천문학 (r20220720판)

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자연과학의 일반적 분류
물상과학
(physical science)
생명과학
(biological science)
물리학
(physics)
화학
(chemistry)
지구과학
(earth science)
천문학
(astronomy)
생물학
(biology)



파일:z4a2871-1-cc.jpg
1. 개요
2. 상세
3. 타 학문과의 관계
3.1. 물리학과의 관계
3.2. 항공우주공학과의 관계
5. 분야
5.1. 연구 대상에 따라서
5.2. 연구 방법에 따라서
5.3. 아마추어 천문학
6. 각종 오해와 통념들
7. 천문학자
7.1. 국외
7.2. 국내
8. 천문학적이라는 표현
8.1. 주체할 수 없는 규모
8.2. 야속한 시간
8.3. 격리된 연구환경
9. 교육과정
9.1. 중고등학교 과정
9.2. 대학교 학부과정
10. 수험과목으로서의 천문학
11. 교재
12. 같이 보기
13. 둘러보기

천문학은 영혼으로 하여금 위를 쳐다보도록 강요하였고, 우리를 이 세계로부터 다른 곳으로 이끌었다.

- 플라톤


1. 개요[편집]


/ Astronomy[1], Uranology

우주를 구성하는 천체들에서 일어나는 각종 자연 현상[2]수학, 물리학 지식을 바탕으로 연구하는 학문을 뜻한다.


2. 상세[편집]


전통적인 자연과학의 분류법에 의하면 물리학, 화학, 지구과학과 함께 물상 과학(Physical Science)[3] 또한 화학, 지구과학, 생물학과 함께 현상과학으로 분류된다.[4] 현상과학의 의미에 대해서는 이 글을 참조. 한편, 최근에는 학제간 연구와 같은 융합적 성격의 연구에서 도래하는 우주생물학, 행성과학(Planetary Science)[5] 등의 등장으로, 해당되는 분야는 우주 과학(Space Science)이라는 보다 범용적인 학문 분류로 모여들고 있는 추세이다. 이는 근지구[6]에서부터 우주론의 영역까지 우주를 대상으로 하는 모든 영역에 대해 물리학, 화학, 생물학 등 다양한 연구 방법론을 접목시키는 것으로, 이에 따라 우주과학의 범주 내에 항공우주공학을 또한 포함시키는 방대한 영역으로의 저변 확대로 볼 수 있다.

넓은 의미의 천문학은 지구를 포함해서 이 우주의 모든 사물과 현상을 관측하고 설명하는 학문이라고 할 수 있다. 역사적으로 천문학에 대해 Astronomy, Astrology, Astrophysics, Astrochemistry, Astrobiology 등의 여러 이름/분야가 존재해왔는데, 이는 시대에 따라 우주의 다양한 면이 연구되어 왔다는 것을 보여준다. 이중 천체(astro)에 이름(nomy)을 붙이고, 그들의 움직임을 관측/기록 하는 Astronomy가, 기원전부터 지금까지 내려온 천문학에서 가장 중심이 되어 온 연구 분야로, 천문학을 대표하는 이름이라고 할 수 있다.

전통적 천문학이 관측을 바탕으로 한 현상과학적 성격이 강했다면, 현대의 천문학은 보편적 이론 체계라고 할 수 있는 물리학 이론을 이용하는 연구가 주를 이루고 있다. 가령 우주의 기본 구성단위 중에 하나인 별(항성)의 생성과 진화를 논리(logic)적으로 이해하려면 핵물리학 지식이 필요하고, 우주의 생성과 진화를 이해하기 위해서는 일반상대론에 대한 지식이 필요하다. 이처럼 현대 천문학은 관측적(Astronomy) 데이터를 논리(logy)적으로 설명하고, 아직 알려지지 않은 천문 현상을 물리학 이론을 이용하여 예측하는 천체물리학이 핵심적 위치를 차지하고 있으므로, 적어도 현대 천문학은 Astrology(astro+logy)로 불러야 현실과 맞을지도 모른다. 그리고 Astrophysics이라는 용어가 어쩌면 진정한 Astrology라고 할 수 있을지도 모른다. 그러나 천문학의 역사가 오래된 만큼 Astrology라는 용어는 기원전부터 이어져온 점성술에 양보하였고, 현재 천문학은 보통 Astronomy라고 불린다.

최근 들어 천문학계에서는 외부 행성계(exoplanets)에 대한 연구가 활발해지고, 태양계 내의 생명체 탐사 역시 활발하게 진행되고 있으며, 이 진행의 선상에 Astrobiology, 즉 우주생물학과 같은 신규 학문들이 등장하는 추세이다. 미국에서는 캘리포니아 공과대학교(Caltech)처럼 이미 천문학(및 천체물리학, Astronomy & Astrophysics)과 행성과학(Planetary Sceince)이 분리되어 다른 학과로 개설된 곳이 있을 정도로 행성과학 분야가 점점 성장하고 있다.

천문학은 자연과학의 여러 학문 분야 중 가장 오래되었고 유서가 깊은 학문으로서, 그만큼의 방대한 스케일을 자랑한다. 바로 위에 설명되어 있는 대로 고도의 물리적, 수학적 지식이 필요한 학문이다. 아직도 각 대학들의 천문학과 신입생들의 입학동기 중 '별이 예뻐서'가 적지 않은 비중을 차지하는 것을 보면 일반인의 인식이 어느 정도인지 가늠할 수 있을 것이다. 후술하겠지만 실상은 천문학과 학생들이 학부과정중 망원경을 만져보는 횟수로나 시간으로나 손가락에 꼽을 수 있을 정도. 관련 서적을 찾아보면 대학교수가 취미로 천체관측을 하는 사람들(아마추어 천문학자)을 위해 펴낸 책들이 있는데 이거 천문학 전공과 학생들도 어려워한다.[7]

천문/우주과학 분야는 국가의 기초과학 수준을 보여주는 중요한 척도다. 하지만 한국이건 외국이건 천문학과가 설치되어 있는 학교는 매우 드물고[8], 학과 정원도 매우 적은 편이어서, 전공자 자체가 극히 적다. 전 세계적으로 보아도 천문학 전공자 수는 물리학, 화학 등 다른 자연과학에 비해 소규모다. [9] 어느 정도냐면 다른 학과는 서울권에서도 보기가 아주 힘든 교수진을 거점국립대학교에서 만날 수 있는 정도.

천문학 관련 진출 분야는 다양해서 관련 연구소(한국천문연구원, 한국항공우주연구원, 고등과학원, 대학부설 연구소, 해외 관련 연구소[10] 등), 각종 천문대[11], 대학 및 중등 교원, 컴퓨터 및 전자전기 관련 기업[12] 등에 취업할 수 있으며, 전공자들 중에는 천문학이 좋아서 입학한 덕후들이 많고, 취향을 타는 학문의 특성상 전공분야와 연계된 직업 쪽 취업률이 높다. 그런 이유로 대학원 진학률도 높다. 또 물리학을 복수전공하는 경우가 많기 때문에, 그 경우는 물리학 전공자의 진출 분야로도 갈 수 있다. 특히 천문학자들은 학력은 학사, 또는 학석박 모두(...) 서류상 물리학과 출신인 경우도 흔한데, 이런 경우도 학교들이 직접 천문학과를 운영하지 않고 천문학자를 물리학과에 고용해서 한집살이를 하다보니 서류상으로는 '물리학과'라는 간판으로 남는 것.

참고로 막상 천문학자라고 부를 수 있게 되는 직위를 가지게 되어도 하는 일은 컴퓨터 모니터를 보면서 키보드와 마우스를 누르는 일이 대다수다. 별을 볼 것 같지만 사실 별 볼 일이 없다(...).[13] 말장난이 아니라 진짜로 없다. 게다가 실제로 을 보는 일도 학부 수업에서 맛보기로 별 한번 봐서 관측사진 찍어봐라 같은, 아마추어 천문학 분위기 수업에서나 주로 하지 박사과정 이상이 되면 직접 관측하기보다는 남이 찍어온 자료들을 보는 일이 더 많다. 애당초 천문학은 고대로부터 관측 그 자체보다는 관측된 자료를 수학, 물리학적으로 해석하는 것이 훨씬 더 많이 이루어지는 학문이다.[14] 물론 천체관측에 대해 연구하는 사람의 경우엔 예외. 당연히 천체관측에 대해 도움을 줘야 하기 때문에 관측해야 할 수밖에 없다.[15] 천문학자가 의자에 앉아서 연구할 수 있는 것도 천체관측의 발달 덕분이다.[16]

파일:external/www.mpi-hd.mpg.de/LightCurve_EN.png
별보다는 이런 그래프를 더 많이 본다. 지겹게 많이 본다.

3. 타 학문과의 관계[편집]



3.1. 물리학과의 관계[편집]


우주를 형성하는, 우주를 지배하는 근본원리라는 것이 있다. 이것을 물리법칙이라고 부른다. 즉 물리법칙이 화가라면, 우주의 각종 자연현상들은 화가가 그려내는 그림들이다. 태양과 달의 운동도 물리법칙에 의해 일어나는 것이고, 화학반응 뒤에도 양자역학 등의 물리법칙이 숨어있다. 태풍, 엘니뇨 등 대기와 해양의 여러 현상, 생물체 내의 각종 현상도 근본을 따져보면 결국 물리법칙에 의해 일어나는 것이다. 지진, 화산 등 지질현상도 마찬가지다.

물리학은 이러한 근본원리(물리법칙)를 찾아내려는 학문인 반면(이론과학), 여타의 자연과학들은 이러한 물리법칙에 의해 형성된 각종 자연현상 그 자체를 연구하는 학문이다(현상과학). 즉 물리학은 화가의 정체를 찾아내려는 학문인 반면, 여타의 자연과학들은 그 화가가 그린 그림 그 자체를 연구하는 학문이다. 구체적으로 보면 천문학은 물리법칙에 의해 형성된 각종 천문 현상을 연구하는 학문이고, 화학은 물리법칙에 의해 일어나는 분자 수준의 자연 현상을 연구하는 것이고, 생물학은 물리법칙에 의해 일어나는 생명 활동을 연구하고, 대기과학은 물리법칙에 의해 형성된 대기 현상이라는 자연을 연구하는 학문이다. 대기과학뿐만 아니라 지질학, 해양학 등 지구과학 전체가 모두 마찬가지다.

이상적으로는 맞는 말이고 근대물리학 까지는 맞는 말이었지만 현실의 물리학 연구자의 숫자는 이론적인 물리학을 하는 사람은 소수고 대부분 이론의 적절한 적용을 연구분야로 삼고 있다. 따라서 천문학과 물리학의 경계는 매우 모호하다. 특히 전통적인 관측천문학 분야가 아닌 우주론, 블랙홀, 플라스마핵물리 분야의 경우 물리학과나 천문학과 어느 쪽에 소속되어 연구를 해도 이상하지 않다. 물리학과에서 월급 받으면 물리학자고 천문학과에서 월급 받으면 천문학자라고 한다 대표적으로 중력파 관측 실험 중 하나인 LIGO와 관련된 이론적, 수치해석적 연구의 경우 일반상대론을 사용하는 것이지만 천문학과에 소속되어 연구하는 사람도 많고, 천문학자들의 연구가 블랙홀 연구에 직접적으로 영향을 준다. 이런 경우는 이미 천문학이 물리학과 별개의 학문이라고 보기 어려울 정도이다. 즉, 천체물리학 분야는 응집물질물리학, 입자물리학, 생물물리학 등 다양한 물리학 응용분과의 하나이지만 그 중에서도 분야가 방대해서 다른 학과로 떨어져나간 것으로도 볼 수 있다.

