天体物理学
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当你抬头看一颗星时，你看到的是一束微弱的光点，它离开光源已经过了数年、数百年，甚至数百万年。你无法飞到那里取样，也无法对它做实验。天体物理学是这样一门科学：它把我们在地球实验室里检验过的同一套物理定律——引力、光、热、原子和气体的行为——拿来推断那些遥远天体由什么构成、有多热、如何运动，以及如何诞生又将如何死亡。
更确切地说，天体物理学就是把物理学应用到宇宙上。它追问“为什么”和“怎么样”：恒星为什么发光，星系为什么能维系在一起，黑洞怎样形成。它通常区别于观测天文学——后者是细致测量并编目天空中事物的技艺——也区别于宇宙学——后者研究作为整体的宇宙，包括它的起源、大尺度结构和命运。实际上三者大量重叠：天体物理学家用观测作为证据，又为宇宙学提供素材，但天体物理学的标志性动作，是用物理定律去解释宇宙，而不只是描述它。
这之所以重要，是因为关于太阳系之外宇宙的几乎一切，我们都来自光，而天体物理学正是把光转化为理解的那道工序。一段星光的光谱，借助原子物理来解读，就能告诉我们恒星的成分、温度和速度。一个星系的运转，借助引力来解读，就会揭示看不见的暗物质。天体物理学对自身的局限诚实以待：我们无法重演一颗恒星的诞生，于是从大量处于不同阶段的例子来推理，并在某个结论只是模型而非定论时坦白说明。
一位19世纪的化学家发现，加热的钠气会发出某种精确的黄色光。后来天体物理学家在太阳的光谱中看到同样的黄色谱线时，便断定——无需亲临——太阳含有钠。这一跳跃，把实验室物理用到一颗恒星上，正是天体物理学的精髓。
天体物理学通过把地球上检验过的物理用于天体之光，来解读遥远天体。
天体物理学不等于占星术。占星术是一种声称星辰影响人事的信仰体系；天体物理学是一门解释星辰本身、以证据为基础的科学。