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레오나르도 다 빈치, 갈릴레오보다 100년 먼저 중력 연구한 천재

by haraam 2023. 2. 18.
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'중력을 연구한 과학자'라고 하면 뉴턴이나 갈릴레오가 떠오릅니다.

 

뉴턴은 1687년에 중력 이론을 발표하였는데,

그가 나무에서 사과가 떨어지는 것을 보고 중력 개념을 생각해 낸 것은 매우 유명한 일화입니다. 

 

사과가 바닥으로 자연스럽게 떨어지는 것을 보고,

땅으로 물체를 끌어당기는 신비한 힘을 마주한 것입니다.

 

물론 물체를 손에서 놓았을 때 땅으로 떨어지는 것은 누구나 자연스럽게 알 수 있는 사실입니다.

 

하지만 그가 정립한 중력 이론의 특별한 점은,

땅과 물체뿐만 아니라 물체와 물체 사이의 인력으로도 사고가 발전하면서

결국에는 지구와 달, 행성의 궤도에까지 같은 원리가 적용됨을 발견하였다는 것입니다.

 

뉴턴보다 100년 이전에 갈릴레오가 중력 실험을 하였습니다.

피사의 사탑에서 무게가 다른 두 개의 납 구슬을 떨어뜨리는 실험을 한 것으로 알려져 있죠.

구슬이 바닥에 거의 동시에 떨어짐을 밝혀냄으로써 기존의 사고방식을 뒤집었습니다.

 

 

레오나르도 다 빈치의 중력 실험 그림

 

 

그런데 최근 미국 캘리포니아 공과대학에서 레오나르도 다 빈치의 논문을 해독하는 데 성공했고,

이에 따라 다 빈치는 갈릴레오보다 100년 앞서 중력을 연구했다는 것이 밝혀졌습니다.

연구 대상이 된 논문은 다 빈치가 1478년에서 1518년 사이에 남긴 고문서 '코덱스 아룬델'입니다.

 

이번 연구에서 연구자들은 다 빈치의 논문에 있는 그림들을 분석하였습니다.

다 빈치는 항아리를 눕혔을 때 항아리에서 떨어지는 물체의 움직임을 그림으로 표현하였는데요.

땅이 물체를 당기는 힘과 정확히 같은 힘으로 항아리를 수평 방향으로 당기면

물체가 삼각형의 빗변과 같은 형태를 그리며 떨어진다는 것입니다.

 

이러한 실험의 흔적을 통하여 다 빈치가 물체에 가해지는 속도의 변화를 인식하였음을 알 수 있으며,

사고 실험을 통하여 중력과 가속도의 연관성을 밝혀내려고 했음이 잘 나타납니다.

 

 

다 빈치의 실험을 현대적으로 재현한 이미지

 

실제 레오나르도 다 빈치의 실험을 현대적인 방법으로 재현한 결과,

현대 과학이 밝혀낸 중력 상수와 거의 일치하는 값을 얻어낼 수 있었습니다.

오차는 10% 정도에 불과하다고 하니, 엄청난 정확도입니다.

 

물론 당시의 다 빈치는 가속도를 수학적으로 명확히 공식화하는 데에는 성공하지 못했습니다.

그러나 당시의 도구적 한계와 보편적 사고를 떠올려보면,

뉴턴보다 200년 앞선 그의 과학적 사고방식이 충분히 선진적인 것이었음을 알 수 있습니다.

 

 

 

레오나르도 다 빈치의 초상, Lattanzio Querena(1768-1853)

 

 

레오나르도 다 빈치는 훌륭한 예술가로 잘 알려져 있지만,

예술뿐 아니라 해부학, 유체역학, 지질학, 식물학, 천문학 등 과학 분야는 물론 음악, 건축, 철학까지

매우 폭넓은 분야에서 두각을 드러냈습니다.

 

이러한 세기의 천재가 작성한 수백 편의 논문은 '거울 쓰기' 방식으로 작성된 것으로도 유명합니다.

마치 거울에 비친 것처럼 글씨 모양이 반대로 되어 있습니다.

다 빈치가 비밀을 지키고 자신의 글을 암호화하기 위하여 이러한 방식을 채택했다는 견해가 있으나,

단순히 그가 왼손잡이였기 때문에 이러한 방식으로 글을 썼다는 주장도 있습니다.

 

거꾸로 된 글씨처럼 그의 사고방식도 남다릅니다.

다른 사람의 주장을 그대로 받아들이기보다는 뒤집어 생각하는 방식으로 많은 천재적 발상을 해냈죠.

특히 갈릴레오가 지동설을 주장하기 한참 전에 이미 지동설과 유사한 우주관을 피력하기도 했습니다.

 

그의 위대한 발견 중에는 아직도 제대로 밝혀내지 못한 것이 많을지 모릅니다.

기술의 발전이 진일보한 현대에 살았다면 과연 어떤 업적을 이루었을까요?

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