이처럼 물리학은 모든 자연과학의 근본이라고 할 수 있다.[17] 따라서 어떤 자연과학을 연구하더라도 정도의 차이는 있지만, 물리학 지식을 필요로 하는데, 그 중에서도 특히 천문학은 물리학 지식을 굉장히 많이 필요로 하는 학문이다. 일례로 서울대학교의 경우에는 학부 과정에선 아예 물리학과 천문학을 모두 다루는 물리천문학부를 운영하되 2학년 과정부턴 본격적으로 전공과목들이 나눠졌었다.(이제는 따로 선발한다) 분리 이후에도 물리학 전공과 천문학 전공이 공통적으로 듣는 전공 과목들이 상당수 있다. 예를 든다면 고전역학, 양자역학, 전자기학, 상대성 이론 등의 물리학과목과 미분방정식, 선형대수학 등의 수학과목이 있다.

한편 물리학과 천문학은 상호협력하면서 발전해왔다. 천문학자들이 관측을 하다가, 어떤 천문 현상을 발견했는데, 그 현상이 일어나는 이유에 대한 설명을 시도하다가, 새로운 물리학 이론이 등장하기도 한다. 예를 들어 티코 브라헤, 케플러 등이 관측하여 정리한 '태양계 내 행성의 운동'이라는 현상을 논리적으로 설명하려는 과정에서 그 유명한 아이작 뉴턴의 운동법칙이 탄생했다.[18]심지어 어떤 천문 현상이 기존 물리학 이론으로는 도저히 설명이 안될 경우, 기존 물리학 이론의 폐기 및 새로운 물리학 이론의 등장을 불러일으키기도 한다 (패러다임 쉬프트). 반대로 새로운 물리학 이론이 먼저 제기되고, 그에 대한 관측적 증거가 후에 천문학자에 의해 발견되는 경우도 많다. 예를 들어 물리학자 아인슈타인이 일반 상대성 이론 논문을 내놓을 당시 해당 이론은 어디까지나 가설이었을 뿐, 실험적/관측적 증거는 없었다. 그러다 후에 영국의 천문학자인 에딩턴이 일반 상대성 이론이 예측하는 현상에 대한 관측에 성공하였다. 에딩턴은 일식 현상 관측을 통하여 '빛이 중력에 의해 휘어진다'는 아인슈타인의 이론이 옳다는 것을 확인하였던 것이다.

이렇게 물리학과 많은 관련이 있다보니 노벨 물리학상은 천문학분야(더 정확히는 우주과학)의 업적도 모두 아울러서 판단하여 시상한다. NASA 등의 굵직한 우주 탐사 미션이 성과를 내면 해당 프로그램의 천문학이나 지구과학(을 기반으로 연구하는 행성과학)을 전공한 수석 과학자들은 논문 제1저자이자 연구단 총책임자로서 노벨 물리학상 후보로 떠오르게 마련이며, 심지어 물리학과는 직접적으로 상관이 없어보이는 외계 행성 발견이 노벨상의 주제가 되기도 했다.

이럼에도 불구하고 천문학은 흔히 물리학보다 지구과학과 엮이게 된다. 물론 지구과학과 천문학이 서로 연관없는 학문은 아니지만, 물리학과의 관계와 비교해서도 지구과학과 더 엮이게 되는 교육과정을 비롯한 대중의 천문학에 대한 인식은 아이러니한 면이 있다.

3.2. 항공우주공학과의 관계[편집]


간혹 로켓이나 인공위성 등에 관심을 가지고 천문학과에 진학하는 학생들도 꽤 많이 있는데 천문학과는 천체를 다루는 학과이지 우주로 나가는 연구를 하지는 않는다.[19] 그러니 미리 알아보고 진학을 결정하자. 이미 많은 수의 선배들이 좌절을 맛 본 바가 있다(...) 천문학과 교수에게 로켓이나 인공위성에 대해 질문하면 안 된다. 물론 천체역학에 대해서는 잘 알고 있지만[20] 로켓이나 셔틀 같은 떡밥으로 넘어가면[21] "그걸 내가 어째 알겠는가. 자네 알아서 찾아보게." 라고 대답할 확률이 매우 높다. 그런게 궁금하다면 공학 전공자들에게 물어보자.

천문학과 항공우주공학은 아예 별개의 분야다. 애초에 항공우주공학이니만큼 수백 년 전 몽골피에 형제가 열기구로 공중에 뜰 수 있다는 것을 보여줌으로서 시작한 것과 멀게는 농업 혁명에서 기원한 두 분야를 단순히 비슷해보인다고 동일선상에 놓을 수는 없다. 서로 영향을 줄 수는 있지만 겹치는 분야는 우주라는것 뿐. 그래서 천문학 전공자가 항공우주공학으로 취직하겠다 하면 천체역학 분야[22]로만 갈 수 있고 다른 분야에는 서류탈락이다.(...) 물론 복수전공을 통해 지원 할 수도 있겠지만 그렇게 되면 이미 천문학 전공자가 아니게 된다. 최근에는 천문학 전공자를 데려오기 보다는 우주공학 전공자가 천문학을 배우는 모양. 반대의 경우가 있다. 천문학을 전공했다가 우주공학박사를 취득하는 경우. (임조령(한국우주항공연구원)) 인터뷰 내용을 살펴보면 알겠지만 보편화된 길은 아닌가보다. " 저 같은 경우는 조금 특이한 케이스였어요. 천문학을 한 이후에 항공우주학을 공부했죠. 항공우주라고 해서 꼭 항공우주학을 전공하실 필요는 없습니다."

능력의 문제는 아니고 그냥 다루는 분야가 다른 것이다. 근데 천문학은 딱히 우주공학에 기여를 못 하는 반면 역은 굉장히 영향이 커서 같이 프로젝트를 진행할 일이 생기면 천문학자들이 우주공학자들 사이에 끼어서 일을 하지 천문학자들 사이에 우주공학자들이 끼이진 않는다.

인공위성의 위성체에도 큰 관계는 없으나 관계가 깊은 분야가 일부 있는데, 대표적인 부분이 바로 우주 망원경 위성체 디텍터의 제작이다. 이 부분은 연구자들이 찾고자 하는 영역대 설정부터 모든 작업에 관여해야 하기 때문에 엔지니어들에게만 맡기는게 불가능하며, 특히 광학 전문가들이 주도해야 한다. 일례로 허블 우주 망원경 수리/업그레이드 미션에 참여한 우주인들을 보면 미션 스페셜리스트 전부는 아니어도 상당수는 천문학 전공자들이다. 또한 행성과학, 태양물리학 연구에 있어서도 천문학자들의 기여는 굉장해서 그 쪽 위성체나 탐사선 제작에 있어서도 천문학자들은 단단히 한 몫 한다. 일례로 NASA의 여러 굵직한 프로그램에 보면 지휘자들 중 Project Scientist라는 자리가 눈에 띄는데, 이 미션이 화성에서 생명체의 화석을 발견하거나, 제9행성을 관측하거나 하는 초대박을 터뜨리면 이 Project Scientist가 논문 제1저자이자 프로그램 대표로 노벨 물리학상 후보가 되는데, 이들은 대개 물리학자나 천문학자들이다.


4. 천문학/역사[편집]


  • 이 부분의 본문은 천문학/역사이며 이 문단은 간략한 개요만을 나타냅니다. 천문학의 역사를 서술하시고 싶은 분은 천문학/역사 문서에 서술해주세요.

망원경 없이 맨눈으로 하늘을 바라봐야 했던 고대에도 천문학은 최첨단 학문이었기 때문에 당시 천문학자들이 가지고 있던 최첨단 수학을 사용해서 의 움직임을 계산했다. 정교한 달력을 만드는데는 천문학 지식이 필수였으며, 달력의 완성도는 여러 산업에 큰 영향을 끼쳤기 때문이다. 또한 일식, 월식, 혜성 같이 하늘에서 일어나는 자연현상은 국가적 이변의 전조로 여겨졌는데, 천문학자들은 이러한 현상을 예측할 수 있었기 때문에 자신의 권위를 세우려는 지배자들에게 매우 유용한 존재였다. 물론 예측이 틀리면? 거침없이 짤린다. (직업 또는 목이)

고대 문명에서 천문학은 문명 발달의 테크트리의 중요한 지점이라 할 수 있다. 상당한 수준의 수학이 밑바탕에 깔려 있어야 하며, 당장은 내놓는 거 없이 하늘만 줄창 쳐다봐야 하는 천문학자를 기를만한 생산력이 갖추어져 있어야 하기 때문이다. 그리고 일단 테크를 올리는데 성공하면 많은 분야에 시너지를 가져오게 된다. 일단 달력이 만들어지려면 천문학이 필수적이고, 고전 물리학의 시작이자 지금도 중요한 뉴턴의 운동법칙만유인력 개념이 케플러의 법칙을 이론적으로 설명하려는 시도이기도 했다.

천인상관설로 인해 점성술이 파생되어 나왔기 때문에 고대의 천문학자는 반 쯤 점성술사였다.[23] 고대인들은 하늘이라는 공간에 신이 살고 있다고 믿었고 이 신들이 별과 행성 등, 천체의 움직임을 통해 자신들의 뜻을 나타낸다고 생각했기 때문에, 천체의 움직임을 분석하고 예측하면 그것을 통해 신의 뜻을 읽을 수 있고 나아가 미래를 예측하는 것도 가능하다고 믿었다. 결국 천문학은 미래를 예언하기 위해 천체의 움직임을 분석하는 것에서 시작했다고 해도 과언이 아니다.

당장 눈에 띄는 결과물이 나오지 않는 천문학을 권력자들이 중요하게 여긴 이유도 바로 천체관측을 통해 국가의 운세와 길흉화복, 나아가 계절과 날씨의 변화 등 미래를 예언함으로써 자신들의 권위를 세울 수 있었기 때문이다. 이를 두고 케플러는 "점성술이라는 딸이 먹을 것을 벌어다주지 않았다면 어머니인 천문학은 굶어죽었을 것이다" 라고 말하기도 하였다.

조선에서는 천문관들이 부업으로 점술책을 인쇄해서 팔기도 했고, 매년 재판을 찍어대서 꽤나 많은 수익을 올렸으며 이걸로 관청을 운영할 정도였다.(…) 하지만 그렇다고 천문학하는 사람한테 별점을 묻지는 말자. 천문학과 학생이나 천문학자들이 가장 질려하는 것 중 하나가 천문학자라고 하니까 별점 묻는 사람들이다. 하소연을 들어보면 은근히 혼동하는 작자들이 많다고. 점성술과 겸용한 건 옛날 이야기지 지금 이야기가 아니다.

2009년은 갈릴레오 갈릴레이망원경으로 밤하늘 쳐다본지 400년, 인간이 에 발자국을 찍은지 40년째 되는 해라서 유네스코국제천문연맹에서는 2009년을 '세계 천문의 해 (International Year of Astronomy, IYA)'로 지정했다. 마침 개기일식도 있고 해서 전세계 각지에서 관련 행사가 끊임없이 개최되었다. 심지어 일본에서는 관련 애니메이션도 하나 만들었지만 우리나라에서는 관심이 있는 사람을 제외하고는 세간에는 별로 알려지지 않은 듯하다. 우리나라에서는 피날레 행사로 올림픽공원에서 별축제 망원경 400대 행사를 했었다. 한 자리에 가장 많은 천체망원경이 모인 행사로 기네스북에 도전하는 행사였는데 약 200대 가량이 모였다.


