천문학이란 무엇인가?
천문학
온 우주와 우주 안에 있는 모든 것을 과학적으로 연구하는 학문이다.
운동과 물질 그리고 에너지 및 행성. 위성, 소행성, 혜성, 별, 은하 그 리고 그 사이에 있는 가스와 먼지들에 대한 연구를 포함하며 우주의 기원과 진화, 종말에 대한 연구도 한다.
천체물리학이란 무엇인가?
천체물리학(wmptyaa은 물리학을 우주와 우주 안에 있는 모든 것에 적용한 학문이다.
천문학자가 우주에 대한 정보를 얻는 가장 중요한 방법은 우주(우주의 일부 혹은 우주 자체)에서 오는 빛을 모으고 분석하는 것이다.
물리학은 공간과 시간, 빛 그리고 빛을 방출하거나 빛과 상호작용하는 물체의 연구와 가 장 밀접한 학문이기 때문에, 오늘날 천문학 연구는 대부분 물리학을 기반으로 한다.
역학이란 무엇인가?
역학 mechanics은 물리학의 한 분야로 하나의 계 안에서 일어나는 물체들의 운동을 기술한다.
움직이는 물체들로 이루어진 계는 지구와 달 계와 같이 간단할 수도 있고, 태양과 행성 그리고 태양계 내의 모든 천체들을 포함하는 계와 같이 복잡할 수도 있다. 고등 역학을 연구하려면 복잡하고 상세한 수 학적 기법이 필요하다.
우주화학이란 무엇인가?
우주화학은 화학을 우주와 모든 것에 적용한 학문이라고 할 수 있다.
현대 화학은 분자와 분자 사이의 상호작용을 연구하는데, 거의 전적으로 지표, 지표 근처의 온도와 중력 및 압력 조건에서 연구되어 왔다.
이를 나머지 우주 전체에 적용하는 것은 물리학처럼 직접적이거나 보편적이지 않다.
그러나 우주화학은 우주의 연구에 있어 매우 중요하다.
이를테면 행성의 대기와 표면의 화학 물질의 상호작용은 행성과 태양계의 다른 물질들을 이해하는 데 중요한 역할을 한다.
많은 화학 물질이 은하수와 다른 은하계에 걸친 성간 가 스 구름에서 발견되었으며 물, 일산화탄소, 메탄, 암모니아, 포름알데히드, 아세톤 (손의 매니큐어를 지우는 데 사용하는), 에틸렌글리콜(부동액으로 사용하는), 그리고 1, 3- 인산염(태닝 로션에 들어 있는)까지 발견되었다.
우주생물학이란 무엇인가?
천문학에서는 매우 새로운 분야인 우주생물학은 생물학을 우주와 모든 것에 적용한 학문이라고 할 수 있다.
우주 연구에 생물학이 진지하게 적 용되기 시작한 것은 최근의 일이며, 전체적으로 매우 중요한 분야가 되었다.
현대의 천문학적 방법과 기술의 도움으로 외계 생명의 존재를 과학적으로 찾는 것이 가능해졌다.
우주생물학은 그런 생명이 존재할 수 있는 환경을 찾고, 어떻게 그 생명들이 성장할 수 있는지에 대해 연구한다.
우주론이란 무엇인가?
우주론은 우주의 기원에 대해 중점적으로 연구하는 천문학의 한 분 야로, 현대 천문학이 도래하기 전까지는 추상적인 철학이나 종교의 영역으로 여겼다.
하지만 오늘날 우주론은 과학의 활력소이며 우주에 대한 시각에만 국한되지 않는다.
현재의 과학 이론들은 우주가 한때는 원자핵보다 작았음을 보 여주고 있다.
이는 지구에서 연구 가능한 현대 입자물리학과 고에너지물리학은 초기 우주 그리고 모든 것의 근원에 대한 미스터리를 해독하는 데 절대적으로 필요하다는 것을 뜻한다.
천문학과 가장 밀접한 과학 분야는 무엇인가?
물리학은 단연코 우주와 우주 안의 모든 것을 연구하는 데 가장 중요하고 가장 밀접한 과학 분야다.
사실 오늘날 '천문학'과 '천체물리학'은 뒤바뀌어 쓰이곤 한다.
그렇긴 하지만 모든 과학이 천문학에서 중요하다.
현재로서는 별 관련이 없다고 생각되는 학문조차 언젠가는 매우 중요해질 수도 있다.
예를 들어 천문학자가 외계의 지적 생명체를 찾아내면, 심리학과 사회학도 우주를 전체적으로 연구하는 데 중요해지게 된다.
천문학의 역사
천문학이 처음 연구되기 시작한 때는 언제인가?
천문학은 아마도 가장 오래된 자연과학일 것이다.
선사 시대 이래로 사람들 은 하늘을 보고 태양과 달, 행성 그리고 별들을 관측해 왔다. 농업이나 건축과 같은 실용 과학을 발전시키기 전부터 인간은 머리 위에서 빛나는 천체를 잘 알고 있었다.
고대인들은 시간을 정하고 농작물 생산을 최대화하기 위해 천문학을 이용했다.
