티코, 케플러의 우주에 대해 갈릴레이와 대화해 보았다.
Logarete를 통해 대화해 본 갈릴레오 갈릴레이
< 배경 1 >
최근 지인의 재창업 소식을 들었다. 주요 위인들의 서적을 학습한 AI와의 대화를 통해, 마치 그 위인과 대화하는 것 같이 채팅을 할 수 있고, 여러 위인들을 초청하여 논의를 열 수도 있다. 오늘은 이 서비스를 통해 갈릴레오 갈릴레이에게 물어보기로 했다.
< 배경 2 >
과학이라는 세상을 열었던 티코, 케플러, 갈릴레이는 거의 동시대에 살았으나, 티코나 케플러의 성과를 갈릴레이가 별로 인정하지 않았다. 갈릴레이는 코페르니쿠스의 우주를 지지했다.
현재 우리가 알고 있는 태양계의 모습은 요하네스 케플러의 연구 업적으로, 그 결과 지구중심체계에서 태양중심체계로 확정되었다. 대부분 코페르니쿠스 체계라고 배웠을 것이다. 코페르니쿠스의 태양계는 모든 행성이 원 궤도를 그린다. 케플러는 원이 아닌 타원 궤도를 도입하였고, 케플러의 법칙 3개는 수능 지구과학에서 결코 빠지지 않는 주제다.
티코 브라헤는 케플러에게 정밀하고 방대한 관측자료를 남기고 죽었다. 티코의 우주는 약간 변형적이다. 우주의 중심에 지구가 있는데, 태양이 다른 모든 행성을 거느리고 지구를 돈다. 약간 변태같아 보이는 이 티코의 우주에도 이유가 있다. 지구가 태양을 공전한다면 예상되는 현상으로 연주시차라는 것이 있다. 티코는 인류 역사상 가장 정밀한 맨눈관측자이며, 이런 티코에게 연주지차가 관측되지 않았기에 티코는 우주의 중심에 지구를 놓을 수 밖에 없었을 것이다.
현대에 와서 티코의 체계를 다시 본다면, 우주의 중심은 태양도 지구도 아닌 마당에서, 비록 지구가 태양을 공전한다고 하더라도 단지 좌표계의 중심을 지구에 놓는다면 티코의 우주도 현상을 잘 설명한다. 기존 티코의 우주에서 몇 가지만 추기하면 된다. 지구의 자전, 태양의 자전, 태양 자전축의 기울기.
< 갈릴레이에게 물어보자 >
물어보고 싶은 것은 다음 두 가지였다.
1. 당시 기준으로는 모든 관측된 현상을 바로 설명하는 케플러를 왜 부인했는가?
2. 당시 기준으로는 관측 자료를 기준으로 티코의 체계나 코페르니쿠스 체계나 모두 큰 문제가 없다. 티코의 체계를 부인한 이유는 무엇인가?
케플러의법칙은 갈릴레이가 살아 있을 때 출판되었다. 역시 알고 있구만.
갈릴레이가 죽은 이후에 업적을 남긴 뉴턴에 대해 아는지도 물어봤는데, 모르는 척 하는 것 같다.
좋아, 본격적인 질문을 시작해 보자.
티코의 우주관을 공격하기 시작하셨다. 그런데 뭔가 내 기대에서 조금 벗어나 있는 부분이 있다. 갈릴레이는 성경을 인용하는 자들과의 싸움에 관찰과 실험을 근거로 사용했던 사람이었는데, 성경을 인용해서 설명하려 든다. 교회의 테두리 안에서 자신의 주장이 성경에 어긋나지 않음을 보여야 했던 갈릴레이의 입장이 반영된 것일 수도 있다.
여기에는 중간에 제한을 걸어보았다.
갈릴레이 할아버지하고 티코의 우주에 대해 대화를 꽤 길게 했는데,
티코의 우주관이 관측적 사실을 벗어나지 않는지에 대해, 지구 자전 적용, 태양 자전 적용, 태양 자전축 기울기를 우주 전체에 대해 고정 적용시, 갈릴레이가 살던 시절의 관측적 증거들을 코페르니쿠스와 티코의 체계 모두 설명함에 대해 합의에 도달했다.
이 과정에서 연주시차, 우주 공간이 광활한 이유, 물리적 효율성과 공간적 효율성의 차이, 태양의 크기와 질량, 밀물과 썰물, 월식에서의 지구 그림자, 낙하 실험에 대해 얘기하면서 따지고, 서로 인정할 부분은 인정해야 했다.
이번에는 케플러의 법칙을 받아들이지 않는 이유에 대해 물어보기로 했다. 그런데 아까 케플러의 타원을 받아들이지 않는 모습을 보였기에, 문제를 변형해서 갈릴레이가 좋아했을 것 같은 조화의법칙부터 던져보았다.
이 갈릴레이는 조화의법칙은 받아들였으나 조화의법칙이 뿌리 내리고 있는 타원궤도의 법칙은 받아들이지 않았다. 티코의 정밀한 관측자료로 만들어진 것을 왜 받아들이지 않느냐는 이의제기에 대해선 티코의 관측 오류일 것이라고 버텼다.
타원을 바탕으로 한 법칙은 받아들이고 타원은 부정한다고? 그건 인정할 수 없다. 둘 다 인정하던가 둘 다 부정하던가. 마지막 선택 요구에 이렇게 대답하셨다.
대답들에 Reference를 달아주어 이 위인이 어떤 서적에서 해당 의견을 냈는지를 알아보기 쉬웠다. 코페르니쿠스혁명에 대해 잘 파악하고 있는 편이지만 모든 서적의 내용을 암기하고 있는 것은 아니라서, 갈릴레이가 어떤 것들을 검토했는지 새롭게 알게 된 부분도 꽤 있었다.