5. 분야[편집]



5.1. 연구 대상에 따라서[편집]


ArXiv astro-ph에서 가져옴
  • 지구와 상호작용하는 우주 물질과 현상에 대해 연구하는 우주환경과학[24][25]
  • 외부행성, 행성계와 태양계의 태양 이외의 천체를 연구하는 행성과학(Planetary Science, Planetary Astronomy)
  • 태양을 연구하는 태양천문학(Solar Astronomy)
  • 우리 태양계 밖의 항성계를 연구하는 항성천문학(Stellar Astronomy)
  • 우리 은하를 연구하는 은하천문학(Galactic Astronomy)
  • 외부 은하를 연구하는 은하천문학(Extragalactic Astronomy)
  • 우주의 모형, 생성, 진화를 연구하는 우주론(Cosmology)
  • 고에너지 현상을 관측하는 고에너지천문학(High Energy Astronomy)
  • 천문관측기기를 연구하는 기기천문학(Instrumetation Astronomy)

5.2. 연구 방법에 따라서[편집]


  • 이론천문학[26] : 기존의 물리법칙을 이용해서 알려진 천문 현상을 설명하거나 알려지지 않은 새로운 천문 현상을 예측하는 학문. 한편 기존의 물리 법칙으로는 도저히 설명이 안되는 경우, 새로운 물리법칙을 찾아내기도 한다. 이론천문학자들은 각종 방정식을 손으로 풀어내거나, 컴퓨터를 이용한 수치실험을 행한다.
  • 관측천문학[27] : 관측에 사용되는 전자기파의 종류에 따라 쪼개져 있다. 가시광, 적외선, 자외선, 전파, 고에너지 (X-ray, 감마선) 등...
    • 측광학 (Photometry): 주로 광학 망원경을 통해 여러 가지의 필터로 대상 천체의 사진을 찍어 밝기를 측정하는 방법. 우리가 인터넷에서 보는 아름다운 천체사진들은 대부분 이 측광학의 부산물로서 나온 것이라 보면 된다. 가장 단순하고 적은 비용이 들어가는 관측방식이다.
    • 분광학 (Spectroscopy): 분광기를 통해 대상 천체의 빛을 파장별로 분리하여 그 스펙트럼을 분석하는 방법. 측광보다는 상대적으로 비싸고 어두운 천체에는 쓰기 힘들지만, 대상과 관련하여 더 많은 정보를 얻을 수 있다.
    • 측성학 (Astrometry): 대상 천체 (주로 항성과 같은 점광원)의 정확한 위치를 측정하는 것을 목적으로 하는 관측 방법. 별의 고유운동이나 연주시차를 측정하는 것이 주된 목표다.


5.3. 아마추어 천문학[편집]


프로 천문학에서 수학과 물리를 빼면 그걸 바로 아마추어 천문학이라고 부르는데, 보통 '별이 이뻐서' 하는 천체관측 전반을 가리킨다. 주로 이동이 가능한 소형 망원경을 가지고 광공해가 적은 지역을 찾아다니며 관측을 하는 것을 말한다.

대개의 학문에서는 아마추어들이 진짜 학자들의 발목을 잡는 일이 많지만, 천문학에서는 아니다. 전 학문을 통틀어 아마추어 학문이 전공 학문에 가장 많은 영향을 미치는 것이 천문학이다. 예를 들면, 천문학자들이 심원천체(deep sky)나 스타호핑법이라는 용어를 쓰는데 이런 용어는 아마추어 천문학에서 유래되었다고 보고 있다. 심지어 갈릴레이마저도 이 케이스에 해당하는데, 그의 공식적인 직업은 수학자였기 때문에 주류 과학자들은[28] 갈릴레이를 좆문가로 취급했다. 직업이 성직자인 코페르니쿠스 역시 아마추어에 속한다. 돕소니안식 망원경은 아예 아마추어 천문학자 존 돕슨이 개발했는데 안시관측용 망원경으로는 가장 널리 쓰이는 물건이 되었다. 당연히 웬만한 규모의 천문대에는 하나씩 있는 물건. 태양망원경으로 가장 유명한 코로나도 사를 설립한 데이비드 룬트 역시 아마추어 천문가이다. 코로나도 사의 태양망원경은 현재 전세계에서 가장 보편적으로 쓰이며 당연히 천문대나 전공 연구실에서도 널리 쓰인다. 이 경우 데이비드 룬트가 아예 태양망원경을 만들어 특허를 낸 것이다. 2021년 카시오페이아자리에서 발견된 신성 V1405 Cas의 발견자 또한 일본의 아마추어 천문가 유지 나카무라에 의해 발견되었다.

특히 혜성과 소행성 등의 소천체들은 관측해야 하는 천구의 영역과 시간 간격이 너무나도 방대하여 전공자들조차도 미처 발견하지 못하는 천체들이 많은데, 이러한 발견들의 많은 부분을 아마추어 천문학에서 해내고 있다. 소행성체 센터(MPC)에 수록된 각종 소천체의 발견자 일람. 상당수의 목록이 아마추어 천문학자들의 이름으로 채워져 있는 것을 볼 수 있다. 성운도 예외는 없다.

초신성 발견에서도 기여하고 있으며, 극대거성 용골자리 에타의 최후가 어떨지 비슷한 다른 별의 케이스가 필요했는데 2004년 아마추어 천문가 고이치 이타가키가 그에 해당하는 초신성을 발견해 학계에 보고한 사례가 있다. 이 초신성은 사실 초신성 위장 현상으로 해당 항성은 2년을 더 살다가 진짜 초신성을 통해 생을 마감했다. 이는 용골자리 에타의 밝기변화가 초신성 위장 현상임과 일치함으로 학계에 많은 도움을 주었다. 학자만 아닐뿐 이들의 관측자료는 광공해 농도를 파악할 수 있을 정도로 요긴하게 쓰인다.

별의 반구만 맥동하는 맥동변광성의 존재도 1980년대부터 학자들이 예견해왔는데 이를 40년만에 찾아낸 것도 아마추어 천문가들이다 이들은 우주망원경 TESS의 데이터를 분석하는 자원가들이었는데 변광성 HD74423의 데이터가 이상한 것을 발견하고 학계에 보고해 이 이론상의 천체를 발견하는데에 큰 공헌을 했다.

다만 2010년대 이후로는 일반인이 취급하기 어려운 고성능 광각 망원경을 활용한 전자동 탐사의 대두로 새로운 천체나 일시적 변광 현상을 아마추어가 최초 발견하는 빈도는 많이 줄어든 편이다.

대한민국에는 한국아마추어천문학회가 따로 존재해 천문관측에 막대한 영향을 끼치고 있다. 사단법인이며 국가 공인 자격증이 아닌 사단법인으로서의 자격증을 발급받을 수 있다. 자격증 이름은 천문지도사이며 1급, 2급, 3급으로 구성되어 있다. 아마추어 천문인들이나 지구과학 교사, 직장인 등도 지원하며 전공자도 지원하는 경우가 있다.

천문학자로서 별을 보고 싶다는 환상을 가진 사람들은 천문학과 진학보다는, 다른 전공을 하면서 망원경을 사서 천체관측을 하는 쪽이 낫다. 애초에 수학물리학 바탕인 학문이다. 계산그래프로 천문학을 하려면 전공진학이 맞지만 발로 뛰며 하려면 아마추어 천문학이 더 맞다. 애초에 아마추어 천문학은 교양수준의 과학과 전공에 비해 쉬울 뿐이지 수학을 뺀[29] 전공수준의 책자가 널려있다. 입문서 수준의 책이 아닌 교양서. 물론 배우는 방향이 약간 다르기 때문이다. 관측과 사진기술 그리고 광학에 관하여 다루고 있다. 괜히 자격증이 존재하는게 아니다. 더 무서운 것은 덕심 하나로 이 책을 마스터하는 우주덕 아저씨들이 있다는 것... 사진학이 결합된 것으로 어떻게 보면 이과예체능 양쪽에 다리를 걸치고 있는 쪽이다. 고정촬영, 일주사진 등의 저난이도 촬영법만 해도 중급자 수준의 사진지식이 있어야 하고[30] 딥 스카이의 경우 교양수준의 천문학 지식과 광학지식을 갖추어야 한다.[31] 물리학 서적에서만 보던 수차관련 서적을 펴놓고 사는 모습을 어렵지 않게 볼 수 있는데 천체사진에서 제거해야할 수차는 한두가지가 아니기 때문에 모조리 고려해야 하기 때문이다.[32] 쉽게 설명하자면 전공 천문학의 최종 테크트리는 박사이지만 천체관측의 최종 테크트리는 사진작가 혹은 천문대 오퍼레이터이다. 또 다른 예를 들자면 전공 천문학에서 주로 보는 건 GRB나 분광쌍성같은 것들이지만 천체관측에서 주로 보는 건 ZHR주극성 같은 것들이다. 분야 자체가 확연히 다른 셈 관측 영역에서 나아가 천체사진의 영역으로 나가면 astrophotography(천체사진술), astrography(천체사진학)이라는 사진학의 영역으로서의 공부를 해야한다. 이건 완전히 다른 분야라 아마추어라고 볼 수도 없는 수준이다.[33] 학자가 아닐 뿐이지 해당 분야의 사진작가는 엄연히 프로페셔널 취급을 받는다. 별이 이뻐서가 막연히 이유라면 이쪽을 고려해보는 편이 낫다.


6. 각종 오해와 통념들[편집]




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  • 천문학을 배우면 미래를 볼 수 있다.
    • 천체의 운행은 예측할 수 있으니 완전히 틀린 말은 아니지만, 그걸 넘어 점성술의 영역으로 나아간다면 유사과학적 주장이 된다. 천문학과 점성술의 관계는 화학과 연금술의 관계나 심리학과 대중심리학의 관계와 같다. 아니 그것도 따지고 보면 연금술과 대중심리학에 대한 모욕이다. 점성술은 천문학이라는 그럴싸한 도구를 빌려 아예 인간의 능력으로 불가능한 미래를 점치는 사기지만, 연금술은 어쨌든 "화학 반응을 통해 새로운 원소를 합성할 수 있다[34]"는 가설이 잘못되었기에 검증 결과도 틀렸다고 나왔을 뿐, 어쨌든 과학적 방법론을 따랐기 때문에 연구 과정에서 축적된 데이터로부터 초기 화학이 태동할 수 있었다. 대중심리학 역시 학술적인 결과를 얕게 핥은 채 취사선택하여 오해를 퍼트리는 것이 문제이지, 아예 대놓고 심리학을 사용해 인간의 심리와 전혀 관련 없는 다른 무언가를 주장하지는 않는다. 오히려 굳이 비유하자면 정치학·사회학에서나 의미를 갖는 마르크스주의 변증법을 자연과학에 적용하여 시원하게 말아먹었던 소련 같은 사례가 더 어울릴 것이다.

  • 지구는 여름에 태양에 제일 가까워진다.
    • 일단 가정 자체가 틀렸다. 남반구랑 북반구는 여름인 때가 다르기 때문이다.
먼저 북반구에서는 그 반대다. 근일점(近日點)은 여름이 아니라 도리어 겨울1월에 존재한다. 계절이 생기는 것은 지구와 태양 사이의 거리가 변해서가 아니라 지구의 자전축이 약 23.5도만큼 기울어져 있어서이다. 상식적으로 지구의 궤도가 아무리 타원형이라고 해도 실질적으로는 원형에 가깝기에, 고작 몇 km 차이가 난다고 해서 계절이 바뀔 정도로 기후에 지대한 영향을 끼칠 수 있을까...?
단, 남반구 한정으로는 진실. 남반구는 1월이 여름이다. 하지만 지구-태양 사이의 거리가 연교차에 미치는 영향은 극히 미미하다. 남반구는 북반구보다 육지가 적어 열 에너지 교환이 활발하기 때문에 연교차는 오히려 더 작다. 바다를 구성하는 물이 비열이 커서 온도변화가 잘 일어나지 않는다. 단, 지구의 세차운동에 의해 13000년후는 태양과 가까울때 북반구는 여름이다.

