뉴턴과 떨어진 사과, 중력의 법칙은 이렇게 시작됐다

서로를 당기는 힘

코페르니쿠스가 발견한 후 갈릴레이와 케플러가 정리한 지동설은 전 세계에 충격을 안겨줬던 이론이었지만 이를 뒷받침할만한 근거를 제시하지 못했습니다. 이제 보니 지동설을 설명드리지 못했네요. 지동설이란 태양을 중심으로 지구도 회전운동을 한다는 이론이에요. 하지만 아이작 뉴턴이 만유인력의 법칙을 발견하게 되면서 이 지동설의 한계를 단숨에 엎어버렸어요. 그 이유는 지구를 비롯한 천제의 움직임을 설명할 수 있는 이론이 바로 만유인력의 법칙이었거든요. 뉴턴은 이론을 수학적으로 설명하는 데 성공했으며 그가 쓴 책 자연 철학의 수학적 원리는 지금까지 비밀에 싸여 있던 자연과 우주의 신비를 우리에게 풀어주었거든요.

 

만유인력의 법칙이 발견된 계기는?

뉴턴의 유년기는 친구들에게 왕따를 당하고 몸도 많이 허약했습니다. 하지만 그는 머리가 매우 똑똑했지요. 여러분도 모두 들어서 아시죠? 뉴턴이 나무에서 떨어지는 사과를 보고 만유인력의 법칙을 발견했다는 사실을 말이죠. 그가 대학교 재학시절 사과나무 밑에서 책을 보고 있다가 그 떨어지는 사과를 보고 생각했고, 이 생각이 만유인력을 발견하는데 결정적인 계기가 된 것이지요. 그가 생각한 결론은 사과가 아래로 떨어지는 것은 무엇인가 어떤 힘이 사과를 끌어당긴 것이다. 즉 그가 발견한 만유인력의 법칙은 우주상의 모든 물체가 서로를 끌어당기는 힘이 존재한다는 것이었다. 

서로를 끌어당기는 지구와 달의 관계는?

우리가 앉아있는 책상과 의자를 생각해보자. 뉴턴이 위에서 말한 대로라면 책상과 의자는 무엇인가의 힘에 의해 당겨지고 있으니 땅에 붙어있는 것으로 생각할 수 있다. 결국은 지구가 이 책생과 의자를 당기는 힘이 훨씬 강하기 때문에 땅에 붙어있는 것이다. 여러분이 아시는 것처럼 지구와 달도 서로 당기는 힘이 존재한다. 이 힘의 영향으로 지구의 바다에서는 조석간만의 차가 발생한다는 것도 다들 알고 있는 사실이다. 즉 서로 끌어당기는 지구와 달의 힘 때문에 달은 지구와 부딪히지 않고 지구 주위를 빙글빙글 돌고 있다는 사실이 너무 신기하네요.