천문학의 역사와 별자리

 

 

천문학(또는 천체학)은 별이나 행성, 은하와 같은 천체와 지구 대기의 바깥쪽으로부터 비롯된 현상을 연구하는 자연과학의 한 분야이다. 현재 민간에서는 전래되어 오는 몇 개의 별자리 이름이나 그에 얽힌 전설, 또는 몇 개의 별의 이름이나 미리내라고 하는 은하수에 대한 고유명들을 볼 수 있다. 우주의 시작 및 진화, 천체의 운동, 물리, 화학, 기상, 진화 등을 그 연구대상으로 한다. 

천문학은 인간이 하늘에 대하여 관심을 가지면서 가장 일찍 태동한 학문중 하나이다. 동서양을 막론하고 농사와 날씨예견 그리고 해양, 지리 관측과 측량이 그 주요 동기라고 볼 수 있다. 선사 시대의 여러 문명들은 피라미드, 스톤헨지 같은 천문학적 유물들을 남겼으며, 바빌론, 그리스, 중국, 인도, 이란, 마야 문명 같은 동서양의 기초 문명들은 밤하늘에 관한 많은 관측 기록을 남겼다. 그러나 망원경이 발명됨으로써 천문학은 현대 과학으로 발전했다. 망원경이 발명되기 전에는 천문관측은 높은 건물 같은 곳에서 맨 눈으로 이루어졌다. 문명이 발전하면서 천문대가 만들어졌고, 우주의 본질에 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. 이 당시에는 지구가 우주의 중심이며, 태양과 달은 지구를 중심으로 공전하고 있다고 믿어졌다.

 

역사적으로 특히 중요한 발전은 고대 그리스에서 이루어졌다. 그리스 천문학은 천문 현상에 대해 이성적이고 물리적인 답을 구하려 했다는 특징이 있었다. 기원전 3세기에는 그리스의 아리스타르코스가 지구의 크기를 계산하였고, 달과 태양까지의 상대적 거리를 측정하였다. 한편 그는 처음으로 지동설(태양이 우주 혹은 태양계의 중심에 있고 나머지 행성들이 그 주위를 공전한다는 우주관)을 제안한 것으로 알려져 있다. 기원전 2세기에는 히 파르 쿠스가 세차를 발견하였고 달의 크기와 거리를 계산하였으며, 어스트로랩이라고 불리는 천문기구를 발명하였다. 히파르쿠스는 또한 방대한 1020개 별의 목록을 작성하였고 북반구의 대부분의 별자리는 이러한 그리스 천문학에서 유래했다. 반면에 프토레마이오스는 천동설(지구가 우주의 중심이며, 그 둘레를 달, 태양, 행성들이 각기 고유의 천구를 타고 공전한다고 하는 우주관)을 주장했고, 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.

 

다른 자연과학 분야와 마찬가지로 천문학도 중세 유럽에서는 13세기까지 거의 정체되었지만, 이슬람과 다른 지역에서는 눈부신 발전을 거듭했다. 약 9세기 초에는 이슬람 지역의 최초의 천문대가 등장했다. 964년에는 페르시아 천문학자 알 수피가 안드로메다 은하를 발견하고 "Book of Fixed Stars"라는 책에서 이에 대해 서술하였다. 역사상 기록된 가장 밝은 초신성인 SN1006가 이집트 출신 아랍 천문학자와 중국의 천문학자들에 의해 1006년 관측되었다. 또한 사하라 남쪽의 아프리카에서도 식민지 시대 이전의 천문학 관측이 행해졌던 것으로 보인다.

 

역사적으로 천문학은 측성학,역법, 천체 항법, 그리고 심지어 점성술까지 수많은 분야들을 포함했었는데, 현대의 천문학은 물리학, 화학, 공학 등을 이용한다. 또한 천체의 움직임에서 가장 비중이 큰 힘은 중력이므로 일반 상대론을 많이 이용하며, 별의 핵융합, 중성자별, 블랙홀, 퀘이사 등의 연구에는 물리학과 화학의 여러 분야를 쓰고 있다. 천문학은 여러 자연과학 분야 중 아마추어들의 공헌이 큰 분야 중의 하나이기도 하다. 아마추어 천문학자들은 특히 혜성, 소행성, 초신성 같이 시간에 따라 변하는 현상들을 발견하고 관측하는 데 중요한 공헌을 하고 있다. 천문학은 점성술과 혼동할 수도 있는데 별자리 운세 때문인지 모르겠다. 비록 점성술은 천문학과 같은 뿌리에서 나왔지만 완전히 다른 분야이다. 점성술은 천체들의 하늘에서의 위치가 인간의 활동에 영향을 미친다는 신념체계로서 자연과학의 범주에 들지는 않는다.