천문학은 또한 고대의 신화와 종교를 발전시키는 데도 중요한 역할을 했을 것이다.
망원경이 발명되기 전의 천문학자들은 무엇으로 우주를 관측했나?
히파르코스 Hpperchos(B.C. 2세기경)와 프톨레마이오스 Claudios Ptolemacoa(2세기경)와 같은 고대의 천문학자들은 해시계, 삼각 골(일종의 삼각자), 그리고 주추(각도가 새겨진 돌)와 같은 도구들을 사용하여 행성과 천체의 움직임 및 위치를 기록했다.
16세기에 이르러서는 더욱 복잡한 관측 도구들이 발명되었다.
예를 들어 유명 한 덴마크의 천문학자 튀코 브라 Iyoho Brate(1516-160)는 관측 도구들을 많이 고안해서 사용했는데, 육분의를 비롯하여 반경이 거의 2m나 되는 사분의, 아스 트롤리베, 다양한 고리 모양의 혼천의 등을 제작했다.
점성술이란 무엇인가?
점성술은 천문학이라는 과학의 고대의 전신이다.
고대인들은 태양이 나 달, 행성 그리고 별들을 우주의 주요 부분으로 이해했지만, 이들이 어떠한 중요성을 갖는지 또 인간의 삶에 어떠한 영향을 미치는지 추측만 할 수 있을 뿐이었다. 그들의 추측은 미래를 점치는 것으로 이어졌다. 이런 점성술은 세계의 고대 문명권에서 중요한 역할을 했지만, 과학이라고 볼 수는 없었다.
고대 중동 문명이 알고 있던 천문학의 범위는?
메소포타미아 문명(수메르, 바빌로니아, 아시리아, 칼데아)은 태양과 달, 행성 그 리고 별의 움직임에 대해 많은 것을 알고 있었다.
지구라트 200m라 불리는 높 이 솟은 사원은 천문 관측에 사용되었을 것으로 추정된다. 아랍 천문학자들은 1000년 전 이슬람 제국 시대에 거대한 천문대들을 건축했다. 그들은 황도대의 12 별자리를 만들었으며 오늘날 우리는 하늘에서 가장 잘 알려진 많은 별들의 이름에 아라비아식 이름을 사용하고 있다.
고대 아메리카 문명이 알고 있던 천문학의 범위는?
고대 아메리카 문화권도 천문학에 대해 많은 지식을 갖고 있었다.
달의 위 상이나 식 그리고 행성들의 운동에 관한 것 등 잉카나 마야, 다른 중남미 아메 리카 문화권의 수많은 사원들 혹은 피라미드가 행성이나 천체의 운동에 맞춰 놓여 있거나 장식되어 있다.
남부 멕시코의 마야 유적지인 치첸이트사에서는 춘분과 추분 때 태 양에 의해 드리워진 그림자가 쿠쿨칸 피라미드의 측면에 커다란 뱀 형상의 신을 만들도록 설계되었다.
이 피라미드는 1000년 전에 건설된 것이다.
이보다 더 북쪽인 뉴멕시코 주에 있는 차코 캐니언 Chaco Canyon의 아나사지 폐허에는 고대 아메리카 원주민 '천문학자들의' 작품인 유명한 암면 조 각 '태양 단점 ain dagor 이 남아 있는데, 이것은 지점(solstices, 동지와 하지)과 분 점(equinoxes, 춘분과 추분) 그리고 18.67년의 태음 주기(연중 같은 날에 초승달과 보름달이 뜨게 되는 주기)를 표시하기 위한 것으로 보인다.
드레스덴 고문서는 무엇이며 마야 천문학에 대해 무엇을 말해주는가?
1000년 전 마야 문명의 전성기 때 광대한 마야 도서관이 존재했음을 보여 주는 세 가지 문헌이 전해 내려온다.
이 문헌들 중 하나가 드레스덴 고문서 Drecen Cocer로, 1800년대 후반 독일 드레스덴 도서관의 기록 보관소에서 발견되었다. 여기에는 달과 금성의 운동에 대한 관측과 월식이 일어나는 때가 예측되어 있다.
스톤헨지란 무엇인가?
스톤헨지 Stonehenge는 유명한 고대 천문학 유적의 하나다.
스톤헨지는 반석과 구덩이 그리고 배수로로 이루어진 구조물로 영국 서남부 솔즈베리 Salisbur에 서 13km 정도 떨어진 거리에 있다.
이 구조물은 기원전 3100~1100년경 에 드루이드라고 불리는, 자연을 숭배하는 웨일스와 영국의 성직자들에 의해 세워졌고 다시 재건되었다. 고고학자들은 스톤헨지를 천문학적 구조물로 보고 있다. 스톤헨지는 천문 현상을 염두에 두고 건설되었음이 틀림없다.
힐 스톤이라 불리는 기둥은 하지에 태양광이 처음 닿는 곳에 위치한다.
따라서 스톤헨지는 달력과 같은 역할을 했을 수도 있다. 또 다른 증거는 스톤헨지가 월식을 예측하는 데 사용되었을 가능성을 시사한다.
