천문학의 기원과 역사에 대해 알아보는 시간을 가져보자 요즘 별을 천문학에 대해 궁금한 점이 많아졌다.
천문학이 생긴 동기는 동양과 서양을 떠나 농사와 날씨 예견 그리고 해양, 지리 관측과 측량이 그 주요 동기라고 볼 수 있다.
천문학은 인간이 하늘에 대하여 관심을 가지면서 동·서양의 양쪽에서 가장 일찍 생긴 학문 중의 하나이다. 옛날에도 하늘에 대한 관심이 많았던 것을 알 수 있는 부분이다. 하긴 그 옛날 밤하늘은 더 까맣고 별은 더 빛났을 테니 당연한 이야기일 수도 있다 싶다. 어떤 지역에서는 스톤헨지처럼 천문학적 목적을 가진 것으로 추측되는 거대한 유적이 건설되기도 하였다. 제사와 같은 종교적 목적 외에도 이러한 천문대들은 1년의 길이를 재거나, 매해 일정한 시기에 농사를 짓고, 수확하기 위해 하늘을 관측하는 데 쓰였을 것으로 추측된다.
생각해보면 과학도 많이 발전하지 못했던 시기에 사람들이 일정한 규칙이나 하늘을 관측해 수확에 도움이 되도록 하게 하겠다는 생각 자체가 멋지고 신기하다.
망원경이 발명되기 전에는 천문관측은 높은 건물 같은 곳에서 맨눈으로 이루어졌다.
먼 곳을 보아야 눈에 좋다고 하던 어른들의 말씀이 이런 데서 나오는 건가...? 그러고 보니 옛날 사람들은 이렇게 멀리 있는 것을 관측하고 해서 눈이 좋아하여 보다.
문명의 발전은 특히 메소포타미아, 중국, 이집트, 그리스, 인도, 마야 문명 등에서 천문대가 만들어졌고, 우주의 본질에 대한 탐구가 시작되었다. 초기 천문학은 오늘날에는 측성학으로 알려진, 하늘에서 별과 행성들의 위치를 측정하는 것이 대부분을 차지했다. 이러한 관측으로부터, 행성의 운동, 태양, 달, 지구의 본질에 관한 연구가 시작되었다.
이때에는 지구중심설, 천동설 또는 프톨레마이오스 모형이라고 하는 지구가 우주의 중심이며, 태양과 달은 지구를 중심으로 공전하고 있다고 믿었었다.
역사적으로 특히 중요한 사건 중의 하나는 바빌론에서 수학·과학적 천문학이 시작된 것이다. 예를 들어, 바빌론 천문학자들은 월식이 사로스라는 주기를 가지고 반복적으로 일어난다는 사실을 발견했으며 바빌론 천문학자들은 이후 다른 문명에서 발달할 천문학적 전통의 기초를 닦았다.
바빌론 이후의 천문학에서의 중요한 발전은 고대 그리스에서 이루어졌다. 그리스 천문학은 천문 현상에 대해 이성적이고 물리적인 답을 구하려 했다는 특징이 있다. 기원전 3세기에는 그리스의 아리스타르코스가 지구의 크기를 계산하였고, 달과 태양까지의 상대적 거리를 측정하였다. 그리스의 아리스타르코스 처음으로 지동설을 제안한 것으로 알려져 있다. 톨에 많이 오시는 천동설을 주장하였고, 당시의 천문학을 집대성한〈알마게스트〉를 남겼다. 천동설은 기독교의 교리에 더 부합하였으므로, 중세에 들어서는 이 책은 천문학에서 가장 권위 있는 책으로 받아들여졌고, 코페르니쿠스가 등장하기 전까지 천동설이 널리 믿어지게 된다.
기원전 2세기에는 히파르코스가 세차를 발견하였고 어 스트로 랩(astrolabe)이라고 불리는 천문기구를 발명하였다. 달의 크기와 거리를 계산하였으며. 히파르코스는 또한 방대한 1020개 별의 목록을 작성했고 북반구의 대부분의 별자리는 이러한 그리스 천문학에서 유래했다.
