세상에는 그자리에 꿈쩍도 안하고 그대로 있는 물체도 많이 있습니다. 하지만 거대한 산도 긴 세월이 흐르면서 조금씩 깍여나가 모양도 바뀝니다.
그렇게 오랜 시간을 기다리지 않더라도 지금 당장도 움직이는 물체들을 많이 볼 수 있습니다.
수독 꼭지 끝에 매달린 물방울은 결국 아래쪽 방향으로 직선을 그리면서 움직입니다.
농구공을 골대로 던지면 포물선(拋物線)을 그리면서 날아갑니다.
> 수학시간에 포물선에 대해서 여러가지를 배웠겠지만 기본적인 말 뜻을 살펴보면 포물선의 포자는 던질 포(拋)자입니다. 물체를 던지면 날아가면서 그리는 선이 포물선입니다.
밤에 별을 가만히 바라보면 어떻게 움직일까요? ( 요즘 도시는 너무 밝아 별을 보기 어렵습니다. 어쩌면 도시에서 태어난 분은 직접 별을 본 적이 없는 사람도 있지 않을까란 생가도 듭니다. ) 별들은 당장은 그자리에 그대로 있는 것 처럼 보이지만 몇시간 이상 바라보면 별이 움직인다는 것을 알 수 있습니다.
사진찍을 때 특별한 기술을 이용하면 시간에 따라 별이 움직인 궤적을 예쁘게 찍을 수도 있습니다.
이런 사진처럼 북극성이 있는 쪽을 찍어보면 별들의 움직임은 원을 그리고 있는게 확실합니다.
물론 어떤 물체는 사람이 조정하는 대로 움직이기도 합니다.
사람이 직접 조정하는 물체가 어떻게 움직이는 것인지는 사람 마음에 따른다고 하더라도, 그렇지 않은 물체들은 왜 그렇게 움직이고 있을까요?
물론 물방울이 직선으로 떨어지고, 농구공이 포물선을 그리며, 별이 원운동을 하도록 되어있다고 생각할 수도 있습니다. 마치 사람의 마음처럼 자연도 그런 마음이 있어서 그렇게 움직인다고 설명한다고 한들 누가 틀렸다고 증명할 수 있을까요?
자연의 한자어는 自然입니다. 저절로 그렇게 되어야 한다는 의미를 담고 있습니다. 그런 자연도 어떤 규칙이 있을 것이라고 아주 오래 전 부터 생각하고 탐구해왔습니다. 그중에서도 물체는 어떤 규칙을 따라 움직이는지를 알아 보는 것이 역학 이라는 분야의 과제입니다.
여러분은 어떤 규칙이 있다고 생각하나요?
아주 옛날 서양 사람들은 모든 물체는 가만히 놓아 두면 원운동을 할 것이라고 믿었다고 합니다. 그래서, 하늘에 움직이는 별들이 원운동하는 것이라고 생각했다고 합니다. 그럼, 물방울이 직선으로 떨어지는 것, 농구공이 포물선으로 움직이는 것은 어떻게 설명했을까요? 사실 저도 잘 모릅니다. 여기서 이야기하고자 하는 것은 여러분도 자기 나름대로 설명법이 있을 것입다. 그런 설명법들이 잘 맞지 않는 부분도 있을 것이며, 그런 부분을 고치다보면서 여러 생각들의 변화를 거쳐 왔습니다. 무려 수천년간 수만명의 사람들이 생각을 하고 고치고 정리해 왔습니다. 여러분도 그런 나름 대로의 생각을 앞뒤가 잘 맞도록 정리하고 다듬는게 필요하지만, 기왕이면 이미 잘 알고 있는 것은 배우는 게 더 빠르지 않을까요? 그렇다고 그냥 듣고 따라한다고 그 오래기간동안 배웠던 것을 한 번에 배울 수는 없을 것입니다. 내 생각이 무엇이 문제인지 잘 확인하지 않는다면 내가 서로 동시에 맞을 수 없는 여러 생각도 같이 하고 있을 수도 있습니다.
물리가 어렵게 느껴지시나요? 다른 어떤 과목보다도 아주 많은 사람들의 생각이 발전한 아주 오래된 과목입니다. 그 만큼 내가 가진 틀린 생각을 잘 지적할 수 있는 학문이란 뜻이기도 합니다. 너무 기죽을 필요는 없습니다. 처음부터 다 알고 있는 사람이 없으며 모두 태어나서 배운 것들입니다. 100년 전의 가장 훌륭한 물리학자도 지금 보기에는 아주 틀린 생각을 많이 하고 있었습니다. 지금의 물리학의 생각들이 앞으로 100년 후의 사람들이 보기에는 아주 틀린 생각일 수 있습니다. 우리는 그렇게 조금씩 배워나가는 것이고 인류는 그렇게 조금씩 발전해 나가는 것입니다.
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