목차
● 천문학의 어원과 용어
● 천문학과 천체물리학
● 천문학의 기원과 역사
천문학의 어원과 용어
천문학 또는 천체학은 행성이나 별, 은하, 혜성과 같은 천체와 지구 대기의 바깥쪽으로부터 비롯된 현상을 연구하는 자연과학분야입니다. 우주의 시작 및 진화, 물리, 천체의 운동, 화학, 진화, 기상등을 그 연구 대상으로 합니다.
역사적으로 천문학은 천문항법, 역법, 점성술까지 수없이 많은 분야를 포함하고 있습니다. 천체의 움직임에서 가장 큰 비중의 힘은 중력이므로 일반 상대이론을 많이 이용합니다.
20세기에 들어서 천문학은 이론분야와 관측분야로 나뉘는데 이론분야 천문학은 천체와 천문학적 현상들을 컴퓨터나 해석적인 방법으로 설명하는 모형을 세우고, 관측분야 천문학은 천체에 대한 자료를 얻고 물리적으로 분석하는데 그 초점을 두고 있습니다.
천문학의 astronomy 영어 낱말은 별을 의미하는 그리스어 astron과 문화, 법칙을 뜻하는 nomos에서 유래되었는데, 문자 그대로 별의 법칙 또는 별의 문화를 의미합니다. 천문학은 인간의 사건이 천체의 위치와 연관이 있다고 주장하는 믿음체계 점성술학과는 혼동되어서는 안 된다. 두 개의 분야가 공통된 근원을 공유함에도 불구하고, 그 두 분야는 이제 완전히 구별됩니다.
천문학과 천체물리학
통상적으로 천문학(astronomy)과 천체물리학(astrophysica)은 같은 의미로 쓰입니다. 사전적 의미에 따르면 천문학은 지구 대기 밖의 물체들의 화학, 물리적 성질을 연구하는 학문이고, 천체물리학은 천문학의 한 분야로 천체 및 천문현상의 운동학적, 물리적 특성을 연구하는 분야입니다. 천문학 개론서인 "물리적 우주(The Physical Universe)"에서처럼 천문학은 천체, 우주, 천문현상을 정성적으로 기술하는 분야를 의미하고, 천체물리학은 이런 대상을 보다 물리적으로 이해하고 해석하는데 중점을 둔 분야를 의미하는데 쓰이기도 합니다. 그러나 측성학 같은 전통적인 천문학에 가까운 분야도 있는 반면, 대부분의 현대의 천문학 연구는 물리와 관련된 주제를 다루고 있으며, 실제로는 천문학은 천체 물리학으로 불릴 수 있습니다. 여러 곳의 대학이나 연구소에서는 주로 역사적인 이유나 구성원들이 가지고 있는 학위 등에 따라 종종 천문학과나 천체물리학과라는 용어를 사용하기도 합니다. 예시로 천문학과가 역사적으로 물리학과와 같이 붙어 있었다면 주로 천체물리학이라는 용어가 주로 사용됩니다.
세계적으로 유명한 천문학 저널로는 미국의 천문학 저널( The Astronomical Journal), 천체물리학 저널(The Astrophysical Journal)과 유럽의 천문학과 천체물리학(Astronomy and Astrophysics) 저널이 있습니다.
천문학의 기원과 역사
천문학은 인간이 하늘에 관심을 가지게 되면서 동, 서양에서 가장 먼저 태동한 학문 중 하나입니다. 동, 서양을 막론하고 농사와 날씨 예측 그리고 지리, 해양 관측과 측량이 주요 동기라고 할 수 있습니다. 어떤 지역에서는 스톤헨지처럼 천문학적 목적을 가진 것으로 추정되는 거대 유적이 건설되기도 했습니다. 제사와 같은 종교적 목적 이외에도 이런 천문대들은 1년의 길이를 측정하거나, 매년 일정한 시기에 농사를 짓고, 수확을 하기 위해 하늘을 관측하는데 쓰였을 것이라고 추정됩니다.
망원경이 발명되기 전까지는 천문관측은 높은 건물 같은 곳에서 맨 눈으로 이루어졌습니다. 그러나 문명이 발전하면서 메소포타미아, 이집트, 중국, 인도, 그리스, 마야 문명 등에서 천문대가 만들어졌으며, 우주의 본질에 대한 탐구가 시작되었습니다. 초기 천문학은 오늘날 측성학으로 알려진 하늘에서 행성과 별들의 위치를 측정하는 것이 대부분을 차지하였습니다. 이런 관측으로부터 행성의 움직임, 태양, 지구, 달의 본질에 관한 연구가 시작되었습니다. 이때에는 지구가 우주의 중심이며 태양과 달은 지구를 중심으로 공전하고 있다고 믿어져 왔습니다. 이것을 두고 지구중심설, 천동설, 프톨레마이오스 모형이라고 부릅니다.
역사적으로 중요한 사건 중의 한 가지는 바빌론에서 수학, 과학적 천문학이 시작된 것입니다. 예시로 바빌론 천문학자들은 월식이 사로스라는 주기를 가지고 반복적으로 일어난다는 사실을 발견하였습니다. 바빌론 천문학자들은 이후 다른 문명에서 발달한 천문학적 전통의 기반을 쌓았습니다.
바빌론 이후의 천문학에서 중요한 발전은 고대 그리스에서 이루어졌습니다. 그리스 천문학은 천문 현상에 대하여 물리적이고 이성적인 답을 구하려고 했다는 특징을 가지고 있습니다. 기원전 3세기경에는 그리스의 아리스타르코스가 지구의 크기를 계산하였으며 달과 태양까지의 상대적 거리를 측정하였습니다. 한편 아리스타르코스는 처음으로 지동설을 제안한 것으로 알려져 있습니다. 기원전 2세기경에는 히파르쿠스가 세차를 발견했고 달의 크기와 거리를 계산했으며 아스트롤라베라고 불리는 천문기구를 발명하였습니다. 또한 히파르쿠스는 방대한 1020개의 별의 목록을 작성하였으며, 북반구 대부분의 별자리는 이러한 그리스의 천문학에서 유래되었습니다. 반대로 프톨레마이오스는 천동설을 주장하였으며 당시 천문학을 집대성한 "알마게스트"를 남겼습니다. 천동설은 기독교 교리에 더 부합하여 중세시대에 들어서면서 이 책은 천문학에서 가장 권위 있는 책으로 받아들여졌으며, 코페르니쿠스가 등장하기 전까지는 천동설이 널리 믿어지게 되었습니다.