Astronomie ist das Studium von Himmelsobjekten, Phänomenen und Ursprüngen. Die Astronomie, eine der ältesten Wissenschaften, wird seit prähistorischen Zeiten betrieben. Die moderne Astronomie hängt stark von anerkannten physikalischen Theorien ab, wie den Newtonschen Bewegungsgesetzen und der allgemeinen Relativitätstheorie. In der Vergangenheit war Astronomie etwas, das jeder tun konnte, und viele Seher und Weisen machten sich einen Namen, indem sie die Sterne für nützliche Funktionen nutzten, wie zum Beispiel die Jahreszeit zu bestimmen oder die Meere zu navigieren. Kolumbus und seine Zeitgenossen nutzten die Sterne, um über den Atlantik zu navigieren.
Erst in der Renaissance begann die Theorie der Heliozentrik in der Astronomie, die Idee, dass die Erde die Sonne umkreist und nicht umgekehrt, populär zu werden. Spiegelteleskope wurden im frühen 1600. Jahrhundert erfunden, und Galileo Galilei benutzte sie, um detaillierte Beobachtungen unseres Mondes zu machen, von dem er enthüllte, dass er gebirgig war, und beobachtete die vier größten Monde des Jupiter, die jetzt zu seinen Ehren die galiläischen Monde genannt werden. Newton verbesserte das Design von Galileo und erfand das Spiegelteleskop, das bis heute in optischen Teleskopen verwendet wird.
1781 entdeckte Sir William Herschel den Planeten Uranus. Im Jahr 1838 wurde die Parallaxe – der geringfügige Unterschied in der Sternposition aufgrund der Position der Erde in ihrer Umlaufbahn – verwendet, um die Entfernung von Sternen genau zu bestimmen. Kurz darauf wurde Neptun entdeckt. Pluto wurde erst 1930 entdeckt.
Die moderne Astronomie ist sehr kompliziert und teuer. Anstatt nur Lichtstrahlen zu beobachten, beobachten wir Radar, Infrarot, Röntgenstrahlen und sogar kosmische Strahlung. Orbitale Observatorien wie das Hubble-Weltraumteleskop haben die besten Bilder produziert, darunter extrem hochauflösende Fotografien anderer Galaxien.
Mitte des 20. Jahrhunderts wurde entdeckt, dass sich das Universum ausdehnt. Dies führte zusammen mit anderen Beweisen zu der Theorie des Urknalls, dass das gesamte Universum als ein Punktteilchen von extremer Dichte begann. Spätere Beobachtungen des kosmischen Mikrowellenhintergrunds bestätigten dies, und der Urknall ist bis heute die primäre Theorie der kosmologischen Ursprünge.
Die Zukunft der Astronomie liegt in der Entwicklung neuer Beobachtungstechnologien. Eines von Interesse ist die Interferometrie, die manchmal als „Hyperteleskope“ bezeichnet wird und ein Netzwerk von Teleskopen verwendet, die zusammenarbeiten, um Bilder aufzulösen. Diese könnten sich so weit entwickeln, dass wir extrasolare Planeten mit Teleskopen direkt beobachten können, anstatt sie nur anhand ihrer Gravitationssignatur zu erkennen.