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과학자 이야기
갈릴레오 갈릴레이(Galileo
Galilei 1564∼1642)
1564년 이탈리아의 항구도시 피사에서 태어났다.
음악가였던 아버지는 처음에는 갈릴레이가 의사가 되기를 원했다. 1581년에 피사대학에 입학하여 의학을 공부하였으나
수학에 더 큰 흥미를 가졌다. 1583년에는 진자의 등시성을 발견하여 맥박계에 응용하였다. 1585년에 피사대학을
중퇴한 뒤, 피렌체에서 수학 연구를 계속했다. 1589년에 피사대학의 수학 강사가 되었으며, 후에 베네치아공화국(북이탈리아)의
파도바대학 교수로 재직하였다. 그 동안 축성술, 기계공작기술상의 여러 문제를 연구하다가 동력학의 연구로 진출하였는데,
그 유명한 관성의 법칙을 발견하였다.
1609년에는 네덜란드에서 발명된 망원경을 개량해서
그 배율을 높여, 천체 관측에 처음으로 사용하였다. 이 관측으로 달의 표면에 산과 계곡이 있다는 것, 금성이 달처럼
차고 이지러진다는 것, 태양에 흑점이 있어 태양면에서 운동하고 있다는 것, 희미한 은하수가 실은 많은 별들의 집단이라는
것, 목성 주의에 네 개의 위성이 돌고 있다는 것을 발견하였다. 특히 목성의 위성은 코페르니쿠스의 지동설을 증명해주는
것이었다. 갈릴레이는 자신이 발견한 사실을 그의 친구였던 독일 천문학자 케플러에게 써 보냈다.
1610년에는 피렌체 공국 코시모 2세의 초청을
받아 궁정 소속의 수학자가 되었다. 이 무렵 그의 지동설이 큰 파문을 일으켰다. 그 결과 16l6년에 교황청으로부터
정식으로 이 학설이 금지되어 갈릴레이의 활동은 중지되었다. 그 후 갈릴레이는, 그에게 호의를 보이고 있던 오르바누스
8세가 교황에 즉위하게 되자, 다시 새 학설을 담은 책을 낼 것을 결심하고, 출판의 허가를 얻기 위해 직접 로마에
갔다. 그는 교황청 도서 검열계로부터 코페르니쿠스의 지동설을 가설로서만 서술한다면 출판해도 좋다는 허가를 받았다.
이렇게 하여 수년 동안 집필한 것을 천문대화라는 제목으로 1632년에 출판하였다. 그런데 이 저서에는 표면상 천동설을
지지하면서도 실질적으로는 지동설을 주장하고 있었다. 그래서, 결국 종교재판에 회부되어 천동설이 옳다는 자백을 하였지만,
'그래도 지구는 돈다'라는 유명한 명언을 남겼다. 이 재판을 받았을 때 그는 이미 70세나 되는 고령이었다. 그는
종신 금고형을 선언받고 나머지 생애는 엄중한 감시하에 피렌체 교외의 자택에서 고독한 여생을 보냈다. 이 근신 중에
갈릴레이는 '신과학 대화'를 써서 출판이 자유로웠던 네덜란드에서 1638년 출간하였다. 그러나, 그 해 갈릴레이는
장기간의 무리한 망원경 관측이 원인이 되어 실명하고 말았다. 그리고, 쓸쓸한 말년에 '진공의 연구'로 유명한 제자
토리첼리가 지켜보는 가운데 1642년 세상을 떠났다. 이 해에 뉴튼이 태어났다. 갈릴레이가 죽은 후 교황청에서는 공식적으로
장례를 지내는 것도, 묘비를 세우는 것도 금지하였다.
1992년 10월 31일 로마교황청은 10여년
동안 특별재심과학위원회에서 1633년 6월 22일의 종교재판에 대해 다시 검토한 결과 과오를 인정하고 공식적으로 갈릴레이의
완전복권을 선언하였다.
