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지구과학 시간에 지구의 둘레를 계산하는 것은 언제나 난제였다. 수식을 풀다가 까딱 잘못하면 이상하게 나왔고 모든 사고의 정지를 느끼게 하는 머리 아픈 시간이었다. 당시 지구과학 선생님은 남자를 만날땐 꼭 지구가 지동설과 지구 둘레를 계산할수 있는 사람을 만나야만 한다고 하셨는데, 지금에 난 지구 둘레 계산도 잊어 버렸다. 그뿐인가? 천동설은 생각도 못하는 남편을 만났으니, 선생님 말씀을 들은걸까? 아니, 위성사진으로, 지구본으로 지구가 둥글고 지동설을 당연히 받아들이고 있으니 감사해야겠다. 어쨌든, 내게 어머어마한 과제를 남겨줬던 지동설을 주장했던, 코페르니쿠스. 그가 들려주는 지동설은 이십년이 훨씬 지난 지금에 와서야 너무나 궁금한 이야기로 다가오고 있으니, 참 아이러니하다.
코페르니쿠스는 원래 대학에서는 신학공부를 했고 그후 카톨릭 교회의 참사회 의원이었다. 당시 신학을 공부하면서 철학, 수학, 천문학에 대한 강의도 들을 수 있어서 천문학에 관심을 가지게 되었는데, 교회에서도 천문학을 배울 것을 권장 했기 때문에 천문학을 공부하게 되었다. 교회에서는 새로운 달력을 만들기 위해서 천문학을 권장했는데, 당시의 율리우스력은 오래 사용하다보니 달력 날짜와 별자리가 10일 이상차이가 나게 되었고, 잘못된 달력 때문에 교회의 권위가 서지 않는다고 생각했기 때문이다. 코페르니쿠스는 달력보다는 지동설이냐, 천동설이냐가 더 고민이었고, 당시에는 모두 천동설을 믿고 있었는데, 공부를 하다 보니 이상한 부분이 많아 새로운 체계를 만들고 싶어 했다.
언제부턴가 사람들은 자연현상들이 신 때문에 일어난다는 것을 점점 믿지 않게 되면서 자연 현상을 과학적으로 분석하기 시작했다. 그런 생각은 여러 곳에서 나타났지만, 크게 기여한 사람들은 고대 그리스 인이었다. 그리스는 인구도 영토도 적고, 넓지 않은 나라였지만 인류 역사 발전에 끼친 영향력은 대단했고, 당시에는 신화만큼이나 황당한 이야기가 많았다. 신화와 과학은 다르다. 신화는 누구도 반박할 수 없지만 과학은 그들의 주장을 비판하거나 반박할 수 있기에 고대 그리스 인의 주장이 과학의 시초라고 할 수 있다. 그리스 과학자들은 관측과 측정을 통해 많은 사실들을 알아냈지만, 그때까지 알아낸 사실들을 모두 비례 값이었고, 정확한 값을 알기 위해서 지구, 달, 태양 중 하나의 크기만 측정하면 나머지 값의 비례식을 이용해서 계산할 수 있는 일을 에라토스테네스가 알아낸다.
알렉산드리아 도서관의 수석 사서로 근무하면서 여러가지 재미있는 실험을 하던 에라토스테네스는 지구 둘레를 측정하길 원했다. 그는 태양빛이 매년 하지에 시에네에 판 우물 바닥까지 비춘다는 사실과, 알렉산드리아에서는 절대 일어나지 않는 다는 것을 알게된다. 알렉산드리아는 시에네에서 약 800km떨어진 도시로, 그는 태양빛이 시에네 우물의 바닥까지 비추는 시각에 알렉산드리아에서 막대 그림자의 각도를 측정해서 각도가 7.2도라는것을 알아내고, 지구중심에서 시에네와 알렉산드리아에 그은 두 직선이 우루는 각과 같다는 것을 알게된다. 이렇게 에라토스테네스는 지구 둘레가 25만 스타드라는 것을 계산하게 되는데, 이 값은 실제 값과 2% 오차밖에 나지 않았고, 그렇게 최초의 과학적인 방법으로 지구의 크기를 알아냈다.
