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  • 뉴턴의 《프린키피아》: 하늘과 땅의 법칙이 하나가 된 날

    뉴턴의 《프린키피아》: 하늘과 땅의 법칙이 하나가 된 날

    우주가 찬양한다 · 우주과학의 역사 6/12 · 1687년

    여호와의 행사가 크시니 이를 즐거워하는 자들이 다 연구하는도다

    — 시 111:2

    사과가 땅으로 떨어지는 힘과 달이 지구 주위를 도는 힘이 같은 힘이라면? 이 하나의 질문이 우주를 이해 가능한 곳으로 바꿨습니다.

    핵심만 먼저
    1687년 뉴턴은 《프린키피아》에서 만유인력의 법칙과 운동 법칙으로 케플러의 법칙까지 설명했다. 하늘의 움직임이 땅의 법칙으로 이해되는 시대가 열렸다.

    이야기 속으로: 뉴턴

    아이작 뉴턴(1643~1727)은 케임브리지에서 공부하다 흑사병으로 대학이 문을 닫은 시기에 고향에서 많은 아이디어를 구상했다고 알려져 있습니다. 사과 이야기는 후대에 다듬어진 면이 있지만, 핵심은 분명합니다. 지상의 물체를 떨어뜨리는 힘이 달에도 작용한다면, 달은 끊임없이 떨어지면서 지구를 도는 것이라는 생각입니다.

    고드프리 넬러가 그린 아이작 뉴턴의 초상화
    아이작 뉴턴, 고드프리 넬러 작 (1689) · 출처: Wikimedia Commons · 퍼블릭 도메인

    1684년 천문학자 에드먼드 핼리가 뉴턴을 찾아와 ‘행성이 거리 제곱에 반비례하는 힘을 받으면 어떤 궤도를 그릴까’를 묻습니다. 뉴턴은 타원이라고 즉시 답했고, 핼리는 이 연구를 책으로 내도록 설득하고 출판도 도왔습니다. 그 결과가 1687년의 《자연철학의 수학적 원리》, 곧 《프린키피아》입니다.

    『프린키피아』 초판의 표제지
    『프린키피아』(1687) 초판 표제지 · 출처: Wikimedia Commons · 퍼블릭 도메인

    이 책에서 뉴턴은 운동의 세 법칙과 만유인력의 법칙을 제시하고, 케플러의 세 법칙을 수학으로 유도해 보였습니다. 하늘의 법칙과 땅의 법칙이 같다는 선언이었습니다. 이후 해왕성의 존재가 계산으로 예측되었고(1846), 탐사선이 목적지에 정확히 도착하는 것도 이 이론의 연장선입니다.

    뉴턴은 과학만큼 신학 연구에도 많은 시간을 쏟았습니다. 《프린키피아》 2판의 ‘일반 주해’에서 그는 태양과 행성과 혜성의 이 아름다운 체계는 지성적이고 능력 있는 존재의 계획에서 나왔다고 썼습니다. 다만 그의 신학적 견해 일부는 정통 교리와 달랐다는 점도 정직하게 기억해야 합니다.

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    믿음의 눈으로 보면

    욥기 38장에서 하나님은 욥에게 하늘의 궤도와 법칙을 아느냐고 물으십니다. 뉴턴은 이 질문에 수학으로 한 걸음 대답했지만, 그 질서를 만드신 분 앞에서 더 겸손해졌습니다. 예레미야 33:25도 하늘과 땅의 법칙을 하나님이 정하셨다고 말합니다. 법칙이 있다는 것은 법칙을 정하신 분이 계시다는 단서입니다.

    생각해 볼 질문

    우주가 이해할 수 있는 법칙을 따른다는 사실이 왜 놀라운 일일까요? 댓글로 생각을 나눠 주세요.


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