Астрономия (грек. astron — жұлдыз және nomos — заң) — ғарыштық денелердің құрылысы, дамуы, олар құрайтын ғарыштық жүйелер және тұтас Ғалам туралы ғылым. Адам баласының өмірлік қажеттіліктерінің негізінде пайда болған ежелгі ғылымдардың бірі. Шығыс халықтарында б.з.б. 6 ғасырдың өзінде-ақ алғашқы астрономиялық түсініктер пайда болған. Ежелгі Қытай мен Вавилонда негізгі уақыт бірлігінен басқа, экватордың эклиптикаға көлбеулігі, Күн мен Ай тұтылуының қайталану периоды (сарос) белгілі еді. Грекияда Жердің шар тәрізділігі туралы ілім қалыптасты. Ежелгі қазақ даласын мекендеген халық жұлдыздар мен шоқжұлдыздардың орны бойынша жыл мезгілдері мен жер тараптарын айыра білген. Іле өзенінің орта ағысындағы Малайсары адырының батыс тұсынан б.з.б 5 ғасырда жарты сақина түріндегі тастардан қаланған қорған табылған. Орыс ғалымы П.И.Мариковскийдің зерттеуінше батыс және шығыс тұстардағы екі қорған арасындағы тік сызық жазғы күн тоқырауы, солтүстік және шығыс қорғандар арасындағы тік сызық қысқы күн тоқырауы сәтіндегі көкжиектен көрініс бере бастаған Күн сәулесінің жолын көрсетеді. Орталық Қазақстандағы Толағай тауының маңындағы қорғанның оңтүстік және солтүстік үштағандарының ұшында қосымша үйілген тас қорғандар арқылы жыл мезгілдерінің басталуы, Ай мен жұлдыздардың тоғысулары анықталып отырған. Б.з.б. 4 ғасырда Қытайдың тұңғыш жұлдыө каталогы (тізімі) жасалды. Сол ғасырда Ежелгі Грекияда Аристотель дүние құрылысының жалпы жүйесін жасаған, оның орталығы Жер деп есептеген. Б.з.б. 3 ғасырда Александрия ғалымы Эратосфен Жердің мөлшерін анықтаған. Б.з.б. 2 ғасырда Гиппарх Жер дүниенің ортасында қозғалмай тұрады деп есептеп, планеталардың қозғалу теориясын жасаған. Ол 1022 жұлдыздың каталогын ұсынды.
Әлемнің геоцентрлік жүйесі. Астрономияның алғашқы жетістіктерін б.д. ІІ ғасырда Александрия астрономы Клавдий Птоломей қорытындылады. Ол жасаған дүниенің геоцентрлік жүйесі бойынша қозғалмайтын Жерді айнала Ай, Меркурий, Шолпан, Күн, Марс, Юпитер, Сатурн мен жылжымайтын жұлдыздар сферасы қозғалып жүретін болды. Көптеген ғасырлар бойына шіркеу дүниенің геоцентрлік жүйесін қолдап келді, өйткені шіркеу оқуының өзінде Жер Ғаламның орталығы болып саналды. Птоломейдің дүние жүйесі Ғаламның құрылымы жөніндегі мүлдем қате түсінікке негізделгенімен , қанше дегенмен де ол аспан шырақтарының көрінерлік қозғалысының көптеген ерекшеліктерін, соның ішінде ғаламшарлардың тұзақ тәрізді қозғалысының мәнісін түсіндірді. Бұған Птоломей әрбір ғаламшардың қозғалысын бірнеше бірқалыпты қозғалыстар үйлесімі ретінде қарастыра отырып, көз жеткізді. Мысалы, ғаламшар Жерді айнала қозғалып қана қоймайды, оның өзі де Жерді айнала қозғалатын нүктенің маңайында қозғалады деп есептелді. Птоломей жасаған кестелер аспандағы ғаламшардың орындарын алдын ала анықтауға мүмкіндік туғызды. Бірақ уақыт өте келе астрономдар бақыланып отырған ғаламшардың орындары мен оның алдын ала есептелген орындарында айырмашылық бар екенін байқады. Ғасырлар бойы астрономдар Птоломейдің жүйесі қажетті деңгейге дейін жетілмеген деп, оны жетілдіре түсу жолында әрбір ғаламшар үшін дөңгелектік қозғалыстардың жаңа үйлесімдерін енгізді. 9 ғасырда Халиф Мамунның нұсқауы бойынша Бағдад маңындағы Жер меридианы доғасының ұзындығы өлшенген. 11 ғасырда Әбу Райхан әл-Бируни Жердің қозғалуы мүмкін деген идея айтқан. 13 ғасырда Әбу Жафар ат-Туси Оңтүстік Әзірбайжанда обсерватория салдырып, планеталар қозғалысының жаңа кестесін жасады. Осы ғасырда Пекинде де обсерватория салынды. 1428-29ж. Ұлықбек Самарқанда салдырған обсерваториясын үлкен мәрмәр секстантпен жабдықтатып, 1019 жұлдыздың каталогын және планеталар қозғалысының кестесін түзді.
