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지구 구형론

last modified: 2015-03-28 11:24:27 by Contributors

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지구가 둥글다는것을 증명하는 절대불가변의 근거. 지구우주에서 찍은 사진이다. 러시아에서는 지구에서 우주를 찍습니다!러시아에서만 찍는 건 아니잖아!?


地球球形說
doctrine of spherical earth

Contents

1. 고대
2. 중세와 그 이후
3. 현대

1. 고대

과거에는 대부분의 사람들이 땅이 평평하며, 땅의 가장자리로 가면 낭떠러지가 있을 것이라고 믿었다. 즉 해가 서쪽으로 넘어가면 보이지 않는 이유가 해가 낭떠러지 아래로 떨어지기 때문이라고 생각했던 것이다.

그러다가 탈레스(BC 624 ~ BC 545?)가 지중해를 항해하면서 관찰한 바, 땅의 모양의 근거로 땅은 원형 방패처럼 가운데가 부풀어 오른 원반형이라고 말하며 주위의 사람들을 충격과 공포로 빠뜨렸다. 그리고 이를 근거로 지구가 둥글다고 주장한 사람은 고대 그리스의 피타고라스(BC 570 ~ BC 490)였다. 그는 지구가 둥글며, 완전한 구형이라고 주장했다.

피타고라스가 지구를 구형이라고 본 것은 옳았지만, 실제로 지구는 완전한 구형은 아니고 미세하게 타원형이다.적도 지방의 지름이 극점의 지름보다 약간 길다. 그러나 그 차이는 사실상 20km 안팎으로 지극히 작은 차이일 뿐이라 실제로는 거의 구형에 가깝다. 이것은 자전을 하다 보니 원심력으로 미세하게 부풀어(...) 오른 것. 이는 지구 내부의 물체가 '완전한' 강체가 아니라는 증거이기도 하다.[1]학자들은 지구를 실질적인 원이라고 보는데, 둘레가 약 4만km 인데 그중에 지름 20km 안팎의 차이는 완전히 무시할 수 있는 수준이기 때문이다. 물론 당신이 그 매우매우 작은 오차조차 측정해야 하는 정밀계산을 해야 한다면 말이 다르지만 그런 상황이 아니라면 거의 구라고 하면 된다. (누가 물으면 '정확히는 타원체이지만 거의 구형이다' 라고 말하면 된다.) 피타고라스 시대에는 수학 및 자연과학이 철학 및 종교와 구분되지 않았기 때문에, 지구가 둥글다는 건 알았지만 타원 같은 불완전한 도형이 아니라 우주의 섭리를 드러내는 완전한 도형이어야 한다고 믿었던 것.

그러나 피타고라스 시대의 사람들은 원이든 타원이든 간에 지구가 둥글다는 생각 자체를 받아들이지 못했다. ‘그럼 물건은 위에서 아래로 땅으로 떨어지는데, 지구가 둥글면 지구 반대편에서는 아래에서 위로 ‘떨어진다’는 거냐?’는 것이었다. 일단 우주에서, 기준이 되는 관측자가 그렇게 본다면 아래에서 위로 떨어지는 것처럼 보일 수 있다. (물론 우주에는 위도 아래도 없으므로 저 표현은 엄밀히는 옳지 않지만) 뉴턴(1642~1727)이 중력이 존재함을 증명한 것은 피타고라스가 살았던 시대로부터 대략 2천 년 뒤의 일이니 말이다.

다소 종교적이고 이념적이었던 피타고라스에 비해 아리스토텔레스(BC 384~BC 322)는 훨씬 실제 관찰 자료에 근거한 주장을 폈다. 월식 때 달에 생기는 지구 그림자가 둥글다는 것, 그리고 남쪽지방으로 가면 북쪽 지방의 하늘에서 볼 수 없었던 별자리가 보이고, 수평선 너머에서 배가 다가올 때 돚대의 끝이 먼저 보이기 시작한다는 것 등을 지구가 둥글다는 증거로 댄 것이다. 모든 것은 아래로 떨어지는 것이 아니라 한 지점으로 모이는 것인데, 그렇게 물질이 모이면 구형이 되지 않겠느냐는 논리도 개진했으나, 아직까지 중력의 개념이 없었던 때이므로 그냥 원래 그런가 보다하고 넘어갔었다.

