뉴턴, 거인의 어깨 위에 올라타다

1,뉴턴의 프린키피아

아이작 뉴턴의 '자연과학의 수학적 원리' 표지

인류에게 성경 다음으로 가장 큰 영향을 끼친 책,

영국의 과학자 아이작 뉴턴이 민유인력에 관해

라틴어로 쓴 책 프린키피아(PRINCIPIA)다.

뉴턴이 이 책을 발표했을 당시는 종교적으로는

기독교가, 물리학은 아리스토텔레스의 철학과 역학이,

천문학은 프톨레미우스의 알마게스트가 지배하고

있었다.

세상의 모든 일들은 신의 지배하에 있다거나, 천상의

움직임과 지상의 움직임은 다르다거나, 우주의 중심은

지구라는 이들의 주장은 그 권위가 너무나 절대적이어서 오히려 과학의 발전을 막고 있었다.

르네상스 시대에서 접어들어서야

코페르니쿠스의 천구의 회전(1543), 케플러의

행성운행의 세 가지 법칙(1609), 갈릴레오의

천동설과 지동설, 두 체계에 대한 대화(1632)로

지동설이 공고화 되었고, 다시 갈릴레오의 새로운

두 과학으로 아리스토텔레스의 역학에서 벗어날 수

있었다.

이러한 노력들을 종합하고 발전시켜 근대 물리학을

확립한 이가 바로 뉴턴으로 그의 역작 프린키피아는

물체의 움직임을 정리한 두 권과 태양계의 구성을

정리한 한 권, 이렇게 총 세 권으로 구성되어 있다.

이렇게 자연 현상을 수학으로 풀어 증명함으로써

기존 철학에 종속되어 있어 왔던 과학을 독립시켜

새로운 물리학을 탄생시켰고, 고대 이래의 힘과 운동

에 관한 연구를 집대성하고, 역학의 수학적 이론을

완성시킨 책이 뉴턴의 프린키피아다.

이 책의 정식 제목은 '자연절학의 수학적 원리'로

당시는 과학에 대한 개념 자체가 모호했던 시기로,

철학이 과학을 포함하고 있었다.

자연현상에 대한 의문을 품고 답을 찾는 것이

자연철학이고, 방법적으로 수학을 이용해서 풀었다는

것이 이 책의 원래 제목인 셈이다.

이 책은 1684년 뉴턴이 왕립협회에 제출한 짧은 원고를 발전시킨 결과물이다. 원고 내용은 힘의 거리에 제곱의 반비례할 때 케플러의 법칙이 성립함을 수학적으로 증명해 낸 책이다.그 당시 케플러는 태양 주위를 지구가 타원형으로 운동하고 있다는 사실을 자신이 발명한

케플러 망원경으로 관측했으나,이를 수학적으로

증명을 하지는 못하고 있었다.

뉴턴은 여기에 그치지 않고 16세기말부터 백 년간

연구된 역학 내용들을 완성하고 앞으로 계속 이용될

원리들을 제시하게 된다.

이 책의 내용들을 바탕으로 영국은 과학, 기술을 비약

적으로 발전시켜 대영제국을 건설하였고, 이를 200년

이상이나 지속할 수 있었다.

이러한 공로로 뉴턴은 1705년 과학자로서는 최초로

영국의 앤 여왕으로부터 기사 작위를 수여 받았으며,

사후 웨스트민스터 사원에 묻히며 영국인들의,아니

인류의 존경을 한 몸에 받는 인물이 되었다.

"세상 사람들이 나를 어떻게 보는지 나는 모른다.

나 자신에 비친 나는 바닷가에서 놀고 있는 소년일

뿐이다. 거대한 진리의 바다는 아무것도 가르쳐 주지

않으며, 내 앞에 펼쳐져 있을 뿐이다.

나는 바닷가에서 놀다가 가끔씩 자그마한 돌과 예쁜

조개를 찾으며 즐거워했을 뿐이다."

뉴턴이 유언으로 남긴 말이다.

자연 현상을 풀어내는 운동법칙과 만유인력의

법칙을 발견한 뉴턴의 프린키피아는 인간이 만든

책 중에서 가장 위대한 책이라는 찬사를 받는다.

이런 찬사에 뉴턴은

"나는 그저 거인의 어깨 위에 올라탔을 뿐이다."

라며 겸손해했다.

인류는 뉴턴이 거인의 어깨 위에 올라탄 이후에야

비로소 천상의 움직임과 지상의 움직임이 둘이 아니라 하나라는 사실을 깨닫게 되며 과학은 신과 철학의 품을 벗어나 인류의 지성사는 비약적으로 발전하게 된

것이다.

오~~~ 신이시여,

인간의 끈기와 부지런함 그리고 영민함을

부디 노여워 마시고 어여삐 여기소서.

Plato Won