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8삭 동이와 사과
근대 과학의 아버지
“내가 추구해야할 진리가 넓은 바다라면 난 아직 그 해안에서 조개껍데기를 줍는 어린아이에 불과하다.”
“내가 더 멀리 보았다면, 그것은 거인들의 어깨위에 올라섰기 때문이다.”
근대 과학의 아버지 아이작 뉴턴.
뉴턴이 살아온 인생 속에서 인류에게 남긴 수많은 업적들을 본다면 그를 위대한 인물이라 칭찬하지 않을 사람은 아마도 없을 것이다.
자신의 위치를 다른 사람들의 도움으로 돌렸던 겸손한 그의 행동 철학을 보더라도 그가 얼마나 큰 그릇 이었나를 짐작하고도 남음이 있다.
그러한 아이작 뉴턴은 1643년 1월 4일 영국의 울즈돕에서 태어났다.
온 세상이 하얀 은빛의 세계로 뒤덮여 있었고, 나무들의 가지마다 피어오른 탐스러운 꽃눈에 지나가는 사람들마다 탄성과 환호성을 아끼지 않았던 그해 겨울, 가난한 소지주의 외아들로 태어났다.
크리스마스가 지나지 얼마 되지 않은 탓에 거리는 아직 치우지 않은 트리들로 가득했고, 사람들도 들뜬 듯 유쾌한 표정들로 거리를 오갔다.
그러나, 마을에서 떨어져있던 뉴턴의 집은 기쁨보다는 여인의 작은 울먹임이 벌어진 창틈의 빛 사이로 흘러나왔다.
“어쩌지요? 우리 아가...”
“너무 허약하고 작아. 오늘밤도 넘기기 힘들 것 같으이... 게다가 2달이나 일찍 나왔으니...”
“할머니... 흑...흑...”
뉴턴은 처음부터 부모님들의 걱정 속에서 세상과 마주대했다.
엄마의 뱃속에서 열 달을 있어야 하는데도, 여덟 달만에 세상의 문을 박차고 나왔다. 그의 몸무게는 보통 아기들의 3분의 이도 안됐고, 영양이 부족한 탓에 핏기도 없었다.
“할머니, 아기가 울지 않아요.”
“찰싹. 찰싹.”
산파 할머니가 엉덩이를 세차게 때린 후에야 겨우 울음을 터뜨렸던 아이작 뉴턴. 그 누가 뉴턴의 어린 시절을 보며, 그가 앞으로 위대한 과학자가 될 것이라 상상할 수 있을까?
“뉴턴! 도대체 어디에 있는 거니?”
“엄마, 저 여기 있어요.”
붉은 태양이 대지로 내리감고, 세상은 빨간 물감을 들인 듯 온통 노을빛으로 가득 차 있던 8월의 오후.
뉴턴은 어느새 15세의 어엿한 소년이 되어 있었다.
“뉴턴, 엄마의 일을 도와주지 지금 뭐하는 거니?”
“엄마, 이거 봐요. 멋지지 않아요? 이게 해시계라는 건데요, 이 그림자를 보면 지금이 몇 시 인줄 알 수 있어요.”
“뉴턴, 지금 우리 형편엔 게으름을 피워서는 안돼. 솔직히 너의 수업료도 엄마는 벅차다. 뉴턴, 네가 엄마의 일을 조금 더 열심히 도와주면 좋겠구나.”
“......”
뉴턴이 성장했던 1658년은 뉴턴에게 있어선 좀처럼 회복의 기미가 보이지 않는 암울의 기간이었다.
뉴턴이 2살 때, 아버지가 죽었고 많지 않았던 집안의 재산은 급속도로 줄어들었다. 더군다나 어린 뉴턴을 두고 그의 어머니는 재혼을 했고, 그 뒤부터 뉴턴은 그의 어머니와 떨어져 살아야했다.
그 뒤 뉴턴이 어머니의 곁으로 돌아왔을 때는 이미 집안에 남아있는 거라곤 먼지뿐이었다.
뉴턴은 어머니의 일손을 도와야 했고 소여물과 염소의 똥, 오리들의 요란스러운 꽥꽥거림과 싸워야 했다.