고대 천문학자들 모두 지구는 정지해 있고 모든 천체가 지구 주위를 돌고 있다는 지구 중심의 우주관을 가지고 있지는 않았다. 기원전 5세기 피라고라스의 제자였던 필로라우스는 지구가 태양주위를 돌고 있다는 말을하다 미친사람 취급을 당했고, 기원전 310년에 태어난 아리스타르코스도 태양 중심 천문체계를 만들었다. 하지만 지동설은 고대 그리스인의 경험과 상식에 맞지 않았고, 지구가 실제로 운동하고 있다는 것을 증명해 줄수 있는 증거가 하나도 없었기 때문에 아리스타르코스의 지돌설은 천동설과의 논쟁에서 졌기 때문에 역사 속으로 사라져 버렸다. 복잡한 천동설 체계를 완성한 것은 프롤레마이오스로 ＜수학집대성＞이라는 책을 썼는데 이책은 후에 ＜알마게스트＞로 알려지면서 '천문학 백과사전'과 같은 책으로 여겨졌다.
코페르니쿠스에 지동설에 관한 주장 중에는 현대적인 관점에서 볼때 틀린것이 두가지 있었는데, 하나는 고대 그리스의 생각을 그대로 받아들여 행성이 원동을 할 것이라고 판단한 것이고 다른 하나는 행성들이 태양 가까이 있는 어떤 점을 중심으로 돌고 있다고 주장한 것이다. 이런 실수는 1500년대에 살았던 그로서는 짐작도 할수 없었기 때문이었는데, 코페르니쿠스의 주장들은 ＜천체의 회전에 관하여＞라는 책에 실려있다. 코페르니쿠스의 주장은 레티커스가 지지해주었고, 레티커스가 출판을 해주면서 코페르니쿠스는 죽기전에 자신의 책을 보게되지만, 그의 책에 실린 두개의 서문 중 하나는 그 당시의 사회분위기를 반영하듯 그의 책 내용을 허무맹랑한 이야기로 몰고 간다.
코페르니쿠스의 지동설은 갈릴레이와 케플러 같은 후배과학자들에 의해서 완성이 된다. 우주 관측이 가능한 망원경을 만들어 천체를 직접 관측한 갈레리이는 이단 심문소에서 지동설 금지 이후 "그래도 지구는 돈다'라는 말로 유명한데, 진실여부는 알수 없다. 브라헤의 조수였던 케플러에 의해서 행성이 타원운동을 한다는 것을 밝혀낸다. 하지만 케플러는 천체들이 태양으로부터 멀어질수록 왜 가까이 있는 행성보다 천천히 도는지에 대해 알지 못했는데, 이를 해결한 사람이 바로 중력이라는 개념을 알아낸 뉴턴이다. 태양으로부터 멀어질수록 중력의 영향도 덜 받게 되어 태양과 가까이 있는 행성보다 천천히 돈다는 것을 수학적 공식으로 밝혀냄으로 코페르니쿠스의 지동설은 완성이 된다. 그리고 우리아이들은 지금 그 내용들을 배우고 있다.
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초등과학전집 자모에듀 시리즈 과학자가 들려주는 과학 이야기~! 오늘은 코페르니쿠스가 들려주는 지동설 이야기를 읽었어요. 천동설과 지동설의 대립 이번에 책 읽으면서 정확하게 알게 되었는데요. 과학 지식도 얻고 더불어 당시 시대상 등 인문학적인 소양도 얻을 수 있어서 정말 유익하고 도움이 많이 됐답니다. 아이들이 읽으면서 과학과 친해질 수 있어서 좋은 시리즈에요. 과학자가 본인의 이론을 독자에게 설명해주는 방식이라 딱딱하고 따분하지 않고 흥미롭게 읽을 수 있네요.
