지구 중심 이론

지구 중심 이론

 

정지해 있는 지구가 우주의 중심이론에 있고, 그 주위에는 그때까지 발견된 태양과 달, 그리고 다섯 개의 행성이 있다는 설이 있다. 지구의 중심 이론이라고도 한다.

현대까지 인간 천문학이 주류였던 이 이론은 프톨레마이오스의 그럴듯한 주장뿐 아니라 중화권 등 다른 문명권에서도 너무나 흔하다. 물론 그것은 자연과학의 발달로 인해 버려졌다.

천동설은 현대 천문학이 연구되기 전까지는 더욱 설득력 있는 지구 중심 이론이었다. 우선 고대인들은 지구가 "발을 땅에 대고" 움직이고 있다거나, 하늘을 보면 누구나 오르락내리락하는 것을 볼 수 있는 태양이 "실제로 고정되어 있다"는 것을 직관적으로 받아들일 수 없었다[1].

 

지금도 거동설이 받아들여졌을 때 태양은 일출과 일몰처럼 움직이는 것으로 표현되었고, 서쪽에 해돋이라는 한국영화가 있어서 이곳도 마찬가지인 줄 알았는데 그것만이 움직였다.

 

관찰자가 어떻게 보면 자신의 운동 중심[2]을 갖는 것은 자연스러운 일이었다. 당시 천동설은 금성과 화성의 불규칙한 위치를 설명하기 위해 복잡한 궤도를 그렸어야 했지만,

 

그 결과 그때까지 관측된 천체의 움직임을 설명하는 데 성공했기 때문에 대중과 학계 모두에게 널리 받아들여졌다.

동심원 모델은 플라톤에 의해 도입되었고, 에우독소스는 플라톤의 모델을 크게 향상시켰으며, 동심원 모델은 아리스토텔레스에 의해 확립되었다.

 

2세기 천문학자 프톨레마이오스가 천동설을 편찬하고 '알마게스트'를 썼다. 그는 편심 모델, 편심 모델, 편심 지구 중심 이론을 사용하여 동심 모델이 가지고 있던 오류를 수정했다. 즉, 궤도 자체의 중심은 가상의 원을 그리며 지구를 돈다. 인공위성의 궤도에서 행성만 제거됐다는 뜻이다.

 

이 방법은 여러 개의 주전원을 사용하면서 겉보기 연습을 매우 수학적으로 설명할 수 있었다.[3] 예를 들어, 프톨레마이오스식 주전원론이 적용되는 아래의 내용

천동설을 주장한 대표적인 학자들이 아리스토텔레스와 프톨레마이오스였지만, 우주 구조에 대한 두 가지 관점은 극단에 있다고 볼 수 있다.

 

그것은 아리스토텔레스가 우주의 구조에 대한 철학적 질문에 초점을 맞춘 반면 프톨레마이오스는 수학 모델을 통해 우주의 구조를 설명하려고 하는 데 초점을 맞췄기 때문이다.

프톨레마이오스의 걸작 알마게스트는 9세기에 이븐 후나네 등의 학자들에 의해 여러 번 번역되었다. 그것은 지구 중심 이론 문화에서 널리 확장되었다가 라틴어로 번역되었고 유럽 중세 사회에서 널리 받아들여졌다.

천동설과 대비되는 거통설은 기원전 2세기에 아리스타르 코스를 비롯한 여러 학자들이 주장하여 헬레니즘 시대의 주요 가설의 하나로 취급되었으나(대표 사례는 아르키메데스) 프톨레마이오스의 주요 근원에 대한 개념이 널리 보급되어 한동안 분실되었다가

 

앞서서.코페르니쿠스와 갈릴레오 갈릴레오 갈릴레이 같은 천문학자들의 출현과 함께 본격적으로 궤도에 올랐다. 이는 금성의 위상 변화 등 기존의 천체운동 지구 중심 이론으로는 설명할 수 없는 현상에 의해 뒷받침되었다.

바티칸은 그 이론이 '가설적 수준에서' 논의되는 것을 허용했다. 엄격해진 시기에 갈릴레이는 지리론을 주장하는 책을 냈는데, 그 책의 내용이 교황을 모독하는 것으로 생각되어 재판을 받은 것은 사실이다.

갈릴레이의 저서 두 우주제도에 관한 대화에서는 지리, 중립, 천동설 등을 주장하는 세 사람이 등장하는데, 천동설을 주장하는 사람의 이름은 '심플리치오'로 한글로 번역되어 이름 그대로 황당한 주장만 되풀이한다.

이 인물이 당시 교황의 동기라는 의혹이 불거져 학문적으로 자랑스러워하던 교황의 자존심을 건드렸다.

 

이 때문에 갈릴레이는 종교재판을 받게 되었고, 소문에 대해 어떠한 논란도 일으키지 않겠다고 맹세하게 되었다. 갈릴레이가 궁정에서 나와 "지구가 아직도 돌고 있다"는 말을 남겼다는 전설이 있었으나,

 

갈릴레이를 실제 발언이 대항하는 과학의 지구 중심 이론 묘사하는 과정에서 후대에 이 말이 더해졌다. 

그러나 이때도 거동설은 다시 위기에 처했다. 초기 거동 이론의 형태는 천동 이론의 형태보다 더 복잡했다. 프톨레마이오스 시스템은 27개의 주전원을 사용했지만 코페르니쿠스는 46개를 사용했다. 가장 큰 이유는 코페르니쿠스가 지구 중심 이론 원래 연습 외에 다른 생각을 하지 않았기 때문이다.