닮고 싶은 창의융합 인재 ⑨ 뉴턴
김형진 글, 민재회 그림, 손영운 기획 / 와이즈만 영재교육연구소 감수
와이즈만 BOOKs
물리, 천문, 수학, 연금술, 행정까지...
뉴턴 하면 사과 만유인력의 법칙만 떠오르는 정2맘
과학 좀 하는 쩡양은 그래도 관성의 법칙 포함 3가지 운동의 법칙을 이야기하네요.
닮고 싶은 창의융합 인재 시리즈 너무나 좋아하는 시리즈고 1권 레오나르도 다빈치부터 다 만나보았지만
뉴턴이 가장 어려웠어요(?) 물리부터 천문, 수학, 연금술 정말이지 하나하나 줄그어가면서 다시 읽고 또 읽고 ㅋㅋㅋ
고등학교 때 배웠던 지구과학과 수학, 물리다 나왔다는요.
책 읽으며 뉴턴에 대해서 다시 생각하게 되고 정말이지 다시 이런 인재가 있을까 싶은 생각도 들었답니다.
쩡양은 자꾸 옆에서 아인슈타인과 뉴턴 중 누가 더 아이큐가 높냐고 질문하네요.
뉴턴과 아인슈타인은 살았던 시대가 달랐다고 둘 다 뛰어난 과학자!
쉽게 설명하면 뉴턴이 할머니 때의 최고의 과학자라면 아인슈타인은 쩡양 시대의 최고의 과학자 그런 차이라고 설명했네요.
정2맘의 생각이지만 정말 뉴턴과 아인슈타인 누가 더 아이큐가 높고 훌륭한 과학자라고 감히 비교해서 이야기할 수 있을까요???
닭이 먼저냐 달걀이 먼저나 하는 차이가 아닐까 싶네요^^
허준의 동의보감을 편찬하고 정두원이 서양 서적과 기구를 처음 소개하던 시기에 태어난 뉴턴
영국 내란과 유럽의 페스트, 시민혁명인 명예혁명을 거처 7년 전쟁까지 겪었답니다.
부유한 집안에서 태어났지만 뉴턴이 태어나기 두 달 전에 이미 아버지는 돌아가시고,
세 살 무렵 엄마는 재혼을 하셔 뉴턴의 곁을 떠났다가 7년 후 이복동생들을 데리고 다시 돌아오시죠.
이런 상처가 뉴턴에겐 자신의 내면을 들여다보고, 상상에 빠지는 습관을 가지게 했답니다.
인문학적 상상력과 독서에 관한 이야기들은 닮고 싶은 창의 융합인재들의 공통 점이었죠.
뉴턴도 책을 좋아했고, 책에 나온 내용을 실험으로 확인하고, 실생활에 응용했답니다.
바람의 등지고 뛰면 훨씬 멀리 뛸 수 있다는 사실을 알고 친구들과 멀리뛰기 내기를 하고,
물레방앗간 공사 현정을 보며 생각해낸 생쥐가 돌리는 물레방아 모형을 완성하고,
어떤 모양의 연이 더 오래 떠 있는지 알아보는 실험,
해시계를 직접 만들기까지...
친구들에게 무시당하기 싫어서 밤낮으로 공부해 성적을 올리는 모습에서도 뉴턴의 열정을 엿볼 수 있었답니다.
아들이 농지와 가축들을 돌보며 지주로 살아가길 원했던 뉴턴의 어머니
킹즈 스쿨 교장선생님의 덕분에 다시 학업 시작할 수 있었답니다.
직접 사비까지 털어서 뉴턴의 가능성을 높이 사셨던 교장 선생님
이런 훌륭한 스승이 있었기에 뉴턴이 탄생할 수 있었던 것 같아요.
만약 그때 농사를 지으며 지주로서의 삶을 살아갔다면...