에라토스테네스는 한술 더 떠서 기원전 240년에 지구의 둘레를 계산하기도 했다. '하지(북반구에서 해가 가장 높게 올라오는 날)날 정오에 시에네(현재 명칭은 아스완)에서는 해가 머리 위에 있어서 그림자가 생기지 않지만, 알렉산드리아에서는 그림자가 생긴다'는 사실을 토대로 지구의 둘레를 250,000스타디아[2]라고 계산했다. 오차가 발생할 수 밖에 없는 여러가지 한계에도 불구하고 오차가 5~15%[3]밖에 되지 않는 정확도를 자랑했다.

참고로 스타디온의 길이 외에도 에라토스테네스의 계산에 오차가 발생하는 이유는 다음과 같다. 시에나와 알렉산드리아 간에는 약 3도 정도의 경도 차이가 있는데, 이를 알 방법이 없었으므로 같은 경도에 있는 걸로 가정했다. 시에네(아스완)의 위도는 24.1도로, 북회귀선(23.27도)에 비해 1도 가까히 북쪽에 위치한다. 90여km에 달하는 차이다. 정확한 경도를 계산하는 능력은 매우 정교한 시계를 이용해 이동 거리와 시간을 계산해야 하기 때문에 에라토스테네스의 시대에는 거의 불가능했다. 또한 두 도시 간의 거리는 하루에 걸어서 얼마나 갈 수 있나 X 며칠 걸리나 수준의 당시 측정 기술로는 10~20%의 오차 내에서 알 수 있는 게 전부였을 것이다. 당시 사용한 거리는 5000스타디아(185m 기준 925km). 실제 거리는 844km이다.

2. 중세와 그 이후

중세 유럽에서는 종교적인 이유로 지구가 둥글다는 것을 거부하고 지구가 평평하다고 생각했다는 잘못된 인식이 현대에 널리 퍼져 있으나, 대부분의 중세 학자들도 고대의 연구를 받아들여 지구가 둥글다고 생각했다.[4] 아우구스티누스, 히에로니무스, 암브로시우스 같은 기독교의 초기 교부들도 모두 지구가 둥글다는 데 동의했다. 토마스 아퀴나스는 아리스토텔레스의 증명을 받아들여 지표면의 다른 곳에서 별자리의 위치가 변하는 것이 지구가 둥글다는 증거라고 생각했다. 로저 베이컨도 자신의 저서에 지구가 둥글다고 분명히 적었고, 캉브레의 대주교였뎐 에르 다이이도 지구가 구형이라고 말했다.

15세기 말에 이탈리아의 천문학자인 토스카넬리는 지구 구형설을 주장하며, 유럽과 아시아 사이에는 좁은 바다가 있을 뿐이라고 하였다. 또한 독일의 베하임은 최초의 지구의를 만들었다. 이를 바탕으로 지구 구형설에 입각한 최초의 해도가 작성되었다.

