천문학 기본 지식에 대해 배워봅시다.2편

천문학과 물리학과의 관계

물리법칙이란 우주를 형성하고 우주를 지배하는 근본원리입니다. 태양과 달의 운동또한 물리법칙에 의해서 일어나는 현상이고, 화학반응 뒤에도 양자역학 등의 많은 물리법칙이 숨어있습니다.. 태풍, 엘리뇨와 같은 대기와 해양의 여러 현상등, 생물체 내의 각종 현상또한 근본을 파고들면 결국에는 물리법칙에 의해서 일어나는 것이라 할 수 있습니다.

물리학은 이러한 근분원리를 찾아내는 학문인 반면에 여타의 자연과학들은 이러한 물리법칙에 의해 현성된 각종 자연현상 그 자체를 연구하는 학문이라 할 수 있습니다. 자세히 보면 천문학은 물리법칙에 의해 형성된 각종 천문 현상을 연구하는 학문이고, 화학은 물리법칙에 의해 일어나는 분자 수준의 자연 현상을 연구하는 것이고, 대기과학은 물리법칙에 의해 형성된 대기 현상이라는 자연을 연구하는 학문입니다.

이처런 물리학은 모든 자연과학의 근본이라고 할 수 있습니다. 어떤 자연과학을 연구하더라도 정도의 차이는 존재하겠지만, 물리학의 지식을 필요로 한다는 것은 틀림없습니다. 그 중에서도 특히 천문학은 물리학 지식을 아주 많이 필요로 하는 학문입니다. 서울대학교의 경우, 학부 과정에선 아예 물리학과 천문학을 함께 다루는 물리천문학부를 운영하되 2학년 과정부턴 본격적으로 전공과목들이 나눠였었습니다. 지금은 따로 선발하지만요.

이 물리학과 천문학은 상호협력의 관계로 서로 발전해왔습니다. 천문학자들이 관측을 하다가, 어떤 천문 현상을 발견하였다면, 그 현상이 일어나는 이유에 대한 설명을 시도하다가, 새로운 물리학 이론이 등장하기도 합니다. 예시로 티코 브라헤, 케플러 등이 관측하여 정리한 '태양계 내 행성의 운동'이라는 현상을 논리적으로 설명하려는 과정에서 그 유명한 아이작 뉴턴의 운동법칙이 탄생했습니다. 심지어는 어떤 천문 현상이 기존 물리학 이론으로는 도저히 설명이 안될 경우, 기존 물리학 이론의 폐기 및 새로운 물리학 이론의 등장을 불러일으키기도 하였습니다. 반대로 새로운 물리학 이론이 먼저 제기되면, 그에 대한 관측적 증거가 후에 천문학자에 의해 발견되는 경우도 많습니다. 예시로 아인슈타인이 일반 상대성 이론 논문을 내놓을 당시에 해당 이론은 어디까지나 가설이었지만, 후에 영국의 천문학자에딩턴이 일반 상대성 이론이 예측하는 현상에 대한 관측에 성공하였습니다. 에딩턴은 일식 현상 관측을 통하여 '빛이 중력에 의해 휘어지다'는 아인슈타인의이론이 옳다는 것을 확인하였던 것입니다.

 

천문학과 항공우주공학과의 관계

천문학과 항공우주공학은 별개의 분야입니다. 서로 영향을 주긴 하지만 겹치는 분야는 우주라는 공간 뿐입니다.