  • 지구를 벗어나기 위해서는 무조건 탈출 속도를 넘어야 한다.
    • 단순히 탈출 속도를 넘지 않더라도 자신의 무게를 이길 만한 충분한 수준의 가속만 지속되면 시속 1km의 속도로도 지구를 탈출할 수 있다.물론 속도증분을 계산해보면 정확히 탈출 속도만큼 나오겠지만 게다가 탈출 속도는 지구 대기의 영향을 무시하고, 추가 에너지 투입 없이 표면에서 탈출하는 데 필요한 속도를 단순히 계산한 것이기 때문에 이 속도로 우주선을 쏴올린다 하더라도 추가 가속이 없다면 지구를 탈출하는 것은 불가능하다.

  • 보름달이 뜨면 사람들은 더 많은 광기에 휩싸이게 되고, 자살 발생건수가 급증한다.
    • 보름달이 뜬 날에 더 많은 사건사고 발생 혹은 자살시도가 일어나는지에 대해서는 서구권을 중심으로 뿌리깊은 편견이 존재한다. 결론부터 말하자면 미신이다. 당장 한국을 비롯한 동양에서 보름달이 뜨는 날을 추석같은 명절로 지정하고 오히려 더 좋은 날이라고 하는 것만 봐도 알 수있다. 달의 모양이 어떻든 간에, 달은 심리적 자극이나 스트레스의 증가, 자살 시도 등에 대해서 아무런 영향을 미치지 못한다. 물론 달이 조석력에 영향을 미치기는 하지만, 인체에까지 영향을 미칠 정도는 아니다.

  • 슈퍼문이 뜨면 재앙이 온다.
    • 몇몇 이들은 슈퍼문이 뜨는 전후로 재앙이 온다고 주장하는데 실제로 20세기 중반 이후로 지구에 큰 자연 재해가 발생한 적이 있었다[35]인도네시아 지진, 잇따른 자연재해에 '슈퍼문 재앙설'까지?. 해와 달이 일직선상에 있을 때 조수간만을 일으키는 기조력이 평소보다 강해져 지각판에 압력을 줄 수도 있지만 이 사례들의 경우 정작 지진은 기조력이 가장 약한 날 발생했고, 슈퍼문 자체가 미심쩍은 통설에 불과하다며 전문가들은 고개를 젓고 있는 중이다.

  • 달이나 별은 밤에만 뜬다.
    • 달이 낮에 뜨는 경우는 생각보다 흔하며, 조금만 주의를 기울이면 햇볕이 쨍쨍 내리쬐는 대낮에도 관찰할 수 있다. 초승달은 오전에 떠서 이른 밤에 지고 그믐달은 늦은 새벽에 떠서 오후에 진다. 다만 태양과 반대편에 있는 경우인 보름달은 밤동안만 떠 있다.
    • 낮에도 별들은 항상 떠 있지만 하늘이 너무 밝기 때문에 맨눈으로는 보기 어렵다. 해질녘이 되어야 금성이나 시리우스같은 비교적 밝은 별이 관찰이 가능할 정도. 하지만 망원경을 사용한다면 낮에도 충분히 별을 관측하는 것이 가능하다.
    • 그리고 잘 생각해 보면 태양이다.

  • 이 가장 높이 떠 있을 때 만조가 된다.
    • 언뜻 생각하면 달에 가장 가까운 부분, 즉 달이 가장 높이 떠 있는 지역의 수면이 가장 높아져야 할 것 같지만 실제로 만조가 되는 시점은 달이 남중했을 때가 아니라 질 때와 뜨기 직전에 더 가깝다. 바닷물이 달의 움직임에 즉각적으로 반응하지 못하기 때문인데, 이 때문에 달의 남중 시각과 바닷물의 만조 시각에 몇 시간 정도의 시간차[36]가 발생하게 된다.

  • 밀물인 지역의 지구 반대편은 썰물이 된다.
    • 밀물과 썰물이 생기는 이유는 달의 차등중력에 의한 것이다. 차등 중력은 대상을 단순히 끌어당기는 것이 아닌 앞뒤로 잡아당기는 힘이기 때문에 밀물인 지역의 반대편도 밀물이 된다. 썰물은 90도가 되는 위치에서 발생한다.

  • 은 우연히도 공전 주기와 자전 주기가 같게 만들어졌다.
    • 천체의 공전 주기와 자전 주기가 같아지는 원인은 조석 고정 때문으로, 우주에서 흔히 관측되는 현상이다. 위성은 완전한 회전 대칭이 될 수 없으므로 모행성을 공전하며 특정 방향으로 계속해서 토크를 받게 되는데, 이 과정이 수십억 년 간 지속된 결과 위성은 자체 회전 에너지를 모두 잃어버리고 달과 같이 한 면만을 모행성에게 보여주며 돌게 된다. 이것을 동주기 자전이라고 하며 행성이 모항성 주변으로 이런 자전을 할 경우 항성과 바라보고 있는 면은 기온이 극단적으로 뜨겁지만, 그 반대의 면은 얼음지옥이 된다.
    • 태양계 내에서는 지구의 뿐만 아니라 화성포보스데이모스, 목성갈릴레이 위성 4개는 전부 다 조석 고정 상태이며, 그 밖에도 어느 정도의 크기를 갖춘 대형 위성들 중에서는 조석 고정 상태가 아닌 위성을 찾는 것이 오히려 더 힘들다.

  • 태양은 정오에 남중한다.
    • 실제로는 한국 표준시의 기준점은 일본에 있으므로[37] 한국 기준으로 태양이 남중하는 시각은 평균적으로 12시 30분 부근이다. 또한 지구의 타원 궤도와 황도 경사각의 영향으로 천구상에서 태양이 적경 방향으로 움직이는 각속도는 매일 달라지게 된다. 하루에 정확히 24시간만 가는 시계와 달리 태양의 남중 주기는 계절에 따라 달라지며, 대체로 12시15분 ~ 12시 45분 사이에서 변한다. 자세한 설명은 균시차 참조.

  • 도시 밤하늘에서 맨눈으로 보이는 별들은(혹은 가끔 보이는 밝은 별은) 모두 인공위성이다.
    • 인공위성은 하늘에서 조금씩 움직이는 것이 맨눈으로도 보이기 때문에 누가 봐도 별이 아니라는 것을 알 수 있다. 별은 대략 12시간에 걸쳐서 하늘을 일주하지만 일반적인 저궤도 인공위성들은 하늘을 가로지르는 데 수 분밖에 걸리지 않는다. 게다가 밤하늘에서 맨눈으로 보이는 인공위성을 발견할 확률은 생각보다 높지 않다. 현재 지구 상공을 돌고 있는 인공위성의 갯수는 2000여개 정도지만 그 중 맨눈으로 볼 정도로 밝게 빛나는 것은 몇 개 되지 않는다. 1등성 수준으로 지속적으로 밝게 빛나는 인공위성은 국제우주정거장이 유일하다. 여기서 ISS의 관측 가능 시각을 알 수 있는데, 대략 하루에 한 번꼴로 하늘을 지나가는 것을 알 수 있다. 직접 찾아서 보는 것이 아닌 한 우연히 관측할 가능성은 높지 않다. 그 외에 맨눈으로도 잘 보이는 위성은 이리듐 위성이 있는데, 이쪽은 발광 시간이 수 초 정도밖에 되지 않아 곧 사라져버리기 때문에 별로 착각할 가능성은 없다. 무엇보다 인공위성 역시 자체 발광하는 게 아니라 태양빛을 반사하여 우리 눈에 보이는 것이기 때문에 인공위성이 태양빛을 받을 수 있는 일출 전이나 일몰 후에나 수시간 정도 볼 수 있으며 한밤중에는 지구의 밤 부분으로 넘어가 햇빛을 받지 못 하므로 한밤중에 보이는 별들은 절대다수가 정말 별이거나 행성들이다.

  • 무중력중력이 없다는 뜻이다.
    • ISS의 인원들이 둥실둥실 떠다니는 것은 중력이 없기 때문이 아니라[38] 자유낙하 상태이기 때문이다. ISS의 인원들은 그 날아가는 속도가 너무나도 빨라서, 아무리 떨어져도 둥근 지구의 표면에 이르지 못하는 것일 뿐. 떨어지는 엘리베이터에서 느끼는 기분을 생각하면 쉽다.
    • 또한 중력이 정말로 0만큼 작용한다는 말도, 좀 더 정확히 말하면 주위 물체들에 의한 중력의 영향이 극히 적은 상태라고 보아야 한다. 광대한 우주 공간 어딘가에는 그런 장소가 존재하지만, 중력이 완전히 0인 곳은 우주 어디에도 없다. 중력의 수학적, 물리학적인 정의 자체가 유한한 거리에서는 0이 될 수가 없기 때문에 지구에서 아무리 멀어지더라도 중력이 0이 되지는 않는다. 이건 지구뿐만 아니라 작은 사과나 우리의 몸이 갖는 중력의 경우에도 동일.

  • 혜성유성처럼 하늘을 가로질러 날아가는 것처럼 보인다.
    • 혜성의 형태가 유성처럼 꼬리가 길게 늘어져 있기 때문에 생기는 오해. 혜성은 유성보다 훨씬 멀리 있는 천체이기 때문에 단시간 동안 봐서는 움직임을 확인할 수 없으며 한번 나타나면 며칠 동안 관측할 수 있다.
    • 또한 혜성의 꼬리는 태양풍에 의해서 생긴 것이기 때문에 혜성의 운동 방향이 아닌 태양의 반대 방향으로 생긴다. 정확히는 속도가 빠른 이온 꼬리의 경우만이 정확히 태양의 반대 방향으로 생기며 먼지 꼬리는 혜성의 운동 방향과 태양풍 방향의 중간쯤에 생긴다. 태양의 활동이 활발할수록 혜성의 꼬리가 더 밝게 보인다.

  • 행성들이 일직선으로 정렬될 경우 증폭된 중력이 지구에 영향을 끼칠 수 있다.
    • 태양과 달을 제외한 다른 행성들이 지구에 끼치는 중력은 터무니없이 약하다. 가장 질량이 큰 목성이 최대로 근접했을 때 지구에 끼치는 조석력은 태양의 8만 분의 1에 불과하다. 목성보다 훨씬 질량이 작은 다른 행성들은 말할 것도 없다.

  • 태양의 색은 노란색이다.
    • 별의 색을 온도와 연결지을 때 태양을 주로 예로 드는데, 태양의 온도는 6000도이기 때문에 노란색 별이라는 인식이 매우 널리 퍼져 있다. 태양의 색 문제는 심지어 천문학자들조차도 헷갈려하는데, 태양과 같은 G형 주계열성황색 왜성, 혹은 황색 주계열성이라고 명명하는 것을 보면 알 수 있다. 태양의 색 항목에 잘 나와 있듯이 태양은 노란색보다는 흰색이나 청백색에 가까운 별이다. 이러한 오해가 발생한 원인을 유추해보자면, 태양을 불덩어리로 묘사할 때 자연스럽게 노란 색이나 붉은 색을 떠울리게 되었거나, 석양이 질 때 보이는 노란색을 태양의 실제 색으로 오해했기 때문인 것으로 보인다.