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갈릴레오 갈릴레이 뒷얘기
- 갈릴레오 갈릴레이는 "그래도
지구는 돈다" 고 말하지 않았다 -
1616년 5월 5일의 교령이 나온 며칠 후 로마 교황은 그 교령 안에 전혀 이름이 언급된 바 없는 갈릴레이를
접견했다. 갈릴레이가 코페르니쿠스의 우주론을 완전하게 하는 일에 나서고 있다는 사실은 로마에도 잘 알려져
있었다. 또 그 일에 대해 반대하지도 않았다. 다만 갈릴레이가 그것을 절대의 진리라고 주장하는 것은 바라지
않았다. 그러나 바로 그 바라지 않던 바를 갈릴레이는 그후 여러 해에 걸쳐 증명도 하지 않은 채 주장해
버렸다. 1633년의 재판은 그 때문에 열렸던 것이다. 그때의 재판 기록은 지금도 남아 있다. 그 기록에서
볼 수 있듯이 갈릴레이는 공정하고도 적절한 처우를 받았는데, 종종 인용되는 "그래도 지구는 돈다"는 말은
한 적이 없다. 그리고 기록을 보아도 분명하지만, 갈릴레이는 애당초 압력을 받기 전에 먼저 주장을 철회했다.
갈릴레이가 유죄가 된 것은 불복종이라는 죄목에 따른 것이지 이단이라는 죄목-교회가 이단이란 죄목으로 처단하기를
바랐다면 손쉬운 일이었을 테지만- 때문은 아니었다. 또한 갈릴레이는 앞으로 태양 중심의 우주론을 우주의
현실이라고 가르쳐서는 안 된다고 금지당하기는 했으나 천문학적, 수학적 작업 가설로 주장, 논의, 부연하는
것까지 금지당한 것은 아니었다. 따라서 연구를 더 진척시킬 수 있는 길은 오히려 의도적으로 열려 있었다고
교회사가인 발터 브란트뮐러는 쓰고 있다('갈릴레이와 교회. 오류의 권리', 레겐스부르크, 1982). 갈릴레이가
재판 기간 중에 감옥에 있었고 고문을 받았다는 따위의 말은 다 후세에 만들어낸 이야기에 불과하다. 확실히
갈릴레이는 재판받는 동안 이단 심문소의 수인 처지였으나 독방에 들어갈 필요는 없었다. 바티칸 궁전 안에
주거를 할당받고 자기 하인의 시중까지 받을 수 있었다. 갈릴레이는 재판이 끝나기도 전에 피렌체 대사관으로
돌아가는 것을 허락받았다. 어쨌든 갈릴레이는 피렌체 아카데미의 수학자였으며, 영사이자 피렌체 2백인 참사회의
멤버였고, 로마에서도 토스카나 공작의 비호를 받는 인물이었던 것이다. 법정은 갈릴레이에게 형식적인 금고형을
선고했지만 갈릴레이는 실제로 감옥에 들어갈 필요 없이 재판이 끝나자마자 로마를 떠날 수 있었다. 그로부터
한동안 시에나 대주교 밑에서 지내다가 만년의 몇 년은 피렌체 근교의 알체체트리 촌에 살면서 연구를 계속했다.
그곳에서 집필한 최후의 대저작이 '두 개의 과학에 관한 대화'로서 갈릴레이는 기계물리학의 기초를 세웠다.
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< 재미 있는 실험 한 번 해볼까요? >
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＊ 누가 먼저 떨어질까요?
1. 실험 목적
과학사의 한 획을 그은 갈릴레오 갈릴레이가 생애에 했던 실험들을 다시 고찰해보며, 과학개념의 시대적 변화와
그것들이 가지는 과학사적 의의를 재조명해 본다.
2. 실험 기구 및 재료
단면적이 같은 종이와 나무토막, 스폰지(나무토막보다 조금 큰 것)
3. 실험 방법
1) 종이와 나무토막을 양손에 들고 동시에 떨어뜨리면 어느 것이 먼저 떨어질까요?
2) 종이위에 나무토막을 올린 상태로 떨어뜨리면 어느 것이 먼저 떨어질까요?
3) 나무토막 위에 종이를 올린 상태로 떨어뜨리면 어느 것이 먼저 떨어질까요?
4. 논의 및 분석
낙하개념에 대한 시대적 변화
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아리스토텔레스
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갈릴레이
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뉴턴
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낙하
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4원소설을 주장했으며, 떨어지는 물체는 그 물체의 무게에
비례하여 여러속도로 떨어진다고 주장. 즉, 무거운 것이 가벼운 것보다 먼저 떨어진다고 생각했다.
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모든 물체는 같은 높이에서 똑같은 시간에 낙하한다고 주장.
갈릴레이는 낙하운동을 연구하며 등가속도의 개념을 수립하였다. 또한 빗면에서의 낙하에 의해 얻어지는
속도는 높이에만 관계되고, 기울기에는 관계되지 않는다는 것을 인식. |
중력이라는 개념을 도입하여 자유낙하운동을 보다 일반적인
등가속도운동의 하나의 종류라고 설명. |
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