천문학(Astronomy)은 별이나 행성, 혜성, 은하와 같은 천체와 지구 대기의 바깥쪽으로부터 비롯된 현상을 연구하는 자연과학이다. 우주의 시작 및 진화, 천체의 운동, 물리, 화학, 기상, 진화 등을 그 연구 대상으로 한다.
천문학은 인간이 하늘에 대해 관심을 갖게 되면서 가장 일찍 생겨난 학문 중의 하나이다. 동서양의 많은 초기 문명들이 밤하늘에 관한 많은 관측기록을 남겼는데, 망원경이 발명되고 나서 비로소 천문학은 현대 과학으로 발전했다. 역사적으로 천문학은 측성학, 역법, 천체 항법, 심지어 점성술까지 수많은 분야들을 포함했다. 그러나 현대의 천문학은 보통 천체물리학(Astrophysics)을 의미한다.
20세기에 들어서 천문학은 관측 분야와 이론 분야로 나뉘었다. 관측 천문학은 천체에 대한 자료를 얻고, 물리적으로 분석하는데 촛점을 둔다. 그리고 이론 천문학은 천체와 천문학적 현상들을 컴퓨터나 해석적인(Analytical) 방법으로 설명하는 모형을 세우는 것을 추구한다. 이 두 분야는 상호 보완적이다. 이론 천문학은 관측 결과를 설명하는 틀을 제공하고, 관측 천문학은 이론 결과를 확증해주는 역할을 한다.
천문학은 여러 과학분야 중 아마추어들의 공헌이 큰 분야이다. 특히 그들은 혜성, 소행성, 초신성 같이 시간에 따라 변하는 현상(Transient phenomena)들을 발견하고 관측하는데 중요한 공헌을 하고있다.
그리고 천문학(Astronomy)과 점성술(Astrology)을 혼동되어서는 안 된다. 비록 점성술이 천문학과 같은 뿌리에서 나왔지만, 현재는 완전히 다른 분야이다. 점성술은 하늘에서 천체들의 위치가 인간의 활동에 영향을 미친다는 신념체계로서 자연과학의 범주에 들지 않는다.
천문학의 어원과 용어
천문학의 영어 낱말 Astronomy는 "별을 의미하는 그리스어 astron"과 "법칙을 뜻하는 nomos"에서 유래했는데 "별의 법칙"을 의미한다. 천문학과 점성술학은 공통된 근원을 공유함에도 불구하고 이제는 완전히 구별된다.
일반적으로 천문학(Astronomy)과 천체물리학(Astrophysics)은 같은 의미로 쓰인다. 사전적 의미로 천문학은 "지구 대기 밖의 물체들의 물리적, 화학적 성질을 연구하는 학문"이고, 천체물리학은 "천문학의 한 분야로서 천체 및 천문현상의 물리적, 운동학적 특성을 연구하는 학문"이다. 그러나 현대 대부분의 천문학 연구는 물리와 관련된 주제를 다루고 있으므로 천문학은 천체 물리학으로 불릴 수 있다.
천문학의 기원과 역사
천문학은 인간이 하늘에 관심을 갖게 되면서 가장 일찍 태동한 학문 중에 하나이다. 왜냐하면 농사와 날씨 예측, 그리고 해양, 지리 관측과 측량이 주요 동기이기 때문이다. 어떤 지역에서는 스톤헨지처럼 천문학적 목적을 가진 것으로 추정되는 유적을 건설하기도 했다. 제사 같은 종교적 목적 외에도 이러한 천문대들은 1년의 길이를 재거나 매해 일정한 시기에 농사를 짓고 수확을 하기 위해 하늘을 관측하는데 쓰였을 것으로 추측한다.