법칙의 기원

케플러 - 가장 진실한 허구, 퍼렇게 빛나는 문장들
존 밴빌 지음, 이수경 옮김 / 이터널북스 / 2023년 12월

사랑하는 딸과 아들에게 보내는 독서편지

0.

아빠가 전기 소설이나 평전을 좋아하는 편인데, 인터넷 서점은 아빠의 이런 점을 노리고 관련 신간이 나오면 초기 화면에 띄어주는구나. 그렇게 알게 된 책이 오늘 읽은 존 밴빌의 <케플러>라는 책이란다. 지은이 존 밴빌은 모르는 사람인데 지은이가 무슨 문제겠니, 천문학자 케플러의 전기 소설인데… 천문학자라고 하면 떠오르는 사람이 몇 안 되는데 거의 한두 손가락에 드는 사람이 케플러가 아닐까 싶구나.

너희들에게 학교에서 혹시 ‘케플러의 법칙’을 배웠냐고 물어보니, 아직 배우지 않은 것 같구나. 케플러의 법칙은 지구과학에 있어 상당히 중요한 법칙으로 3가지 있단다. 첫째는 행성은 항성을 중심으로 타원 궤도로 공전한다는 법칙이야. 학창 시절 처음 이 법칙을 배울 때는 이게 대단한 발견인가 싶기도 했단다. 하지만 이 법칙을 발견한 것이 까마득한 중세 시대이고, 당시 어떻게 이런 밝혀냈을까 그런 생각이 들었단다. 둘째는 면적 속도 일정의 법칙이라고도 하는데, 행성이 항성을 중심으로 공전을 할 때 공전궤도를 지나면서 항성과 행성이 만들어내는 시간당 면적이 같다는 법칙이란다. 그림으로 설명하면 좀 쉬운데, 말로만 하려니 쉽지 않구나. 아무튼 타원 궤도로 공전하는 행성들은 면적 속도 일정의 법칙 때문에 태양에서 가까우면 속도가 빠르고, 태양에서 멀면 느리게 움직인단다. 공전속도가 늘 똑 같은 게 아니라는 사실. 세 번째 법칙은 조화의 법칙으로 이것은 하나의 수식으로 외웠던 기억이 있구나. 행성의 공전 주기의 제곱은 그 행성의 타원 궤도 긴 반지름의 세제곱에 비례한다는 법칙이란다. 아빠도 기억이 가물가물해서, 위에서 설명한 케플러의 세가지 법칙은 인터넷을 좀 참고해서 설명했단다.

이렇게 케플러의 법칙으로 유명한 케플러는 법칙만큼 그의 삶은 그리 유명하지 않은 것 같구나. 아빠도 그가 어떤 삶을 살았는지 잘 모르거든. 학교에서도 케플러의 법칙이 시험에 나오지, 케플러가 어떻게 살았는지는 안 나오니까 말이야…^^ 그래서 이 책을 신간 코너에서 보고 무척 읽어보고 싶더구나. 사실 케플러가 어느 나라 사람인지도 모르고, 너무 무심했던 것 같기도 하구나.

아빠가 위에서 지은이가 누구인지 상관없다고 했는데, 그래서 어떤 분인지는 한번 약력을 읽어봤단다.

아일랜드 작가이고, <바다>라는 소설로 부커상도 수상했다고 하는구나. <케플러>라는 책은 1981년에 쓴 책이라고 하고, 과학에 관한 책들을 여럿 쓰셨다고 하는구나. 그의 책들 중에 <닥터 코페르니쿠스>라는 책에 눈에 띄는구나. 그 책도 리스트에 올려두어야겠구나.

1.

자, 그러면 케플러에 대해 이야기를 해보자꾸나. 이 책이 비록 소설이라서, 100% 진실은 아니겠지만 그건 어쩔 수 없을 것 같구나. 중세 시대 그의 삶 전체를 팩트 그대로 알 수 없으니 말이야. 케플러의 삶 중간중간 빈 곳을 작가의 상상력으로 메우는 것이 작가의 능력이라고 생각한단다.

