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천문학

자연과학의 역사

by 나홀로산다 2023. 4. 29.

오늘날까지 남아 있는 많은 유적들을 통해 인류가 선사시대부터 과학적 지식을 지용하여 왔다는 것을 알 수 있다.

스톤 헨지와 고인돌 같은 석조물의 건축을 위해서는 지레, 빗면, 쐐기, 도르래와 같은 단순 기계들의 사용이 

필수적이다.

고대의 과학

천문학과 역법

메소포타미아 문명을 비롯한 초기 고대 사회 문명에서 이미 천체를 관찰하고 이를 바탕으로 달력을 제작하였다.

메소포타미아 신화에서는 지혜의 여신 이난나가 사람들에게 시간을 재는 방법을 가르쳤다고 이야기한다.

바빌로니아에서는 시간을 재기 위해 해시계의 일종인 그 노몬 을 사용하였다.

고대 이집트에서는 큰 개자리의 시리우스를 관찰하여 1년을 계산하였다. 시리우스가 해뜨기 전 동쪽 하늘에 

나타나는 5월이 되면 나일강의 범람이 시작되었다. 나일 강의 범람은 고대 이집트 농업에 매우 중요했기 때문에

계절의 계산 역시 중요한 일이었다. 고대 이집트인들은 1월을 30일로 하고 12개월을 1년으로 하였다.

이집트 달력에는 윤년이 없었기 때문에 시간이 흐르면서 달력과 실제 계절이 차이를 보이게 된다.

역학과 건축

고대 로마의 대표적인 건축 공법은 아치이며 이 역시 무게를 분산하여 지탱하는 역학 지식이 사용되었다.

고대의 생물학

아리스토텔레스는 생물의 해부학적 구조를 직접 연구하는 등 생물학 연구에 깊은 관심을 보였다. 그는 동물의

역사와 같은 다양한 생물 관련 저서를 남겼다.

화약과 로켓

최초의 화약과 로켓은 중국에서 사용되었다. 화약의 발명은 다양한 화학지식의 축적을 바탕으로 한 것이다.

최초의 화약은 한나라 시기에 발명되었으나 폭발력이 크지 않아 주로 전쟁터에서 불을 붙이는 데 사용되었다.

중국의 화약 기술은 13세기 무렵 유럽으로 전파되었습니다.

지도의 제작

고대의 다양한 문화에서 지도가 제작되었다. 바빌로니아에서 이미 점토판에 그린 지도가 제작되었다.

본격적인 지도의 제작은 고대 그리스 때 이루어졌으며 아낙시만드로스는 서구 최초의 지도 제작자로

평가받는다. 고대 로마는 자신의 영토 안에 있는 속주를 잇는 도로를 표시한 지도를 제작하였다.

논증 체계의 수립

고대 그리그의 학문은 논증을 통해 진리를 증명하고자 하였다. 고대 그리스 학문의 이러한 특징은 논리학의 발달과

다양한 논증 방법의 개발로 이어져 후일 과학적 방법의 근간이 되었다.

중세~근세의 과학

고대 로마의 붕괴 이후 서부 유럽에서는 한 동안 체계적인 교육 제도가 정착되지 못했다.

그러나, 이 와중에도 수도원을 중심으로 학문의 연구가 진행되었다.

고대 로마의 몰락 후 중세 서부 유럽에서는 한 동안 고대의 성과를 바탕으로 한 학문적 성취가 지체되었다.

고대의 학문은 동로마 제국과 중세 이슬람 세계에서 계승되었다. 특히 중세 이슬람 세계에서는 의학, 화학, 천문학

등 여러 학문에서 큰 진전이 있어다. 중세 이슬람의 통치자들은 실용적인 목적에서 고대 그리스의 문헌들을 아랍어로

번역하였다. 초기에는 주로 의학과 관련한 서적들이 번역되었으며 점차 천문학, 점성술, 연금술, 자연사 분야의 지식들을

수용하였다.

15세기 명 나의 정화는 쑤저우에서 몸바사에 이르는 인도양을 항해하여 무역로를 개척하였다. 정화의 항해는 

고대 인도의 무역로를 이루어졌다. 유럽에서도 이른바 대항해 시대가 시작되었다.

유럽은 르네상스 시기에 이르러 다시 경험적인 지식을 중요하게 다루기 시작하였다. 갈릴레오 갈릴레이는 

여러 가지 실험을 통해 중력, 마찰, 관성과 같은 과학적 현상을 관찰하였으며 망원경을 사용하여 천체를 관측하기도

하였다.

근대의 과학

17세기 이후 유럽에서 경험주의 와 자연주의의 확산은 증거로서 검증된 지식만을 인정하는 풍토를 조성하였고

이로써 과학적 방법론이 수립되었다. 이후 17세기와 18세기에 걸쳐 아이작 뉴턴의 고전 역학 정립, 앙투안 라부아지에의 

산소발견, 요하네스 케플러의 지구 공전 궤도 계산과 같은 업적에 힘입어 물리학, 화학, 천문학과 같은 학문들이

수립되게 되며 가히 폭발적인 발전이 이루어졌다. 이러한 과학의 발전 양상을 과학 혁명이라 한다.

현대의 과학

20세기에 들어 과학의 발전은 더욱 가속화되었습니다. 과학은 아주 세분화되어 보다 전문적인 하위 학문들을 

구성하게 되었습니다.

양자역학과 상대성이론

20세기 전반기에 이루어진 물리학의 가장 큰 발전은 양자역학이 성립되고 아인슈타인의 특수상대성이론과

일반상대성이론이 발표되었다는 점을 들 수 있다.

양자역의 성립은 곧 고전역학이 더 이상 완벽하지 않다는 것을 입증하는 것이었다. 슈뢰딩거의 고양이는 

유명한 사고실험으로 양자 역학의 확률성을 잘 보여준다.

아인슈타인의 특수상대성이론은 시간, 길이와 같은 물리량이 고전 역학의 관점과는 달리 더 이상 고정적인 상수로서 

취급될 수 없다는 것을 증명하였다. 일반상대성이론은 중력장에 의한 공간의 변형을 예언하였으며 이는 훗날

태양의 중력장에 의한 빛의 굴절을 관측함으로써 증명되었습니다.

우주 탐사

20세기 이후 현대는 무엇보다도 우주 탐사의 시대이기도 하였다. 인류는 달을 탐험하였고 태양계 외부로

보이져 2호와 같은 탐사선을 보냈으며 하늘 우주 망원경을 지구 궤도에 띄워 외계를 관찰하고 있습니다.

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