* 출판사로부터 도서를 무상 제공 받았습니다.
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지난 8월 폴란드전을 관람하면서 코페르니쿠스에 대한 생각이 더 깊이 남아 있었나봐요. 아이가 코페르니쿠와 지동설에 관련된 책을 꼭 읽고 싶다고 하더군요. 자음과모음의 과학자가 들려주는 과학이야기 코페르니쿠스가 들려주는 지동설 이야기 아이도 책을 보고, 저도 보고, 즐거운 독서시간 시작입니다.
폴란드전 코페르니쿠스에 관련된 전시 앞에서 오디오 가이드를 들으면서 완전 집중모드였답니다.^^
코페르니쿠스의 직업은 천문학자가 아니고, 카톨릭 참사회 의원이었다는 사실을 알고 있나요? 성당이나 교구의 운영을 담당하는 사목 위원이였던 참사회 의원이였다고 해요. 신학을 공부한 코페르니쿠스가 천문학자 되는 과정을 확인해 봐요. 신학 과정 중에 철학 과목이 있었고, 철학 시간에는 수학이나 천문학에 대한 강의가 있었다고 하네요.
고대 그리스 인들은 신화를 대신해서 우주와 자연 현상을 설명하기도 했어요. 과학 발전에 어떠한 영향을 끼쳤는지 알아 보고, 지구와 달 그리고 태양의 크기를 재어 보는 세번째 시간. 최초로 지구의 크기를 측정한 과학자 에라토스테네스를 알게 되네요. 고대 그리스의 아리스타르코스가 제일 처음 지동설을 주장했다고 해요. 천동설에 밀려 역사 속으로 사라진 최초의 지동설에 대해 알아보기도 합니다.
지동설에 관한 논문을 발표했던 코페르니쿠스 여덟 번째 수업을 시작하면서 자신의 이론을 지지해 준 과학자들을 떠올려 봅니다. 갈릴레이는 지동설을 포기할 것을 강요 받았고, 전파하지 못하도록 핍박을 받으면서도 '지구는 돌고 있다'는 진리를 주장했습니다. 아이들도 모두 알고 있는 사실 아닐까 싶어요. 마지막 수업에는 지동설을 완성한 과학자들을 확인해 보는 시간이예요. 실제로 코페르니쿠스가 살고 있었던 그때 코페르니쿠스로부터 자신의 이야기를 듣는 것 같은 착각을 느끼게 되기도 합니다. 이로써 지동설에 대해서 많은 이야기를 들어 보았습니다.
과학자의 비밀노트에서 천문학과 관련된 용어들의 설명을 확인할 수 있고, 만화로 본문 읽기 삽화에서는 책 속의 내용을 만화로 설명되어지니 코페르니쿠스의 지동설에 대해서 더 쉽게 이해할 수 있을 거예요.
지동설은 누구나 알고 있는 사실입니다. 그것이 모든 사람들이 알게 되기까지 많은 사람들의 숨은 노력을 확인해 보고, 진리를 다시 한번 실감할 수 있게 해 주는 책이였습니다. 과학자가 들려주는 과학이야기 코페르니쿠스가 들려주는 지동설 이야기 초등학교, 중학교, 고등학교 교과와 연계 되어 있어서 아이들에게 도움이 될 것 같아요.
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월 30일까지 전시가 진행이 되는 폴란드 천년의 예술전 관람하게 되었습니다.
