Carpe Diem

■ 잘못된 과학상식

▶"갈릴레이는 피사의 사탑에서 물체의 낙하실험을 하였다."

근대과학의 아버지라 일컬어지는 갈릴레오 갈릴레이의 업적은 매우 많으 나, 그중에서도 빼놓을 수 없는 것이, "가벼운 물체나 무거운 물체나 같은 속도로 낙하" 한다는 사실을 밝혀서, 기존의 아리스토텔레스의 "무서운 물 체가 먼저 떨어진다." 는 이론을 깨고, 근대적 역학법칙의 기초를 세운 것이다.

그런데 많은 사람들이 알고 있 기로, 갈릴레이는 그 유명한 피사의 사탑에서 두 공의 낙하를 실제로 실험하여, 이것 을 증명한 것으로 알고 있다. 그러나 이것은 잘못 알려진 과학사의 대표적 사례이다. 사실 피사의 사탑은 갈릴레이가 생존했던 시대에도 이미 기울어져 있었다고 하니, 물 체의 낙하 실험을 하기에 매우 좋은 장소였는지도 모른다.

그러나 유감스 럽게도 갈릴레이는 그곳에서 물체의 낙하실험을 한 적이 없다. (갈릴레이 의 업적을 후세에 널리 알리려다 보니 생겨난 이야기거나, 혹은 피사의 사 탑의 역사적 가치를 더욱 높이려고 이탈리아 관광당 국에서 퍼뜨린 것이거 나 ...) 갈릴레이는 물체의 낙하에 관하여 그의 대표적 저서 "두개의 새로운 과학에 관한 대화" 에서 다음과 같이 밝히고 있다.

"만약 무거운 물체 가 먼저 땅에떨어진다고 가정해 보자. 그러면, 무거운 물체와 가벼운 물체를 서로 연결해서 떨어뜨리는 경우를 고려해 본다면, 무거운 물체는 빨리 떨 어지려 하고 가벼운 물체는 그보다 늦게 떨어지려 할 것 이므로, 그 결과 는 처음의 무거운 물체 하나만인 경우보다는 늦고, 가벼운 물체 하나만인 경우보다는 빨리 떨어져야 할 것이다.

그러나, 한편 으로는 두 물체가 연결 되어 있으므로 전체 무게는 더욱 무거워 져서 더욱 빨리 떨어져야 옳다는 결론도 나온다. 하나의 가정에서 이처럼 상반된 두 결론이 나왔으므 로, 그 것은 애초의 가정이 틀렸다는 것을 의미한다. 따라서 무거운 물체나 가벼 운 물체나 동시에떨어져 야 옳다는 결론을 얻을 수 있다.

"갈릴레이는 이 처럼, 실험에 앞서서 논리적으로 아리스토텔레스 이래 중세의 역학이론을 지배해 온 "무거운 물체일수록 빨리 떨어진다." 는 설이 명백한 잘못임을 밝혔던 것 이다. 실제로 두 개의 납공을 떨어뜨려서 (그것도 피사의 사탑 이 아닌, 2층 창문에서) 실험한 인물은 시몬 스테판이라는 네덜란드인 인 데, 갈릴레이의 제자가 쓴 "갈릴레오전"에서, 저자가 스승의 업적을 찬양하 려는 나머지, 그만 다른 사람의 업적까지 혼동하는 오류를 범했던 것이다.