Дүниенің гелиоцентрлік жүйесі. Өзінің дүние жүйесі туралы поляктың ұлы астрономы Николай Коперник (1473-1543) ол өзі қайтыс болған жылы жарық көрген Аспан сферасының айнала қозғалысы жөнінде деген еңбегінде жазған еді. Оның ілімі бойынша, дүние центрінде Жер емес, Күн тұр. Жерді айнала Ай ғана қозғалып жүреді. Жердің өзі Күннен қашықтығы бойынша (Меркурий мен Шолпаннан кейін) үшінші ғаламшар болып саналады. Ол Күнді айнала және өз осінен айналады. Жер орбитасының сыртында Марстың, Юпитердіңжәне Сатурнның орбиталары орналасқан. Коперник жылжымайтын жұлдыздар сферасын Күннен өте қашыққа орналастырды. Коперник ұсынған дүние жүйесі гелоиоцентрлік деп аталды. Ол ғаламшарлардың тұзақ тәрізді қозғалысын біздің Күнді айнала қозғалатын ғаламшарларды қозғалмайтын Жерден емес өзі де Күнді айнала қозғалатын Жерден бақылайтындығымыздан бізге солай көрінеді деп қарапайым және табиғи түрде түсіндірді. Коперник астрономияда алғаш рет Күн жүйесі құрылымының схемасын құрып қана қоймай , сонымен бірге ғаламшарлардың Күннен салыстырмалы қашықтықтарын (Жердің Күннен қашықтық бірлігімен көрсете отырып) анықтады және олардың Күнді айналып шығу периодын есептеп шығарды.
Коперниктің ілімі дүниенің геоцентрлік жүйесіне күйрете соққы берді. Ол барлық жаратылыстанудың дамуына қуатты соққы бола тұрып, астрономия ғылымы аясынан алысқа тарады.
Гелиоцентрлік дүниетанымның қалыптасуы. Коперниктің ілімі бір дегеннен мойындалып қабылданған жоқ. Мысалы, 1600 жылы инквизицияның үкімімен Римде Италияның ұлы философы, Коперниктің ізін қуушы Джордано Бруно (1548-1600) өртелді. Бруно Коперниктің ілімін дамыта отырып, Ғаламда центр жоқ және болуы мүмкін емес, ал Күн — бұл Күн жүйесінің ғана центрі деп пайымдады. Ол сондай-ақ жұлдыздар — біздің Күн сияқты басқа жүйедегі Күндер , сонымен бірге сансыз жұлдыздарды айнала ғаламшарлар айналып жүреді, олардың көпшілігінде саналы өмір бар деген данышпан ой-болжам жасады. Инквизицияның ешқандай от-жалыны Джордано Бруноның жігерін жасыта алмады, оны жаңа ілімінен бас тартқыза алмады.