  • 밤하늘에 보이는 별은 수백만 년 전의 모습이므로 지금은 이미 대부분이 죽었을 것이다.
    • 별에서 오는 빛이 지구에 도달하는 데 시간이 걸리므로 우리가 보는 별은 과거의 모습이라는 말은 맞지만 수치가 틀렸다. 수백만 년 전의 모습이라면 수백만 광년 떨어진 천체라는 말인데 이는 우리 은하의 크기를 한참 넘어서는 거리이며 이만큼 멀리 떨어진 별은 맨눈으로 볼 수 없다. 밤하늘에 보이는 별은 적어도 우리 은하에 있는 별이며 초신성 수준으로 밝은 별이 아닌 이상 멀어봤자 거리는 수천 광년 수준에 불과하다. 참고로 별이 아닌 천체 중 맨눈으로 볼 수 있는 가장 멀리 떨어진 천체는 삼각형자리 은하로 약 270만 광년 거리에 있다.
      우리가 보는 별의 모습은 많아봤자 수천 년 전의 모습인데, 이는 별의 수명에 비해서는 짧은 시간이다. 아무리 질량이 큰 별이라 하더라도 평균 수명은 수백만 년 정도 되며, 적색 초거성이나 볼프-레이에별과 같이 죽음이 임박한 별이 아니고서야 수천 년 안에 죽을 가능성은 매우 희박하다.

  • 질량이 큰 별일수록 반지름도 크다.
    • 태양 질량 부근에서는 별의 질량이 커질수록 반지름도 커지는 것이 맞다. 하지만 반지름이 극단적으로 큰 큰개자리 VY방패자리 UY 등의 적색 초거성들은 의외로 질량이 그다지 크지 않아 태양의 10~30배 부근에서 머무는 경우가 많다. 이들보다 무거운 에타 카리나, 피스톨별과 같은 극대거성들은 질량이 태양의 100배를 넘어가만 반지름은 오히려 더 작다. 즉, 가장 거대한 별이 가장 무거운 별은 아니다.
      다만 별의 질량이 커질수록 내부 핵융합에 의한 에너지 생성률은 미친듯이 증가하므로 현재로서는 가장 무거운 별들이 가장 밝은 별의 타이틀을 보유하고 있다. 물론 밝은 별이라고 해서 그 별의 표면온도가 항상 높은 것은 아니다. 적색거성은 크기가 커서 밝게 보이지만 별의 색깔이 적색이기 때문에 표면온도는 상대적으로 낮다.

  • 블랙홀은 무조건 모든 것을 빨아들인다.
    • 충분히 멀리 떨어진 거리에서 블랙홀이 주변에 미치는 중력은 거리의 제곱에 반비례하는 만유인력의 법칙을 따른다. 즉, 적당히 거리만 있으면 블랙홀의 중력장은 지구나 태양의 중력장과 구분할 수 없으며, 영구적으로 블랙홀을 공전하는 행성이나 항성도 존재할 수 있다. 우주에서 가장 빠르다고 알려진 빛이 블랙홀에 빨려들어가는 경계선이 바로 사건의 지평선이다.

  • 블랙홀은 보이지 않기 때문에 관측할 수 없다.
    • 블랙홀의 본체는 빛조차 빨아들이기 때문에 검은색으로 보일 것이다. 즉, 만일 우리 눈 앞에 블랙홀이 나타난다면 배경의 시야를 가리는 검은 공의 모습으로 블랙홀의 존재를 확인할 수 있을 것이다. 실제로는 더욱 심한 중력 렌즈 현상이 보이겠지만. 천문학적 거리에 있는 블랙홀의 본체는 너무 작아서 보이지 않는다. [39] 그보다는 블랙홀이 빨아들이고 있는 가스가 마찰을 일으키며 밝게 빛나는 모습을 관찰하거나, 주변을 도는 별의 움직임을 분석하여 블랙홀의 존재를 간접적으로 알아낼 수 있다.

  • 은하에 존재하는 별들은 은하 중심에 있는 초거대 블랙홀의 중력에 잡혀 공전하는 것이다.
    • 은하를 구성하는 별들은 은하 자체의 질량에 의해 공전하는 것이다. 이 질량의 대부분은 별과, 가스, 암흑물질이 차지하고 있으며 은하 중심 블랙홀이 기여하는 비중은 의미없을 정도로 작다. 일반적으로 블랙홀의 질량이 커봐야 태양의 수십~수백억 배 정도인데, 일반적인 은하의 질량은 암흑물질을 포함하여 최소 수천억 배에 달한다. 따라서 은하가 형태를 유지하는 것과 은하 중심 블랙홀의 존재와는 관련이 없다.

  • 모든 은하들은 우리 은하에서 멀어지는 방향으로 운동하고 있다.
    • 허블 법칙을 설명할 때 자주 등장하는 문장으로서, 여기에는 두 가지 틀린 점이 존재한다.
      첫 번째로 '모든 은하'가 우리 은하로부터 멀어지고 있는 것은 아니다. 가까이 있는 은하들은 서로 간의 중력이 우주 팽창보다 더 강하기 때문에 더 가까워지고 있다. 우주 팽창과 별개로 모든 은하는 고유의 운동 속도를 지니고 있으며, 이는 허블 법칙에 의해 추산되는 은하의 거리(혹은 나이)에 오차가 발생하는 원인이 된다. 대표적인 예로 안드로메다 은하는 우리 은하와 가까워지고 있다.
      두 번째는 우주의 팽창이 은하의 '운동'에 의해 발생하는 것이 아니라는 점이다. 한국의 지구과학 II 교과서를 비롯하여 많은 교육기관에서 은하의 적색편이가 발생하는 요인을 은하의 운동에 의한 도플러 효과로 설명하고 있다. 사실 우주의 팽창은 은하들의 운동에 의해 발생하는 것이 아니라 우주 공간의 자체의 팽창(Metric expansion)에 의한 것이다. 거시적으로 보았을 때 은하의 운동속도는 우주 팽창 속도에 비하면 크지 않으며, 사실은 빛의 파장이 우주 공간과 함께 늘어나서 적색편이가 관측되는 것이다. 이를 우주론적 적색편이라고 하며, 이 효과는 은하로부터 출발한 빛이 지구에 도달하기까지 시간 동안 우주의 팽창 속도 변화에 영향을 받는다. 만일 정말로 우주 팽창이 은하들의 운동이었다면 매우 멀리 떨어진 은하들은 그야말로 어마어마한 운동 에너지를 가지고 있는 셈이 된다. 추가로 특수상대론적 효과까지 추가되어 빔 효과나 시간 지연 등 추가적인 현상이 관측될 것이다.

  • 우주의 모양은 부채꼴 형태이다.
    • 슬론 디지털 스카이 서베이를 바탕으로 만들어진 유명한 우주 지도에서 은하들이 부채꼴 모양으로 분포해있기 때문에 생긴 오해. 사실은 우리 은하의 원반을 따라 분포하는 먼지 띠로 인해 빛이 차단되어 외부은하 관측이 어렵기 때문에 생긴 빈 공간이다. 당연히 이 공간에도 무수히 많은 은하들이 존재하지만 관측되지 않았을 뿐이다. 쉽게 설명하자면, 사진작가는 자신의 앞쪽만 찍었으므로 그 사진작가의 카메라 뒤는 아무런 것도 존재하지 않는 다는 것으로 생각하면 된다.

  • 천문학 전공자는 별자리를 잘 안다.
    • 천문학을 잘 안다고 밤하늘의 별자리에 대해 잘 알고 있으리라는 보장은 없다. 우주를 연구하는데 굳이 별자리나 별의 이름을 알아야 할 필요는 없기 때문. 물론 천문학 전공자라면 일반인보다는 별자리에 대한 지식을 가지고 있을 가능성이 높긴 하지만 필수 소양은 아니다. 반대로 천문학에 대한 편견을 부추긴다며 별자리를 싫어하는 사람도 있다. 오히려 별자리나 천체의 위치를 꿰고 있는 사람은 위의 아마추어 천문학 문단에 나온 천체사진가들이다. 왜냐하면 바로 피사체가 그것들이니까. 바로 밑의 문단에도 나오지만 요즘은 기술이 매우 발전했기 때문에 적경과 적위값만 입력하거나 해당 천체 이름만 입력해도 자동으로 망원경이 그곳을 향하기 때문에 천문학자들이 굳이 이걸 외울 필요도 없을 뿐더러 관측천문학자가 아니면 이마저도 남이 관측한 자료를 분석하고 사용하는 것이지 직접 관측할 일은 거의 없다.
    • 다만 천문학자들이 별자리를 일반인보다는 잘 아는 건 사실이다. 하지만 여기에도 함정이 있는데, 일반인들이 생각하는 별자리란 별들끼리 이어보면 나오는 어떤 모양에 가까운데 반해, 천문학계에서 논하는 별자리는 천체 관측 시에 유용하라고 천구를 일정한 구역으로 나눠놓은 것에 불과하다[40]. 때문에, 별자리에 얽힌 신화같은 건 천문학자 본인이 관심을 갖지 않는 이상[41], 거의 모르는 경우가 대다수다.

  • 천문학자가 주로 하는 일은 천문대에서 망원경을 들여다보는 일이다.
    • 실제로 천문학자가 하는 일의 비중에서 실제 관측이 차지하는 비중은 크지 않다. 아예 관측을 하지 않는 이론 천문학자라면 말할 것도 없고, 관측 천문학자들도 컴퓨터로 데이터를 분석하는 것으로 대부분의 시간을 보낸다. 과거에는 단일 천체 관측만으로도 논문을 쓰는 경우가 많았지만, 현대에는 수백 명의 천문학자가 참여하는 대규모 관측 프로젝트들이 인터넷에 무료로 자료를 공개하는 경우가 많아 누구든지 전문지식만 있으면 천문대 근처에도 가지 않고도 인터넷에서 받은 데이터만으로 논문을 쓸 수 있다.[42]
    • 사진 기술이 발달한 뒤로 연구를 위해 망원경을 맨눈으로 직접 들여다보는 일은 없으며, 대형 천문대에서는 그게 가능하지도 않다.

  • 천문학자는 자살률이 높다.
    • 인터넷발 악성 루머. 우주공포증과 세트로 나오는 경우가 많다. 물론 이에 대한 통계적 근거는 어디에도 없다. [43] 일반인의 시각에선 현실에서 매우 동떨어진 대상을 다룬다는 점에서 천문학자들이 무언가 자신들과 다른 부류일 것이라 착각하지만, 천문학자는 그저 일반인보다 약간 더 우주를 좋아하는 사람일 뿐이다. 이 주장에 대한 근거 중 하나가 우주를 연구할수록 거대한 우주에 비해 자신이 보잘것없는 존재라는 것을 알게 때문이라는데... 여타 과학자들과 동일하게 천문학자는 우주에 대한 호기심으로 연구를 본업으로 하는 사람들이다. 새로운 사실을 알아내면 기뻐할지언정 자살하는 경우는 없다. 오히려 천문학자들 중에서는 다른 학문들과는 비교도 안 될 정도로 큰 대상들을 다룬다는 점에 대해 자부심을 가지는 경우가 많다. 너 10억 광년짜리 천체 다뤄봤어?
      인터넷이 보급됨에 따라 현대에는 일반인들이 천문학적 지식을 더 자주, 자세히 접하는 경우가 많아졌으며 우주의 거대함 또한 전공 지식을 가지지 않은 사람들 사이에서도 상식 수준으로 널리 퍼져 있다. 현대 천문학의 발달로 우주에 존재하는 천체들의 크기와 관측 가능한 우주의 크기는 이미 측정이 완료된 상태이고 다양한 매체에 아주 잘 공개되어 있다. 만약에 이러한 사실을 단순히 '아는 것'만으로도 자살의 원인이 된다면 이미 비전공자들 사이에서도 엄청난 숫자의 자살자가 나와야 하지 않을까?
      단, 천문학이나 입자물리학처럼 매우 거시적 혹은 매우 미시적인 수준의 자연 현상을 다루는 사람들일수록 상대적으로 철학에 심취하는 경향이 잦기는 하다. 아마도 스탠다드 모델이니 광대한 우주니 하는 것을 궁금해하는 학자들일수록 우주의 본질에 오랫동안 궁금증을 갖고 연구해왔을 테고, 그러다 보면 "우리가 사는 세계는 왜(why) 이런 형태로 만들어졌을까?"라는 의문을 갖게 될 텐데, 아무래도 자연과학은 왜(why)가 아닌 어떻게(how)를 다루는 학문이다 보니 이런 류의 질문에 대한 답은 결국 각자의 철학이나 종교 등을 바탕으로 인간이 자의적으로 상상하는 수밖에 없기 때문일 것이다. 역사 속 위대한 수학자나 과학자들의 상당수가 곧 철학자이기도 했던 것은 이런 인간의 원초적 심리를 무시할 수 없다. 물론 어디까지나 케이스 바이 케이스이므로 완전히 일반화할 수는 없지만.[44]

  • 태양은 평균적인(또는 작은) 항성이다.
    • 대부분의 항성은 태양보다 작고 어두운 K형 또는 M형 항성이며, 전체 항성에서 태양과 같은 항성이 차지하는 비율은 약 1% 정도에 불과하다.

