망원경이 천문학에 끼친 영향

뉴턴의 두번째 반사 망원경

14~16세기를 이르는 르네상스 시대에 코페르니쿠스에 의해 행성들이 태양을 중심으로 공전한다는 지동설(태양중심설)을 제안했으며, 17세기 전후 망원경이 만들어졌습니다. 이러한 망원경의 발명으로 천문학은 더 멀리 볼 수 있게 되었습니다. 천문학에 처음으로 망원경을 사용한 갈릴레이와 캐플러에 의해 지동설은 더 발전하였습니다. 캐플러는 행성들이 태양을 기준으로 타원형 궤도를 공전하는 형태의 태양계 모델을 처음으로 제안하였으나, 행성들이 타원의 궤도를 그리는 원인은 알아내지 못하였습니다. 향후 행성들이 타원의 궤도를 그리는 원인은 뉴턴의 천체역학, 중력의 법칙을 통해 규명하였으며 뉴턴은 기존의 망원경과는 다른 새로운 타입의 반사 망원경을 고안해내기도 하였습니다. 뉴턴의 반사 망원경은 하나의 오목거울과 하나의 평면거울, 그리고 대안 렌즈로 구성되어 있으며 먼 곳에서 수평으로 첫 번째 오목거울에 입사하는 빛은 한 점에 초점을 맺게 되는데, 이 빛을 평면경을 사용하여 광축의 외부로 끌어내어 대안 렌즈를 통하여 관찰하는 구조로 되어 있습니다.
망원경의 크기와 성능이 점점 향상됨에 따라 더 멀리 볼 수 있었으며 이를 통해 천문학은 더 발전하게 됩니다. 프랑스의 천문학자인 라카유는 많은 양의 별을 정리하였으며, 허셜은 성운, 성단의 목록을 작성하였습니다. 1781년에는 망운경을 통해 천왕성을 발견하게 됩니다. 1838년에는 베셀이 백조자리의 연주 시차를 구하여 성간 거리를 구할 수 있게 되는데, 연주 시차는 지구가 태양 주위를 1년에 한 번 도는 공전 운동에 따라 별을 바라보는 각도의 차이를 이용하여 별 사이의 거리를 측정하는 것을 의미합니다. 18~19세기에는 달랑베르, 오일러, 클레로의 노력으로 달과 태양의 위치를 조금 더 정확하게 예측할 수 있게 되었습니다. 이를 더욱 발전시켜 라플라스와 라그랑주는 행성의 궤도가 달에 의해 영향을 받는 섭동을 이용하여 질량에 대해 예측하기도 하였습니다.
천문학은 망원경의 발전 이외에도 다른 기술에 의해서 많은 발전을 이루었는데 분광학과 사진술 같은 신기술의 발전을 통해 더욱 발전하게 되었습니다. 1814년 프라운호퍼는 태양의 스펙트럼을 분석하여 약 600여 개의 어두운 띠를 발견하였으며, 600여 개의 어두운 띠를 갖는 원인이 1859년에 키르히호프에 의해 밝혀졌는데, 그 원인은 각각 다른 원소에 의해 600여 개의 어두운 띠가 생성된다는 것이었습니다. 원자, 분자 또는 물질에 의한 빛의 흡수와 복사 스펙트럼을 측정하여 물질의 성질을 분석하고 연구하는 학문 분야인 분광학을 다른 별들에 적용하여, 별들이 태양과 같은 천체로 구분되며 온도와 질량이 다르기 때문에 크기의 차이가 있다는 것이 밝혀졌습니다.
20세기에 이르러서는 천체에서 확인 가능한 은하수가 별들의 집합이라는 것이 확인되었고, 이러한 은하를 벗어나 다른 은하(외부 은하)의 존재, 우리 은하와 다른 외부 은하가 서로 멀어지고 있다는 증거를 토대로 우주의 팽창들이 밝혀졌습니다. 이어서 활동 은하핵을 갖는 멀고 밝은 은하인 퀘이사, 블레이져, 외부은하 중 강력한 전파를 내는 은하로 방출되는 전파에너지는 가시광선 쪽의 에너지와 비슷하여 육안으로 확인이 가능하다는 특징을 갖고 있는 전파 은하와 같은 특이한 특성을 갖은 천체들을 별견하였고 이러한 발견들을 토대로 블랙홀과 중성자별을 설명하는 이론이 발전하게 되었습니다. 또한 빅뱅 이론의 등장을 통해 천체의 물리는 엄청난 발전을 이루었으며 우주 망원경의 발전은 지구 대기에 존재하는 전자기파의 영역까지 관측이 가능하게 만들었습니다. 이러한 망원경의 발명과 현대의 물리학(역학, 전자기학, 상대성 이론 등)의 상호작용을 통해 천문학은 더 발전할 수 있게 되었으며 20세기에 이르러 인간은 우주 공간에서 우주를 관찰하고 탐험할 수 있게 되었습니다.
망원경의 크기와 성능의 발달과 역학, 전자기학 및 상대성 이론, 등과 같은 현대 물리학의 결합을 통해 천문학은 자속적으로 발전해왔으며 앞으로의 추가적인 발전 가능성이 농후한 학문이 천문학이라는 생각이 들며 앞으로의 발전이 기대됩니다.