요하네스 케플러. 소설의 첫 장면은 식구들과 함께 튀코 브라헤라는 천문학자의 초대로 보헤미아로 가는 시절부터 나온단다. 하지만 그 전에 케플러의 좀더 어린 시절의 이야기부터 해주어야겠구나. 케플러는 그라츠 지역의 튀빙겐 대학에서 메스틀린 교수한테서 천문학을 배웠단다. 매스틀린 교수와 서로 학문적 논쟁도 했고, 50여 년 전 코페르니쿠스가 주장한 지동설도 이 때 알게 되었고, 그는 이후 지동설을 믿었단다. 천체 기하학 이론을 공부하면서, 직접 태양계의 천체 모형을 만들기도 했어. 그리고 첫 번째 저서 <우주의 신비>를 지필 했어.

집은 그리 넉넉하지 않았는데 상인 오베르도르퍼라는 사람이 거래를 제안했어. 남편이 둘이나 죽어 과부가 된 바르바라 뮐러와 결혼을 하면 금전적 후원을 받을 수 있다고 했어. 그래서 케플러는 바르바라 뮐러와 결혼을 했단다. 당시 케플러 나이 스물다섯이었어. 둘은 아주 뜨겁게 사랑하는 사이는 아닌 것 같았지만, 그래도 평범한 가정 생활은 이어갔단다. 케플러와 결혼하기 전에 바르바라는 딸 레기나가 있었고, 케플러와 바르바라 사이에서 첫째 아들 아인리히가 태어났지만, 안타깝게도 두 달 만에 죽고 말았어. 둘째도 출산 후 곧 죽고 말았대. 당시 이런 일이 비일비재했지만,  그래도 자신의 아이 둘을 잃었으니 무척 힘들었겠구나.

케플러가 천문학자이긴 하지만 종교의 신념도 강했던 사람인데 당시 주류인 가톨릭 예수교가 아닌 루터교 신봉자였단다. 가톨릭 예수교를 믿으라고 강요를 받기도 했는데, 이를 거절하여 케플러는 추방당했다가 돌아오기도 했어. 카톨릭 예수교의 규제가 점점 심해지자, 그는 그라츠를 떠나기로 했어. 그때 마침 천문학자 튀코 브라헤의 초대장이 생각이 나서, 보헤미아에 있는 튀코 브라헤의 성(城) 베나테크 성으로 식구들과 함께 갔단다. 그곳에서 튀코 브라헤와 그의 조수들과 함께 연구하였어. 튀코 브라헤와 함께 천문학표를 발표하여 제작하기로 했는데, 프라하의 루돌프 황제가 지원을 해주어 그 천문학표의 이름을 <루돌프 표>라고 하기로 했어. 그런데 이 <루돌프표>는 케플러 말년에 가서 완성하게 된단다.

…

튀코의 다른 조수들과 화성의 운동에 관해 논쟁을 하던 중에 케플러는 7일만에 설명하겠다고 호언장담했단다. 단, 그들이 그 동안 관측한 화성 자료를 모두 달라고 했어. 그리고 케플러는 화성 운동에 연구를 했지만 그가 호언장담한 것처럼 7일 안에 끝낼 수는 없었어. 17개월이 지나도 화성 운동을 제대로 설명할 수 없었어. 하지만 기정 사실이었던 행성들이 등속도 운동을 한다는 것이

잘못되었다고 의심하게 되었어. 그런데 어느날 갑자기 튀코 브라헤가 죽었고, 그가 죽고 나서 케플러는 제국의 황실수학자가 되었단다.

2.

