천문학(Astronomy)의 대상 및 기원
천문학의 기원과 역사는 인류가 고대로부터 천체를 관찰하고 연구해 왔기 때문에 수천 년 전으로 거슬러 올라가며, 별, 행성, 혜성, 은하 등 천체와 우주에서 일어나는 현상을 과학적으로 연구하는 학문입니다. 우주에서 일어나는 현상이란, 초신성 폭발, 감마선 폭발, 준항성체(quasars), 은하핵(blazars), 퇴화된 중성자 별(pulsars) 및 우주 마이크로파 배경 복사가 포함됩니다. 보다 일반적으로 말하면, 천문학은 지구 대기권 밖에서 발생하는 모든 것을 연구 대상으로 합니다.
천문학은 그것의 기원과 전반적인 진화를 설명하기 위해 수학, 물리학 및 화학을 사용하며, 초기 관찰과 신화적 해석에서 경험적 증거와 기술 발전에 힘입어 현대 과학 분야로 발전했습니다. 전문 천문학은 관측 분야와 이론 분야로 나뉘는데, 관측 천문학은 천체 관측을 통해 데이터를 수집하는 데 중점을 두며, 이론 천문학은 천문학적 물체와 현상을 설명하기 위한 컴퓨터 또는 분석 모델의 개발을 목적으로 합니다.
천문학의 기원은 메소포타미아, 이집트, 그리스, 중국 등 고대 문명의 천문학 관행에서 찾을 수 있습니다. 이러한 초기 천문학은 주로 종교, 농업 및 항해 목적으로 천체의 움직임을 추적하는 관측 기술을 개발했습니다.
고대 천문학
고대 천문학은 육안으로 볼 수 있는 물체의 움직임을 관찰하고 예측하는 것만으로 이루어졌습니다. 그러나, 이집트, 메소포타미아, 그리스, 페르시아, 인도, 중국 등 문명이 발전하면서 천문대를 이용하였고 우주의 본질에 대한 생각이 발전하기 시작했습니다. 이러한 관찰을 통해 행성의 운동에 대한 초기 아이디어가 형성되었고, 우주에 있는 태양, 달, 지구의 본질이 철학적으로 탐구되기 시작했습니다.
메소포타미아에서 바빌로니아인들은 점토판에 별과 행성의 위치를 기록하여 천문 관측을 체계적으로 기록하였으며, 가장 빨리 천문 달력을 개발하고 이를 사용하여 일식 및 행성의 움직임과 같은 천체 사건을 예측했습니다. 또한 이집트의 천문학자들은 별에 대한 많은 관찰을 하였으며, 천문학적 정렬을 이용하여 기자의 대 피라미드와 같은 구조물을 건설했습니다.
고대 그리스와 헬레니즘 세계에서도 천문학이 크게 발전하였는데, 그리스 천문학은 처음부터 천체 현상에 대한 합리적이고 물리적인 설명을 추구하였습니다. 아리스토텔레스와 프톨레마이오스와 같은 철학자들이 우주에 대한 이론과 모형으로 서양 천문학의 기초를 놓았는데, 아리스토텔레스는 지구를 중심으로 하고 동심원을 이루는 천체들로 둘러싸인 우주의 지구 중심 모델을 만들었습니다. 또한 기원전 3세기 아리스타르쿠스(Aristarchus)는 달과 태양의 크기와 거리를 추정하고 지구와 행성이 태양을 중심으로 회전하는 태양계 모델을 제안했는데, 이것이 오늘날 태양 중심 모델이라 불리는 것입니다.
고대 중국의 천문학자들은 상세한 별 목록과 연감에 천체 현상을 기록하였는데, 이는 농업 계획과 점성술 목적으로 사용되었으며 또한 혜성, 초신성 및 음력 연구에 상당한 공헌을 했습니다.
중세 천문학
이슬람 세계와 세계 곳곳에서 천문학 지식이 번성하였는데, 이슬람 세계에서는 9세기 초 최초의 천문대가 출현하였으며 964년에는 페르시아 무슬림 천문학자가 은하계에서 가장 큰 은하인 안드로메다 은하계를 발견한 내용을 그의 저서에 기록하였습니다. 또한, 알 바타니(Al-Battani)와 알 비루니(Al-Biruni) 같은 학자들은 관측 천문학과 삼각법 분야에서 상당한 발전을 이루는 등 이슬람 천문학자들은 고대 그리스 문헌을 보존하고 번역하여 르네상스 시대에 천문학 지식을 유럽으로 전달하는 데 많은 기여를 했습니다.
유럽의 르네상스는 16세기에 태양계의 태양 중심 모델을 제안한 니콜라우스 코페르니쿠스와 같은 인물과 함께 천문학에 대한 관심이 다시 부흥하는 계기가 되었습니다. 코페르니쿠스 모델은 이후 요하네스 케플러(Johannes Kepler)와 갈릴레오 갈릴레이(Galileo Galilei)의 재정립 과정을 거쳐 지구 중심 우주관에 이의를 제기하고 현대 천문학의 기초를 마련했습니다. 이 시기 로마 카톨릭 교회 역시 천문학 연구에 많은 재정적 사회적 지원을 제공했는데, 그들의 동기는 부활절 날짜를 찾는 데 있었습니다.
과학 혁명 시대의 천문학
17세기에 아이작 뉴턴은 반사 망원경을 개발했으며, 이를 이용하여 천체 역학과 중력의 법칙을 발견하였으며 마침내 행성의 운동을 설명한 최초의 천문학자가 되었습니다. 망원경의 크기와 품질이 향상되면서 더 많은 발견이 이루어졌는데, 금성의 상(phases), 목성의 위성, 달의 분화구에 대한 갈릴레오의 관찰은 태양 중심 모델에 대한 증거를 제공하여 코페르니쿠스의 혁신적 제안 확인하였습니다.
천문학의 중요한 발전은 분광기와 사진을 포함한 새로운 기술의 도입에 의해 이루어졌는데, 이를 통하여 태양 스펙트럼에서 약 600 개의 띠를 발견하였습니다. 또한 별은 지구나 태양과 유사하지만 온도, 질량 및 크기의 범위가 넓다는 사실도 입증되었습니다. 20세기 들어 우주 망원경과 전파 만원경의 개발과 같은 기술적 진보로 인해 지구 은하계인 은하수가 자체 별군으로 존재한다는 사실과 또 다른 "외부" 은하계의 존재를 입증하였으며, 그러한 은하계가 소멸되는 현상은 우주 팽창 이론으로 이어졌습니다.
오늘날 천문학은 별과 은하의 형성부터 외계 생명체 탐색에 이르기까지 다양한 현상을 연구하는 천문학자들과 함께 과학 탐구 분야로 자리매김하고 있으며, 우주 탐사선, 분광학, 컴퓨터 시뮬레이션을 포함한 첨단 기술을 사용하여 우주를 탐험하고 우주의 기원과 진화에 대한 부분까지 그 영역을 넓혀가고 있습니다.
