갈릴레이의 천체관측과 지동설의 근거

갈릴레이의 천체관측과 지동설의 근거

갈릴레이의 천체관측과 지동설의 근거

갈릴레이는 천체 관측에서도 아주 혁혁한 업적을 남겼습니다. 아까 말씀드렸듯이 갈릴레이는 망원경으로 천체를 관측한 최초의 사람이었는데요. 맨 처음에 달을 보았습니다. 그랬더니 달에서 분화구를 발견할 수 있었습니다. 분화구는 요새는 많은 사람들이 다 알고 있는데요. 즉, 달이 마치 폭탄을 맞은 듯이 여러 가지 형태의 울퉁불퉁한 그런 모습들이 보인다는 거죠. 그래서 이것은 역사적으로 어떤 의미가 있느냐 하면, 달이 완벽하지 않다. 즉, 천상의 물체가 불완전하다는 것을 보여주는 것입니다.

태양 관측

또한 갈릴레이는 태양을 보았습니다. 우리 지구 상에 있는 생명체들의 원천이라고 할 수 있는 그 태양을 보았는데요. 그 태양조차도 불완전하다고 하는 것을 알게 되었습니다. 태양에서 흑점을 발견했기 때문이죠. 즉, 태양의 표면이 완전히 깨끗하게 똑같은 색깔이 아니라 검은 부분이 있다는 것을 발견한 것입니다. 참고로 말씀드리면, 태양의 흑점은 동양에서는 이미 오래전에 알고 있었다고 합니다. 예를 들면, 우리나라 고려시대에도 태양의 흑점을 발견한 그런 기록이 지금 남아있습니다. 그렇지만 서양에서는 갈릴레이가 이런 흑점을 발견한 최초의 인물이 되겠습니다.

목성 관측

갈릴레이는 이 밖에도 목성을 보았습니다. 목성을 보았더니, 거기에는 더 놀라운 일이 일어나고 있었습니다. 그 당시에는 지구가 특별한 행성이었고 그리고 지구를 돌고 있는 달, 즉 위성의 존재는 지구만이 가지고 있는 아주 특별한 성질이라고 생각을 했었는데요. 그런데 사실 목성이 위성을 가지고 있다는 것을 알게 되었습니다. 갈릴레이는 모두 목성에서 4개의 위성을 발견했는데요. 그래서 이 위성을 지금도 우리는 갈릴레이의 위성이라고 부릅니다. 또한 갈릴레이는 토성을 보았더니, 토성의 띠를 발견할 수 있었습니다. 그러므로 지구만이 위성을 가진다고 하는 것은 사실이 아니었고, 즉 지구가 특별한 행성이 아니라는 것이죠. 목성은 위성이 있고 게다가 토성은 띠라고 하는 그런 더 특별한 것이 있다는 것을 발견하게 된 것입니다. 그러므로 지구는 그 평범한 행성들 중에 하나일 뿐입니다. 이밖에 갈릴레이는 은하수를 보았습니다. 당시 사람들은 은하수를 별이라고 생각하지 못했는데요. 우리나라에 전설에도 있듯이 은하수는 하늘에 흘러가는 강물처럼 생각했었죠. 그래서 칠월칠석에 견우와 직녀가 만난다. 이런 것이 우리의 전설이잖아요. 서양에서도 비슷하게 생각했는데, 갈릴레이가 망원경으로 은하수를 보았더니, 사실 그것이 은하수가 아니라 수많은 별들의 집단이라는 것을 알게 되었습니다.

금성 관측

그리고 갈릴레이는 금성을 보았습니다. 금성을 보았더니, 금성이 하나의 크기로 보이는 것이 아니라 어떤 때는 굉장히 작게 보이고 어떤 때는 굉장히 크게 보인다는 것을 발견했습니다. 뿐만 아니라 금성이 크게 보일 때는 금성이 초승달처럼 보입니다. 그렇지만 작게 보일 때는 보름달처럼 보입니다. 갈릴레이는 여기에 대해서 어떻게 주장을 했느냐 하면, '이것이 바로 지동설, 즉 태양을 중심으로 행성이 돈다고 하는 것의 결정적인 증거다. '라고 주장했습니다. 지금 여러분이 보시는 이 그림이 갈릴레이가 실제로 그린 달의 분화구 스케치입니다. 굉장히 정밀하게 잘 그렸죠. 밤에 망원경을 보고 이런 그림을 그렸을 텐데요. 저는 도저히 이렇게 그림을 못 그릴 거 같습니다. 사실 갈릴레이가 화가이기도 했다고 합니다. 그래서 그림 실력이 상당했던 것이죠. 지금 보시는 이 그림은 갈릴레이가 직접 태양의 흑점을 스케치한 그림입니다. 물론 태양을 직접 망원경으로 보면, 눈이 멉니다. 그래서 태양을 볼 수 없고요. 간접적으로 망원경에 비치는 상을 천이나 이런 거를 통해서 흑점을 관측할 수 있습니다. 다음에 보시는 이 그림은 토성의 띠를 스케치한 것입니다. 그리고 여기에 보시는 이 그림은 갈릴레이가 그린 금성의 모습 변화입니다. 아까 말씀드린 것처럼 금성이 클 때는 초승달의 모습을 하고 있고 작을 때는 보름달의 모습을 하고 있습니다. 갈릴레이는 이것을 어떻게 설명했느냐 하면, 이것이 바로 금성이 태양을 돌고 있다는 증거라고 해석했습니다. 여기 보시는 이 그림이 그것을 설명해 주고 있는데요. 금성은 지구의 안쪽에 있죠. 그러므로 지구를 고정시켜놓고 생각을 해보면, 금성은 지구의 안쪽에서 태양을 돌게 됩니다. 그럴 때 만약에 금성이 지구에 가까이 있다면 태양과 금성과 지구가 거의 일직선을 이루게 되겠죠. 그러니까 이때는 태양빛이 비치는 곳이 금성의 극히 일부분에 불과합니다. 그래서 우리는 마치 초승달을 보듯이 금성의 일부분만을 볼 수 있는 것이죠. 그리고 이때는 금성이 지구에 가깝기 때문에 금성이 크게 보입니다. 금성이 점점 멀어질수록 그래서 태양의 반대편으로 갈수록 금성은 점점 작아지겠죠. 왜냐하면, 거리가 멀어지니까요. 하지만 이때는 태양빛이 금성의 거의 모든 면에 비치게 되고 지구에서는 그걸 볼 수 있습니다. 그러므로 금성이 지구에서 멀어지면 멀어질수록 금성의 동그란 면이 거의 온전하게 보이게 되는 것입니다.

지동설

이것을 천동설로 설명하는 것은 굉장히 어렵습니다. 사실상 불가능합니다. 천동설로 억지로 설명을 하자면, 프톨레마이오스가 도입했던 그 원들을 이용해서 이걸 겨우겨우 설명할 수 있을지 모르겠는데요. 사실 이런 금성의 급격한 크기 변화는 천동설로 잘 설명할 수 없습니다. 그래서 이것이 바로 지구가 태양을 돈다고 하는 지동설의 결정적인 증거라고 갈릴레이는 주장했던 것입니다.