  • 모든 항성은 수명을 다하기 전에 적색거성 또는 적색초거성이 된다.
    • 태양 질량에 비해 질량이 매우 높은 항성들은 볼프-레이에별 단계를 거치며, 태양 질량의 0.25배 미만인 작은 항성들은 적색거성으로 팽창하는 대신 청색왜성이 될 것으로 예측되었다. 청색왜성은 적색거성과 달리 항성의 원래 크기와 비슷하지만 별빛의 파장이 짧기 때문에 온도가 더 높다. 그러나 태양보다 작은 별들은 태양과 같거나 거대한 별들보다 인지도가 낮을뿐더러 매우 긴 수명으로 인해 아직 청색왜성으로 진화한 사례가 없기 때문에 항성 진화에 대해 설명할 때 아예 다루지 않거나 주계열성에서 적색거성으로 변하는 것으로 잘못 설명하는 경우가 흔하다.

  • 항성 내부에서 일어나는 핵융합 반응은 중수소+삼중수소 반응이다.
    • 항성에서 실제로 일어나는 핵융합 반응보다 핵융합 발전 연구에 사용되는 중수소+삼중수소 반응이 더 잘 알려져 있기에 생긴 오해. 항성의 질량에 따라 양성자-양성자 연쇄 반응 또는 CNO(탄소-질소-산소) 순환 반응을 통하여 일반적인 수소(양성자)를 헬륨으로 융합한다. 또한 항성의 질량과 진화 단계에 따라 헬륨을 탄소/산소로 융합하거나 규소를 철로 융합하는 반응도 일어날 수 있다. 결론적으로 질량수가 더 큰 물질로 변화시킨다는 것이다. 만일 실제 항성이 중수소와 삼중수소로 이루어져 있다면 핵반응이 쉬워지므로 높은 광도와 짧은 수명을 가지게 되며, 생명체가 존재하기는 어려울 것이다.

  • 초신성 폭발 또는 중성자별 충돌에서는 우라늄 내지는 플루토늄까지만 생성된다.
    • 초신성 폭발에 의해 일어나는 고속 중성자 포획 핵합성 과정에서는 퀴륨, 캘리포늄 등 이들보다 무거운 원소도 합성될 수 있으며, 시뮬레이션에 따르면 110번 원소(다름슈타튬)까지 생성될 수 있다고 한다. 그러나 이러한 원소들은 지구 나이(약 45억 년)에 비해 짧은 반감기를 가지기 때문에 완전히 사라진지 오래거나 극미량만 남은 상태이다. 정밀 분석 장비를 사용하면 천연 플루토늄 동위원소(Pu-244)는 물론이고 절멸 핵종이 된 퀴륨의 붕괴 흔적도 검출할 수 있다.

  • 백색왜성은 항상 지구 크기이다.
    • 태양 질량 0.5배 내외의 백색왜성만이 지구와 유사한 크기를 가지며 질량에 따라 다른 크기를 가질 수 있다. 그러나 축퇴 물질이기 때문에 크기와 질량은 반비례한다. 최대 질량(태양 질량 1.44배) 백색왜성은 지름이 약 1700km로 달의 절반에 불과한 반면 최소 질량(태양 질량의 0.08배) 항성의 백색왜성은 해왕성 정도의 지름을 가질 것으로 예상된다. 단, 최소 질량 항성의 백색왜성은 이들의 매우 긴 수명(약 17조 년)으로 인해 현 우주에 존재하지 않는다.

  • 항성은 아무리 차가워도 M형 분광형을 가지며, 갈색왜성은 아무리 뜨거워도 L형이다.
    • 예외인 항성들이 존재한다. 외뿔소자리 V838 등 일부 적색초거성이나 2MASS J0523-1403과 같은 일부 적색왜성은 M형보다 차가운 L형 분광형에 속한다. 또한 생성된 지 얼마 되지 않은 갈색왜성들은 M형 분광형에 속하는 경우가 있다.

  • 항성의 수명은 길어야 100억 년 ~ 1000억 년 남짓이다.
    • 태양보다 작은 별들을 무시하거나 이들에게도 태양 이상 질량을 가진 항성의 수명을 계산하는 공식을 그대로 적용하기에 발생한 오해이다. 일반적으로 항성의 수명을 계산하는 공식에서는 항성 핵에 있는 10% 의 수소만 태울 수 있는 것으로 가정하기 때문에 대류 현상으로 인해 항성 전체를 연료로 쓸 수 있는 적색왜성에 대입 시 부정확해진다. 중원소 함량 등 복합적인 변수까지 고려할 시 태양과 같은 중원소를 가진 최소질량 항성은 약 12조 년, 태양보다 많은 중원소를 가질 경우 약 17조 5000억 년까지 살 수 있다.

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7. 천문학자[편집]



7.1. 국외[편집]




7.2. 국내[편집]


이하는 조선과 한국의 천문학자들. 약간 애매한 경우도 있다.
  • 류방택 - 천상열차분야지도 제작자
  • 김담
  • 이순지
  • 이천
  • 장영실
  • 이익 - 지구 구형설 최초 제기
  • 성주덕 - 정,순조기의 천문학 연구 집대성
  • 김석문 - 지구 자전설 최초 제기
  • 박안기 - 일본 천문학의 시조인 시부카와 하루미의 스승의 스승.
  • 홍대용 - 지구 자전설 확립, 우주 무한 최초 제기
  • 남병길 - 사실상 조선 최후의 천문역법가.
  • 이원철 - 한국 최초 이학(천문학) 박사학위 취득자(1926), 연세대학교 천문학과 출신, 인하대학교 초대 총장역임
  • 이은성
  • 조경철 - 대한민국 천문학계의 제 1세대, 동양의 천문학계에서도 널리 이름이 알려져 있으며, 일본의 한 학자는 처음 발견한 소행성에 그의 이름을 붙혔을 정도다. 아폴로 박사라는 별명이 유명하며, 여러 방송에서도 나와서 한 번 보면 아 그분! 이라고 할 정도로 한때 방송에도 많이 나오셨다, 2010년 작고.
  • 박석재 - 별명은 블랙홀 박사. 전 한국천문연구원장. 천재소년으로 불렸던 송유근박사논문을 지도하였으나
  • 심채경 - 행성과학자. 달 착륙 50주년 기념 네이처誌 선정 달 탐사 선도 5인 中 유일한 한국인 박사.
  • 이영욱 - 현재 연세대학교 천문우주학과 교수, 국내 최초 천문학 Nature 및 Science 지에 논문 투고 및 발행, NASA Galex Project 한국 단장
  • 이석영 - 현재 연세대학교 천문우주학과 교수. 국내 최초 옥스퍼드 대학교 정교수 출신, Nature 및 Science 지 논문 투고 및 천문학 관련 책 여러 권 출판. 미국 항공우주국 (NASA) 고다드우주비행센터 박사 후 연구원
  • 박상영 - 현재 연세대학교 천문우주학과 교수, NASA 랭글리연구센터 수석 우주선 엔지니어 출신 (우주과학 및 인공위성쪽으로 대학에서 활동중)
  • 손영종 - 현재 연세대학교 천문우주학과 교수, K-MOOC에서 우주의 이해 강의중, 강의평가 1위, 도미니온 전파천문대 박사 후 연구원
  • 변용익 - 현재 연세대학교 천문우주학과 교수, 대만 국립중앙대학 천문학 부교수
  • 김석환 - 현재 연세대학교 천문우주학과 교수, 한국항공우주연구원 한국인 우주인 양성 사업단장 역임, UCL 출신 광학 박사
  • 윤석진 - 현재 연세대학교 천문우주학과 교수, Science 지에 논문 투고 및 발행, 연세대 천문학 박사, 근우주론 분야 권위자
  • 박찬덕 - 현재 연세대학교 천문우주학과 부교수, 위성 Navigation , Guidance , Control 자세제어 전문가
  • 지명국 - 현재 연세대학교 천문우주학과 부교수, 세계 최초로 암흑물질의 존재를 입증하는 가장 확실한 증거를 발견한 한국인 학자. 존스홉킨스 Ph.D
  • 정애리 - 현재 연세대학교 천문우주학과 부교수, 전파천문학
  • 김태선 - 현재 연세대학교 천문우주학과 부교수, 학사 연세대학교 천문우주, 석사 옥스퍼드 대학교 물리학, 박사 케임브리지 대학교
  • 김갑성 - 현재 경희대학교 우주과학과 교수, 일본 교토대학 천문학박사, 태양물리학
  • 김상준 - 현재 경희대학교 우주과학과 교수, 미국 스토니브룩 대학교 천문학 박사, 행성대기과학, 한림원 정회원
  • 이동훈 - 현재 경희대학교 우주과학과 교수, 미네소타 대학교 이학박사, 프린스턴 대학교 연구고문
  • 문용재 - 현재 경희대학교 우주과학과 교수, 2006년 한국천문연구원 논문최우수상, 태양과 우주기상 분야의 세계적 권위자
  • 장민환 - 현재 경희대학교 우주과학과 교수, 조지아 주립대학교 천문학과 이학박사
  • 김성수 - 현재 경희대학교 우주과학과 교수, UCLA 이학박사(천문학), 성단/ 은하 역학 및 수치 실험 연구
  • 김관혁 - 현재 경희대학교 우주과학과 교수, 일본 나고야대학 이학박사, 우주공간물리학
  • 진호 - 현재 경희대학교 우주과학과 교수, 경희대학교 이학박사, 천문관측기기학
  • 선종호 - 현재 경희대학교 우주과학과 교수, 아이오와 주립대학교 이학박사, 우주관측기기학, 플라즈마물리학
  • 박수종 - 현재 경희대학교 우주과학과 교수, 미국 텍사스 대학교 오스틴 이학박사, 적외선 관측기기학
  • 이정은 - 현재 경희대학교 우주과학과 교수, 텍사스 대학교 오스틴 이학박사, 별탄생, 태양계 생성,
  • 이은상 - 현재 경희대학교 우주과학과 교수, KAIST 이학박사, 공간물리학
  • 최광선 - 현재 경희대학교 우주과학과 교수, 태양물리학
  • 박명구 - 현재 경북대학교 천문대기과학전공 교수, 프린스턴 대학교 이학박사, 블랙홀, 중성자별, 중력렌즈, 외계행성

위 목록에는 유독 연세대/경희대 교수들만이 열거되어있는데 이 외에도 다른 국내 천문학과 교수들 및 한국천문연구원, 고등과학원 등의 연구원들에도 천문학자들이 많이 있다. 물론 여기에 적히지 않은 사람 중에도 학계에 유명한 천문학자들도 많다.