처음 두 아이가 죽긴 했는데, 이후에 주자나, 프리드리히, 루트비히가 태어났단다. 황실 수학자가 된 케플러는 황실의 지원을 받아서, 수학과 천문학에 연구를 하여 많은 업적과 책을 썼단다. 아무래도 황실수학자이다 보니 많이 유명해지기도 했단다. 케플러의 고향에는 어머니와 뇌전증을 앓고 있는 동생 아인리히가 있었어. 가끔 고향을 가기도 했지만, 아내와 어머니 사이는 그리 좋지는 않았단다.

…

이 책의 제4부는 케플러가 주고 받은 편지들로 채워져 있단다. 그런데 이 편지들이 실제 남긴 편지인지, 지은이가 상상으로 적은 편지들인지 잘 모르겠구나. 아무튼 이 편지에서는 갈릴레이뿐만 아니라 많은 유명한 사람들과 주고 받은 편지가 있고, 가족들과 주고 받은 편지들도 있었단다. 케플러와 갈릴레이가 같은 시대를 살았는데, 케플러는 갈릴레이 연구 결과에 지지와 비판을 함께 하는 편지를 쓰기도 했단다. 케플러는 갈릴레이를 약간 오만하다는 식으로 이야기하기도 했어.

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(233-234)

대사님, 갈릴레오의 얇은 책이 간결하고 단순해 보인다는 이유로 오해해선 안 됩니다. 그의 저서 <별의 전령>은 아주 중요하고 훌륭한 책입니다. 몇 쪽만 훑어보아도 금세 알 수 있지요. 그러나 그가 주장하듯 그 안에 담긴 모든 내용이 독창적인 것은 아닙니다. 황제께서도 예전에 작은 망원경으로 달을 관찰하신 적이 있답니다! 또한 다른 사람들도 비록 증거를 제공하진 못했지만 은하수가 무수히 많은 별의 무리일 거라고 추측한 바 있습니다. 행성에 위성이 존재한다는 사실도(저는 그가 발견한 네 개의 새로운 행성이 위성이라고 생각합니다.) 그리 놀라운 것이 아닙니다. 지구 주위를 도는 달이 있다면 다른 행성에도 위성이 있지 말라는 법이 없지 않겠습니까? 하지만 눈에 보이지 않는 무수한 별이 있다고 추측하는 것과 그것들의 위치를 지도에 표시하는 것에는 큰 차이가 있습니다.

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의붓딸이었던 레기나는 결혼을 하였고, 아들 프리드리히가 전염병으로 죽고 얼마 후 아내 바르바라도 병으로 죽고 말았단다. 한편 케플러의 어머니는 고향에서 주변 사람들을 치료해 준다면서 이상한 약물을 만들어 주었대. 그래서 그 약물을 먹고 병이 난 사람들도 있고, 죽은 사람들도 있다고 했어. 그 약물 때문에 병이 나고 죽은 것인지 인과관계가 확실하지는 않았지만, 어머니는 그 일로 마녀로 몰리게 되었다고 하는구나. 중세 시대는 종교재판과 마녀사냥이 성행했단다. 어머니도 마녀로 몰려서 죽을 수도 있었지만, 케플러가 가서 도와주어 다행히 무죄 판결을 받았단다.

…

케플러는 연구 결과를 하나 둘 정리해 나가기 시작했단다. 등속도 운동으로 설명할 수 없었던 행성의 운동은 타원형으로 공전한다고 가정을 하니 모든 것이 딱 들어맞았어. 자기 스스로도 깜짝 놀랐단다. 그렇게 케플러의 법칙은 완성되어갔어.