1609 жылы Галилео Галилей (1564-1642) тұңғыш рет телескопты аспанға бағыттап, Коперниктің ілімін көрнекі түрде дәлелдейтін жаңалық ашты. Ай бетінен ол тауларды көрді. Ендеше, Айдың беті Жер бетіне біршама ұқсас және Жер мен аспан арасында принциптілік айырмашылық жоқ. Галилей Юпитердің төрт серігін ашты. Олардың Юпитерді айнала қозғалысы аспан денелері қозғалысының центрі тек Жер болуы керек деген қате түсінікті жоққа шығарды. Галилей Шолпанның да Ай сияқты өз фазаларын өзгертетінін байқады. Олай болса, Шолпан — Күннің сәулесіне шағылысып жарық шығаратын шар тәрізді дене. Шолпан көрінісі өзгерістерінің ерекшеліктерін зерттей келе, Галилей ол Жерді ғана емес, Күнді де айнала қозғалады деген дұрыс тұжырым жасады. Аспан тазалығын көрсететін Күн бетінен Галилей дақтарды көрді, оларды бақылай жүріп, Күннің өз осінен айналатынын анықтады. Ендеше, әр түрлі аспан денелеріне, мысалы, Күнге, осьтік айналу тән екен. Ақырында ол, Құс жолы — жай көзбен ажыратуға келмейтін мың-сан көмескі жұлдыздар екенін анықтады. Олай болса, Ғалам ертеде ойлағандағыдан әлдеқайда ғаламат екен, ал ол кішкентай Жерді айнала бір тәулік ішінде толық айналым жасап шығады деп болжау мейлінше аңғырт түсінік еді. Галилейдің ашқан жаңалықтары дүниенің гелиоцентрлік жүйесін қолдаушылардың санын көбейтті және сонымен қатар шіркеуді коперникшілдерді қудалауын күшейтуге мәжбүр етті. 1616 жылы Коперниктің Аспан сферасының айнала қозғалысы жөнінде атты кітабы оқуға тыйым салынған кітаптар тізіміне енгізілді, ал ондағы ілім Қасиетті Жазбаға қайшы келеді деп жарияланды. Галилейге Коперниктің ілімін насихаттауға тыйым салынды. Солай бола тұрса да 1632 жылы оған өзінің Дүниенің екі ең басты жүйелері — Птоломей және Коперник жүйелері жөніндегі диалог атты кітабын жариялаудың мүмкіндігі туды, онда ол гелиоцентрлік жүйенің ақиқаттығын нанымды көрсете білді, сөйтіп ол католиктік шіркеудің оған деген ашу-ызасын күшейтіп алды. 1633 жылы Галилей инквизиция сотының алдына шақырылды. Жасы келген ғалымды өзінің көзқарасынан бас тартуға қол қоюға мәжбүр етті және өмірінің соңына дейін инквизицияның бақылауында ұстады. Тек 1992 жылы ғана католиктік шіркеу Галилейді біржолата ақтады.
Бруноның қазасы, Коперник іліміне ресми тыйым салыну, Галилейдің сот алдында тұруы коперникандықтың таралуын тоқтата алмады. Австрияда Иоганн Кеплер (1571-1630) ғаламшарлардың қозғалу заңдарын аша отырып, Коперниктің ілімін дамытты. Ежелгі уақыттан бері аспан денелері идеал қисық — шеңбер бойымен қозғалады деп есептеліп келді. Коперниктің теориясында да айнала қозғалу күмән туғызған жоқ. Дегенмен де, 17 ғасырда аспан денелерінің орбиталары шын мәнінде шеңберден өзгеше екені анықталды. Бұл маңызды жаңалықты Иоганн Кеплер ашты. Англияда Исаак Ньютон (1643-1727) өзінің әйгілі бүкіләлемдік тартылыс заңын жариялады. Ресейде Шолпан атмосферасының бар екенін ашқан М.В.Ломоносов (1711-1765) Коперниктің ілімін батыл қолдады, тіршілік әлемдері көп екені жөніндегі идеяны қоғады және өзінің мазмұны терең өлеңдерінде геоцентрлікті жақтаушыларды мұқатты.
1755 ж. И.Кант және 1776 ж. П.Лаплас Күн жүйесінің пайда болуы туралы алғашқы гипотезаны ұсынды. 19 ғасырдың ортасынан аспан физикалық табиғаты жүйелі түрде зерттеле бастады.