서양 천문학의 역사

서양천문학의역사-2천년간의난제: 행성의역행적경적위행성의운동순행(順行) : 서→동역행(逆行) : 동→서서양천문학의역사-2천년간의난제: 행성의역행적경적위행성의운동순행(順行) : 서→동역행(逆行) : 동→서 1. 그리스의 천문학 1. 그리스의 천문학 (1) Pythagoras (~550BC) : 자연현상을 수의 체계로 설명하려고 시도 우주의 중심은 태양이고 , 지구는 그 주위를 돈다 (태양중심설 ) (2) Plato (427~347BC) 천체의 운동을 이해하기 위해서는 적용가능한 가정이 필요하다 . -천체들은 지구 주위를 돌고 있으며 -행성들의 운동은 가장 순수한 형태인 원운동을 한다 . (3) Aristotles (384~322BC) . “천구에 관하여 (On the Heaven)” 지구가 구형이라는 증거 제시 -월식때 지구의 그림자가 둥글다 . -북극성의 고도가 위치에 따라 다르다 . -배가 돛부터 보인다 . (4) Eudoxus . 플라톤의 제자로 수학자 행성은 자신의 구 (sphere) 를 갖고 있으며 , 다양한 속도로 회전을 한다 . ← 초기에는 행성의 역행을 어느 정도 설명할 수 있었다 . (5) Hipparchus (190?~125?BC) 행성운동을 설명하기 위해 원으로 이루어진 계 (system) 를 제안 주전원과 이심원의 개념을 도입하여 행성의 역행운동과 역행시 행성이 밝아지는 현상을 설명할 수 있었다 . 세차운동을 발견 별의 밝기를 나타내는 등급의 개념을 도입 1. 그리스의천문학(계속) 1. 그리스의천문학(계속) (6) Ptolemy (Ptolemaeos, 85?~165?AD) . “알마게스트” 천동설 (지구중심설 )을 정립 -주전원과 이심원을 수정 -Equant 를 도입하였고 , 이심원이 Equant 를 중심으로 등각속도 운동을 한다 . -지구가 우주의 정중앙에 있지 않다 . 48개 별자리를 설정 달, 태양, 5 개 행성 및 항성의 8개 구면으로 구성 -행성운동을 비교적 잘 설명할 수 있었다 . -구면 다음에 천당과 지옥을 둘 수 있어 기독교의 우주관으로 채택됨 잘못된 모형이므로 , 처음에는 관측을 잘 설명할 수 있었으나 오차의 누적으로 새로운 주전원을 더 도입하여야하는 문제점을 안고 있었다 . 2. 코페르니쿠스혁명(Copernican Revolution) 2. 코페르니쿠스혁명(Copernican Revolution) (1) Copernicus (1473~1543AD) . “천체의 회전에 대하여 (De Revolutionibus)” 지동설 (태양중심설 ) 주장 -행성들은 태양을 중심으로 원운동 -천동설보다 수학적으로 간단 -확실한 증거의 제시도 없고 , 증명할 방법도 제시하지 않았다 . “宇宙論” -원운동 가정 → 관측과 차이 -1400 년 이상 굳어진 지구중심적 사고방식을 벗어나기 어려웠다 . (2) Tycho Brahe (1546~1601AD) 가장 정확한 맨눈관측 기록을 남긴 천문학자 (관측 오차 2’) 코페르니쿠스의 지동설도 천동설과 마찬가지로 관측과 큰 차이 → 변형된 천동설 주장 -永遠不變하다고 믿었던 하늘에서 새로운 별 (超新星)이 나타나기도 하고 , 혜성이 천체현상임을 인식 (3) Kepler (1571-1630AD) . 행성운동의 3가지 법칙 발견 Tycho Brahe 의 관측자료와 Copernicus 의 지동설을 결합 -타원궤도 운동 : 태양이 한 초점에 존재 -면적속도 일정의 법칙 : 각운동량 보존 법칙 -조화의 법칙 : ( 공전주기 )2 ∝( 장반경 )3 3. 과학혁명이시작되다3. 과학혁명이시작되다 (1) Galilleo Galilei (1564-1642AD) 망원경을 통해 우주를 보다 (1609 년) ← 감각의 한계를 넘어 도구로 !! Galileo 의망원경 달의 표면 스케치 목성 위성의 위치변화 금성의 모양 변화 태양의 흑점관측 , 은하수 . 갈릴레오 갈릴레이 천체망원경 400주년을 기념 , UNESCO 와 국제천문연맹은 2009 년을 ‘ 2009 세 계 천문의 해(IYA2009)’로 지정 . 2007 년 12월, 제 62차 UN 총회, ‘IYA2009’ 선포 전 세계 137개국 참여 . 