학자들 뿐만 아니라 자국어로 글을 쓰던 대중작가들도 마찬가지였다. 드 맨더빌여행이나 단테신곡에는 세상이 둥글다는 내용이 분명하게 기록되어 있다. 중세인들이 지구를 평평하다고 믿고 있었다는 헛소문이 만들어져 유포된 것은 19세기의 일이다. 특히 결정적인 역할을 한 범인 인물이 미국 작가인 싱턴 어빙이다. 그는 1828년에 《크리스토퍼 콜럼버스의 삶과 항해》라는 책을 썼는데, 여기에서 콜럼버스는 지구 구형설을 받아들인 근대적 지식인으로 그려져 있는 반면, 당대의 관료들과 종교인들 대부분은 지구를 평평하다고 생각하는 무지몽매한 사람들로 묘사되었다. 그는 콜럼버스라는 주인공을 더욱 빛나게 하기 위해 다른 사람들을 악의적으로 깎아내린 것이다. 과학과 종교 간에 싸움을 붙이기 좋아하는 일부 호전적인 과학자들에 의해 이런 잘못된 사실이 널리 알려졌고 그 결과 교과서에까지 실리게 되었다. 본래 콜럼버스의 계획이 격렬한 반대를 받은 것은, '세상이 평평하다'는 선입견 때문이 아니라 콜럼버스가 계획한 항해 거리 때문이었다. 콜럼버스는 지구의 둘레를 실제보다 너무 짧게 계산해서 항해 거리 또한 그만큼 짧게 계산하였기 때문이다. 콜럼버스에 비해 지구의 둘레를 비교적 정확히 알던 당시 학자들과 관료들은 콜럼버스의 계획이 터무니없다고 생각했을 수 밖에 없었다. 이들은 아메리카 대륙의 존재를 몰랐기 때문에, 콜럼버스를 납두면 보나마나 바다 한복판에서 죽을 것이라고 생각한 것. 실제로 아메리카 대륙이 없었다면 콜롬버스는... 학자들이 이런 잘못된 상식을 고치기 위해 여러모로 노력하고 있는 중이지만 사람들의 편견이 워낙 깊게 박힌터라 고쳐지기까지는 엄청난 세월이 걸릴 듯 싶다.

이렇듯 지구가 둥글다는 것은 생각보다 오랜 옛날부터 알려진 사실이었다. 조선을 비롯한 동양에서도 지구가 둥글다는 사실을 알고 있었고, 이 천문학적 지식을 토대로 앙부일구나 혼천의 등의 정밀한 관측 기구를 제작할 수 있었다.

근세의 대항해시대에 이르러서는 마젤란(1480~1521)이 세계일주에 성공함으로써 지구가 둥글다는 것을 새삼스럽게 최종적으로 증명하였다.

3. 현대

소련의 우주비행사 유리 가가린(1934~1968)은 아예 대기권 밖까지 나가서 지구가 둥글다는 사실을 인증했다. 지금은 인공위성이나 우주정거장 등에서 찍은, 대놓고 둥그런 지구의 모습이 담긴 아름다운 사진을 누구나 쉽게 검색해서 찾아 볼 수 있다. 3차 확인사살.

그럼에도 불구하고, 경악스럽게도 21세기인 지금까지도 지구가 평평하다고 믿는 사람들이 존재한다!! 피타고라스보다 2,500년 쯤(!) 뒤처진 셈.
이들은 미국 최초의 궤도비행에서 '지구가 둥글다'고 외친 우주비행사 존 글렌에게 항의편지를 수없이 보내기도 했다.

2014년 11월, 터키의 과학교육기술부 장관이 이슬람 과학자들이 중세 암흑기의 유럽보다 더 빨리 지구가 둥글다는 걸 밝혀냈다는 발언을 했다. 지구공정 무슬림 항해사들이 미국땅을 먼저 발견했다는 에르도안 터키 대통령의 발언과 마찬가지로 조롱을 받고 있다.
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  • [1] 목성형 행성은 기체로 이루어져 있어 지구형 행성보다 이심률이 훨씬 큰데 가장 이심률이 큰 행성은 토성(0.056)이다.(지구는 0.016) 이유는 목성형 행성이 기체로 이루어져 있는데다 빠른 속도로 자전하기 때문이다.
  • [2] 고대 그리스의 거리의 단위(단수형 스타디온). 스타디움(경기장)의 대략적인 크기를 나타내는 단위. 1 스타디온 = 600 포데스(podes)이며, 1 포데스는 성인남성의 발 크기(피트와 같은 개념)이었다고 함. 그리스 외에 고대 여러 국가들에서 사용되었는데, 각 국가별로 거리도 157m~209m로 다양하다. 에라토스테네스가 사용한 스타디온은 187m로 추정.
  • [3] 오차가 '범위'인 이유는 앞서 말한 것처럼 고대 단위 '스타디온'의 정확한 길이를 모르기 때문.
  • [4] 애초에 이 시대에는 지동설이냐 천동설이냐가 논쟁의 중심이며, 헬레니즘 시대에 이미 완성된 천동설은 지구 구형설을 전제로 성립된 것이었다.
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