중앙박물관에서 하는 전시회가 종종 아이의 공부와 관련된 전시가 있어서 관람하게 되지만 이번에는 코페니쿠스가 들려주는 지동설 이야기를 읽었던 이유로 그의 국가 전시회를 통해 알아보는 기회가 되기에 박물관에 가게 되었습니다. 포스터에 있는 어린 아이의 두눈이 반가이 보여주네요. 아이가 읽은 것을 한번 더 확인 하는 것도 있지만 폴란드 라는 국가에 대해 좀 더 알게 되는 기회가 될수 있기도 했습니다. 같은 분단의 경험도 있는 국가이면서 현재 나치 시절의 황금열차의 발견으로 후끈 달아오는 나라 폴란드에 대한 전시... 우리가 알고 있는 코페르니쿠스도 있고 쇼팽도 있는 나라 폴란드... 하지만 폴라드라는 국가가 어디에 있는지 알게되는 전시 입구... 소련과 함께 독일 사이에 있는 폴란드 국가이기에 넓은 국가이었다가 점점 국가가 작아지는 그리고 분단국가였다가 이젠 독립된 국가 된 폴란드입니다. 그중에 중점적으로 봐야 할 코페르니쿠스의 전시물을 중점적으로 보고 오게 되었습니다. 폴란드의 천문학자로 지동설의 제창자로써 우리가 잘 알지 못했던 인물이라서 그냥 주장만 알고자 하는 것이 아닌 그의 주장설을 천문학대집성이란 책도 보고 황도와 천도의 이동 확인되는 도구도 보고 설명들을 그림부터 청동으로 만들어진 별자리도 보고
그냥 벽시계같은 구조라고 보여지는 자세히 보니 그 안에 별자리들이 그려져 있는 조각물들이 그려져 있다. 화성의 궤도를 해석하는 것을 이론적으로 책 으로 만들어 져 있는 것도 있지만 영상물로 만들어진 것도 있어서 과거의 천동설에 의해서 설명이 되던 이야기를 통해 지동설의 증명 변화도 보여집니다. 코페니쿠스가 주장했던 지동설 관련 유물들이 전시되었던것이 다른 것에 비해 적어보일수 있으나 한 주제를 가지고 4가지를 보여주고 있어서 코페니쿠스가 폴란드에서 어떤 인물이었는지를 알수 있습니다. 다양한 폴란드 미술에 아니 예술에 대한 흐름을 중세부터 보아지면서 현대까지 잡아가면서 설명을 할수 있는 테마전시회로 우린 코페니쿠스부터 소팽과 그리고 피카소의 포스터파까지 설명을 보면서 아이가 지루할 수도 있지만 주제적 접근을 통한 전시만 보고 할수 있는 테마 체험학습을 하니 즐겁게 작품을 보면서 몸으로 표현을 해보네요 밑에 보이는 별똥별이 이마위에 떨어지는 과정을 몸으로 표현도 해보네요. 그럴수 있는 나이는 아니지만 초등학교 마지막 여름 방학을 마지막으로 박물관 체험 학습을 줄어들수 있지만 본인이 읽고 느낀 내용을 주제에 맞게 찾아서 볼수 있는 기회를 가지고 전시를 보니 부담도 없고 그것만을 보고 다시 책속에서 이 인물이나 업적을 찾아서 보니 즐겁게 전시 관람을 했습니다. 폴란드의 유명한 음악가로 쇼팽의 두상도 보고... 형과 함께 궁중 기록화에 대해 보면서 인위적이면서도 그들의 왕정에 대해 기록한 과정을 보면서 디테일 적인 표현과 인물들의 얼굴 표정도 봅니다. 이렇게 늦게 가서 보니 사람들도 적고 시간에 쫓기면서 보지 않게 되어서 시간적 여유에 다양한 이야기 하게 됩니다. 