추락하는 것은 날개가 있다. 틀렸다. 공은 날개가 없지만 추락한다. 사람도 추락할 수 있다. - P155
사람은 왜 추락할까? 아리스토텔레스에 따르면, 사람은 흙으로 되어 있고, 흙이 있어야 할 자리는 바닥이다. 모든 물질은 그것이 있어야 할 자리로 돌아가려는 속성이 있다. - P156
문제는 천상으로부터 시작된다. 해는 동쪽에서 떠서 서쪽으로 진다. 이처럼 천상의 물체들은 모두 동쪽에서 서쪽으로 일정하게 움직인다. 하지만 여기서 벗어난 것들이 있다. 사람들은 이들을
‘행성‘이라 불렀다. 행성의 영어 ‘planet‘의 어원은 ‘떠돌이‘를 뜻하는 ‘planetai‘다. - P156
우선 천동설보다 정확하지 않았다. 당시 천동설은 행성의 운동을 설명하기 위해 이미 상당한 개량이 이루어져 있었다. - P157
이것이야말로 지동설의 비극이었다. 중세유럽에서 『성경』은 절대적 권위를 가지고 있었기 때문이다. 덕분에 지동설을 지지하는 사람은 고문을 받거나 화형을 당해야 했다. - P157
지동설의 약점은 하나씩 보완되어갔다. 케플러의 눈물겨운계산으로 행성들의 운동 궤도가 원이 아니라 타원이라는 것이 알려지자 지동설의 결과는 천동설보다 정확해졌다. 거기에 갈릴레오의 망원경은 지동설이 옳다는 결정적 증거들을 주었다. - P157
태양이 우주의 중심이라면 지구는 왜 태양으로 떨어지지 않는가? 지구도 천상의 물질이라 태양 주위를 영원히 움직이나? 그렇다면 왜 지구상의 모든 물체는 지구의 바닥으로 떨어지는 걸까? - P158
. 뉴턴이 등장할 차례다. 뉴턴의 중력이론은 낙하에 대한 오랜 철학적 논쟁에 종지부를 찍는다. 그의 아름다운 설명을 들어보자. - P158
따라서 달도 지구로 떨어진다.
달이 낙하한다고? 사과를 야구공 던지듯 수평으로 던지면 포물선을 그리며 낙하한다. 지구가 편평하다면 사과를 아무리 세게 던져도 결국 바닥에 떨어질 거다. 하지만 사과가 낙하하는 거리만큼 땅바닥이 덩달아 밑으로 가라앉으면 사과는 바닥에 닿지 않을 수 있다. 지구가 둥글기 때문에 가능한 이야기다. - P159
지구는 태양으로 낙하하고 있지만 태양에 닿지 않는다. 인공위성은 지구로낙하하고 있지만 바닥에 닿지 않는다. 태양은 우리은하 중심의 블랙홀을 향해 낙하하고 있지만 블랙홀에 닿지 않는다. 뉴턴은 이 모든 사실을 수학적으로 증명하였다. - P159
뉴턴의 이론에는이해할 수 없는 것이 두 가지 있었다. 우선 멀리 떨어진 두 물체 사이에 중력이 어떻게 전달되는지 알 수 없었다. 달은 지구가 자신을 당기는지 어떻게 아는 걸까? - P161
운동법칙의 질량과 중력의 질량은 완전히 똑같다. 그래서 중력을 받으며 운동하는 물체를 기술할 때, 두 개의 질량이 상쇄되어 운동방정식에서 사라진다. - P161
중력이 어떻게 전달되느냐는 의문에 대한 단서는 전자기 현상에서 나온다. 두 개의 자석은 방향에 따라 서로 당기거나 밀어낸다. 이들은 서로의 존재를 어떻게 아는 걸까? - P162
질량이 있으면 주변에 중력장이 존재한다. 마치 거미가 있으면 주위에 거미줄이 있는 것과 같다. 달은 지구를 직접 느끼는 것이 아니라 지구가 만든 중력장을 느낀다. 질량이 움직이면 중력에 변화가 생기며 이 변화는 중력장의 진동으로 전달될 것이다. - P162
하지만 중력이나 전자기력같이 나를 앞으로 미는 힘은 없다.
그렇다면 이 가속의 정체는 무엇일까? 내가 탄 지하철의 속도가 줄어들면 나의 속도도 줄어든다. 그렇지 않으면 결국 지하철은 멈추고 나는 계속 달려서 지하철의 통로문에 부딪히게 될 테니까. - P163
이제 아인슈타인의 특수상대성이론이 필요하다. 정지한 사람과 움직이는 사람의 시간과 공간이 다르다는 의미다 - P163
등가원리에 따르면 가속은 중력과 구별되지 않는다. 결국 중력은 시간과 공간을 휘어지게 만든다. 중력파는 시공간이 휘어지고 변형되며 만들어내는 진동이다. - P164
아리스토텔레스는 추락에서 물질의 본성을 보았고, 뉴턴은 두 물체 사이에 작용하는 힘을 보았으며, 아인슈타인은 시공간의 변형을 보았다. 인간이 추락의 본질을 이해하거나 말거나, 오늘도 날개가 있는것들이 추락한다. 날개가 없는 것들은 말할 것도 없다. - P164
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