고대 동아시아 문명이 알고 있던 천문학의 범위는?
초기의 천문학 관측 중 일부는 고대 중국인들에 의해 이루어졌다. 기원전 1500년경 중국 천문학자들은 우주에 관한 도표를 만들었고 기원전 613년에는 혜성의 관측을 기록했으며 몇 세기 후에는 하늘을 관측하여 모든 식과 흑점, 신성, 유성 등을 기록했다.
또 천문학 분야에 많은 기여를 했는데 지구의 움직임에 의구심을 가지고 연 구하여 최초의 달력 중 하나를 내놓았다. 기원전 4세기경에 이르러서는 성좌도를 만들고, 하늘을 반구로 표현했다.
우리가 하늘의 절반만 관측할 수 있다 는 점에서 당시에는 완벽한 논리적 사고였다고 할 수 있다.
3세기 이후 중국 천문학자들은 우주가 둥글다고 생각하기 시작했는데, 이는 지구가 구의 형태를 지녔음을 인지하고 있음을 나타내며 지구가 양극을 중심으로 회전한다는 사실도 알고 있었음을 뜻한다. 이들은 천체 구 형상을 만들었으며 북극성과 태양에 대한 다른 별들의 위치를 표기하기도 했다.
중국 천문학자들은 태양을 최초로 관측하기도 했다.
그들은 색을 넣은 수정이나 옥을 통해 관측함으로써 눈을 보호했다. 960년경에 시작된 송나라는 천 문 연구와 발견이 활발하게 이루어진 시기다. 이때 첫 번째 천문 시계가 만들어졌으며 수학이 중국 천문학에 도입되었다.
고대 아프리카 문명이 알고 있던 천문학의 범위는?
고대 이집트인들은 천체가 뜨고 지는 주기에 대한 명확한 이해를 바탕으로 피라미드와 다른 거대 기념물들을 세웠다.
이집트인들은 기원전 3000년경 에 365일을 1년으로 하는 태양력을 만들었다. 이들은 데칸이라 불 리는 36개의 별들을 관측하여 하루를 24시간으로 지정했다.
한 여름에 12개의 데칸이 보일 때 하늘은 12개의 동등한 부분으로 나뉘게 된다.
이것은 오늘날 시계의 시간과 동일하다. 하늘에 가장 밝게 빛나는 별인 시리우스 Stis는 이 집터의 한여름에 태양과 같은 시간에 떠오른다. 이것이 서양에서 '여름 복날 dog days of summer'이라 부르는 용어의 기원이 되었다.
세계의 각 고대 지역이 알고 있던 천문학의 범위는?
밤하늘에 대한 지식은 고대 사회나 문명권에서 하나의 공통분모였던 것으로 보인다.
예를 들어 폴리네시아 문명에서는 플레이아데스(7 자매 별로도 알려진 성단)를 이용하여 태평양을 항해했다. 오스트레일리아 원주민 문명, 남아시아 문명, 에스키모 문명 그리고 북유럽 문명은 모두 태양과 달의 운동에 대한 그 들만의 전설과 신화를 가지고 있었으며, 별과 별자리에 대한 그들만의 지도를 가지고 있었다.
로마 제국 몰락 이후 천문학에 어떤 일이 발생했는가?
유럽에서는 중세 시대의 천문학 연구가 더디게 진보한 반면 서아시아의 아 랍 문명권은 수 세기 동안 천문학과 수학에서 뚜렷한 진보를 이루었다. 이러 한 불균형은 르네상스 시대까지 계속되었다. 한편 중국과 일본의 천문학자 들은 유럽 세계에서 일어난 사건에 전혀 영향을 받지 않고 천문 연구를 계속했다.
고대 그리스의 천문학자들은 천문학에 어떤 기여를 했는가?
고대 그리스 천문학자들의 공헌은 많은 부분을 차지한다. 그들 중 많은 사람들이 수학과 과학적 탐구의 기원에서 선구적인 역할을 했다. 예를 들면, 에 라토스테네스 Bretothenes(B.C. 2376-3194)는 처음으로 지구의 크기를 수학적으로 측정했다. 아리스타르코스(ATstarchoa(BC, 310-230)는 지구가 태양 주위를 돈다는 가설을 처음으로 주장했다.
히파르코스는 정확한 별자리표를 만들고 하늘의 기하학을 계산해 냈다. 그리고 프톨레마이오스의 태양계 모델은 유럽 문명의 사고를 1000년 넘게 지배했다
프톨레마이오스 모형이란 무엇인가?
140년경 이집트의 알렉산드리아에 거주하면서 활동했던 고대 그리스 천문 학자 클라우디오스 프톨레마이오스는 13권으로 이루어진 수학과 천문학에 관한 책 수학 대편찬을 출간했다.
오늘날 이 책은 알마 게스트로 더 잘 알려져 있다.
프톨레마이오스는 유클리드, 아리스토텔 레스, 히파르코스 등 많은 선구자들의 업적을 기반으로 이 책을 썼다. 그는 태 양계를 포함한 우주 모형을 기술했는데, 이 우주 모형은 유럽 역사에서 1000 년 이상 천문학의 정설로 받아들여졌다.
