코스모스 #2

3. 지상과 천상의 하모니-영국 런던의 1632년 사망자 통계자료에 빛의 반란 rising of light 왕의 악마 King’s Evil과 같은 희귀병으로 죽은 사람들도 보이고 심지어 행성 Planet에 맞아 죽은 사람도 있다고 적혀 있다.- 점성술에 따르면 사람의 운명은 그가 태어났을 때 어느 행성이 어느 별자리에 들어 있었느냐에 따라 결정된다고 한다. 쌍둥이의 경우 동시에 태어났지만 다른 삶을 사는데 점성술이 옳다고 할 수 있는가?-점성술의 기원인 프톨레마이오스는 지구가 우주의 중심이며 해와 달과 별이 지구 주위를 돈다고 믿었다. 그러나 행성의 겉보기 운동에서 볼 수 있는 역행 운동은 설명할 수 없다(화성의 역행 운동)-코페르니쿠스는 행성의 겉보기 운동을 설명하는 매우 특이한 가설을 내놨는데, 이는 지구가 아니라 태양이 우주의 중심에 있다는 것이다. >1616년 가톨릭교회는 코페르니쿠스의 저작을 금서목록에 포함시킨다 * 요하네스 케플러(Johannes Kepler) – 케플러 시대에 알려진 행성은 지구를 포함해 모두 6개뿐이었다. – 그는 행성 간 간격이 정다면체의 수학적 특성과 관련이 있다고 추측했다.(정다각형을 면으로 하여 만들 수 있는 정다면체는 ‘플라톤의 입체’로 알려진 5개) – 즉 케플러가 생각한 코스모스의 신비(피타고라스와 플라톤의 완전 입체 속에 있는 웅장함) 로마 제국 황제 루돌프 2세의 황실 수학자 – 튀코 브라헤는 뛰어난 천문 관측 자료를 보유했지만 사치스러운 사람이었으며, 이를 케플러에게 공유하려 하지 않았다. – 튀코 브라헤는 당대 최고의 기량을 자랑하는 관측의 귀재였고 케플러는 제1의 이론가였다. 그러나 상호 불신으로 관측과 이론을 합친 우주 모델이 출현하지 못했다.- 튀코 브라헤 사망 후 케플러가 천문 관측 자료를 얻게 됐고, 이에 코스모스의 신비가 완전히 잘못된 것으로 판명됐다.- 갈릴레오, 튀코 브라헤, 코페르니쿠스도 행성이 운동하는 궤도는 원이라고 생각했다. 그러나 이는 화성의 역행운동을 설명하지 못했다.(완벽한 원 궤도가 아닌 것은 신성하지 않다고 생각한다)-이에 케플러는 여러 착오 끝에 화성이 태양 주위를 공전할 때 원 궤도가 아닌 타원 궤도를 따라 돈다는 사실을 발견한다. – 행성과 태양 사이의 거리가 가까울수록 행성은 더 빠른 속도로 움직이고 행성과 태양 사이의 거리가 멀수록 궤도 속도가 느려진다-태양은 타원 궤도의 중심에 위치하는 것이 아니라 중심을 조금 벗어난 초점에 위치한다.[케플러의 행성운동에 관한 법칙] 제1법칙. 행성은 타원궤도를 따라 움직이고 태양은 그 타원의 초점에 있다. 제2법칙 행성과 태양을 연결하는 도쿄는 같은 시간 동안 같은 넓이를 덮친다. (즉, 단위 시간에 행성이 석권하는 넓이는 궤도 어디에서나 일정하다.) 제3법칙. 행성 주기를 제곱한 것은 행성과 태양 사이의 평균 거리를 세제곱한 것에 비례한다. 즉, 멀리 떨어져 있는 행성일수록 더 느리게 움직인다. (즉 주기의 제곱이 긴 반경의 입방수에 비례)- 이런 위대한 케플러 생애의 마지막은 처참했다.*아이작 뉴턴(Isac Newton)-뉴턴은 대학 주변에 흑사병이 돌아 고향으로 돌아온 1년간 미분과 적분을 발명해 빛의 기본 성질을 알고 만유인력 법칙의 기반을 구축했다. – 뉴턴은 관성의 법칙을 발견했다. 관성이란 움직이는 물체가 어떤 영향을 받던 길을 떠나지 않는 한 계속 그 방향을 따라 직선으로 움직이려는 성질을 의미한다.) – 이에 뉴턴은 달도 관성법칙에 따라 접선방향으로 날아가야 하는데 어떤 힘이 달을 계속 지구쪽으로 끌어당기기 때문에 계속 돌아가기 때문에 이에 뉴턴은 이 힘을 중력이라고 부른다.중력은 거리를 두어도 작용하는 힘, 즉 원격 작용이 가능한 힘이라고 생각한다.뉴턴은 지구가 사과를 잡아당겨 떨어뜨리는 힘과 달이 원래 궤도를 따라 운동하도록 하는 힘이 같은 힘인 중력임을 알아낸 것이다. (이 두 현상이 같은 힘에 의해 일어난다는 엄청난 사실을 처음 알게 된 사람) – 중력법칙을 만유인력의 법칙이라고 부르는 이유도 여기에 있다. 뉴턴의 중력법칙은 우주 어디서나 성립하는 범우주적 성격의 보편법칙이기 때문이다.- 만유인력은 거리 역제곱 법칙(두 물체 사이의 거리가 두 배 멀어지면 인력의 세기는 1/4로 약해진다)-케플러의 세 법칙은 모두 뉴턴의 중력 법칙에서 유도할 수 있다.- 케플러의 세 법칙은 튀코 브라헤의 관측 결과에 따른 경험 법칙이며 뉴턴은 이론 법칙으로 비교적 간단한 수학적 공식으로 기술된다.- 뉴턴은 자신이 발견한 것을 남에게 빼앗길까봐 늘 전전긍하고 무서울 정도로 경쟁적이었다고 한다.-역제곱의 법칙을 발견하고도 10-20년이 지나 발표했다>> Chapter3는 정말 얻을 것이 많았던 챕터다. 케플러와 뉴턴이 위대한 점은 지상에서 적용되는 법칙이 천상에서도 똑같이 적용된다는 점을 밝힌 점도 있다는 구절도 많이 생각하게 했다. 현재는 당연하게 느껴지는 것이 당대 천문학자들의 수많은 시간과 노력으로 이뤄낸 발견이라는 점이 놀랍다.

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