8. 천문학적이라는 표현[편집]


흔히 상상하기 힘들 정도로 엄청나게 큰 수를 표현할 때 '천문학적으로 큰 수'라는 표현을 쓴다. 자세한 건 문서 참조.


8.1. 주체할 수 없는 규모[편집]


연구 대상의 거리라거나 질량 등의 요소들이 워낙에 어마어마하기 때문에 따로 전용 단위까지 사용한다.[45] 거기다 이 단위도 부족해서 Mega라거나 Giga등을 달아서까지 사용한다. 연구 대상이 어마어마하게 멀리 있고, 거대하며, 매우 무겁다. 거기다 천체물리학이나 우주론의 경우에는 관측 대상의 질량에서 이미 10의 제곱수를 어마어마하게 사용하게 되며[47], 깊게 들어가면 상대론적 관측 대상[48]에 대해서 연구하게 되기 때문에 이미 일반적인 숫자를 사용하는 다른 학문과는 굉장한 자부심(...)을 느낄 수 있게 만든다.


8.2. 야속한 시간[편집]


어떤 현상의 시간의 규모조차도 어마어마하다. 변광성이라거나 프로미넌스, 식 현상[49] 등의 짧은 시간에 나타나는 현상부터 별의 탄생이나 초신성 등의 어마어마한 기간의 현상, 그리고 우주라는 그 자체로도 우주적 시간을 지닌 현상들 때문에 굉장히 서글픈(?) 학문이다. 연구의 연속이 끊기게 되면 자연히 연구의 진행은 더뎌지거나 중도에 사라지게 된다. 물론, 제자라고 할지라도 스승의 사고와 재능을 그대로 물려받는 것은 아니기 때문에 여러 문제가 발생한다. 물론 좋은 현상이 일어난 경우도 있긴 하지만. 간혹 관련 업계의 사람들이 천문학자는 수명을 100억년 정도로는 해줘야 한다.라는 식으로 이야기 할 정도. 물론 100억년 동안 살면서 연구한다 하더라도 그 시간 안에 못 하는 연구도 있다.


8.3. 격리된 연구환경[편집]


다른 학문들은 연구 과정에서 대상을 이리저리 만져보거나, 원하는 방식으로 자극을 주어 대상에 영향을 주기도 하며, 그게 불가능하더라도 최소한 대상을 여러 각도에서 관측하여 분석하는 것이 가능하다. 하지만 인류가 이러한 능동적인 연구를 실행할 수 있는 범위는 태양계까지며, 태양계를 벗어나기 시작하면 앞에서 서술한 그 어떤 방법도 통하지 않게 된다. 수 광년, 멀게는 수십억 광년이나 되는 거리는 인간의 활동 범위와는 비교도 안 될정도로 거대하여, 천문학에서는 연구 대상을 직접 만져 보기는커녕 다른 각도에서 대상을 보는 것조자 허용되지 않는다. 우리는 시간적, 공간적, 물리적으로 천체들과 완벽히 격리되어 있으며, 유일하게 허용되는 것은 끔찍하리만치 먼 곳에서 오는 희미한 광자 몇개 (와 약간의 우주선, 그리고 중력파)를 잡아내는 일 뿐이다. 이 희미한 빛줄기들에 의지하여 천문학이 현재까지 풀어낸 우주의 경이들을 생각해 보면 티끌만도 못한 존재인 인류가 얼마나 대단한 업적들을 이룩한 것인지 새삼 느끼게 해준다. 천문학을 배우면 사람이 겸손해진다고 할 정도이다.


9. 교육과정[편집]



9.1. 중고등학교 과정[편집]


고등학교 과학에서는 상술했듯 지질학, 대기/해양학 등과 같이 세트로 묶어서 배운다. 지구과학 I에서는 H-R도와 생명 가능지대를 비롯한 지식적인 수준의 내용을, 지구과학 II에서는 천구 좌표계, 케플러 법칙 등 정량적으로 다소 심화된 내용을 배운다. 고급 지구과학에서는 학부 1학년 천문학 개론과 유사한 내용을 배운다.


9.2. 대학교 학부과정[편집]


파일:나무위키상세내용.png   자세한 내용은 천문학과 문서를 참고하십시오.

위에 설명되어있듯이[50] 현대 천문학의 기초는 수학물리학이므로 학부 과정 이상에서 천문학을 전공하게 된다면 이 둘은 반드시 거쳐야 하는 관문이다. 보통 아래 정도를 전공 과목으로 지정한다.


살펴보면 거의 물리학 전공에 준하는 수준의 수학+물리학 과목들에 천문학과 고유의 과목이 추가된다고 볼 수 있다. 아마추어 천문학의 낭만을 생각하고 천문학 전공에 진입했다가 전공수업을 들으면서 마음이 바뀌는 경우가 빈번하다. 사실상 물리학의 한 분야를 전공한다는 마음가짐으로 시작하는 것이 중요하다.[51]

위와 같은 특성으로 인해 전세계적으로 학과 자체가 물리학과와 붙어있거나 물리학과에서 천문학자를 교수로 채용해서 천문학 수업도 하게 한다든가 하는 경우가 많다.[52] 천문학자의 수가 물리학자들보다는 적다보니 천문학과가 따로 있는 경우는 국내든 국외든 적은 편이다. 그리고 학부생들 중에 물리학을 같이 복수전공하는 경우가 많이있다. 어차피 물리학 전공과목 몇개만 더 이수하면 복수전공 요건을 채우기 때문.

천문학과 입학 전 고등학교 과정의 다음 과목들을 복습하는 것이 좋다.

  • 화학1(쿼크와 입자, 오비탈에 관련된 부분을 중심으로)
  • 고등학교 교육과정에 있는 모든 수학/물리 과목들.[53]
  • 지구과학 1-2 중 천문학 단원 (4단원)


10. 수험과목으로서의 천문학[편집]



11. 교재[편집]


천문학이라는 학문이 이렇다 보니, 교재는 몇 권 존재하지 않는다. 다만 그만큼 많은 학자들이 공부했다는 것이 안정성을 검증해준다.

  • Michael Zeilik, Stephen A. Gregory - Astronomy and Astrophysics (천문학 및 천체물리학)[54]
하얀책이나 천천서라 불린다. 전 세계적으로 가장 많이 쓰는 교재이다. 두께도 두껍고(650쪽가량) 내용도 많지만 알아보기 쉽게 되어있다. 다만 그 많은 내용을 650쪽에 다 집어넣다보니, 증명과정이 매우 생략되어있다. 우주 전반에 대한 이론적 이해를 키울 수 있다. 한국과학영재학교의 천문학 심화 과목에 사용 중이다.

  • Hannu Karttunen, Pekka Kröger, Heikki Oja, Markku Poutanen, Karl J. Donner - Fundamental Astronomy (기본 천문학)
파란책이나 기천이라 불린다. 핀란드에서 저술돼서 그런지 영어 표현에 문제가 있는듯. 5판은 표지가 파란색이지만 2016년에 나온 6판의 표지는 별이 수놓아진 밤하늘을 배경으로한 전파천문대이다. '천문학 및 천체물리학'에 비해서 증명과정이 들어있긴 하지만, 그래도 좀 나은 편 정도밖에 안된다. 하얀책에 비해 관측이나 구면천문 등 기술적인 내용이 많다.

  • Bradly W. Carroll, Dale A. Ostlie - An Introduction to Modern Astrophysics (현대 천체물리학)
빨간책이나 Big Orange Book (BOB)이라 불린다. 총 3권으로 나누어져 있다. 1권은 관측천문학과 태양계, 천문학의 역사와 천체역학에 대한 내용이다. 2권은 항성천문학, 3권은 은하천문학에 관한 내용이다. 천문학 개론 교재 중 가장 방대하며 매우 다양한 내용이 자세히 실려있지만 그렇다고 수학이나 물리학 수준이 '천문학 및 천체물리학'이나 '기본 천문학'보다 높지는 않다는 점이 장점이다. 세 권 다 합치면 진짜 무겁다. 민족사관고등학교의 천체물리학 과목에 사용 중이다.

  • Eric Chaisson, Steve McMillan - Astronomy Today (천문학: 한눈에 보는 우주)
교양으로 많이 쓰는 교재. 지구과학 1, 2의 천문학 부분의 내용이 한 권에 다 들어있다고 보면 된다. 위 세 권의 책보다 수식적인 내용이 적다. 일반인용 교양도서와 전공자용 개론 수업 교재의 중간 정도 난이도라 생각하면 쉽다.


