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[오피니언]과학이란 무엇인가?(5) - 홍기범




한국창조과학회
홍기범 광주전남지부장





∎ 행성운동법칙을 발견한 요하네스 케플러

요하네스 케플러


튀코 브라헤의 조수로 일하였던 독일의 천문학자 요하네스 케플러(1571~1630)는 튀코 브라헤의 방대한 화성 관측 자료를 이용하여 행성운동법칙을 발견했다. 행성은 태양 주위를 공전하는 수성·금성·지구·목성·토성·천왕성·행왕성을 말한다. 당시에는 천왕성과 해왕성의 존재는 모르고 있었다. 

 
케플러의 행성 운동 법칙은 다음과 같다. (1) 행성은 태양을 한 초점으로 한 타원 궤도를 공전한다. (2) 행성과 태양을 연결하는 가상적인 선이 같은 시간 동안 쓸고 지나가는 면적은 항상 같다. (3) 행성의 공전 주기의 제곱은 궤도의 긴 반지름의 세제곱에 비례한다.


케플러의 행성 운동 법칙 두 번째를 살펴보면, 행성이 태양에서 멀리 떨어져 있을 때는 천천히, 가까울 때는 빨리 이동한다는 사실을 알 수 있다. 


 케플러가 행성 운동 법칙을 발견한 것은 튀코 브라헤의 정밀하고 방대한 관측 자료가 있었기 때문에 가능하였으며, 또한 법칙을 발견하려고 시도하고 노력하였기 때문이다.


케플러가 ‘행성이 어떤 법칙을 따라 운동할 것’이라고 생각한 이유는 무엇일까? 그것은 하나님을 믿는 신실한 신앙인이었던 케플러가 ‘하나님이 우주만물을 창조하실 때, 분명히 어떤 질서를 부여하셨을 것’이라고 믿었기 때문이다.




∎ 과학혁명을 주도한 근대 과학의 아버지 갈릴레오 갈릴레이

갈릴레오 갈릴레이


케플러와 동시대 사람인 이탈리아 출신 갈릴레오 갈릴레이(1564~1642)는 근대 과학의 아버지, 근대 물리학의 아버지, 관측 천문학의 아버지로 불리며, 과학혁명을 주도한 사람으로 일컫는다. 그 이유는 실험을 통하여 증명하고 수학으로 표현함으로써, 자연철학이 질적으로 변화하여 과학으로 태어나는데 주도적인 역할을 하였기 때문이다.


당시의 자연철학을 지배하던 아리스토텔레스의 이론에 의하면 무거운 물체는 빨리 떨어지고, 가벼운 물체는 천천히 떨어진다. 예를 들면 10kg과 5kg의 물체를 같은 높이에서 동시에 떨어뜨리면 10kg의 물체가 땅에 닫는 순간, 5kg 물체는 아직 떨어지지 아니하고 중간 높이에 있다는 것이다.


갈릴레이는 아리스토텔레스의 이론을 다음과 같은 논리로 반박한다. “무게가 똑 같은 두 물체가 바로 옆에서 떨어지면 서로 같은 속도로 떨어질 것이다. 이제 두 물체를 묶어서 떨어뜨리면 아리스토텔레스의 이론으로는 속도가 두 배가 되어야 한다. 그러나 그럴만한 이유가 있을까? 그러므로 같은 물질이지만 무게가 다른 두 물체가 다른 속도로 떨어질 이유는 없다.





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