تقسیم بندی علم نجوم

تاریخ نجوم را می‌توان به 3 دوره تقسیم کرد : دوره زمین‌ـ‌مرکزی، دوره کهکشانی، دوره کیهانی. آغاز دوره اول در تاریخ باستان است و پایان آن در قرن شانزدهم. دوره دوم از قرن هفدهم شروع شد و تا قرن نوزدهم طول کشید. دوره سوم در قرن حاضر آغاز شد و هنوز ادامه دارد.1.           دوره زمین‌-‌مرکزینظریات این دوره معطوف به رابطه واقعی یا فرضی رویداد‌های آسمانی با حوادث زمینی بود. آن‌ها به جستجوی آسمان به خاطر یافتن نشانه‌هایی از وقایع سعد و نحس می‌پرداختند. اولین اقدامات جدی برای توصیف حرکت منظومه‌ی شمسی را یونانی‌ها انجام دادند. بطلمیوس نظریه زمین مرکزی (یا بطلمیوسی) را برای منظومه‌ی شمسی مطرح کرد که در آن، زمین در مرکز منظومه ساکن است و خورشید، ماه و ستار‌گان، حول آن دوران می‌کنند.
این مطلب نباید شگفت‌انگیز جلوه کند زیرا زمین به نظر ما یک جسم بسیار با اهمیت است. حتی امروزه در آموزش اخترشناسی در دریانوردی، از چار‌چوبِ مرجع زمین مرکزی استفاده می‌کنیم و در مکالمه‌ی معمولی اصطلاحاتی چون «طلوع خورشید» را به کار می‌بریم که اشاره به چنین چار‌چوبِ مرجعی است.مدارهای دایره‌ای ساده نمی‌توانند حرکت‌های پیچیده‌ی سیارات را توجیه کنند، در نتیجه بطلمیوس مفهوم افلاک تدویر را به کار برد. در این مدل هر سیاره‌ای به دور نقطه‌ای در حال دوران است که این نقطه نیز در مداری دایره‌ای شکل به دور زمین می‌گردد.
او همچنین مجبور شد به آرایش‌های هندسی دیگری هم متوسل شود، اما در هر یک از این افلاک نیز دایره نقش خود را به عنوان شکل اصلی حرکت سیارات حفظ می‌کرد.
امروزه ما می‌دانیم که دایره در حرکت سیارات شکل اصلی نیست. بلکه بیضی شکل اصلی حرکت است و خورشید در یکی از کانون‌های بیضی قرار دارد.با وجود اینکه نظریه بطلمیوس درست نبود؛ ولی کشف‌های برجسته‌ای در این دوران صورت پذیرفت. گاه‌شماری با دقت زیاد رشد کرد. دایره‌البروج ـ مسیر ظاهری خورشید از میان ستارگان ـ به دقت تمام تعریف شد. خسوف و کسوف تعیین گردید و حتی در قرن دوم پیش از میلاد به حرکت محور زمین پی برده شد. 2.           دوره کهکشانیمی‌توان گفت که نجوم جدید با این دوره آغاز می‌گردد. در قرن شانزدهم میلادی کوپرنیک یک طرح خورشید‌مرکزی (کوپرنیکی) پیشنهاد کرد که در آن خورشید در مرکز منظومه‌ی شمسی قرار دارد و زمین مانند یکی از سیّار اتش حول آن حرکت می‌کند. اغلب تصور می‌شود که طرح کوپرنیک آن چنان ساده‌تر از طرح بطلمیوس است که باید از همان ابتدا پذیرفته می‌شد. این تصور درست نیست. کوپرنیک به تقدس دایره‌‌ای معتقد بود و او نیز به اندازه‌ی بطلمیوس از افلاک تدویر و طرح‌های دیگر استفاده کرد. با این حال قرار دادن خورشید در مرکز اجرام، تعریف بسیار ساده‌تر و توضیح بسیار طبیعی‌تر در مورد برخی خصوصیات حرکت سیاره‌ای ارائه داد. مهم‌تر از همه، او شالوده‌ی محکمی بنیان نهاد که دیدگاه‌های جدید ما در باره‌ی منظومه‌ی شمسی بر روی آن استوار است.