[천문X물리] 달. 너는 왜 땅으로 떨어지지 않아?
너 떨어지고 있는 중이야?
썸네일 사진은 2019년 12월 20일(음력 11월 24일)의 달 사진이다.
오늘은 2025년 6월 19일(음력 5월 24일)
(*출처 : 네이버 블로그 '사진찍는순흐')
오늘 달이 뜨는 시간은 6월 20일 오후 00시 32분 (정확히는 내일이다.)
보름이 점점 지나고부터는 밤 중에 달을 보기가 쉽지 않다.
점점 달이 뜨는 시각이 자정을 훌쩍 넘어버리기 때문.
하지만 지는 시각은 오후 12시 46분.
'달 본다 = 밤'을 생각하기 쉽지만 해가 뜨기 전 새벽이나 오전에도 달을 볼 수 있다.
난 대한민국 해군, 1함대 동해에서 군생활을 했다.
군함을 타고 짧으면 일주일 길면 한 달 동안 바다 위를 항해한다.
일과 후, 자유시간에 함 외부 갑판에 앉아서 부서 후임들과 육개장을 먹으면서 하늘을 본 적이 있었다.
주변에 다른 어선이 없는 동해바다는 그렇게 별이 잘 보일 수가 없고, 그렇게 달이 밝게 보일 수가 없는
최적의 환경.
그때, 문득 달을 보고 후임들과 나눈 얘기가 있다.
'하늘에 비행기도 추진력이 없으면 지상으로 떨어지고, 뭉게뭉게 구름도 무거워지면 비가 돼서 떨어지는데
달은 왜 떨어지지 않을까? 추진력이 있는 건가?'
놀랍게도, 이 질문을 1687년에 고민한 사람이 있다.
그리고 그 고민 덕분에 인류가 세상을 바라보는 시선이 통째로 바뀌었다.
그 사람은 '아이작 뉴턴'. 그리고 그가 꺼낸 말은 '만유인력의 법칙'.
(*현대에서는 '보편중력의 법칙'이라고 한다)
뉴턴은 어느 날 사과가 떨어지는 걸 보면서 이렇게 생각했다.
'잠깐... 사과는 떨어지는데, 저 하늘의 달은 왜 떨어지지 않는 거지?'
'저 달도 지구 쪽으로 떨어지고 있는 건 아닐까?'
그리고 곧 깨달았다.
"달. 너 떨어지고 있는 중이구나??"
그 순간, 우리가 사는 세상은 그저 '천상계(신계)와 지상계'가 아니라
'지구, 달, 별 모두 같은 법칙 아래 있다'는 새로운 질서로 나아가게 된다.
달. 너 과학이구나?
뉴턴은 이렇게 생각했다.
"사과는 왜 떨어질까?"
누구나 보는 그 장면을, 아이작 뉴턴은 다르게 봤다.
"이 우주에 있는 모든 물체는 서로를 끌어당긴다."
이것이 '만유인력'
萬有(만유) - 우주에 존재하는 모든 것
引力(인력) - 끌어당기는 힘
(공식을 보자마자 뒤로 가기를 누르시는 분들이 계실까 봐 조마조마합니다.
하지만 1분만 내주신다면, 굉장히 아름답고, 직관적인지 느끼실 수 있을 것입니다.)
F = 두 물체 사이의 당기는 힘 (중력)
G = 만유인력 상수 (6.674 X 10⁻¹¹) : 이는 실험을 통해서 알아낸 정확한 계산 값. 하지만 숫자가 길어서 G라는 상수로 둠
m1, m2 = 두 물체의 질량
r = 두 물체의 중심과 중심 사이의 거리
사실 말은 어렵지만, 공식은 굉장히 단순한 얘기를 하고 있다.
- 질량이 있는 물체는 무조건 서로를 끌어당긴다. (질량 값이 0이 아니라면)
예를 들어서 m1,m2 둘 중에 하나의 값이 '0'이라고 치면, 두 물체 사이의 당기는 힘도 0이 된다.
- 질량이 클수록(m1,m2) 끌어당기는 힘(F)도 세진다.
- 거리가 멀어질수록(r) 끌어당기는 힘(F)은 약해진다.
즉, 질량이 있는 '모든 것'은 서로를 당기고 있다.
그래서 지구는 사과를, 달을, 심지어 우리를 끌어당긴다.
이 법칙은 단지 사과를 떨어뜨리는 힘이 아니라,
지구가 달을 붙잡고, 태양이 지구를 감싸 안고, 은하들이 서로를 스쳐가는 방식까지 설명해 주는
우주의 보편 법칙이다.
좋아. 달.
너 떨어지고 있다고 치자.
정말 떨어지고 있다면, 떨어지고 있는 속도가 있겠지?
그 속도가 없으면, 거짓말이겠지??
“우리는 누구나, 작든 크든, 이 우주 어딘가에 끌림을 만들고 있다.”
이 글을 읽고 계신 독자 여러분,
혹시 이것도 중력 때문 아닐까요?
"질량을 가진 여러분들이, 이 글에 끌려온 것도... 중력 때문 아닐까요?"
