地理观测
“咱们连太阳系都不出去，为什么就能知道太阳系以外的事？”
首要，地理学家只能靠望远镜去勘探。具体来说，世界中许多天体都会宣布光，这些光子会来到地球上，然后被望远镜接纳到，这个进程和人用眼睛看东西一个道理，人之所以能够看到的东西，正是这个东西要么本身发光，要么发射光到人眼里。
不过，现在射电望远镜和人眼看东西仅有不同的是，人只能看到可见光，而射电望远镜能看到的频谱要比人类的宽得多，这样就能够接纳到更多不同的光，而这些光其实便是信息。
而太阳系外的恒星等一些星体也是会宣布许多的光子，其间就会有一些光子是会来到地球让人类的望远镜所观测到的。即使是用肉眼来看天空中许多的星体，这傍边大多数都是太阳系外的恒星宣布的光辉。有个“可观世界”的概念其实便是说，人类能观测到的规范是直径930亿光年的规模。其间922亿光年是能够经过接纳电磁波（光）获取到，而8亿光年是能够经过接纳引力波来获取到，加起来便是930亿光年。
咱们要知道的是，人能看到的最暗的光，也至少要让视网膜在1分钟内承受3万个光子。可是，地理学观测可就没有那美好的工作了，地理学的观测能接纳到的光子数几乎少得不幸，前几年钱德拉塞卡望远镜观测到了一次超新星迸发，
在长达6小时的观测时间内，钱德拉塞卡望远镜只接纳到了139个光子。但便是这139个光子，地理学家就揣度出了许多信息。比方：这次迸发开释出了许多的金属钛，这些钛的质量相当于115个地球的质量。
再比方：前段时间特别刷屏级的黑洞相片，这张相片接纳到的信息也是极端有限，只要几十微角秒的巨细。相当于咱们站在地球上去看一个月球上的苹果，假如直接看，底子是什么都看不到的，依照正常来说，它其实只要半个像素的巨细。
也便是说，其实地理学能接纳到的信息是少之又少的，所以在这样的情况下做研讨，要用到的方法就和其他的学科不太相同。
模型思维
这其实涉及到地理学家做研讨时的范式。咱们都知道物理学家、化学家、生物学家做研讨其实是非常谨慎的，要求充沛的依据，并且还要试验是能够复现的。物理学家、化学家、生物学家之所以能够这样去做研讨是因为，他们能获取到的信息满足充沛，他们是在满足信息量的基础上去做研讨的。可是地理学家是做不到的，他们能获取到的信息如此至少，你总不能指望着把整个天球固定住放到地球上让地理学家好好瞧瞧。
仍是说前段时间黑洞相片，假如依照物理学家、化学家、生物学家研讨范式来看，这个相片完全是不能当成靠谱的信息源，更不会选用。因而，地理学需求的一种全新的“思维方法”来做研讨。
所以，地理学家阅历2000多年，开展出了一套“思维方法”，咱们能够称之为：模型思维。
就比方说，研讨世界的模型，最早人类开展出来的是“地心说”模型，然后是“日心说”模型。
到了现代，最早有稳恒态模型，然后是大爆破模型。
而现在呢？这个模型变成了ΛCDM模型，翻译过来能够了解成“暗能量-冷暗物质模型”，
就拿从世界大爆破模型到ΛCDM模型的演化来说，这傍边科学家经过研讨1a型超新星发现了世界正在加快胀大，其实原本的世界大爆破无法解释世界平整性问题，以及星系周围恒星系为什么跑这么快等问题，所以结合观测以及理论物理学的开展，构建出了新一代的模型。
除了ΛCDM模型，咱们还有规范太阳模型、恒星演化模型等等。
所以，地理学的观测数据尽管不行足够，可是使用模型系统作为弥补，然后把每一个观测和模型进行相关，集腋成裘，让模型系统愈加老练和完好。经过这样的方法，就能够用很少的数据撬动许多不知道的信息。之前提到的黑洞，仍是超新星爆破，其实都是运用到了这个方法。有了这个方法，让地理学家知道了世界的年纪大概在138年亿岁，并且能知道许多世界曩昔的前史。
所以，某种程度上说，地理学研讨就像侦察破案相同，经过蛛丝马迹复原案情的原本相貌。