일반시민들이 직접 별을 보는 체험을 통해 우주가 어떤 곳인지 스스로 자각토록 함 . 2008 년 12월, 국회 IYA2009 지지결의안 통과 (2) I. Newton (1642-1727AD) -만유인력 발견 (1687 년) -“힘”이라는 개념을 사용하여 행성운동을 기술 → 물리학이 태동 4. 20 세기의천문학 (1) 외부은하의 발견 (1924 년) : 안드로메다 성운이 星雲이 아니라 銀河임을 확인 (2) E. Hubble : 팽창우주의 발견 (1929 년) (3) A. Penzias & R. Wilson : 극초단파 배경복사 발견 (1964 년) (4) 1970 년대 : 우주 거대구조의 존재 확인 (5) 1997 년 : 우주의 가속팽창 발견 자외선으로본안드로메다은하 SDSS 탐사관측 WMAP 으로 관측한 우주배경복사 5. 우주를보는窓의확대(1) 우주전파의발견1931년K. Jansky .우리은하중심에서전파가오는것을발견---눈에보이지않는빛을보다! K. Jansky 의전파망원경(안테나) 은하수.가시광(아래)과전파(왼쪽) 5. 우주를보는窓의확대(1) 우주전파의발견1931년K. Jansky .우리은하중심에서전파가오는것을발견---눈에보이지않는빛을보다! K. Jansky 의전파망원경(안테나) 은하수.가시광(아래)과전파(왼쪽) 5. 우주를보는窓의확대(계속) (2) X-선관측1966년Sco-X1 발견(3) 적외선으로확대1960년대후반Becklin & Neugebouer (4) NASA 의우주망원경-Hubble SpaceTelescope ( 가시광) -Compton Gamma-Ray Observatory (g-선) -Chandra X-ray Observatory (X-선) -Spitzer Space Telescope ( 적외선) H. Oberth ( 왼쪽)과L. Spitzer ( 오른쪽) 1923 년1969 년HST 1990 년4월24일발사우주팽창을발견한E. Hubble 의이름을붙임1993 년12월2일광학계교체후양질의영상관측수행5. 우주를보는窓의확대(계속) (2) X-선관측1966년Sco-X1 발견(3) 적외선으로확대1960년대후반Becklin & Neugebouer (4) NASA 의우주망원경-Hubble SpaceTelescope ( 가시광) -Compton Gamma-Ray Observatory (g-선) -Chandra X-ray Observatory (X-선) -Spitzer Space Telescope ( 적외선) H. Oberth ( 왼쪽)과L. Spitzer ( 오른쪽) 1923 년1969 년HST 1990 년4월24일발사우주팽창을발견한E. Hubble 의이름을붙임1993 년12월2일광학계교체후양질의영상관측수행 Hubble Space Telescope (HST) Hubble Space Telescope (HST) Hubble Space Telescope (HST) Hubble Space Telescope (HST) Compton Gamma-Ray Observatory (CGRO) Compton Gamma-Ray Observatory (CGRO) 1991 년 4월 5일 발사 , 2000 년 6월 4일 퇴역 우주에서오는 감마선 (g-ray) 관측 g-ray : 중력붕괴와 같은 현상에서 방출 A. H. Compton : 전자에 의해 에너지가 큰 빛이 산란되는 현상을 발견하여 노벨상 수상 측정 에너지 : 30keV ~ 30 GeV 관측기기 : BATSE, COMPTEL, OSSE, EGRET COMPTEL 로 얻은 감마선 천체의 분포 Chandra X-ray Observatory (CXO) Chandra X-ray Observatory (CXO) 1999 년 7월 23일 발사 인도출신 천체물리학자 Chandrasekhar 의 이름을 붙임 관측장비 : ACIS, HRC, LETG, HETG Spitzer Space Telescope (SST) Spitzer Space Telescope (SST) 2003 년 8월 25일 발사 우주망원경 설치에 큰 공헌을 한 L. Spitzer 의 이름을 붙임 중적외선 영역 관측 (3.6mm~160mm) 관측장비 : IRAC, IRS, MIPS