프톨레마이오스 모형 Pidonaic model (지구 중심설)에 따르면, 지구는 우주의 중심에 있고 그 주위를 달과 태양, 수성, 화성, 금성, 목성, 토성이 돌고 있었다.
하늘의 별들은 이 모든 천체들을 둘러싸는 천구에 고정되어 있었는데, 이 천구는 지구로부터 일정한 거리에 있었다. 행성은, 원 궤도를 따라 움직이는 주전 원이라 부르는 또 다른 부가적인 원도를 따라 움직였다. 주전원은 행성들이 하늘에서 때때로 거꾸로 진행하는 현상을 설명하기 위해 도입되었다. 프톨레마이오스의 우주 모형은 갈릴레이, 케플러, 뉴턴 그리고 다른 17세기의 뛰어 난 과학자들에 의해 틀렸음이 입증되었지만, 현대 과학으로서의 천문학 발전에 크게 기여했다.
중세와 르네상스 시대의 천문학
가톨릭교회가 중세 유럽의 천문학에 끼친 영향은 무엇인가?
대부분의 역사학자들이 중세 가톨릭교회의 강력한 힘이 그 시기 유럽의 천문학 연구를 질식시켰다는 데 동의한다.
가톨릭교회는 교리의 하나로 우주는 영원불변하다고 정의한다.
한 예가 1054년에 초신성이 나타났을 때 그 출현 기록이 세계의 다른 곳에서는 남아 있으나 유럽에는 없는 것이다.
교회 정설의 잘못된 또 다른 부분은 태양, 달 그리고 행성이 지구 주위를 돈다고 정의한 것이다.
로마 제국이 몰락한 지 1000년이 지난 1500년대 후에야 가톨릭교회는 정확한 달력의 개발을 통해 다시 천문학에 기여하기 시작했다.
지구 중심설에 처음 이의를 제기한 사람은 누구인가?
폴란드의 수학자이자 천문학자인 니콜라우스 코페르니쿠스 Niolaus Copermicus(1473~1543)는 1507년에 지구가 아니라 태양이 태양계의 중심이라고 주 장했다.
코페르니쿠스의 태양 중심설은 고대 그 리스 천문학자 아리스타르코스에 의해 기원전 260년경에 주장되었으나 곧 사그라져, 코페르니쿠스는 로마 시대 이후 처음으로 지구 중심 모형에 도전한 최초의 유럽인이 되었다.
코페르니쿠스는 태양 중심설을 어떻게 소개했나?
코페르니쿠스는 자신의 생각을 죽기 직전인 1543년에 출판된 《천구의 회전에 관하여 De Revokuhonibus Orbium Collotium》를 통해 정리했다. 이 저서에서 코페르 니쿠스는 태양 중심설을 주장하며 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성이 차례로 동심원을 그리며 태양 주위를 돈다고 강조했다.
코페르니쿠스 사후에 태양 중심설은 어떻게 발전했나?
불행하게도 《천구의 회전에 관하여》는 1616년 가톨릭교회의 금서 목록에 올랐고, 1835년까지만 남아 있었다.
그럼에도 이 책이 금지되기 전에 태양 중심설은 이미 천문학자들 사이에 퍼져나갔다. 그리고 갈릴레오 갈릴레이 Gaileo Galile(1564-164)는 천체 관측을 통해 태양 중심 모형이 태양계에 대한 올바른 모 형임을 증명했다. 또 요하네스 케플러'obanes hepier(571-1630)도 행성 운동의 법칙을 통해 태양 중심 모형에서의 행성의 움직임을 설명했다. 아이작 뉴턴(1642-1727) 역시 운동의 법칙과 중력의 법칙을 통해 태양 중심 모형이 올바른 이유를 설명했다.
갈릴레오 갈릴레이는 누구인가?
많은 역사학자들이 갈릴레오 갈릴레이를 최초의 근대 과학자로 간주하고 있다.
이탈리아 르네상스의 마지막 인물인 갈릴레이는 이탈리아의 피렌체에서 태어나 가까운 도시인 파도바에서 지내며 많은 업적을 쌓았다. 그는 자연 세계를 관측과 실 실험으로 통해 탐험했으며, 과학과 다른 철학 주제에 대한 논문을 남겼다. 자신의 발견을 인정하지 안 우려는 권위적 조직에 대항했던 갈릴레이는 자 연의 법칙과 과학의 이론을 발견하고 연구하는 방법에 대한 기초를 놓았다.
갈릴레이는 오늘날 우주에 대한 인식에 어떻게 기여했는가?
갈릴레이는 망원경으로 우주를 연구한 최초의 인물이었다.
비록 그의 망원 경은 현대의 기준에서 보면 성능이 현저히 떨어지지만, 우주의 놀라운 사건들을 이 망원경으로 관측하며 금성의 위상 변화와 달의 산맥, 은하수의 별들 그리고 목성의 4 위성들을 발견했다.
