고대 그리스의 우주관

고대 그리스의 우주관

1. 피타고라스 학파

피타고라스는 우주론에 있어서 수의 비례관계와 조황에 적극적인 관심을 두고 이것을 만물의 존재 형식이나 형성의 원리로 보았다. 그는 천체의 조화를 정수비라 해석하고 우주의 완전성을 위하여 완전한 수인 ‘10’을 우주의 수로 생각하 였다(행성인 1+2+3+4가 10인 것처럼). 또한 피타고라스가 대지를 구체로 생각한 것은 구체가 정육면체 중에서 가장 완전한 형태이기 때문이며, 천구운동에 원운동을 도입한 것도 원이 가장 완전한 평면도형으로 그것이 신성한 운동이라고 생각했기 때문이었다. 결국 그는 천구가 신성하다는 사상을 탄생시켰고, 특히 천구에 대한 수학적 고찰을 진전시켜, 천문학 연구의 수학화를 촉진시킴으로써 수리철학 형성의 기틀을 마련하였다.

우주의 모양에 관해서는 피타고라스 학파의 한 사람인 필로라오스가 변칙적인 지동설을 주장하였다. 우주의 중앙에는 중심화가 있는데, 그 주위를 완전한 수인 10개의 천구가 돌고 있으며, 중심화로부터 여러 천구까지의 거리는 음악적인 음정의 관계에 비례하고 천체들은 귀에는 들리지 않는 화음을 내면 서 운행한다고 하였다. 또 지구도 중심화의 주위를 하루에 한 번씩 서쪽에서 동쪽으로 돌고 있다고 함으로써, 지구중심의 사상을 버리고 어렴풋하나마 태양중심의 사상을 제시하였다. 그리고 지구는 둥글고 다른 천구와 마찬가지로 원운동을 하며, 중심화에 가까운 것일수록 빠르게 움직인다라고 한 점등은 천문학사상 커다란 발전이다.

2. 에우독서스의 동심천구설

플라톤 시대에 이르러 ‘천체가 지구를 중심으로 하는 동심원의 궤도를 일정한 속도로 돌고 있다’는 가정으로는 즉각적으로 설명되지 않는 불규칙한 행성의 운동이 상당히 관찰되었다. 한때 플라톤의 아카데미의 문화생이었던 에우독소스는 그러한 가정에 입각하여 대담한 기하학적인 천체모델을 제안했다. 에우독서스는 지구를 중심으로 한 동심의 천구가 각기 일정한 축을 중심으로 회전하고 있다고 가정한 다음, 그가 한 천체 관측 결과와 부합하도록 동시천 구의 수와 회전축을 결정하는 방식을 취하였다. 그는 결국 자신이 관측한 천체 의 운동을 충분히 설명하기 위해 27개의 천구를 도입했다. 에우독서스는 경험적 인 관찰보다 이성적인 사변을 강조한 플라톤의 가르침에도 불구하고 스스로 천문대를 만들어 정력적으로 천체 관찰에 종사했다. ‘지구를 중심으로 하는 동심 천구가 존재한다’는 가정하에 관찰 결과에 따라 그 구조를 계속 복잡하게 다듬어 가는 에우독서스의 방식은 근대 천문학의 탄생 직전까지 계속 이어졌다. 그러나 에우독서스의 체계는 지구와 금성과 같은 행성까지의 상대적인 거리가 변한다는 관측 결과를 설명할 수 없었다. 따라서 헤라클레이데스는 수성 과 금성과 같은 행성까지의 상대적인 거리가 변한다는 관측 결과를 설명할 수 없었다. 따라서 헤라클레이데스는 수성과 금성은 태양 주위를 회전하지만 태양을 비롯한 다른 행성과 달은 지구 주위를 회전하며 지구는 매일 한번씩 그 축 주위를 자전한다는 이색적인 모형을 내어놓았으나 별반 호응을 얻지 못했다.

에우독서스가 제안한 동심천구의 체계는 그 후로 계속된 관측의 결과 천체의 새로운 주기 현상이 발견됨으로써 좀 더 복잡해지지 않을 수 없었다. 칼리포스는 동심원구의 수를 도합 33개로 늘림으로써 에우독서스 체계의 결함을 보완하려 했다. 그러나 에우독서스나 칼리포스는 그들이 말한 동심천구가 천 체의 운동을 설명하기 위한 단순한 기하학적인 도구일 뿐 물리적으로 실재하는 물체는 아니라고 생각한 듯하다. 그것을 물리적인 실재로 간주한 것은 아리스토텔레스였다.

3. 아리스토텔레스

아리스토텔레스가 생각한 우주는 지구를 중심으로 하는 56개의 거대한 동심 구체이다. 그리고 우선, 지구는 4원소가 구형의 4구층을 형성하고 있다. 이 중 에서 달은 가장 아래, 항성은 가장 위에서 항성천을 이룬다. 그곳에는 우주에 있어서 운동의 원동력인 제1기동자가 있고, 가장 외측의 항성구는 우주전체를 지배하는 제1기동자에 의해서 움직인다. 제1기동자는 정신적인 존재로서, 제1 기동자와 각 구층과의 관계는 영혼과 육체의 관계와 같으므로 모든 천구에 실 제로 영혼을 배당하기도 하였다. 운동은 제1기동자로부터 그 안쪽의 천구, 즉 제1피동자에게 전해지고 있어서 안쪽에 있는 여러 천구에 파급된다. 행성의 발동자는 제1기동자에 저항하여 작용하므로 천체의 회전은 일주운동과는 역으로 서쪽에서 동쪽으로 움직인다. 맨 바깥의 토성은 제1기동자의 힘을 이기기 에는 곤란하므로 가장 긴 공전주기를 가지며 가장 안쪽의 천체인 달은 제1기 동자의 힘을 쉽게 극복하므로 가장 짧은 회전주기를 가진다. 그 천체의 배열 은 중심에 위치하는 지구의 외측에 달, 금성, 수성, 태양, 화성, 목성, 토성으로 되어 있다.

이처럼 아리스토텔레스는 천문학 분야의 자연법칙을 신적 원리에 종속시켰으므로 그의 천문학은 “성스러운 신학”으로 통한다. 또 우주는 처음도 끝도 없다는 문제에 대하여 이성적인 비판을 시도하고, 지구가 구형이라는 것을 증명하는 근거를 열거하였다. “지구가 둥글다는 것은 감각기관의 지각으로 증명된다. 월 식 때 지구 그림자의 경계선이 상당히 구부러져 있다”고 하면서, 우주도 역시 둥글다고 주장하였다. 한편 하늘과 지상의 소재는 완전히 다르며 월하계의 세계는 흙, 물, 공기, 불 등 4 원소로 되어 있다고 하였다. 또한 그는 기상학에 관한 4권의 저서에서 유서의 출현, 구름의 모양과 크기, 서리와 얼음, 눈의 생성, 바람과 낙뢰 등에 대해서 설명하였다.