Естествознание

В прежние времена астрономия включала в себя наблюдение и предсказание движения объектов, видимых невооруженным взглядом. В некоторых местах, например, Стоунхендж, ранние культуры смонтировали массивные артефакты, которые, возможно, служили для астрономических целей. В дополнение к своему церемониальному значению, эти обсерватории могли служить определению времен года, что является важным фактором для того, чтобы знать, когда сажать зерновые, а также для вычисления продолжительности года.

Цивилизации развивались, особенно Вавилония, Персия, Египет, Древняя Греция, Индия и Китай, в которых начали выдвигаться идеи устройства вселенной. Были сформированы первые гипотезы о движении планет, и сущность Солнца, Луны и Земли во вселенной исследовались с филосовской точки зрения. Считалось, что Земля находится в центре вселенной, а Солнце, Луна и звезды вращаются вокруг нее. Это представляет собой геоцентрическую моель вселенной.

Несколько значительных астрономических открытий было сделано до изобретения телескопа. Например, наклон оси был был обнаружен уже в 1000 году до н.э. в Китае. Халдеи открыли, что затмения повторяются в особом цикле, названном сарос. Во втором веке до н.э. Гиппарком были посчитаны размеры Луны и расстнояние до нее.

В средние века, в наблюдательной астрономии продолжался застой, по крайней мере до 13 столетия.  Тем не менее, наблюдательная астрономия процветала в Персидской Империи и других частях масульманского мира. Масульманские астрономы ввели множество названий, которые до сих пор используются для некоторых звезд.

В эпоху Возрождения, Николай Коперник предположил о гелиоцентрической модели солнечной системы. Его теория была в последствии доказана, расширена и  уточнена Галилео Галилеем и Иоганом Кеплером. Галилео преуспел в том, что использовал телескоп для того, чтобы расширить свои наблюдения.
Кеплер был первый, кто описал в подробностях движение планет вокруг солнца. Тем не менее, Кеплер не смог сформулировать  теорию, после того, как записал законы. Открытие законов гравитации и небесной динамики Ньютоном позволило окончательно объяснить движение планет. Ньютон также разработал телескоп-рефлектор.

Дальнейшие открытия соответствовали увеличением величины и качества телескопов. Астроном Уильям Хершель составил детальный список туманностей и скоплений, и в 1781 году открыл Уран. Расстояние до звезды впервые было измерено Фридрихом Бесселом, рассчитавшим параллакс одной из звезд созвездия Лебедь.

Выдающиеся успехи в астрономии начались с внедрением новых технологий, в том числе спектроскопа и фотографии. Фраунгофер открыл около 600 частот в излучении солнца в 1814-1815 году, которые в 1859 году Густав Кирхгоф приписал присутсвию различных излучений. Было доказано, что звезды похожи на принадлежащее Земле Солнце, но широко различаются по температуре, массе и размеру.
Существование нашей галактики, Млечного Пути, как отдельного скопления звезд, было доказано только в 20 веке, вместе с существованием "внешних" галактик, и, немного позднее, расширение вселенной, обнаруженное в отдалении большинства галактик от нас. Современная астрономия также открыла множество необычных объектов: квазары, пульсары, блазары и радио галактики, и использовала эти наблюдения, чтобы развивать теории, которые описывают эти объекты в терминах других необычных объектов, таких, как черные дыры и нейронные звезды. Физическая космология сделала огромный шаг вперед в 20 в., с моделью Большого Взрыва, открытием микроволнового фона космического излучения и законом Хаббла.