우리가 알던 뉴턴의 사과 이야기는 사실이 아니라고요?
많은 분들이 뉴턴이 머리에 떨어진 사과를 보고 만유인력을 발견했다고 알고 계실 겁니다. 하지만 이는 사실과 조금 다릅니다. 뉴턴은 사과가 옆이 아닌 왜 하필 땅으로 곧장 떨어지는지 궁금해했고, 이 사색 속에서 위대한 발견이 시작되었죠. 그는 두 물체 사이에 중력이 존재하며, 이 힘이 두 물체의 질량에 비례하고 거리의 제곱에 반비례한다는 것을 깨달았습니다. 우리가 당연하게 여기는 ‘떨어지는’ 현상에 대한 깊은 통찰이 바로 그의 출발점이었습니다.
우주를 꿰뚫어 본 뉴턴의 만유인력 법칙
뉴턴은 물체들이 에너지를 최소화하기 위해 직선 경로를 택한다고 믿었으며, 사과가 중력 때문에 가속해 땅으로 떨어진다고 생각했습니다. 흥미롭게도 그는 중력을 원래 ‘밀어내는 힘’으로 생각했었기에, 스스로도 자신의 이론에 뭔가 부족하다고 느꼈습니다. 그러나 그의 중력 이론은 당시 진리처럼 받아들여졌고, 그 신비로운 끌어당기는 힘은 모든 질량의 필수적인 속성으로 여겨졌습니다. 그의 저서 ‘프린키피아’에서 만유인력의 역제곱 법칙을 가정하며, 행성들이 궤도를 유지하는 힘이 중심으로부터의 거리 제곱에 반비례해야 함을 증명했죠.
뉴턴 이론의 위대한 성공과 숨겨진 한계
뉴턴은 지구 주위의 달, 태양 주위의 지구, 목성 주위의 위성들에 대한 정확한 궤도 방정식을 원했고, 자신의 중력 방정식으로 이를 완벽하게 설명해냈습니다. 그의 이론은 해왕성의 존재를 예측하며 최고의 성공을 거두었죠. 하지만 모든 것이 완벽했던 것은 아닙니다. 19세기 말, 수성 궤도의 미묘한 불일치는 뉴턴 이론의 한계를 드러냈습니다. 과학자들은 이를 설명하기 위해 수성 궤도에 영향을 미칠 또 다른 행성을 찾으려 했지만, 모든 시도는 허사로 돌아갔습니다. 이 작은 불일치는 미래의 과학자들이 새로운 진리를 탐구하는 중요한 실마리가 됩니다.