1609년에는 자신이 발견한 사실을 《별의 사자 The Siarry Mcsengor》라는 책으로 출판했는데 엄청난 반향과 논란을 불러일으켰다.
지상 현상에 대한 갈릴레이의 관측과 실험도 우주의 물리 법칙에 대한 사람들의 인식을 바꾸는 데 중요한 역할을 했다.
유명한 일화로는 한쪽으로 기울 어진 피사의 사탑에서 질량이 다른 두 개의 금속 공을 떨어뜨린 실험을 들 수 있다. 실험 결과, 두 금속 공은 땅에 동시에 떨어져 물체의 질량은 자유낙하 속도에 영향을 끼치지 않는다는 것을 보여주었다.
갈릴레이와 가톨릭교회 사이에 무슨 일이 있었는가?
갈릴레이는 당시 이탈리아에서는 이설로 받아들여졌던 지동설을 지지했다.
가톨릭교회는 갈릴레이에게 종교 재판에서 그 주장을 철회하지 않는다면 고문하고 죽이겠다고 협박했다.
결국, 갈릴레이는 자신의 주장을 철회하고 남은 생을 가택 연금 상태에서 보냈다.
전해지는 바로는 공개적으로 자신의 주장을 철회했을 때에도 그는 발을 구르면서 그래도 지구는 움직인다라고 말했다고 한다.
요하네스 케플러는 누구인가?
독일의 천문학자 요하네스 케플러 ohames Kepler(157~168)는 태양계 천체와 기하 학적 형태(예를 들어 구 또는 정육면체) 사이의 수학적이고 신비한 관계에 관심 이 많았다.
그는 천문학자의 길을 걷기 전인 1596년에 출판한 《천체의 신비 Moterium Comonophicum)에서 이러한 자신의 생각을 서술해 놓았다. 나중에 케플 려는 브라헤와 함께 그의 관측 자료를 연구하여 태양주위를 공전하는 천체들 의 운동을 기술하는 기본 법칙을 발견했다.
케플러는 우리가 우주를 이해하는 데 어떻게 기여했는가?
케플러는 튀코 브라가 세상을 떠 난 1601년까지 연구를 같이 했다. 그는 1609년에 발간된 케플러의 《신천문학 Astrononia moce》에 나오는 도표. 그의 행성 운동 법칙 중 신성 로마 제국의 공식 제국 수학자로 두 가지를 사용하여 화성이 태양 주위를 공 전한다는 것을 그림으로 묘사했다.
케플러의 행성 운동 제1 법칙 무엇인가?
케플러의 제1법칙에 따르면, 행성과 혜성 그리고 태양계의 다른 천체들은 태양을 하나의 초점으로 타원형 케도를 돈다. 그 효과는 감지하기 힘들 수도 있고 분명할 수도 있다. 예를 들어 지구의 궤도는 거의 원에 가까운 반면, 명 왕성은 뚜렷하게 길쭉하고 대부분의 혜성의 궤도는 크게 늘어나 있다.
케플러의 행성 운동 제2 법칙 무엇인가?
케플러의 제2법칙에 따르면, 행성의 궤도는 같은 시간에 같은 면적을 휩쓸고 간다.
즉 행성은 태양에 가까이 갈 때 빠르게 움직이고, 멀리 있을 때 천천 히 움직인다는 의미다.
후대의 과학자인 뉴턴은 이것이 옳다는 것을 각 운동량 보존의 법칙을 통해 증명했다.
케플러의 행성 운동 제3 법칙 무엇인가?
케플러의 제3법칙에 따르면, 행성과 태양 사이의 거리의 세제곱은 행성 궤 도 주기의 제곱에 비례한다는 것이다. 케플러는 행성의 운동에 대한 처음 두 법칙을 발표하고 10년 뒤인 1619년에 이 법칙을 발견했다. 이 제3법칙을 사 용하면 천체의 궤도 주기만 측정하여 태양과 태양계의 행성, 혜성 또는 소행 성들 사이의 거리를 알아낼 수 있다.
크리스티안 하위헌스는 누구인가?
네덜란드의 천문학자이자 물리학자이며 수학자인 크리스티안 하위헌스 한 인물 중 하나다.
갈릴레이에서 뉴턴으로 옮겨 가는 시기에 중요한 역할을 한 과학자로서 역학, 물리학, 천문학 등 현대 과학의 발전에 큰 기여를 했다.
하위헌스는 운동량 보존의 법칙을 발전시켰고, 추시계를 발명했으며 빛의 파동설을 처 크리스티안 하위헌스. (Libray of 음으로 주장한 사람이었다. 그는 당시로서는 가 장 선명한 렌즈를 고안하여 성능 좋은 망원경을 만들어 토성의 고리를 확인해 고, 토성의 가장 큰 위성인 타이탄을 발견했다.
아이작 뉴턴은 누구인가?
영국의 수학자이자 물리학자, 천문학자였던 아이작 뉴턴은 역사상 뛰어난 천재들 중 한 사람으로 꼽힌다.