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(280)

나는 다시 한번 화성에 원 궤도를 적용해 연구를 시도했지만 실패했습니다. 결론은 간단했습니다. 화성 궤도는 양옆이 안쪽으로 들어가고 위아래는 바깥으로 나가는 모양이라는 것입니다. 솔직히 말하면 이 타원형 궤도에 나는 깜짝 놀랐습니다. 그것은 학자들이 천문학이라는 학문이 처음 시작될 때부터 고수해 온 원동운 규칙에 어긋나는 것이었으니까요. 하지만 내가 찾아낸 증거는 부정할 수 없었습니다. 그런 모양의 궤도가 화성뿐 아니라 지구를 포함한 나머지 행성들에도 적용된다는 사실을 알았습니다. 소름이 끼치더군요. 미천한 내가 어떻게 우주의 모습을 다시 만들어낸단 말입니까? 그리고 거기 들어갈 노력과 수고란! 주전원과 행성의 역행, 그리고 나머지 모든 것이 들어 있는 마구간을 싹 치우고 이제는 수레에 가득 실린 말똥, 즉 이 타원형 궤도만 남았습니다. 어찌나 악취가 지독한지! 그런데 이제 그 안에 들어가 구린내나는 말똥을 혼자 끌어내야 합니다.

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3.

브라바라가 죽고 나서 주자니라는 여자와 결혼했는데, 케플러와 주자니 사이에서 일곱 명의 아이들이 태어났고 그 중에 세 명이 어렸을 때 죽었다는구나. 이 즈음 신성 로마 제국의 상황은 좋지 않았어. 신성로마제국의 황제이자 케플러를 후원해주었던 루돌프 2세는 동생 마티아스에 의해 쫓겨나고 마티아스가 권력을 차지하게 되었단다. 케플러의 황제 수학자 지위는 유지되었지만, 임금을 받지 못하고 체불되었어. 그래서 가난한 생활을 하게 되었지. 그러면서도 행성 연구는 멈추지 않고, 그 옛날 튀코 브라헤와 함께 연구했던 천문학표인 <루돌프표>를 완성하여 출간했어. 가난이 계속 이어지고, 체불된 임금으로 받으려고 길을 나섰는데 병을 얻어 그의 나이 나이 59세에 삶을 마감했단다.

이 책에는 구체적인 연도가 안 나와 있는데, 케플러의 태어난 해와 죽은 해는 기록해 두어야겠다고 생각해서 인터넷을 찾아보았단다. 케플러는 1571년 12월 27일 신성로마제국(오늘날 독일) 바덴뷔르템베르크 주에서 태어나 1630년 11월 15일 신성로마제국 바이에른 레겐스부르크에서 죽었다고 하는구나.

…

여기까지가 존 밴빌의 <케플러>였단다. 시대적 배경을 잘 몰라서 그랬는지 이해 가지 않는 부분도 좀 있었단다. 그래도 전혀 모르고 있었던 케플러의 삶을 조금이나마 알게 되어 좋았단다. 그런데 오늘따라 키보드가 손에서 자꾸 미끄러지고, 오타나 많이 나는지 모르겠구나. 나이를 먹어서 손이 마음대로 안가는 느낌이랄까. 하기야 손뿐만 아니라 머릿속도 자주 엉클어지는 느낌이야. 적절한 단어가 떠오르지 않는 경우도 많아진 것 같고… 괜한 넋두리로구나.

오늘은 이만.

PS,

책의 첫 문장: 러프에 고개를 묻고 잠든 사이, 요하네스 케플러는 우주의 신비를 푸는 꿈을 꾸었다.

책의 끝 문장: 난 절대 죽지 않아. 절대로.

케플러는 우주의 조화를 지배하는 영원불변의 법칙을 좇고 있었다. 그건 마치 칠흑 같은 어둠 속에서 뒤엉킨 덤불을 헤치며 전설의 사냥감을 향해 살금살금 다가가는 것과도 같았다. 아주 은밀하게 움직이는 사냥꾼만이 목표물을 정확하게 겨냥할 기회를 얻는 법. 무기라고는 아직 불완전한 계산과 미완성의 공신뿐이고, 더군다나 가장 노릇과 책임, 빌어먹을 가정이라는 이름표가 붙은 종을 번갈아 울려대며 소리치고 날뛰는 광대들에게 에워싸여 있는데 어떻게 그런 기회를 노리단 말인가? 그러나 딱 한 번, 아주 잠깐이나마 그 전설의 새를 본 적이 있다. 기껏해야 작은 점에 불과했지만 하늘 높이 날아오르는 그것을 보았단 말이다. 섬광 같은 그 짧은 순간을 그는 결코 잊을 수 없었다. - P43