생각하기도 싫네요 ㅋㅋㅋ
어머니의 지원이 거의 없어 케임브리지 근로 학생으로 생활을 시작한 뉴턴
뉴턴에게는 어린 시절부터 노트에 자기 생각을 적어두는 일명 생각의 샘이 있었답니다.
메모하는 습관 또한 융합인재들에게서 흔히 볼 수 있는 습관들이죠.
대학에서는 자연 철학에 눈을 떠 "플라톤은 내 친구다. 아리스토텔레스도 내 친구다. 하지만 진리야말로 누구보다 소중한 내 친구다."
생각을 노트에 자연 철학에 대한 내용이 채워지고 있었답니다.
패스트로 인해 고향으로 돌아오게 된 뉴턴은 사과나무 아래에서
"왜 사과는 항상 땅으로 떨어지는 걸까?
왜 사과는 옆이나 위로 가지 않고 언제나 지구 중심으로 향하는 거지?
엉뚱한 궁금증과 갑작스러운 의문...
사과가 나무에서 떨어지는 현상, 달이 지구 주위를 도는 현상이 모두 같은 힘
만유인력 - 만물에 존재하는 끌어당기는 힘
새로운 이론이나 자연법칙을 연구할 때면 언제나 객관적인 판단 기준이 될 수 있는 '실험'이나 '수학적 증명'을 이용했던 뉴턴
실험으로 증명할 수 없었던 천체의 움직은 수학적으로 증명을 하지요.
중력의 세기가 물체 중심 사이의 거리에 제곱에 반비례한다는 가정으로 케플러의 법칙을 유도하는데 성공한답니다.
두 물체의 사이의 거리가 2배가 되면 그 사이에 작용하는 중력은 ¼로 줄어들고,
그 거리가 3배가 되면 그 사이에 작용하는 중력은 1/9로 줄어든다는 거죠.
뉴턴의 운동 제1법칙인 관성의 법칙
뉴턴의 운동 제2법칙인 가속도의 법칙
뉴턴의 운동 제3법칙인 작용 반작용의 법칙
쩡양이 평상시 달리던 버스가 멈추면 어떻게 될까라는 질문과 함께 자주 이야기했던 관성의 법칙
역시 뉴턴의 운동 법칙이었죠.
쩡양도 잘 알고 있는 과학자인 뉴턴
정말이지 고등학교 때 배웠던 과학 과목의 내용들이 다 들어있어서 읽으면서 이게 위인전이 맞나 싶었답니다 ㅋㅋㅋ
지구의 자전축이 팽이 축의 끝부분처럼 원을 그리며 빙그르르 도는 현상인 세차 운동
행성의 모양이 극반지름에 비해 적도 반지름이 조금 더 큰 회전 타원체 모양
밀물과 썰물이 태양과 달의 인력에 의해 일어나는 현상
배웠던 내용인데도 어렵다는요 ㅋㅋㅋ
만유인력과 물체의 운동에 대한 연구 결과를 모아 발간한 프린키피아를 왜 어럽다고 사람들이 투덜 거렸는지 알 것 같았어요.
자신의 연구 결과를 다른 사람들이 비판할 수 없도록 완벽을 추구했던 뉴턴
'수학적으로 증명된 이론에는 그 누구도 반록을 제기할 수 없지."
이러한 뉴턴의 생각은 뉴턴에게 수학자라는 호칭도 안겨주게 되지요.
"뉴턴은 남의 가르침 없이도 그 부분을 완벽하게 이해할 때까지 다시 읽고 공부하기를 반복했습니다."
뉴턴의 유대한 업적 속에는 뉴턴의 엄청난 노력이 담겨 있었음을 알 수 있는 것 같아요.
그냥 이루어지는 것은 하나도 없음을 다시 한 번 느끼네요...