그는 1665년 페스트로 학교 가 문을 닫자 케임브리지 대학을 떠나 자기 집 농장에서 일을 했다.
이후 2년 간 수학과 과학에 있어 괄목할 만한 성과를 이루었는데 여기에는 미적분학과 운동법칙 그리고 만유인력의 법이 포함된다.
1667년에 케임브리지 대학으로 돌아간 뉴턴은 마침내 루카스 교수 직을 받았다.
그곳에서 그는 광학의 기초를 세우고 새로운 종류의 망원경을 고안했다.
1687년에는 지인인 에드먼드 핼리 Ddimund Hialy(1056-1713)의 격려와 재정적 도움을 받아 《프린키피아 Prinopa)를 출간한다.
그 후 영국 의회에 자리를 얻은 그는 조폐국의 책임자로 있으면서 동전 가 장자리에 톱니 모양을 새겨 넣는 방법을 고안하여 사람들이 동전을 깎아내지 못하도록 막았다.
1705년에는 기사 작위를 받았는데, 이는 과학자로서는 처음 누리는 영예였다.
그는 당시 학술적 권위가 세계에서 가장 높은 영국 왕림협회장에 선출되기도 했다.
아이작 뉴턴 경은 1727년 3월 31일, 영국 런던에서 사망했다.
뉴턴은 우리가 우주를 이해하는 데 어떤 기여를 했는가?
뉴턴은 《자연 철학의 수학적 원리 Philoophia Naturais Prinetpa Matematca》, 즉 《프 린키피아》에서 만유인력의 법칙과 운동에 대한 세 가지 법칙을 발표했으며 다른 저서들을 통해 서도 지식의 여러 부분에서 진보를 이루었다.
그는 광학 분야에서 태양빛이 여러 가지 색깔의 조합이라는 사실을 밝혀냈다. 수학에선 수학의 근대적 기반을 형성하는 새로운 방법들을 고안해 냈는데, 여기에 는 독일의 철학자이자 수학자인 고트프리트 빌헬름 라이프니츠 Coltied Wien Labnic(106-170)에 의해 고안된 대수학도 포함된다.
우주론에서는 오늘날 천문학 자들이 팽창하는 우주의 밀도를 계산할 수 있는 이론적 토대를 마련했다.
또한 천문학에선 렌즈 대신 거울을 사용한 망원경을 고안하기도 했다.
이는 오늘날 만들어지는 모든 주요한 천문 연구용 망원경의 기반이다.
뉴턴의 운동 법칙은 왜 중요한가?
뉴턴은 《프린키피아〉를 통해, 우주에 대한 이해와 우주 구성원들 사이의 상 호 연결성에 대한 인간의 이해를 근본적으로 바꾸어놓았다.
뉴턴의 운동법이 받아들여진 이후 우주 안 천체의 운동은 지구에서의 물체의 운동과 똑같은 자연법칙을 따른다는 것이 명확해졌다.
이러한 인식은 인간이 하늘과 우주에 대해 느끼는 근본적인 관계를 바꾸어놓았다.
우주 안에 있는 것들은 오늘날 미지의 신이 나 혹은 초자연적 존재가 아닌 '천체'로서 연구되고 해석된다.
이러한 인식이 오늘날 전체 과학 연구를 이끄는 데 도움을 주고 있다.
뉴턴의 운동 제1법칙이란 무엇인가?
뉴턴의 운동 제1법칙에 의하면, "모든 물체는 그것에 힘이 가해져서 현재의 상태를 변화시키려 하지 않는 한, 정지 상태 또는 직선상의 등속운동 상태를 유지하려 한다" '관성의 법칙'으로도 알려져 있는 이 법칙은 쉽게 말해 물체를 밀거나 당기지 않는 한, 물체는 계속 정지 상태로 머물러 있거나 직선상의 운동을 계속하려는 경향이 있다는 의미다.
이 법칙은 선운동량의 보존이라 불리는 운동의 기본 성질을 말로 표현한 것이다.
수학적으로 표현하면 물체의 운동량은 물체의 속도와 질량의 곱으로 정의된다.
뉴턴의 운동 제2법칙이란 무엇인가?
뉴턴의 운동 제2법칙에 의하면, "운동의 변화는 가해진 힘에 비례하고, 가해진 힘의 방향을 따른다".
이 법칙은 또한 '힘의 법칙 of toce으로도 알려져 있는데, 물체에 작용한 힘을 물체의 운동량의 변화량으로 정의한다.
수학적으로 표현하면 물체에 작용한 힘은 물체의 질량에 가속도를 곱한 값이 된다.
뉴턴의 운동 제3법칙이란 무엇인가?
뉴턴의 운동 제3법칙에 의하면,
"모든 작용에는 항상 반대로 작용하는 같은 크기의 반작용이 있다.
다시 말해 "물체의 서로에 대한 상호작용은 크기가 같고 서로 반대 방향을 향한다.
이는 물체에 힘을 가하면 같은 강도의 힘을 반대 방향으로 받는다는 뜻이다.
이 법칙은 예를 들어, 왜 빙판 위에서 한 사람이 다른 사람을 밀면 민 사람도 반대쪽으로 밀리게 되는 지를 설명해 준다.
