علم الفلك هو علم يختص بكل ما يتعلق بالفضاء والكون والأجرام السماوية من تحليل ومتابعة لأن الفضاء الخارجي وكل مكوناته تتطور باستمرار باعتبارها تتحرك بانتظام وتخضع لنظام كوني قلما تخرج أحد مكوناته عن السير عليه وإذا حدث ذلك فإنها تعتبر ظاهرة وبالتالي ستتطلب الكثير من الدراسة والتحليل والوقت الطويل من أجل وضع قاعدة لها, وعلم الفلك النظري لا يختص فقط بتحليل الدراسات والكشف عن الظواهر بل أيضا من أجل الإجابة على الكثير من الأسئلة التي تتبادر إلى ذهننا ولا نجد لها أجوبة,, مثل معرفة حدود الكون عدد الكواكب والنجوم وكيف تكونت الشمس وسر الجاذبية وما إلى ذلك من الأمور التي تبدو لنا غامضة.
وينقسم علم الفلك إلى نوعين, علم الفلك النظري وعلم الفلك الرصدي, ويعتمد علماء الفلك الرصدي على تحليل أي نوع آخر من الأشعة الكهرومغناطيسية أو أي نوع من الإشعاعات والضوء المنتشرة في الحقول الكونية والمنبعثة من كل أنواع الأجرام السماوية المنتشرة في الفضاء الخارجي.
علم الفلك النظري
أما علم الفلك النظري فهو علم قائم بذاته يعتمد على مجموعة من الأدوات التي يستخدمها علماء الفلك من أجل تحليل الظواهر الفلكية وإنشاء دراسات وبحوث عنها لأن النماذج النظرية التي يتم إنشاؤها أثناء الدراسة تكون قابلة للتغيير والتعديل كما أن البيانات يمكن أن تتغير من أجل الحصول على نتائج جديدة, ومن بين المواضيع التي حقق فيها علم الفلك النظري نتائج مبهرة وتمكن من فك ألغازها.. علم دينامية النجوم والتطور, ومجال تكون المجرات, هياكل المواد الكبيرة في الكون, مصدر الأشعة الكونية, النسبية العلم وعلم الكونيات المادي.. والعديد من المواضيع الأخرى التي تمت الإستعانة بالنظريات الفلكية والفيزياء الفلكي لأن معظم الظواهر التي تحدث في الفضاء يكون أصلها فيزيائي, لكن ذلك غير كافي لأن المهتم بعلم الفلك النظري يجب أن يكون متمكن من علم الرياضيات والحساب لأن كل الظواهر الفلكية التي تحدث بانتظام تكون مرتبطة بعمليات فحسابية مثل على قياس مواقع النجوم الذي يتطلب الدقة في حساب الأبعاد وفي رصد حركة كل بعد, أما فرع الميكانيك السماوية فهو من أكثر الميادين التي تحتاج للحسابات الدقيقة والمعقدة لأنه يستخدم بشدة في رصد وتتبع حركة الكواكب والأقمار والشمس وكل الأجرام السماوية التي تتحرك في ظل قانون الجاذبية الذي يتحكم بها ويسيرها وهنا الدقة مطلوبة لأن هذا المجال هو الذي يمكن علماء الفلك النظري من حساب مواعيد خسوف القمر ووضع جدول زمني لكل الكسوفات التي سيشهدها العالم خلال العقود القادمة.
علم الفلك النظري والإعجاز العلمي
لا يمكن لأي نظرية علمية أن تنطلق بدون أي أساس علمي لأن ما يدفع العلماء لدراسة أو استكشاف أي ظاهرة علمية هو ما تم ذكره من حقائق علمية في القرآن الكريم من معلومات عن بناء السماء وبداية الكون الذي خلق من العدم وكأنه نسيج تم حبكه بمنتهى الدقة وفق نظام متقن تسير كل مكوناته على خطة ونظام لا تختلط مكوناته أو تضطرب بل كل واحد منها له قاعدة يتبعها وإذا حدث وزاغت أحد الأجرام السماوية عن مسارها فإن ذلك يكون لحكمة قد لا ندركها ظاهريا إلا إذا استعنا بعلم الفلك النظري الذي يوضح لنا الأسباب الخفية التي أدت إلى حدوث هذه الظاهرة وكذا النتائج التي نتجت عنها والتي ستؤدي بدورها لتغير في النظام العام لباقي الأجرام الكونية الأخرى. والإعجاز العلمي يساعد في الكثير من الحالات إلى تصحيح هذه النظرة لديهم.