본문 바로가기
과학/코스모스

핼리 혜성

by senamu 2024. 5. 15.
728x90
반응형

예로 부터 인류는 하늘 즉 별자리의 움직임을 보고 계절의 변화를 알게된다.계절의 변화는 농사짓는 시기, 유목민에게는 머물때와 갈 때를 말해준다.인류는 특히 패턴인식 능력이 뛰어나 하늘 별자리에서 일정한 패턴과 움직임을 알게 된다.특히 하늘에서 떨어지는 혜성을 불길한 것으로 받아들인다. 모든 문명이 전쟁,죽음,주요 인물의 사망등 안 좋은 쪽으로 생각한다. 하지만 이에 대한 근거는 그냥 하늘의 뜻이였다.고대 중국은 기원전 1400년경 부터 혜성의 꼬리를 관찰해 이를 기록한다.

17세기에 이르러 영국에서 걸출한 스타플레이어들이 등장한다.먼저 로버트 훅을 알아보자.그는 자신이 직접 만든 복합 현미경으로 코르크 마개 관찰하다가 세포를 관찰하게 된다. 작은 우주를 관찰한 것이다. 처음으로 자신이 본 것을 Cell이라고 정의한다. 망원경으로 우주도 관찰해 행성 표면을 그리는데 오늘날 위성 사진과 비교해도 손색이 없다.이 분 과학자이기도 하지만 그림도 엄청 잘 그린 것 같다.이 뿐아니다.용수철을 이용한 탄성 법칙을 발견한다. 이게 오늘날 훅의 법칙으로 알려진다. 이걸 가지고 공기펌프도 만든다.훅의 실험실 조교 였던 보일은 후에 보일-샤를의 법칙을 만드는데 이 때 훅이 만든 공기 펌프가 사용된다.건축에도 소질이 있었는지 1666년 런던 대화재 때 도시 재건 사업에 참여한다.대마초도 실험하는데 훅이 적기를 불안이 없어지고 웃음이 많아진다 라는 실험결과를 낸다.거의 레오나르도 급 같은데 잘 알려지지는 않은 비운의 과학자이다.

728x90

이런 로버트 훅에게 7살 어린 신예 과학자 뉴턴이 등장한다.뉴턴은 프리즘을 가지고 빛의 스펙트럼 관찰하게 된다.그리고 빛이 입자라고 제안한다. 로버트 훅은 빛은 파동이라며 뉴턴을 애송이 과학자라며 깐다. 실은 둘다 맞다.뉴턴과 로버트 훅 둘다 자존심이라면 1등 못하면 서러울 정도로 센 사람이였다. 뉴턴은 크게 실망하여 음지로 숨어든다.이런 음지에서 뉴턴을 양지로 꺼낸 이가 있으니 바로 이 사람이 애드먼드 핼리이다.80년전 요하네스 케플러는 행성이 태양 중심으로 타원형으로 돌고 가까울 수록 빨리 돈다는 것을 밝혀낸다. 당시 17세기에는 커피하우스가 유행하여 토의가 활발히 이루어진 때였다. 여기서 핼리와 로버트 훅,크리스토퍼 랜등이 행성 움직임 계산에 대해 토의 한다.뭔가 부족했다.1684년 핼리는 이 문제를 풀려고 은둔형 과학자 뉴턴을 찾아간다.뉴턴은 핼리를 보자마자 신나서 자신의 행성 움직임 계산식을 보여준다.핼리는 흥분하고 뉴턴이 그동안 해놓은 연구를 책으로 출판하기로 한다. 왕립학회에 책을 출판하려고 건의하나 묵살된다.당시 왕립학회는 물고기 도감을 팔려고 했는데 모두 재고로 남으면서 출판할 돈이 없었다.핼리는 큰 결단을 내린다. 자신의 사비로 책을 출판하기로 한 것이다. 이게 바로 [프린키피아]이다.여기에서 중력의 법칙을 설명하면서 역제곱의 법칙을 갖다 쓰는데 이 이론을 처음 제시한 사람은 로버트 훅이였다.역제곱의 법칙은 물리학의 여러 힘이 거리의 제곱에 반비례 한다는 원리이다.쿨롱의 법칙(두 전하 사이의 힘)그리고 중력(두 행성 간의 힘)등이 거리의 제곱에 반비례한다.문제는 이 법칙을 가져다 쓰면서 출처를 로버트 훅이라고 밝히지 않았다는 것이다.뉴턴과 훅은 좀 서로 못 마땅해도 편지를 주고 받으며 학문적으로 교감하고 있었다.그런데 뉴턴의 저서에 자신의 이름을 밝히지 않고 마치 혼자 다 이룬 것 마냥 하자 둘 사이는 절단나게 된다.1703년 로버트 훅이 사망하자 뉴턴은 왕립학회 회장이 된다.그동안은 훅이 미워서 왕립학회를 멀리하다가 훅이 죽자 전면에 나선 것이다.후에 왕립학회가 이사하게 되는 일이 있었는데 이 때 로버트 훅의 초상화가 없어지는 일이 발생한다.과연 이것은 누구의 짓일까? 다행히 21세기 들어와서 로버트 훅이 재평가 되고 있다고 한다.