이렇게 어린 시절의 뉴턴에게서 우리가 알고 있는 위대한 ‘근대 과학의 아버지’라는 이미지는 찾아보기 힘들었다.
그는 극히 평범한 학생이었다.
공부보다는 일을 해야 했으므로 반에서의 성적은 늘 밑바닥이었고, 장난 잘 치고 선생님의 잔소리를 듣기 싫어하는 그런 학생이었다.
“누구니? 도대체 누가 오리들의 꽁무니를 엮어 놓은 거야!”
“선생님, 뉴턴이 그랬어요.”
“맞아요. 저도 보았어요.”
“저도요...”
“뉴턴! 아이작 뉴턴!”
햇살의 따사로움을 안으며 뉴턴이 부시시한 눈을 떴을 땐 선생님은 언제나 참을 수 없는 분노로 가득 찬 얼굴로 뉴턴을 노려보고 있었다.
“아! 오리요? 길을 잃을까봐서요. 엄마 오리가 걱정... 그래서...”
“뉴턴!”
뉴턴은 늘 얼토당토않은 엉뚱한 대답으로 선생님을 당황시켰다. 하지만, 그런 뉴턴도 유독 관심 있게 생각하고 재미있어 하는 것이 있었다.
그는 늘 무언가를 만지작거린 후에는 멋진 물건들을 만들어 냈다.
그리고, 그의 마을의 산과 들을 둘러 다니며 여러 종류의 풀과 꽃, 곤충들을 모았다.
형제가 없는 뉴턴으로써는 자연이 형제였고, 친구이자, 아버지였다.
드디어 대학에 입학
세월이 흘렀고, 뉴턴도 18세의 청년이 되었다. 이제 뉴턴도 자신이 가야할 길을 선택해야 하는 갈림길에 서게 되었다.
어머니를 도와 농부가 될 것인가, 아니면 대학에 들어가 공부를 계속 할 것인가의 선택을 해야 했다.
뉴턴의 어머니는 뉴턴이 자신의 곁에 남아, 농사를 짓길 원했고 뉴턴은 공부에 대한 욕심이 끓어오르고 있었다.
“어머니! 대학에서 공부한 후, 제 분야의 길을 열고 싶어요. 전 훌륭한 학자가 되고 싶어요.”
“뉴턴, 엄마의 곁에 남아 있어라. 난 너무 외롭다.”
뉴턴의 어머니는 쉽게 허락하지 않았다. 집안의 경제 사정도 넉넉하지 않았고, 더욱이 노년의 길에 들어선 그녀는 외로웠다.
하지만, 뉴턴의 공부에 대한 욕심은 수그러들지 않았다.
안타까운 마음이 어머니에게 향했지만 자신을 위해 응원군을 찾아야 했고, 평소 가깝게 지내던 외삼촌을 설득했다.
그런 후에야, 뉴턴은 대학에 입학하는 것을 허락받을 수 있었다.
안타까운 휴학
뉴턴의 대학에서의 생활은 잠재해있던 그의 천재성과 명석함이 빛을 발하던 기간이었다.
하지만, 그는 곧 그의 어머니가 있는 울즈돕으로 돌아가야만 했다.
그것은 갑자기 퍼진 페스트로 인해 사람들이 처참하게 죽어갔고, 두려움 속에서 떨어야 했기 때문이었다.
그 상황 속에서 학교라고 잘 운영되기는 힘들었다.
그 당시(1665년)의 페스트를 가리켜 사람들은 하늘이 내린 벌이라고 부르고 있었다.
‘천벌’페스트는 나약한 인간에게는 치명적이고, 두려운 존재였다.
어떤 치료법이나 치료제도 없었다.
하는 수 없이 집으로 돌아가는 뉴턴의 발걸음은 무겁기만 했다.
그러나, 사실 이시기-뉴턴이 집으로 돌아와 쉬던 이 18개월- 에 뉴턴은 그의 평생을 걸쳐 이룩하게 될 수많은 찬란한 법칙들과 발명들을 발견하기에 이른다.
아마도 집터에 기둥을 세우기 위해 초석을 세우는 그런 시기라고해도 과언이 아닐 것이다.