뉴턴의 중력 법칙 Newton s Law of Grays 이란 무엇인가?
뉴턴의 만유인력의 법칙에 의하면, 임의의 두 물체 사이에 작용하는 이 힘은 두 물체의 질량의 곱에 비례하고 두 물체 사이의 거리의 제곱에 반비례한다.
다른 말로 하면, 중력은 '역제곱의 법칙을 따른다는 것이다.
역제곱의 법칙은 우주에서 의 중력의 크기와 빛의 공간에서의 빛의 전파를 지배하는 수학적 관계식이다.
뉴턴의 중력 법칙이 천문학에 중요한 이유는 무엇인가?
뉴턴의 만유인력의 법칙은 태양계 안의 천체들이 수학적으로 예측 가능한 규칙에 따라 움직인다는 것을 보여준다. 이것은 케플러의 세 가지 행성 운동의 법칙이 왜 옳은지를 과학적으로 입증하고, 천문학자들로 하여금 천체의 위치와 움직임을 예측할 수 있게 해 준다. 예를 들어 에드먼드 핼리는 이 법칙을 이 용하여 잘 알려진 혜성의 궤도 주기를 76년으로 예측했다(이 예측은 핼리의 사 후에 확인되었다). 이로써 뉴턴의 법칙은 천문학의 새로운 이정표가 되었고, 미 신과 무지에서 과학과 지식으로 마지막 탈바꿈을 하게 했다.
18세기와 19세기 천문학 발전
1700년대에 이룩된 천문학 분야의 가장 중요한 과학적 진전은 무엇인가?
1700년대의 수학 연구는 라이프니츠와 뉴턴에 의해 확립된 미적분학을 넘 어서 물리학의 한 분야인 역학을 탄생시켰다. 과학자들은 실험실에서의 실험과 하늘의 번개를 통해 전기의 성질을 이해하기 시작했다. 안경사들은 망원경을 개발하여 천문학자들이 맨눈으로는 보이지 않는 천체를 관측할 수 있도록 했다. 이런 망원경들을 이용해 천문학자들은 하늘에 대한 체계적인 조사를 시작하여 상세한 하늘의 목록을 만들었다.
피에르 시몽 드 라플라스 후작은 누구이며, 역학에 어떤 기여를 했는가?
프랑스의 수학자이자 천문학자인 피에르 시몽 드 라플라스 Pere Simon de Laplace(1748-1827)는 수학과 천문학 그리고 다른 여러 과학 분야에 걸쳐 많은 중요한 기여를 했다. 화학자 앙투안 라부아지에 Antoine avoisier (1743-1794)와 함께 화학반응과 열사 이의 상호 관계를 파헤쳤으며, 물리학에서도 뉴 피에르 시몽 드 라플라스턴과 라이프니츠에 의해 고안된 미적분학을 이 용하여 물질 입자, 열, 빛 그리고 전기 사이의 힘을 계산했다. 또한 라플라스와 그의 동료들은 빛의 굴절과 열전도, 고체의 유 연성, 전도체의 전기 분포 등을 설명하는 방정식 체계를 만들어냈다.
천문학 분야에서 라플라스는 태양계 안의 천체들의 운동과 그들 사이의 복 잡힌 중력상호작용에 관심을 가져 몇 해에 걸쳐 여러 권으로 이루어진 《천체 역학》을 엮어냈다 (1799년에 제1권 출간). 라플라스는 또한 태양과 태양계 형성을 설명하는 성운설을 발전시켰으며 동료인 존 미첼과 함께 '암흑성'이라는 개념을 만들어냈다. 그는 명석한 두뇌와 뉴턴의 만유인력 법칙을 심화시킨 업 적으로 '프랑스의 뉴턴'이라 불리기도 했다.
조제프 루이 라그랑주는 누구이며, 역학에 어떤 기여를 했는가?
조제프 루이 라그랑주 Josph Lous Lagrange(1786-1813)는 이탈리아 태생의 수학자로, 우주와 지구에 관한 중요한 역학 이론 하나를 발전시켰다. 그는 일반적으로 프랑스의 과학자로 인식되는데, 그 이유는 여생의 마지막을 프랑스에서 보내며 달의 회전축에 대한 흔들림 현상을 분석하여 1764년에 파리의 과학기술관에서 상을 받았기 때문이다.
라그랑주는 갈릴레이와 뉴턴이 오래전에 시작한 움직이는 물체와 정지된 물체 사이의 힘을 전체적으로 설명하는 연구에 힘을 기울였다. 그리고 결국 이런 힘을 분석하는 일반적인 수학적 방법을 알아냈다.
그의 업적은 《해석역학 mechorinue Anoyius)이라는 이름으로 1788년에 출간되었다. 라그랑주는 또한 태양계 안의 물체들 사이의 상호작용을 물체의 복합 시스템 관점에서 연구했다. 이 발견을 '라그랑주 점'이라 한다. 라그랑주 점은 중력적으로 구속된 두 천체 사이나 그 주위에 제3의 천체가 상대적으로 안정 되게 머무를 수 있는 지점이다. 이는 오늘날 우주 공간에 위성을 띄우는데 유 용하다는 것이 입증되었다.
