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by Plato Won Feb 20. 2024

1-5,위대한 유산 <프린키피아>

Plato Won 作


1-5. 위대한 유산 『프린키피아』


1687년에 출판된 뉴턴의 저서 『프린키피아』는

오늘날에도 물리학 교육의 근본이 되는 명저로 꼽힌다.


 ‘진리’라는 뜻을 가진 『프린키피아』의 원제는

<자연 철학의 수학적 원리>이다. 당시에는 과학이라는 개념 자체가 모호했기 때문에 자연현상에 대한 의문을 품고 답을 찾는 것이 자연철학이고, 수학을 이용해서

풀었다는 것이 이 책의 제목인 셈이다.


오늘날 『프린키피아』가 지닌 가치는 이루 말할 수

없으나 과학사에서 가장 귀중한 고전이며, 인류의

역사를 바꾼 책이라고 할 수 있다.  


사실 뉴턴이 이 책을 출판하기까지는 약 20년의

시간이 걸렸다. 이미 책의 기본적인 골격과 내용은

20년 전에 완성되었으나, 과학자들과의 논쟁에서

고민이 많았던 그는 『프린키피아』의 발표를 계속

미루고 있었다.


그러던 어느 날 에드먼드 핼리가 뉴턴을 찾아와 오랜

숙제였던 "만유인력이 거리의 제곱에 반비례하면

행성궤도가 어떻게 될까요?"라고 물어보자 뉴턴은

 "타원이네. 그건 내가 20년 전에 계산해뒀다네."라고 대답했고, 이에 깜짝 놀란 핼리가 지금이라도 이 내용을 집대성해 세상에 발표할 것을 권한다.


그제야 뉴턴은 헨리의 도움을 받아 자신의 연구 결과를 정리하여 출판했다.


 『프린키피아』는 총 3권으로 구성되어 있으며,

제1권에서는 세 가지 운동 법칙을, 제2권은 유체에서의 운동과 데카르트 우주관에 대한 반박을, 제3권은 태양계의 구조, 지구의 모양, 만유인력의 법칙을 비롯한 천체의 운동을 다루고 있다.


오늘날에도 『프린키피아』가 특별한 이유는 바로 책의 구성과 그 서술 방식에 있다. 먼저 뉴턴은 유클리드의 『원론』을 참고하여 ‘운동이란 무엇인가?’에 대한 공리 체계를 구축하고 연역적으로 문제를 해결해 나간다.


질량, 힘, 속력의 정의를 운동에 관한 세 가지 공리로

제시하여 이 세 가지 법칙을 이해하면 자연의 운동을

이해할 수 있음을 풀어 설명한 것이다.


또 하나의 이유는 모든 법칙을 ‘수학’으로 서술했다는 점이다. 그래서 『프린키피아』를 처음 접하는 사람들은 자칫 수학 공식만 가득한 책처럼 느껴질 수 있다. 그러나 단순히 실험 내용을 기록하는 것이 아니라 기하학과 미적분을 활용하여 증명하는 서술 방식을 택한 뉴턴은 기존에 명쾌하게 풀리지 않던 물음으로부터 과학을 독립시켜 물리학을 탄생시켰고, 고대 그리스 이래로 우주를 이해할 수 있는 가장 성공적인 이론을 만들어 냈다.


   “어느 누가 그보다 더 가까이 신에게 다가갔으랴.”

  

뉴턴의 『프린키피아』를 기점으로 우주는 하나님의 뜻이 아닌 역학 법칙으로 운행된다는 사실이 밝혀졌고, ‘뉴턴의 운동 법칙’은 신의 계시를 뛰어넘는 강력한 권위를 가지게 된다.


비로소 종교에서 과학으로 패러다임이 바뀐 것이다.

뉴턴은 『프린키피아』를 통해 우주가 인식 가능하다는 점을, 더 중요하게는 인류가 이제 틀리지 않는 미래를 예측할 수 있음을 알려주었다.


고전역학의 바탕을 만들고 과학 혁명을 일으켜 현대

문명의 주춧돌을 세운 『프린키피아』. 『프린키피아』는 뉴턴 역학이 집대성되어 있으며, 물리학의 전환점이

된 책이자, 근대 과학의 발전에 압도적인 공헌을 한 책이라고 할 수 있다.


자연의 진리를 찾아 헤맸던 과학자 뉴턴은 빛과 우주, 운동과 물질, 자연과 종교를 하나로 묶어 자신만의

진리 체계를 담은 위대한 유산을 남겼다.


Plato Won

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