갈릴레오는 무게가 다른 여러 개의 쇠공을 들고 피사의 사탑으로 유명한 8층짜리 건물의 나선형 계단을 올라갔습니다. 그가 이렇듯 여러 개의 쇠공을 들고 올라간 까닭은, 당시 아리스토텔레스의 물리학에서 벗어나지 못하는 아리스토텔레스 신봉자들에게 그의 주장이 잘못되었다는 것을 증명하기 위해서였습니다. 당시 유럽의 학문은 ‘무게가 다른 물체는 떨어지는 속도도 다르다.’라는 아리스토텔레스의 물리학을 신봉하고 있었습니다. 예를 들어 무게가 10kg인 쇠공은 무게가 1kg짜리인 쇠공보다 10배나 더 빨리 떨어진다고 생각했던 것입니다. 그래서 이 둘을 함께 떨어뜨리면 1kg짜리 쇠공이 땅 위에서부터 1/10 지점을 넘는 순간, 이미 10kg짜리 쇠공은 땅에 떨어져 있을 것이라고 생각했던 것입니다. 건물 꼭대기에 올라선 갈릴레오는 적의에 가득 찬 아리스토텔레스 신봉자들의 눈초리를 따갑게 인식했습니다. 만약, 아리스토텔레스의 주장대로 두 쇠공이 동시에 땅에 떨어지지 않으면 자기에게 어떤 끔찍한 시련이 닥쳐올지도 모를 일이었습니다.

그는 이 실험을 하기 전에 다음과 같은 사고思考 실험을 했고, 반론자들에게 설명했었습니다. ‘아리스토텔레스의 학설에 따르면, 똑같은 무게를 가진 세 개의 쇠공을 일정한 높이에서 땅으로 떨어뜨리면 세 개의 쇠공은 동시에 땅에 떨어집니다. 그렇다면 이 세 개의 쇠구슬 중 두 개를 끈으로 연결해서 한 개로 만든다면 새로 구성된 물체는 나머지 한 개 쇠공 무게의 두 배가 될 것입니다. 다시 이 두 종류의 쇠공을 일정한 높이에서 지표에 떨어뜨려보면 어떻게 될까요? 끈으로 연결된, 무게가 두 배인 물체가 다른 하나의 쇠공보다 두 배나 빨리 지상에 떨어질까요? 아리스토텔레스의 생각대로라면 그렇게 되어야 합니다. 그러나 원래 똑같은 속도로 나란히 떨어지고 있는 두 물체를 끈으로 연결시켰다고 해서 두 배나 더 빨리 떨어진다는 것은 이치에 맞지 않습니다. 따라서 아리스토텔레스의 생각은 잘못된 것입니다.’

드디어, 그는 높이 55m의 높은 탑 위에서 무게가 10배 차이가 나는 두 개의 쇠공을 떨어뜨렸습니다. 그 광경을 일반 시민과 학생들, 철학자와 피사 대학의 교수들이 모두 보고 있었습니다. 다행히 그 쇠공들은 거의 동시에 땅에 떨어졌습니다. ‘모든 물체는 무게에 관계없이 똑같이 떨어진다.’는 갈릴레오의 낙하 운동을 뒷받침한 이 실험은 2,000년이나 지켜왔던 아리스토텔레스의 낙하 법칙을 완전히 무너뜨렸습니다.

갈릴레오 편 - 피사 사탑의 낙하 실험

갈릴레오는 무게가 다른 여러 개의 쇠공을 들고 피사의 사탑으로 유명한 8층짜리 건물의 나선형 계단을 올라갔습니다. 그가 이렇듯 여러 개의 쇠공을 들고 올라간 까닭은, 당시 아리스토텔레스의 물리학에서 벗어나지 못하는 아리스토텔레스 신봉자들에게 그의 주장이 잘못되었다는 것을 증명하기 위해서였습니다. 당시 유럽의 학문은 ‘무게가 다른 물체는 떨어지는 속도도 다르다.’라는 아리스토텔레스의 물리학을 신봉하고 있었습니다. 예를 들어 무게가 10kg인 쇠공은 무게가 1kg짜리인 쇠공보다 10배나 더 빨리 떨어진다고 생각했던 것입니다. 그래서 이 둘을 함께 떨어뜨리면 1kg짜리 쇠공이 땅 위에서부터 1/10 지점을 넘는 순간, 이미 10kg짜리 쇠공은 땅에 떨어져 있을 것이라고 생각했던 것입니다. 건물 꼭대기에 올라선 갈릴레오는 적의에 가득 찬 아리스토텔레스 신봉자들의 눈초리를 따갑게 인식했습니다. 만약, 아리스토텔레스의 주장대로 두 쇠공이 동시에 땅에 떨어지지 않으면 자기에게 어떤 끔찍한 시련이 닥쳐올지도 모를 일이었습니다.

그는 이 실험을 하기 전에 다음과 같은 사고思考 실험을 했고, 반론자들에게 설명했었습니다. ‘아리스토텔레스의 학설에 따르면, 똑같은 무게를 가진 세 개의 쇠공을 일정한 높이에서 땅으로 떨어뜨리면 세 개의 쇠공은 동시에 땅에 떨어집니다. 그렇다면 이 세 개의 쇠구슬 중 두 개를 끈으로 연결해서 한 개로 만든다면 새로 구성된 물체는 나머지 한 개 쇠공 무게의 두 배가 될 것입니다. 다시 이 두 종류의 쇠공을 일정한 높이에서 지표에 떨어뜨려보면 어떻게 될까요? 끈으로 연결된, 무게가 두 배인 물체가 다른 하나의 쇠공보다 두 배나 빨리 지상에 떨어질까요? 아리스토텔레스의 생각대로라면 그렇게 되어야 합니다. 그러나 원래 똑같은 속도로 나란히 떨어지고 있는 두 물체를 끈으로 연결시켰다고 해서 두 배나 더 빨리 떨어진다는 것은 이치에 맞지 않
습니다. 따라서 아리스토텔레스의 생각은 잘못된 것입니다.’

드디어, 그는 높이 55m의 높은 탑 위에서 무게가 10배 차이가 나는 두 개의 쇠공을 떨어뜨렸습니다. 그 광경을 일반 시민과 학생들, 철학자와 피사 대학의 교수들이 모두 보고 있었습니다. 다행히 그 쇠공들은 거의 동시에 땅에 떨어졌습니다. ‘모든 물체는 무게에 관계없이 똑같이 떨어진다.’는 갈릴레오의 낙하 운동을 뒷받침한 이 실험은 2,000년이나 지켜왔던 아리스토텔레스의 낙하 법칙을 완전히 무너뜨렸습니다.