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[1] 어원에 관련해서 Astro-는 하늘에 있는 것들을 의미하는 접두사이고 -nomy는 학문을 의미하는 접미사이다. 학문을 의미하는 접미사에는 -logy도 있는데 흥미롭게도 Astro-에 이 접미사가 붙은 단어인 Astrology는 점성술을 의미한다. 참고해 두자.[2] 예: 지구와 태양계의 운동, 의 일생, 은하의 구조와 특성, 우주의 생성과 진화, 외계생명체의 존재 여부, 외계 항성 및 외계 행성의 조성 등[3] 물상 과학은 다른 말로 물리 과학이라고도 한다. 한편 물리 과학과 물리학은 다르다. 간혹 천문학이 물리 과학에 속한다는 것을 오해해서, 천문학이 물리학의 하위 학문인 것으로 알고 있는 경우가 있으나, 이는 말 그대로 오해다.[4] 반면 물리학은 이론과학으로 분류된다.[5] 이 경우 지리학 등 일반적으로 지구과학에서 행해지던 연구를 접목한다.[6] 대기 밖 외권으로서의 우주.[7] 책들 중 제목에 관측천문학이 들어가는 경우가 이렇다. 구면천문학이라는 이름으로 시작하는 책이 대부분인데, 천체관측을 위한 기본적인 개념들을 설명하는 것이다. 그래도 어렵지만. 혹시나 천체관측을 해보고 싶은데 자신이 왕초보라면 2017년 기준으로 지구과학1의 4단원과 성도라는 이름의 별자리 책을 공부하기 바란다.[8] 한국의 경우 천문학과가 설치된 대학은 서울대학교, 연세대학교, 경희대학교, 세종대학교, 충북대학교, 충남대학교, 경북대학교로 단 7곳뿐이다. 7곳으로 늘어난 것은 그리 오래되지 않은 일이고, 꽤 오랫동안은 서울대학교연세대학교 단 2곳뿐이었다.[9] 국제천문연맹(IAU)에 소속된 전 세계의 회원은 1만명 정도이고, 그 중 은퇴한 사람을 제외한 활동하는 천문학자 수는 7천 명 정도이다. 물리학, 화학, 생물학 등에 비하면 확실히 규모가 작은 편이다. 다만 IAU에 소속되지 않는 연구자들도 많아 이 숫자를 천문학자 수로 생각하면 안된다.[10] 미국, 유럽, 일본 등 천문학 선진국 내 연구소나 대학 등에서 연구하는 한국인들도 꽤 있다. 애초에 천문학은 전 세계적으로도 전공자 공급이 극히 적다보니 천문학계도 좁고 작은 편이고, 각 나라 연구자들이 따로 연구하는 것은 적당치 않다. 그래서 천문학 연구는 여러 나라 연구자들 간 협업이 활발한 편이고, 설령 국내서 연구하더라도 해외 기관과의 교류 또는 직접 해외로 연구하러 갈 기회가 많이 있는 편이다. 한 국가가 홀로 연구하기에는 연구 인력이나 자연환경적 여건(우주를 관측하는데에는 여러가지 자연 환경적 제약 조건이 있다)이 여의치 않은 곳이 많다. 대표적으로 하버드 대학교스미소니언 재단이 공동 운영하는 천체물리학 센터(CFA)와 NASA에게 위탁 받아 캘리포니아 공과대학교(Caltech)이 행성과학 위주로 운영하는 제트추진연구소(JPL) 등이 있다.[11] 외국에선 민간 천문대도 꽤 있는데, 가령 MS 공동 창업자 중의 한 명인 폴 앨런은 SETI 프로젝트에 2,500만 달러를 기부하여, 앨런 망원경 집합체라는 42개 망원경으로 이루어진 민간 천문 관측소를 만들었다.[12] 천문학을 전공했는데 어떻게 이런쪽으로도 갈 수 있는 거냐는 의문이 있을 것 같아 서술하자면, 이는 천문학을 전공할 수 있는(물리학과 말고) 대학이 국내에 단 7곳 존재하는데, 천문학과쪽의 교육과정중에 프로그래밍이나 수치계산등의 컴퓨터 계통과 전자기학, 입자물리, 핵물리 등 미시세계에서 일어나는 현상을 다루는 학문들이 있기때문. 당연히, 천문학을 하려면 물리학을 당연히 공부해야 하므로 전기전자쪽에 취업이 가능한것. 그리고 시뮬레이션등을 많이 하기 때문에, 컴퓨터에도 능숙해져서 컴퓨터 관련 직종에도 진출할 수 있는 것이다.[13] 다만 관측천문학을 하는 경우는 예외다. 관측천문학자들은 별 볼일이 많다. 물론 관측천문학 중에서도 전파천문학을 하는 경우에는 '본다'는 개념이 우리가 보통 생각하는 '본다'는 개념과는 다르다. 전파천문학자들이 하는 일은 천체가 내는 (가시광선이 아니라) 전파를 분석하는 것이므로, 그들이 보는 것은 '눈'으로 보는 것이 아니다.[14] 오죽 하면 17세기 상용로그가 발명되었을 무렵 이것이 천문학자의 수명을 2~3배 늘려줬다고 했을까?[15] 실제로 아마추어 관측에 대한 취미를 이어 관측 덕후가 되는 경우도 있다.[16] 케플러를 비롯 당대의 천문학자들이 케플러의 법칙 등 천문학에서 많은 업적을 남길 수 있었던 것도 티코 브라헤의 방대한 관측 자료 덕분이다.[17] 수학을, 아니 나아가 논리학을 근본학문이라고 생각할 수도 있고, 그것이 틀린 말은 아니지만, 수학이나 논리학은 자연과학은 아니다.[18] 자세한 일화는 Fowles의 고전역학에 설명되어 있다.[19] 단 예외로 연세대학교 천문우주학과의 경우 위성 제어 분야도 연구하고 있다. 우주공학과 천문학이 같은 과 내에 합쳐져 있는 특이한 케이스.[20] 이는 우주에서 천체들의 만유인력에 의한 궤도변화를 알아야 하기 때문에 천체역학은 항공우주공학쪽 교수들이 잘 알 수밖에 없다.[21] 우주 망원경에 대한 관심은 매우 높은 편이라 위성체에 대해선 천문학자들도 상당한 내공을 자랑한다. 하지만 천문학자에게 그걸 발사하기 위해 무슨 로켓이 필요한지 묻지는 말자.[22] 하지만 천체역학도 양 학문의 관점이 다른 편이다. 해왕성이 명왕성의 궤도를 얼마나 짓이겨놓는지 보던 사람한테 마션에 나오는 스윙바이 해설해달라고 하면 좀 많이 난감하다. 이온 엔진이 뭔지 알게 뭐야... 즉 천문 전공자들은 이 쪽 진로로 가려면 로켓이고 엔진이고 기초부터 알아서 공부해야 한다(...)[23] 일단 Astrology란 말이 무슨 뜻인지를 생각해 보자. 별들의 이야기를 다루는 학문이라고 해서 점성술이다. 참고로 천문학이란 뜻의 Astronomy는 '별들의 이름을 짓는 학문'.[24] 보통 한국에서는 우주과학으로 통칭되며, 우주기상 등으로도 불린다.[25] 넓은 범위에서 천문학에 포함되지만, 학문의 탄생 자체가 우주기술 발달의 이후이고 지구과학과 같이 직접탐사(in-situ)의 방법론을 쓰기 때문에 포괄적으로 (앞서 언급한) Space Science 내에서 다뤄지는 경우가 더 많다.[26] 이론천문학은 사실상 천체물리학에 해당한다.[27] 앞서도 언급되어 있지만, 관측천문학자라고 해서 늘상 천문대에 박혀서 밤새 하늘만 쳐다보고 있는 것은 절대 아니다. 특히나 현대에는 방대하고도 다양한 탐사관측 자료가 천문학계에서 무상 공유되는 경우가 많아서 평생 천문대에 단 한 번도 가보지 않고도 관측천문학 연구를 하는 것도 충분히 가능할 정도.[28] 당대엔 자연철학자라고 불렀다.[29] 뺏다는 게 전공에 비해 안 쓰인다는 것이지 위에서 언급한 자격증 중에 가장 낮은 3급의 교재에도 케플러의 제 3법칙을 통해 행성까지의 거리를 계산하는 게 나온다. 물론 말이 어렵게 쓰여져 있지 고1 수준의 수학이면 충분히 가능하다. 문제는 그 원리를 파악하는 것이다.[30] 가령 일주운동 촬영의 경우 대부분 지상의 배경과 함께 촬영하는데 천체사진의 경우 빛과의 싸움이기 때문에 노출시간에 상당한 노하우가 필요하다. 지식이 부족한 촬영자의 경우 ISO를 높여서 찍어버리겠지만 중급자 이상 수준의 사진지식을 가졌다면 배경의 선명도를 확보하고 열화노이즈를 피하기 위해 ISO대신 조리개 값과 노출시간에서 타협을 볼 것이다. 노출시간에 따라 일주운동 궤적의 결과물이 매우 달라지므로 이건 많은 노하우가 필요하다. 물론 열화노이즈는 다크프레임으로 타협을 볼 수도 있으나 배경의 선명도는 이야기가 다르다.[31] 교양수준의 기하광학 지식마저 없다면 당연히 사진학에의 적용은 무리일 것이다. 색수차나 구면수차 등등의 수차들을 제거하여 사진에 담아내는 수준의 천체사진가는 이미 아마추어라고 부르기 힘들다. 사실 우리가 일상에서 접하는 숙련자들의 천체사진이라는 물건들. 예를들어 웨딩사진에 쓰이는 천체사진이나 SNS에서 기본 바탕으로 제공하는 사진 또는 윈도우 기본 바탕화면에서 제공하는 사진 등등의 일반인이 보기에는 아득히 잘 찍은 전문가의 사진도 천체사진 숙련자들의 눈으로 보면 온갖 수차를 놓친 것들이 보인다. 예를 하나 들어 만약 사진 중심부의 별은 점상인데 가장자리의 별은 길게 늘어졌다면 이는 구면수차의 문제이다. 광학장비의 구조적 한계상 아예 안 생길수는 없더라도 각종 보정으로 충분히 제거할 수는 있다. 또한 가장자리는 어두운데 가운데는 밝다면 이는 비네팅의 문제로 광공해로 인해 피할 수는 없지만 역시 보정으로 최대한 제거할 수 있는 문제이다.[32] 거기다 타임랩스까지 고려한다면 어도비 프리미어 프로소니 베가스등등 준 전문가용 프로그램까지 손을 대야한다.[33] 다만 이 경우는 천문학보다는 사진학에 치우친 학문이다. 천문학 지식이 있어야 함은 당연하지만 보통 천체사진술의 경우 아주 작은 점광원인 별을 어떻게 효과적으로 촬영해낼지가 중점이다. 태양관측용 필터는 일반사진학에서도 움직이는 물체의 장시간 움직임을 담기위한 장노출에 사용되곤 하니 아예 사진학의 영역으로 넘어간 셈[34] 현대에는 입자가속기를 사용하면 불가능하지는 않으나, 그 당시 연금술의 목표는 화학적 방법을 통해 금을 합성하는 것이었다.[35] 20세기 중반 이후로 1955, 1974, 1992, 2005년에 각각 슈퍼문 현상이 일어났었는데, 이 때문에 1974년 오스트레일리아에는 강한 사이클론이, 2005년에는 남아시아 대지진이 터졌다는 것이다. 그리고 2011년 3월 19일(그리니치 천문대 기준), 달이 지구와 가장 가까워져 슈퍼문이 발생했는데, 이것이 또다시 무슨 이변을 야기하지 않을까 곳곳에서 호들갑을 떨었다. 그런데 그것이 실제로 일어나 도호쿠 대지진이 발생했다.[36] 해저 지형과 해안선의 형태 등에 영향을 받는다.[37] 동경 135도, UTC +09:00[38] 지구의 반지름이 약 6400km인데 여기서 300여km 멀어져 봐야 받는 중력에는 거의 영향이 없다. ISS는 지구 해발 0m와 비교하면 90% 정도의 중력을 받고 있다.[39] 다만 최근에는 전파 망원경으로 M87 은하에 있는 초거대 블랙홀의 사건의 지평성을 관측하기도 했다.[40] 비유하자면, 지도에 나온 지형들의 구분을 용이하게 하고자, 각 지형 별로 이름을 붙여놓는 것과 같다.[41] 별자리 신화를 연구하는 사람들은 천문학자가 아니라, 문화인류학자나 고전 문학 연구자들이다.[42] 아마추어가 천체사진가가 촬영한 CCD 촬영자료부터 다른 전공자가 천문대에서 촬영한 데이터값까지 매우 포괄적이나 이 모든 자료를 인터넷에서 받아다가 쓸 수 있다. 외국의 대학같은 곳에서 공개하는 관측자료의 경우 수년이 지난 옛날 자료이기는 하지만...[43] 물론 공식적으로 우주공포증이란 용어는 존재하지 않는다.[44] 대표적으로 리처드 파인만이 있다. 이 사람은 철학과 종교를 극도로 경멸한다.[45] AU, LY, pc 등의 거리 단위.[46] 약 [math(2\times{10}^{30}kg#!mathend)][47] 이 때문에 천문학에서는 태양의 질량[46]을 일반적인 딘위로 사용한다. 그마저도 은하단 정도의 단위까지 가면 질량이 태양의 [math({10}^{14}#!mathend)]배를 넘는다.[48] 중성자별, 블랙홀, 우주 그 자체.[49] 태양이나 달, 식 변광성에 의한.[50] 요약하자면, 천문학은 물리법칙들을 가지고 우주에서 일어나는 현상을 설명하는 학문이다. 당장 아이작 뉴턴이 고전 물리학을 창시한 것도 천체의 운동에 대한 관심 때문이었다.[51] 그 때문인지 자기가 소속된 학과가 천문학과인지 물리학과인지 헷갈리는 증상을 호소(?)하는 학생들도 종종 존재한다. 물리학과가 아닌 타과를 복수전공하면 그 과 교수님에게 매일 '물리학과'나 '천체물리학과', 또는 '천문지리학과(?)'로 불릴 수도 있다.[52] 외국의 경우에는 물리학과 대학원의 세부전공으로 '천문학'이나 '천체물리'가 개설되어 있는 경우도 종종 있다.[53] 미적분학, 일반물리-고전역학-전자기학-현대물리학을 스킵하고 지나갈 방법이 없기 때문이다.[54] 2판까지는 Introductory Astronomy and Astrophysics (천문학 및 천체물리학 서론)이라 불렸다.