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사이언스토리텔링

なんでもないや - 너의 이름은 OST {역학적 에너지 보존}

by 사이언스토리텔러 2025. 12. 4.
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우리가 태양 에너지의 원리를 이해할 수 있게 된 것은, 특허국에서 시계 발명을 검토하며 ‘시간이란 무엇인가’를 끊임없이 질문하던 한 사람, 아인슈타인 덕분이라는 사실을 통합과학 2 ‘태양 에너지의 생성과 전환’ 단원에서 배웠습니다.

 

너의 이름은?!

 

하지만 시계에서 비롯한 위대한 과학적 통찰을 이룩한 인물이 아인슈타인만은 아니었어요. 그보다 앞선 시대, 한 공학자는 거친 바다를 항해하는 선박을 위해, 흔들림 속에서도 오차 없이 시간을 지켜내는 시계를 만들고자 했습니다. 정확한 시간은 곧 생존이었고, 그 정밀함을 향한 그의 집요한 고민은 결국 새로운 자연 법칙을 발견하는 길로 나아갔습니다. 오늘의 물리학은 그 여정을 따라가며, 물리학이란 언제나 많은 생각들이 이어지고 겹치며 완성되어왔다는 사실을 깨닫게 해줘요. 그리고 그런 흐름 속에서 오늘의 우리는, 인간의 삶을 바라보는 또 다른 시선을 얻게 됩니다.

 

너의 이름은?!

 

뉴턴이 1687년에 자신의 중력 법칙을 발표하자, 그 시계의 공학자는 뉴턴이 자신의 아이디어를 표절했다며 강하게 바반발했습니다. 뉴턴보다 앞서 그는 천체와 지구 사이의 인력이 거리의 제곱에 반비례할 수 있다는 생각을 편지로 뉴턴에게 전달한 적이 있었지요. 그래서 그는 뉴턴의 발표가 새로운 발견이 아니라, 자신이 제안했던 역제곱 법칙을 가져다 쓴 것이라고 주장하며 공식적으로 문제를 제기했습니다.

 

그러나 역제곱 법칙은 어렴풋하게나마 등장한 지는 좀 되었고, 그럴싸한 수식도 있었어요. 1645년에 프랑스 천문학자인 이스마엘 불리오가 쓴 책에는 이런 내용이 나옵니다. "태양은 마치 손과 같이 기능하는, 실체가 있는 힘으로 행성들을 단단히 붙드는데, 그 힘은 우주 전체에 직선으로 뻗어 나간다. 그 세기가 감소하는 비율은 빛의 경우와 동일하게, 거리의 제곱에 반비례한다." 이것은 유명한, 힘이 거리의 역제곱에 비례한다는 이론이에요. 그런 공식을 추론하는 데는 비록 단순하지만 타당한 이유가 있습니다.

 

 

구의 표면적은 반지름이 커질수록 그 제곱에 비례해 함께 커집니다. 만약 태양에서 발생하는 것들이 모든 방향으로 퍼져나간다고 생각해보면, 거리가 멀어질수록 그 영향은 더 넓은 면적에 나누어 퍼지게 되겠죠. 실제로 빛이 이런 방식으로 약해지기 때문에, 불리오는 중력도 같은 원리를 따를 것이라고 예상했던 것입니다.

 

어쨌든 시계의 공학자는 수학적 근거와 명확한 증명 없이, 단지 “인력은 거리의 제곱에 반비례할 수 있다”는 가능성만을 제시했을 뿐이었습니다. 반면 뉴턴은 그 생각을 실제 수학으로 풀어내어 중력 법칙을 정립했고, 이를 통해 천체의 움직임까지 설명해 냈지요. 단순한 가설에서 머물렀던 생각을 하나의 법칙으로 완성해 낸 사람은 결국 뉴턴이었고, 그래서 과학계 역시 그의 손을 들어주었습니다.

 

너의 이름은, 로버트 훅

 

그 시계의 공학자는 이름하여, 로버트 훅. 시계의 핵심 요소는 태엽이기 때문에 훅은 용수철을 가지고 실험을 했어요. 그리고 이 연구에서 탄성력의 법칙, 훅의 법칙을 발견했습니다. 하지만 훅은 자신의 발견을 공개하길 꺼렸습니다. 자칫 경쟁 관계에 있는 시계 공학자들이 정확한 시계를 만들까 봐 염려해서였죠.

 

내가 더 멀리 보았다면, 그것은 내가 거인들의 어깨 위에 서 있었기 때문이다.

 

뉴턴의 겸손을 상징하는 문장으로 널리 알려진 말이죠. 사실은 로버트 훅에게 보낸 편지 속에 적힌 문장이었습니다. 이 표현을 두고 허리가 구부러지고 키가 작아 거인과는 거리가 먼 훅을 의도적으로 폄하했다는 등 여러 해석이 존재했지만, 한 가지 사실만은 분명해요. 뉴턴은 혼자서 그 자리에 오른 사람이 아니었다는 사실입니다.

 

훅은 자신의 아이디어가 경쟁자들에게 이용될까 두려워 공유를 꺼렸고, 결국 그의 이름은 다른 발견들 속에 희미하게 묻혀버리고 말았습니다. 반면 뉴턴은 지식이란 혼자 움켜쥐는 것이 아니라, 서로 이어지고 축적될 때 비로소 힘을 가진다는 것을 알고 있었죠. 뉴턴이 중력 법칙을 완성할 수 있었던 이유는, 이전 세대의 생각을 기꺼이 받아들이고 연결했기 때문이었어요. 관찰과 가설, 시행착오와 논쟁까지 그 모든 시간의 흔적은 뉴턴에게 있어 더 멀리 바라볼 수 있는 시간의 디딤돌이었습니다. 

 

https://www.youtube.com/watch?v=Di4iQ0xLGhc&list=RDDi4iQ0xLGhc&start_radio=1

 

호랑이는 죽어서 가죽을 남기고, 사람은 죽어서 이름을 남긴다.

 

영화 '너의 이름은'에서 두 주인공이 시간을 넘어 사랑에 닿을 수 있었던 이유는, 서로의 이름이 잊히지 않는 의미로 마음속에 남아 있었기 때문입니다. 물리학의 역사도 크게 다르지 않아요. 뉴턴이라는 이름이 오늘까지 선명하게 남은 이유는 단순히 그가 비범한 재능을 가졌기 때문만은 아닙니다. 그는 앞선 세대가 남긴 생각을 잊지 않았고, 그 위에 자신의 사유를 더해 시간을 넘어 이어지는 지식의 흐름을 만들었어요. 그는 혼자가 아닌, 축적된 지혜 위에서 더 멀리 바라본 사람이었습니다. 반면 훅은 자신의 연구와 아이디어가 다른 이들에게 이용될 것을 두려워했고, 그 생각들을 세상과 나누기를 주저했습니다. 결국 그의 이름은 과학의 거대한 흐름 속에서 점차 희미해졌고, 남기고자 했던 의미 또한 함께 잊혀갔어요. 이 차이는 단지 실력의 문제가 아니라, 지식을 공유할 것인가, 아니면 움켜쥐고 지킬 것인가의 선택에서 비롯된 것이었을지도 모릅니다.

 

 

힘이 물체와 상호 작용하며 에너지가 보존되듯, 공유와 협업이 상호 작용할 때 개인과 문명의 발전은 끊어지지 않고 이어집니다. 우리가 남기는 생각은, 누군가의 출발점이 됩니다. 너의 이름은 OST를 들으며, 오늘도 물리를 통해 인생을 배웁니다.

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