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< 코스모스: 시간과 공간을 초월한 빅 히스토리 > - 앤드류 얀, 스티븐 소터

- NGC 다큐멘터리: 지식이 두려움을 정복할 때 -

- 이 승 환 -

   인류는 다른 종이 가지고 있는 ‘인지능력’ 과 더불어 뛰어난 ‘사고능력’ 을 가진 우수한 종이다. 이러한 ‘사고를 할 수 있는 힘’ 즉 ‘사고력’은 인류의 가장 뛰어난 무기가 되어왔다. 이러한 사고능력을 바탕으로 고대 우리의 조상들은 자연의 변화를 직접 보고 반복되는 현상을 규정하곤 했다. 별자리가 그 대표적인 예인데, 밤하늘의 별빛은 처음 보면 아무런 패턴도 발견할 수 없지만, 수십년 간 별을 관찰하다보면 어느새 별의 모양과 패턴을 파악한 뒤 별자리와 같은 이미지를 그리는 것이다.

   하지만, 그러한 패턴을 과도하게 확대해석하는 등 너무 나아간 사고는 잘못된 결론을 도출하기도 했다. 대표적으로 ‘혜성’이 그러했다. 많은 고대문명의 기록을 살펴보면 단순한 자연현상의 일부인 ‘혜성’은 기근, 전쟁, 천연두 등 좋지 않은 일들의 징조가 된다고 한다. 현재까지 건재하게 버티고 있는 ‘오르트의 이론’ 에 따르면 혜성은 행성들의 궤도를 지나기 때문에 때때로 행성들과 자주 충돌하며, 얼음으로 구성되어 있기 때문에 궤도를 돌다보면 얼음이 증발하여 사라지고 없어진다. 얼음으로 뒤덮힌 혜성이 태양주위로 다가가면, 얼음이 녹으면서 긴 꼬리가 생기는데, 이것이 우리가 흔히 볼 수 있는 혜성의 모습이다. 모두가 기피했던 혜성을 달리 보는 등 영국에는 천문학에 호기심이 많은 인물이 세 명 있었다. 영국 왕립 학회 소속의 ‘에드먼드 헬리’, ‘로버트 훅’, ‘아이작 뉴턴’ 이 그 주인공이다.

   기근, 전염병, 전쟁의 대명사였던 혜성을 호기심 있게 바라본 아이 ‘에드먼드 헬리’ 는 유복한 집안에서 아버지의 전폭적인 지지를 받으며 천문학에 몰두했다. 그 결과 남반구의 별자리표를 만들어 항해술의 발전을 돕는 계기가 되었다. 미남이 아니었지만, 다양한 분야에 호기심을 갖고 있는 ‘로버트 훅’ 은 세포의 발견, 망원경의 개선 등 각종 실험적인 정신을 발휘하여 어디서든지 화제를 주도하는 인물이었다. 마지막으로 젊은 나이에 빛의 특성을 밝히고 반사망원경을 발명하여 세간의 주목을 받았지만, 연구 업적을 가지고 훅과 다투어 캠브리지에 은거하고 있던 뉴턴 등 이 세 사람의 만남이 세상을 바꾸었다.

   앞선 시대의 티코브라헤가 구축한 데이터를 바탕으로 케플러가 밝혀낸 타원모양의 궤도에 관한 행성의 움직임을 본 헬리는 이를 수학법칙으로 증명을 하고 싶다는 갈망에 빠진다. 이를 위해 훅 등의 당대 영국 왕립 학회 소속의 학자들과 잦은 모임을 가졌으나 번번히 실패하고 말았다. 풀리지 않는 미스테리를 해결하고 싶은 헬리는 한 청년 학자를 떠올리게 되는데, 그가 바로 뉴턴이다. 불우한 어린시절에서 벗어날 수 있는 방법은 자연현상에 몰두하는 것이 전부인 그였기에 그리스 철학, 기하학 등의 학문은 그의 따뜻한 도피처였다. 그는 다소 엉뚱한 면도 있었는데, 연금술에 심취하여 금을 합성하는 법, 불멸의 영약을 만드는 법을 탐닉하거나, 성경의 숨은 메시지를 찾고자 수학을 도입하여 예수 재림을 알아내려하는 등 ‘위대한 과학자’ 의 행보에 다소 의문이 드는 일들도 벌였다고 한다. 또한, 훅과의 다툼에 앙금이 남아있었는지, 왕립 학회의 수장이 된 이후에는 훅의 초상화를 불에 태워버리는 복수까지 감행한다.

   은거하고 있던 당시의 청년, 뉴턴을 만나 그의 우주에 관한 통찰에 감탄한 헬리는 그의 모든 구상을 출판하기로 마음먹지만, 당시 왕립 학회의 재정이 어려워 출판에 지장이 있는 것을 확인하고는 사비를 들여 뉴턴의 이론을 세상에 내놓기에 이른다. 이 책이 과학혁명에 종지부를 찍는 그 유명한 ‘프린키피아’ 이다. 뉴턴은 케플러의 이론을 포괄하는, 신에 의지 하지 않는 완벽한 수학적인 문장들로 자연의 법칙을 설명하는 자신의 외침을 이 책에 모두 담았다. 프린키피아의 출판 이후로 인류는 지구 밖으로 영토를 넓힐 지지대를 만들 수 있었으며, 천체의 움직임을 이해하여 우주밖으로 도약할 수 있는 기틀을 마련하게 된 것이다.

   헬리는 당시 뉴턴을 보조한 것과는 별개로 자신만의 무수한 업적을 남기며 인류의 발전에 공헌했는데, 대표적인 헬리의 업적으로는 기상도와 지구 자기장에 관한 지도를 만들고, 수세기동안 쌓인 별의 관측 데이터를 통해 항성의 움직임을 밝히는 등 태양계의 규모를 예측하였다. 진보된 현대 통계학, 데이터를 체계적으로 정리해줄 수 있는 엔진 등이 없던 그 당시를 생각하면 실로 대단한 업적인 것이 분명하다. 76년마다 돌아오는 헬리 혜성은 ‘점성술’만이 조심스레 예측할 수 있던 혜성의 움직임에 관한 예언을 누구보다 정확하게 맞춘 증거이다.

   인간 한 사람의 사고능력 때문에 광대한 우주는 그 무서움의 장막을 한 겹씩 벗을 수 있었다. 의문에 둘러싸인 우주공간까지 가는 길을 제시한 헬리와 뉴턴은 죽어서도 이 세상에 영향력을 끼치고 있으며, 밤하늘의 별을 바라보며 경외감을 느끼기 이전에 자연스러움을 느끼게 해주는 데에 이바지했다고 할 수 있다.