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잡동사니

천동설과 지동설 알아보기

by 초꿍이 2021. 3. 12.
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지구는 태양계에 속한 하나의 행성으로 태양 주위를 돌고 있지만 과거에는 지구가 우주의 중심이라고 믿었던 시대가 있었습니다. 그 이론이 바로 천동설인데요. 그래서 오늘은 천동설과 지동설은 무엇인지에 대해 알아보려고 합니다.

먼저 천동설은 우주의 중심이 지구이며 천체가 지구의 주위를 돌며 운동한다는 이론으로 태양이나 달 그 외 행성들이 지구를 중심으로 회전한다는 이론입니다. 실제로 지구는 자전을 하고 있지만 지구에 살고 있는 우리는 그것을 느끼지 못하기 때문에 하늘이 움직이는 것처럼 생각을 했던 것입니다. 또한 하늘에서 떨어지는 모든 것이 지구를 향해 떨어지므로 지구가 우주의 중심이 된다고 주장을 하며 천동설을 내세웠던 인물이 있었는데요. 바로 고대 그리스의 천문학자이며 수학자인 프톨레마이오스입니다.


21세기에는 천동설이 터무니없는 이론으로 여겨져 이를 주장한 프톨레마이오스를 부정적으로 생각하는 시각도 있지만 사실 그는 뛰어난 학자였습니다. 지리학이나 광학분야에서도 많은 업적을 남겼으나태양계에 속한 하나의 행성으로 태양 주위를 돌고 있지만 과거에는 지구가 우주의 중심이라고 믿었던 시대가 있었습니다. 그 이론이 바로 천동설인데요. 그래서 오늘은 천동설과 지동설은 무엇인지에 대해 알아보려고 합니다.

 

먼저 천동설은 우주의 중심이 지구이며 천체가 지구의 주위를 돌며 운동한다는 이론으로 태양이나 달 그 외 행성들이 지구를 중심으로 회전한다는 이론입니다. 실제로 지구는 자전을 하고 있지만 지구에 살고 있는 우리는 그것을 느끼지 못하기 때문에 하늘이 움직이는 것처럼 생각을 했던 것입니다. 또한 하늘에서 떨어지는 모든 것이 지구를 향해 떨어지므로 지구가 우주의 중심이 된다고 주장을 하며 천동설을 내세웠던 인물이 있었는데요. 바로 고대 그리스의 천문학자이며 수학자인 프톨레마이오스입니다

 

21세기에는 천동설이 터무니없는 이론으로 여겨져 이를 주장한 프톨레마이오스를 부정적으로 생각하는 시각도 있지만 사실 그는 뛰어난 학자였습니다. 지리학이나 광학분야에서도 많은 업적을 남겼으나 당시 지구를 우주의 중심으로 생각하는 종교적인 영향이 그의 주장을 뒷받침하게 되어 2세기에는 천동설을 기정사실처럼 믿었다고 합니다.

하지만 천동설의 이론을 가지고 별의 움직임을 관찰하다 보면 설명이 안 되는 게 있는데 연주 시차와 금성의 위성 변화가 대표적입니다. 연주 시차는 지구가 태양 주위를 돌기 때문에 별의 위치가 달라지는 것인데 천동설의 이론이라면 별의 위치는 달라질 수 없기 때문입니다. 또한 금성은 천동설에 의하면 그믐달이나 초승달 모양으로만 보여야 하지만 달처럼 다양하게 관측이 되며 또한 화성은 공전속도가 지구보다 느리기 때문에 역행을 하는 기간이 생기는데 이 역시 천동설로 설명하기에는 한계가 있었습니다.


그리하여 16세기에 와서 코페르니쿠스는 지구가 아닌 태양을 중심으로 지구와 별들이 돈다는 지동설을 주장하게 됩니다. 하지만 당시에는 지구를 우주의 중심으로 보는 종교적 세계관 때문에 코페르니쿠스는 자신의 이론을 넓게 전파하지 못하는데요.

또한 망원경을 이용해서 천체를 관측한 갈릴레오 갈릴레이는 지동설을 주장하는 책을 썼다는 이유로 1633년 종교재판을 받게 되었고 다시는 지동설을 주장하지 않겠다고 약속한 뒤 집에 돌아오게 되는데 이때 그가 남긴 유명한 말이 바로로 "그래도 지구는 돈다"입니다.

갈릴레오 갈릴레이의 주장 역시 종교적 세계관의 이유로 당시에는 받아들여지지 못했지만 브라헤, 케플러 그리고 뉴턴에 의해 태양을 중심 한 행성의 궤도운동 이론이 정립되면서 천동설이 아닌 지동설이 맞다는 걸 알게 되죠.

브라헤는 행성이 태양 주위를 원으로 도는 것이 아닌 타원 운동을 하는 것임을 밝혔고 이를 바탕으로 케플러는 3가지 법칙으로 정리를 하였습니다. 먼저 행성은 태양을 초점으로 타원 운동을 하며 동일한 시간 동안 행성이 지나간 면적은 일정하다는 것과 태양과 행성까지의 거리의 세제곱은 행성운동 주기와 비례한다는 것입니다.

이런 케플러의 3가지 법칙을 뉴턴은 만유인력을 이용해서 설명을 하게 되는데요. 정지해 있는 물체는 계속 정지해 있지만 등속 운동을 하는 물체는 그 움직임을 유지하게 됩니다. 그래서 태양 주변을 타원으로 도는 행성은 떨어지지 않고 그 운동 방향을 유지하는 것이며 중력은 행성의 운동방향과 항상 수직으로 작용한다는 것을 뉴턴은 정리하게 됩니다.







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