천문학도 다른 자연 과학 분야와 마찬가지로 중세 유럽에서는 13세기까지 거의 정체 기간이 있었지만, 이슬람과 다른 지역에서는 눈부신 발전을 거듭했다. 약 9세기 초에는 이슬람 지역의 최초의 천문대가 등장했다. 964년에는 페르시아 천문학자 알 수피(Azo phi)가 안드로메다은하를 발견하고, "Book of Fixed Stars"라는 책에서 이에 관해 서술하였다. 역사상 기록된 가장 밝은 초신성인 SN 1006과 이집트 출신 아랍 천문학자인 Ali IBN Rid wan과 중국의 천문학자들에 의해 1006년에 관측되었다. 이슬람 세계에서 천문학에 많은 공헌을 한 유명한 천문학자로는 Al-Battani, The bit, Azo phi, Albumasar, 알 비루니, Arzachel, Al-Birjandi 등과 Maragheh, Samarkand 천문대의 천문학자들이 있다. 이 당시의 아랍 천문학자들은 오늘날까지도 널리 쓰이고 있는 많은 항성 이름들(예를 들어 도입하였다. 그레이트 짐바브웨와 팀북투의 유적들도 과거에 천문대를 포함하고 있었을 것으로 추측된다. 또한 사하라 남쪽의 아프리카에서도 식민지 시대 이전에 천문학 관측이 행해졌던 것으로 보인다. [
과학 혁명
17세기를 전후하여 발명된 망원경으로 천문학은 더욱더 멀리 볼 수 있게 되었고, 20세기에 이르는 시기에 발전된 역학, 전자기학 및 상대성 이론과 같은 현대 물리학의 업적은 천문학과 서로 도움을 주고받으면서 새로운 장을 열었다. 20세기에 접어들어 인간은 지구를 벗어나 우주에서 우주를 관찰·탐험하는 경지에 이르렀다.
르네상스 기간에 코페르니쿠스가 태양중심설을 제안했으며, 이는 갈릴레이와 케플러에 의해 좀 더 확장되고 발전되었다. 갈릴레이는 처음으로 천문학에 망원경을 썼다. 케플러는 마침내 행성들이 태양을 초점에 놓는 타원궤도를 공전하는 정확한 태양계 모형을 고안해냈으나, 행성들이 타원 궤도를 그리는 근본적인 이유는 알지 못했다. 이는 마침내 뉴턴이 천체역학과 중력의 법칙을 발견함으로써 해결되었다. 뉴턴은 또한 새로운 방식의 반사 망원경을 고안하기도 했다.
망원경의 크기와 성능이 향상되면서 많은 천문학적 발견들이 이루어졌다. 프랑스 천문학자 라카유에 의해 방대한 별의 목록이 만들어졌으며, 허셜은 방대한 성운·성단 목록을 제작했고, 1781년에는 처음으로 새로운 행성인 천왕성을 발견하게 된다. [29] 1838년에는 베셀이 백조자리 61 별의 연주시차를 측정함으로써 처음으로 별까지의 거리를 측정하였다. [ 18~19세기 중에는 오일러, 클레오, 달랑베르 등이 삼체문제를 해결하기 위해 큰 노력을 기울였으며, 이로써 달과 태양의 위치를 보다 정확히 예측할 수 있게 되었다. 라그랑주와 라플라스는 이러한 노력을 더욱 발전시켜서, 달과 행성의 섭동으로부터 질량을 추정하기도 했다.
분광학과 사진술 같은 새로운 기술의 발전으로 천문학에 획기적인 발전이 이루어졌다. 프라운호퍼는 1814–15년에 태양의 스펙트럼에서 약 600여개의 어두운 띠를 발견하였는데, 이는 1859년에 키르히호프에 의해 각기 다른 원소들 때문에 생긴다는 것이 밝혀졌다. 분광학을 다른 별들에 적용함으로써, 별들이 태양과 같은 천체이며, 다만 온도, 질량, 크기가 다른 것이라는 사실이 정립되었다. [19]
20세기에 들어 하늘에 보이는 은하수가 별들의 집합인 우리은하라는 사실이 확립되었고, 이어서 우리은하 밖의 외부 은하, 그리고 우주의 팽창이 발견되었다.
현대 천문학은 또한 펄사, 퀘이사, 블레이저, 전파은하같이 특이한 천체들을 발견하였고, 이러한 관측들은 이를 중성자별·블랙홀로 설명하는 이론의 발전에 중요한 역할을 하였다. 우주 마이크로파 배경, 허블의 법칙, 우주의 원소 함량 등의 관측이 지지하는 대폭발 이론이 등장하며, 물리적 우주론은 20세기 들어와 큰 성공을 거두게 되었다. 우주 망원경의 발전으로 지구 대기에 흡수되어서 그동안 관측할 수 없었던 전자기파의 영역을 통한 관측이 가능하게 되었다. 잘못 알고 있는데, 빅뱅 이론을 말하기 전에, 천동설과 지동설의 뜻을 알아두어야 한다. 1. 천동설이란? 프톨레마이오스가 주장한 지구가 중심이고, 그 주위로 태양과 행성, 소행성 등이 돌고 있다고 주장. 2. 지동설: 코페르니쿠스가 주장한 태양이 중심이고, 그 주위로 태양과 행성, 소행성 등이 돌고 있다고 주장한다.