케플러는 내기를 위해서, 그리고 튀코의 자료를 빼내기 위해서 자신을 속인 셈이었다. 화성은 그렇게 만만한 대상이 아니었다. 그보다 똑똑한 학자들이 수없이 도전했음에도 화성은 수천 년간 비밀을 내주지 않았다. 코페르니쿠스의 이론대로 우주에서 행성이 태양이 아닌 지구의 위치에 따라 그 값이 결정되는 왕복 운동을 하고 있다면, 그 행성을 어떻게 이해해야 할까? 행성이 일정한 속도로 완벽한 원을 그리며 돈다면, 궤도상에서 동일한 거리를 이동하는 데 걸리는 시간이 달리지는 까닭은 무엇일까? 그는 화성의 궤도를 규명하기에 앞서 이런 의문점을 비롯해 여러 문제를 해결해야 한다고 생각했다. 그러나 오히려 그는, 시치미를 뗀 채 곳곳에 흩어져 있는 중요한 사실들을 손끝으로 더듬어 가며 매끈하고 복잡한 설계도를 재구성해야 하는 장님이 된 기분이었다. - P126

나의 사랑하는 레기나야. 나는 삶이란 게 정해진 형체도 없이 끊임없이 변하는 물질이 아닐까 생각했다. 말하자면 우리에게 주어진 용해된 유리 덩어리와도 같아서, 아주 조야한 도구조차도 없이 오직 맨손으로 만지고 다듬어 완벽한 모양으로 빚어 우리 안에 품어야 하는, 그런 물질 같다고나 할까. 그것이 우리가 이생에서 해야 할 일이라고 생각했단다. 바깥세상의 혼돈을 내면의 완벽한 조화와 균형으로 바꾸는 것. 하지만 아니더구나. 삶이 우리를 품는 것이고, 우리가 커다란 유리구슬에서 지워 내야 할 흠집인 것 같다. 물에 빠진 사람은 숨을 거두기 직전에 자기 일생이 주마등처럼 지나가는 걸 본다고들 하지. 사실 어찌 물에 빠져 죽는 사람만 그렇겠니? 어떤 방식으로 죽든 누구나 그럴 거라고 생각한다. 마지막 순간에 우리는 자신의 수많은 모습과 행동과 생각 속에 감춰져 있던 본질적인 모습을 인식하게 될 거야. 죽음은 완성을 위한 수단이지. - P251

정신은 모든 수학적 개념과 형태를 자연스럽게 익힙니다. 경험적인 신호를 통해 이미 아는 것을 기억해 낼 뿐이지요. 수학적인 개념은 정신의 본질입니다. 정신은 한 지점으로부터의 등거리를 생각해낸 뒤, 다른 어떤 감각 인식이 없어도 그 점으로부터 원을 그립니다. 이렇게 설명해 보지요. 만약 정신이 신체의 눈을 쓰지 못한다면, 외부에 있는 사물을 상상하기 위해 눈이 필요하므로 눈을 만들어 내는 데 필요한 나름의 법칙을 지시할 것입니다. 정신 속에 원래부터 존재하는 양(量)에 대한 인식이 눈의 존재 방식을 결정합니다. 따라서 정신의 존재 양태에 따라 눈의 존재 양태가 결정되는 것이지, 그 반대가 아닙니다. 기하학은 눈을 통해 인식되는 것이 아닙니다. 그것은 아미 우리의 정신 속에 존재하니까요. - P278