뉴턴의 프린키피아 출판에 히어로 애드먼드 핼리는 어떤 업적을 남겼을까? 그는 남반구를 여행하면서 자기장 지도를 만든다. 이는 바다를 항해하는데 아주 중요하다.핼리는 오늘날 우리가 쓰는 기상도도 발견하고 잠수정 설계도 직접하고 그 자신을 통해 실험도 한다.인구 통계학 기초도 만들어서 인구 유지를 위해 각 가정이 4명 씩 낳아야 유지가 된다는 결론에 이른다.혜성의 과거 기록을 뒤져서 그들의 궤적을 그려냈고 그들 중 한 혜성이 지구를 규칙적으로 돈다는 것도 발견해낸다. 오늘날 우리가 알고 있는 핼리 혜성이다. 그는 이 움직임을 정확히 계산하여 76년마다 돌아온다는 것을 발견하고 1758년 혜성은 정확히 돌아온다.다음 혜성이 지구로 도달하는 시기는 2061년 이라고 한다. 이게 아마 제대로 된 혜성의 예언일 것이다.그는 금성의 움직임을 통해 태양과 지구 거리를 측정해 1억 5천만 광년 떨어져 있을 거라고 예측했고 핼리 사후 27년 후 이는 증명된다.이제 인류에게 혜성은 두려운 존재나 예언따위가 아닌 물리 현상이 된 것이다.

핼리 혜성의 더 구체적 내용이 알려지게 되는 것은 20세기 네덜란드 천문학자 얀 오르트 때문이다..그는 태양계에서 우리 위치를 알아냈다.그리고 오르트 구름을 제안한다. 이는 태양계 바깥을 둘러 싸고 있는 혜성 집단을 말한다.우리가 지구상에서 관찰하는 혜성은 태양계 바깥에서 오르트 구름을 이탈한 혜성이 천왕성 중력, 목성의 중력으로 지구로 오게 된다는 것이다.그리고 점점 다가오다가 중력 끝판왕 태양으로 오면 열기에 의해 혜성이 가지고 있는 먼지와 가스가 분출되며 꼬리가 보이게 되고 날아오는 궤도 속도가 있어 태양 가까이 근접했다가 다시 돌아 나간다.우리는 지금 밤하늘을 보면서 이것이 두려움의 대상이 아니라 연구의 대상이고 자연의 법칙이라는 것을 안다.수세기에 걸쳐서 시대를 앞서간 과학자들의 헌신과 노력으로 인류는 경의로운 우주의 신비에 다가서고 있다.

728x90

'과학 > 코스모스' 카테고리의 다른 글

지구의 나이  (0) 2024.05.19
별 분류하기  (0) 2024.05.19
빛과 전기  (1) 2024.05.19
분광학의 탄생  (0) 2024.05.15
은하수에 서서  (0) 2024.02.29