文學，那時的人們管它叫星象。天文學重視觀察，而物理學則為天文觀測提供了理論依據和參考。反過來，天文觀測的結果會驗證天體物理中的理論部分。

物理學中主要是萬有引力與航天部分與天文學聯繫較緊密