1793년 라그랑주는 도량형체계개혁위원으로 임명되어 근대 미터법을 만드는 데 기여하기도 했다.
그는 마지막 생을 미적분학의 새로운 수학적 체계를 발전시키기 위해 노력했다.
레온하르트 오일러는 누구이며, 역학에 어떤 기여를 했는가?
스위스의 수학자 레온하르트 오일러 Leonhard Buler 1707~1783)는 역사상 가장 다양 한 업적을 남긴 수학자일 것이다.
그는 라이프니츠와 뉴턴이 각각 독립적으로 만든 대수학을 통합했다. 또 기하학과 정수론, 실수와 복소수 해석학, 그 밖의 많은 수학 분야에 중요한 기여를 했다. 1736년 오일러는 '메카니카 Medbange라고 불리는 역학에 관한 책을 출간했다. 이 책은 복잡한 문제를 수학적인 방 법으로 풀어나가는 방법을 제시하고 있다. 후에 그는 정역학과 강체 igd hoi에 관한 연구를 책으로 펴냈으며, 천체역학과 유체역학에 관해 큰 업적을 남겼다. 또한 달의 움직임에 관해서만 775페이지에 달하는 책을 출간하기도 했다.
NGC는 누가 만들었는가?
독일 태생의 영국 천문학자 캐롤라인 허셜 Caroine Berschel(1750-1848)과 그녀의 조 카인 존 허셜'oh Hershel(1792-187)은 '새로운 일반 목록 NGC, New Ceneral Catalog'을 만 들었다. 이 목록은 수천 가지 천체에 대한 목록으로, 밤하늘에서 볼 수 있는 대부분의 유명한 가스 성운들과 성단들 그리고 은하들을 포함하고 있다.
1800년대에 천문학을 크게 발전시킨 주요 과학적 성취는 무엇인가?
1800년대에 전기와 자기에 대한 과학적 이해는 발전기로 얻은 전기를 이용해 통제된 양만큼 에너지를 생산하게 하거나 전기를 먼 거리까지 전송할 수 있게 했다.
이러한 조사 연구는 전자기를 힘의 한 종류로 이해하게 했고, 파동의 형태로 전자기 에너지를 전송하거나 전자기 스펙트럼의 형태로 현현하게 했다.
또한 과학자들은 에너지의 개념 이해에 중요한 진전을 이루었으며 에너지 가 운동이나 열, 빛과 같은 다양한 형태로 어떻게 나타날 수 있는지에 대해 이해하게 되었다.
그로부터 열역학(열에너지와 열에너지 전송에 대해 연구하는 분야)과 물리학적 파생 가지인 통계역학이 태어났다.
이러한 발견들과 그 기술적 적용들은 인간 사회를 변화시켰다. 증기기관, 전구 그리고 산업혁명이 바로 그 변화의 예라고 할 수 있다.
이들이 천문학에 끼친 영향도 이와 마찬가지로 컸다.
제임스 클러크 맥스웰은 누구이며, 물리학에 어떤 기여를 했는가?
스코틀랜드의 과학자이자 수학자인 제임스 클러크 맥스웰'ames Clerk marvel(1851-1679)은 여러 분야에 걸쳐 위대한 발견을 했다. 1861년 그는 첫 번째 컬러 사진기를 만들었다.
또 토성의 고리를 연구하여 고리는 단순한 고체나 액체가 아닌 수많은 작은 입자들로 구성되어 있다는 사실을 이론화했으며,
기체 운동 이론을 발전시키는 데도 기여했다. 그의 전자기학 이론은 전기와 자기 사이의 관계를 하나로 묶었다.
1864년에서 1873년 사이에 맥스웰은 빛이 전자기 복사라는 사실을 입증했다.
맥스웰 방정식으로 알려져 있는 네 개의 방정식은 전기와 자기 그리고 빛 사이의 가장 기본적인 수학적이고도 물리학 적인 관계를 보여준다.
누가 메시에 목록을 만들었나?
프랑스의 천문학자 샤를 메시에 Charles Messier(1730-1817)는 혜성의 발견자로 명성을 얻었다.
당시에 망원경으로 혜성을 발견하는 것은 매우 어려운 일이었기 때문에 혜성의 발견은 곧 커다란 명성과 영예를 얻는 것이었다.
메시에는 열 개 이상의 혜성을 발견했으며 밤하늘에서 혜성처럼 보이지만 혜성이 아 닌 것으로 판명된 수많은 천체들 또한 발견했다.
1770년경에 메시에는 자신이 망원경으로 발견한 천체들의 목록을 책으로 엮었다.
후에 다른 천문학자들이 45개의 메시에 목록에 추가 목록을 작성하면서 메시에 목록은 유명세를 타기 시작했다.
현재 메시에 목록은 110개의 천체를 담고 있으며, 이들 중 많은 천체들이 밤하늘에서 아름다운 빛을 내고 있다.