코페니쿠스의 지동설 이야기를 통해 그가 단순히 천문학자가 아닌 처음부터 그는 종교계통의 직업을 가지기 위한 가족의 배경부터 다양한 공부를 한 인물로써 그리스어, 수학, 천문학 등 코페르니쿠스가 볼로냐 대학 시절 공부한 인물이다 그런데다가 법학과 의학을 공부한 수재가 어찌하다가 천문학으로 빠져들게 되었는지도 알려주면서 그가 바로 많은 사람들이 지동설에 대해 이야기 했던 것을 증명하면서 이야기로 확인 주장을 위해 어려운 것으로 표현하고자 하는 것이 아닌 많은 이야기를 풀어내는것도 그것을 학생 눈높이에 맞게 설명하면서 만화로 정리해가는 접근을들 보여주다보니 아직은 힘들지만 삽화를 통해 지동설에 대한 과거의 천동설과 비교하면서 설명하는 과정들이 많은 도움을 주고 있다. 이 상식을 당연하다고 생각했던 과정을 친절하게 잘 설명하고 있는 책으로 미리 공부하니 전시회의 코페니쿠스가 달리 보인다. 지구에서 태양까지의 거리는 지구에서 별까지의 거리에 비해 아주 작고 모든 행성은 태양 주위를 도는 원운동을 하고 있고 태양의 연주운동은 지구가 태양 주위를 공전하는것... 지구의 자전축은 적당히 기울어져 세차운동을 한다는 등을 우주의 천체 운동에 대한 원리를 재미있게 배울 수 있는 책으로 전시회를 알차게 관람하는 기회가 되었다.
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중2-3학년에 걸쳐 배우는 지구과학 -천체와 우주 이야기 -는 아이들이 꽤 어려워 하는 단원 중 하나입니다. 그래서 되도록 아이들에게 미리 미리 과학이야기를 들려주려 하는데 과학자 시리즈는 그러기에 딱 좋은 책이 아닐까 합니다. 코페르니쿠스가 들려주는 지동설 이야기는 지동설 뿐 아니라 천체학의 역사나 기원 그리고 태양과 행성 사이의 관계까지도 이야기 해주는 책으로 초등 고학년부터 중학생까지 읽으며 교과서 내용을 미리 알아보기 좋도록 쉽게쉽게 풀이 된 책입니다. 특히 지동설과 천동설, 에라토스 테네스의 지구크기 측정, 지구 태양 달의 크기측정은 시험문 제로 자주 꼭 나오는 내용이어서 읽으며 내용 정리도 필요하니 꼭 참고 하세요^^
코페르니쿠스는 참사회 의원이자 취미로 천문학을 했던 천재 과학자입니다. 수학, 법학, 천문학, 의학을 공부했던 그는 프톨레마이오스의 천동설을 의심치 않았던 유럽사람들이 그리스의 과학과 천동설을 확인 한 후 오류를 바로 잡기위해 지동설을 완성했습니다. 죽기 전 출판된 '천체의 회전에 대하여' 한 동안 사람들에게 잊혀졌으나 갈릴레이와 뉴턴 역학에 큰 영향을 주었으니 비록 완전하진 않았던 그의 연구는 과학 역사의 한 획을 그었다고 할 것입니다
지동설과 천동설을 간단한 마인드맵으로 정리하고 천체크기에 관한 비례식을 적어봄으로 중3 과학내용을 예습해봅니다. |
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나이가 들어 공부한다는 것은 역시 힘들 일이야. 왜 공부에도 시기가 있다고 어른들께서 말씀하시는지 이제야 알겠어. 현재 우리가 당여하다 생각하는 '지동설'을 주장한 과학자이자 신학자인 코페르니쿠스, 우리에게 코페르니쿠스는 신학자라는 신분보다 과학자로 더 많이 알려져 있다. 여러분은 지구가 태양 주변을 따라 돈다는 '지동설'과 태양이 지구 주변을 돈다는 '천동설' 중 어느 것을 더 믿으시는가요? 아니 어느쪽을 더 믿고 싶으신가요? 저는 세상의 중심은 바로 나라고 생각하기에 '천동설'을 믿고 싶어요. 