값싼 금속을 금과 은 같은 귀금속으로 바꾸는 기술인 연금술
그런 연금술과 물질의 성질에도 관심을 가지고 연구했던 이성 시대의 마지막 마법사인 뉴턴
프리즘을 이용해 데카르트의 책 내용을 확인하고자 하는 뉴턴
책의 이론을 그냥 받아들이는 적이 없었던 뉴턴은 책의 내용에 대해 다시 생각해 보고, 가능하면 실험도 해 보았답니다.
방을 어둡게 만들고 커튼에 3mm 정도의 동그란 구멍을 뚫어 구멍을 통해 들어온 빛을 프리즘에 통과시켜 무지갯빛을 확인한답니다.
색깔마다 꺾이는 각도 즉 굴절률이 달라 길쭉한 띠 모양의 스펙트럼이 나타난 거죠.
빛의 본질을 파헤치기 위해 프리즘으로 무려 100가지 실험을 계획하고 실행했답니다.
결국 결정적인 실험으로 프리즘이 빛의 색깔을 변형시킨다는 데카르트의 생각이 잘못된 거였음을 알게 되죠.
눈에 보이지 않는 빛의 또 다른 성질을 밝혀낼 수 있을지 모른다는 생각에 태양빛을 직접 바라보기도 하고
눈동자의 모양에 따라 물체의 모양과 색이 어떻게 달라지는지 궁금해
눈동자의 모양을 바꾸기 위해 눈과 뼈 사이에 무딘 바늘을 집어넣기까지...
아무도 시도해 보지 않았던 문제를 끝까지 해결하고 싶다는 열망과 열정은 높이 사야 함에 분명하지만
자기 몸을 상하게까지 하면서 위험하고 무모한 실험을 하던 모습은 절대 따라 해서는 안될 거 같아요...
한편으로 이런 뉴턴이 너무나 안타까웠답니다.
인간으로써 본인의 삶도 중요하고 사랑받아 마땅한데...
아버지와 어머니의 사랑을 받지 못하고 자란 뉴턴의 감정적인 상처가
이런 집착과 무모함을 갖게 한 게 아닌가 하는 생각도 들었어요.
페스트의 소멸로 케임브리지로 다시 돌아온 뉴턴은 수학과 석좌 교수에 임명되어 강의를 하던 중에도
빛에 대한 연구도 계속하였답니다.
렌즈에서 각기 다르게 굴절된 빛들은 무지개처럼 어른거리는 상을 만드는 색 수차 현상을 극복하기 위해 렌즈 대신 거울을 사용해
거울을 이용한 망원경인 반사 망원경을 만든답니다.
이때 연금술사 오목거울을 제작한답니다.
모든 학문은 통한다!라는 말이 떠오르는 부분이었어요.
뉴턴은 40년간의 빛에 대한 연구 결과를 담은 논문집인 광학도 출간하지요.
자신의 논문의 내용의 반박 때문에 화가 나기도 했던 뉴턴
자신과 학문적 견해가 다른 사람과의 많은 갈등 또한 한발 물러서서 타협하기보다
자신의 실험을 믿고 소신껏 밀어붙이는 스타일이었던 뉴턴
이런 뉴턴의 모습도 조금은 안쓰러웠네요. 위에서 언급했듯이 외롭고 힘든 시절을 겪었던 탓이 아닌가 싶기도 하고요.
하원의원과 조폐국 감사 자리를 엮임 하는 뉴턴
은화의 부적과 크고 위조 화폐의 문제로 화폐 개주 사업까지 성공적으로 이끌어내는 건 물론이고 화폐 위조범까지 잡아낸답니다.
조폐국 국장까지 위회 활동을 정리하고 과학 분야로 돌아온 뉴턴은 어려움을 겪고 있던 왕립학회 회장으로 선출되어
20년간 강력하게 왕립학회를 이끌어 나갔답니다.
정말이지 그의 상상력과 끊임없는 노력들 덕분에 오늘날의 과학이 꽃피울 수 있지 않았나 싶네요.
쩡양에게 과학 교과서로도 손색이 없는 닮고 싶은 창의융합 인재 뉴턴이었답니다.
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