بحث و جدل درباره‌ی این دو نظریه، اخترشناسان را بر آن داشت که اطلاعات رصدی دقیق‌تری به دست آورند. این اطلاعات را تیکو براهه آخرین اختر‌شناس بزرگی که مشاهدات خود را بدون استفاده از تلسکوپ انجام می‌داد، جمع‌آوری کرده است. یوهان کپلر که دستیار براهه بود، مدت بیست سال وقت صرف کرد تا توانست اطلاعات جمع‌آوری شده توسط براهه را تحلیل و تعبیر کند و به قوانینی در زمینه حرکت سیارات دست یافت.معرفی تلسکوپ به نجوم توسط گالیله، نشانه مرحله مهمی در تکامل علم نجوم به شمار می‌رود. همان‌طور که اختراع بعد‌ی طیف‌نما نیز چنین بود. این دو وسیله مکمل یکدیگر بودند. تلسکوپ، رویت ستارگان را با وضو حی بیشتر ممکن می‌سازد، طیف‌نما نور ستارگان را تجزیه می‌کند و اطلاعاتی درباره ستار‌گان در اختیار ما می‌گذارد. اطلاعات رصدی نیاز به تطبیق با قوانینی داشتند تا به پیشرفت علم نجوم منتهی شوند. یو هانس کپلر با کشف قوانین حرکت سیارات و نیوتن با کشف قانون گرانش عمومی، در این راه گام بزرگی برداشتند.به طور خلاصه در این دوره، چهار تحول بزرگ رخ داده است :1ـ کوپرنیک خاطر نشان کرد که خورشید در مرکز منظومه‌ی شمسی قرار دارد، نه زمین. به زبان امروزی، او چارچوب مرجعی (خورشید) در اختیار ما قرار داده که از چارچوب مرجعی که قبلاً برای بیان حرکت‌های منظومه‌ی شمسی به کار می‌رفت (زمین) خیلی مناسب‌تر است.
این چارچوب مرجع، که نسبت به خورشید ثابت است و با آن نمی‌چرخد، از جمله برتری‌های سیستم کوپرنیکی است؛ زیرا چارچوب مرجعی که به زمین در حال دوران (که ما بر روی آن زندگی می‌کنیم) متصل است، نمی‌تواند برای مسائل مربوط به حرکت سیارات به کار رود.
2ـ براهه حرکت سیارات را آن طور که از زمین دیده می‌شدند، دقیقاً اندازه گرفت و اطلاعات رصدی لازم را برای پیشرفت‌های بعدی فراهم کرد.3ـ کپلر با مطالعه‌ی داده‌های براهه، سه قانون تجربی ساده را برای حرکت سیارات به دست آورد و با قبول چارچوب مرجع کوپرنیکی حرکت سیارات را به شکل ساده‌ای نمایش داد.
4ـ نیوتن صورت کلی قوانین حرکت دستگاه‌های مکانیکی، از جمله قانون نیروی خاصی که بر حرکت سیارات حاکم است و قانون گرانش جهانی نامیده می‌شود را کشف کرد.
دوره کیهانیدر این دوره آشکار شد که کهکشان ستارگانی که خورشید ما به آن تعلق دارد فقط یکی از کهکشان‌های بسیاری است که برخی بزرگ‌تر و برخی کوچک‌تر از کهکشان ما هستند. بخش زیادی از تحقیقات نجومی نیم قرن اخیر به این کوشش اختصاص داشته است که تصویری کامل از جهان به دست آوریم. تلسکوپ‌های نوری بزرگ‌تر و نیز تلسکوپ‌های رادیویی عظیم برای کمک به این تحقیقات ساخته شده‌اند. نابغه بزرگی که در ذهن عامه مردم بیش از همه با این دوره ارتباط داده می‌شود، دکتر آلبرت انیشتین است. هر‌چند که او در درجه اول، یک فیزیکدان و ریاضیدان بود، کیهان‌شناسی و اختر‌فیزیک به نظریه نسبیت او متکی هستند. ما در این دوره نجومی زندگی می‌کنیم و تا پایان آن راه درازی در پیش است.