천동설은 바로 그런 의미처럼 다가와서 더 친근하게 느껴졌나 봅니다. 아~ 그렇다고 제가 자기중심적 성격을 가졌다고 생각하시면 곤란해요. 단지 나 자신을 그렇게 소중하게 생각해 달라는 다른 표현이라고 할까요? 그리스어, 수학, 천문학 등 코페르니쿠스가 볼로냐 대학 시절 공부한 과목들이다. 그리고 파도파 대학에서 법학과 의학을 공부했다. 한 분야를 전공하기도 힘든데 얼마나 많은 공부를 한거야? 프톨레마이오스의 천문 체계를 공부하면서 마음에 들지않아 새로운 체계를 만들어 내었고 그것이 바로 '지동설'이다. 한국에 단군 신화가 있다면 로마에는 로마 신화가 그리스에는 그리스 신화가 그리고 일본에는 일본 신화가 있다. 책속에는 많은 철학자들과 과학자들이 등장하는데 그중 ＜피타고라의 정리＞로 유명한 '피타고라스'도 있다. 그런데 피타고라스가 학자가 아니라 종교 집단의 교주였다고? "우리는 수를 믿는다. 수는 진리이다. 모든 것의 뒤에는 수의 조화가 숨어 있다. 수여 영원하라~" (p.32) 이 글을 읽고서 왜 그를 종교집단의 교주라고 말하는지 이해가 되었어.
정지해 있는 지구를 중심으로 모든 천체들이 원운동을 한다는 것이 천동설이라면 지동설은 태양을 중심으로 모든 천체들이 원운동을 한다고 말한다. 브라헤는 천동설은 물론 지동설도 믿지 않았다 한다. 그렇다면 브라헤가 생각한 천문 체계는? 과학의 발달로 우주의 신비는 많은 부분 밝혀졌지만 아직도 밝혀지지 않은 것들이 많다. 천체가 지구를 중심으로 돈다고 말하는 천동설의 우주 모형과 아리스타르코스의 지동설을 말해주는 우주 모형(두번째 사진), 지구를 중심으로 달 - 수성 - 금성 - 태양 - 화성 - 목성 - 토성 순으로 돈다고? 지동설을 처음 주장한 과학자는 코페르니쿠스가 아니라 아리스타코스였다. 고대 그리스의 사람들은 태양 중심 체계의 '지동설'과 지구 중심 체계의 '천동설' 중 어느 것을 더 믿었을까? 재미난 것은 하늘과 천체의 움직임을 관측한 것이 개인이나 국가의 미래를 점치는 점성술을 하기 위함이 목적이었다는 것이다. 하긴 지동설을 당연한 것으로 믿는(?) 나에게도 지구가 빠른 속도로 돌고 있다는 것인 믿기 힘든 일이니 옛날 사람들이 말해 무엇해. 우리야 어려서부터 지동설을 배워왔으니 그려려니 하는 것처럼 그들 또한 천동설을 믿고 살아왔을테니. "그래도 지구는 돌고 있다." (p.147)고 말하는 갈릴레이도 지동설을 주장하는 학자 중 하나다. 갈릴레이와 같은 학자들의 노력이 있어 박해(?) 당하던 지동설이 사라지지 않고 살아남을 수 있었던 것이겠지. 행성이 원운동이 아니라 타원 운동을 한다는 것을 밝혀낸 사람이 케플러다. 태양과의 거리에 따라 속도가 달라지는 타원 운동을 한다고, 즉 태양과 거리가 가까우면 빨리 돌고 거리가 멀어지면 그만큼 속도가 늦어진다는 것이 케플러의 생각이었다. 들으면 들을수록 더 어렵게만 느껴지니 역시 공부의 길은 멀고도 험한 것이었어. ＜과학자가 들려주는 과학 이야기＞는 총 110권이 출간되어져 있고 그중 내가 읽은 것은 10여권 정도 된다. 지식을 쌓기 위한다는 명목으로 읽어가고 있지만 과학은 역시 어려운 과목이었어.
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