[우주의 운동 1] 관측자의 위치에 따라 달라지는 우주의 운동

[우주의 운동] 관측자의 위치에 따라 달라지는 우주의 운동

밤하늘에 반짝이는 별이 있다. 시간을 두고 그 별을 관측한다면 아마 북극성 주위로 한바퀴 돌 것이다. 그렇다면 우주선을 타고 달에 가서 그 별을 관측하면 어떻게 될까? 달에서 하늘을 보면 시간의 흐름과 더불어 별들이 돌아 가는데, 달 자체는 그 속에 가만히 정지해 있는 것으로 느껴진다. 달의 1주야는 거의 지구의 한 달이다. 태양은 일출에서부터 반 달쯤 걸려서 천천히 하늘을 회전한다. 달의 주간은 최고 120도 정도로 뜨겁다.

한편 밤도 반 달쯤 계속되며 최저 영 하 179도나 되는 추위가 된다. 태양은 1년 동안에 달 주위를 12번 회전하고, 항성천은 13번을 회전하는데, 그 움직임은 빨라졌다 늦어졌다 하여 지구로부터 보았을 때와 같이 언제나 같은 속도 로는 되지 않는다.

달 한쪽의 반구로부터는 아름다운 지 구가 보인다. 지구는 우리가 보는 달보다 4배 정도의 크기이므로 달에서의 밤은 지구가 나와 있는 곳에서는 매우 밝다. 달에서 보면 지구는 하늘에 못박혀 있듯이 거의 움직이지 않는다. 그런데 달의 또 한쪽 반구로부터는 전혀 지 구를 볼 수가 없다. 금성이나 화성과 같은 행성의 움직임은 우리가 지구에서  볼 때보다 훨씬 복잡하고 파악하기 힘들다.

다시 지구로 가보자. 지구에서 보면 태양 은 우리 주위를 하루에 한 번 돈다. 또 모든 항성은 북극을 중심으로 하여 하루에 하늘을 1주한다. 이것을 천문학에서는 일주운동 이라고 부르고 있다. 한편 이것과는 다른 운 동을 하는 별이 있다는 사실도 잘 알려져 있다. 그것은 행성이다. 밤하늘에서 가장 밝은 금성, 화성, 목성, 토성 등은 항성과 더불 어 일주운동을 하면서, 날마다 조금씩 그 위 치를 바꾸어 간다. 행성은 때때로 보통의 운 행과는 반대로 진행하는 일도 있다(역행). 이와 같은 복잡한 운동을 하기 때문에 방황 하는 별(혹성)이라고 불리기도 했다. 마찬가지로 태양도 매일 조금씩 그 위치를 바꾸어 1년간에 제자리로 다시 돌아온다. 이것을 태양의 연주운동이라고 한다.

이와 같이 항성이나 행성, 그리고 태양은 일정한 주기로 하늘을 1회전한다. 적어도 우리의 지구가 움직이고 있는 것으로는 느껴지지 않는다. 이런 사실들을 순순히 받아들인다면, 지구는 우주의 중심에 있고 움직이지 아니하며, 천체 가 그 주위를 돌고 있다고 생각하는 것은 자연스러운 일이라고 할 것이다.

이와 같은 천동설이 틀렸다는 것은 지금의 초등학교 학생들도 알고 있다. 실제로는 지구도 또한 회전하는 하나의 행성에 지나지 않는다.

그렇다면 역사상 지동설이 어떻게 발전해 왔으며 천동설과 겨루어 왔는지 살펴보자.