만유인력의 법칙 발견
들판은 녹색의 물결이 가득했고, 산은 붉고 노란빛의 옷을 갈아입던 1666년의 가을.
하늘은 파란빛이 가득해 드높아 보였고, 구름한점 찾아보기 힘들었다.
뉴턴은 시골 마을의 한가로움과 평온함 속에 젖어 푸른 잔디밭에 드러누웠다.
그의 머리위로 탐스럽게 익은 사과가 주렁주렁 매달린 사과나무가 우뚝 솟아 서 있었다.
붉게 익은 사과는 누가 보아도 한번은 침을 삼킬 정도로 먹음직스러워 보였다.
‘아, 맛있겠다. 저 기름진 붉은 빛을 보라고...’
멍하니 사과를 바라보던 뉴턴은 이내 책을 집어 들었다.
“툭...”
순간, 뉴턴이 여지 것 바라보던 사과가 한개 들판위로 떨어져 가볍게 구른 후 멈췄다.
‘어? 사과가 떨어졌네. 하느님이 내가 사과를 먹고 싶어 했다는 것을 아신 것일까?’
뉴턴은 떨어진 사과를 집어 든 후, 옷 위에다 가볍게 문지르기 시작했다.
사과의 표면은 금세 반짝거리며 광이 났다.
“자, 그럼 한입 베어 물고... 아!”
뉴턴은 깨물던 사과를 빼어낸 후, 한참동안 들여다보다 사과나무를 올려다보았다.
‘그래! 그거야!... 아!’
이렇게 만유인력의 법칙이 발견된 일화는 우리가 모두 알고 있는 것이다.
그밖에도 미적분법, 혜성의 궤도, 조석이론, 빛의 성질 등 수많은 연구의 시작을 위한 토대를 쌓아갔다.
어느덧 시간이 흘렀고, 페스트로의 공포로부터 회복되면서 하나 둘 도시를 떠났던 사람들이 돌아가기 시작했고, 뉴턴이 다니던 케임브리지 대학도 굳게 닫혀있던 학교의 문을 열었다.
개교 소식이 들리자, 뉴턴도 서둘러 학교로 돌아갔다. 그동안 발견한 법칙들의 이론의 토대를 닦고 연구를 위해서 이기도 했지만, 그동안 잠들어있던 그의 놀랄만한 학구열이 불타고 있었기 때문이었다.
그는 보기와 달리 일에 대한 집착력이 강한 청년이었다.
이런 뉴턴을 관심 있게 바라보며, 그의 후원을 아끼지 않았던 이가 뉴턴의 스승 베로우였다.
“내 인생에 있어서 가장 성공적이던 때는 스승 베로우를 만났던 해이다. 그는 나의 재능과 능력을 인정했고, 격려를 아끼지 않았던 나의 귀한 정신적 지주였다.”
뉴턴은 자신의 인생에 도움을 주었던 사람을 그의 어머니나 삼촌보다도 그의 스승 베로우임을 밝혔고, 사실 뉴턴도 베로우를 아버지처럼 따르며 의지하고 있었다.
Ⅴ
“선생님, 베로우 선생님!”
뉴턴은 석간신문을 쥐어 잡은 채 정신없이 스승 베로우의 연구실 문을 두드렸다. 하지만, 베로우의 방안에서는 인기척을 느낄 수 없었다.
“선생님, 저 뉴턴이예요. 급한 일입니다.”
그제 서야 방문이 빼꼼이 열리며 작은 틈이 나타나기 시작했다.
“응? 자네 웬일인가?”
“이거 보세요. 라이프니츠가 미분법을 발견했대요. 신문에서 크게 보도하고 있어요.”
“미분법.”
“예, 제가 저번에 선생님께 말씀드렸던...”
“이런... 세상에. 자네 한발 늦었군. 그래도 지금이라고 발표해야지 않겠나?”
“예. 그런데...”
“무슨 일이지?”
“증인이 없어요. 선생님 밖에는... 그때 선생님께만 말씀드리고 말아서...”
“그래, 조금은 불리하겠지만 그래도 싸워는 봐야지.”
세상은 어둠의 빛으로 점점 물들어 갔고, 사람들이 저마다 자신의 집으로 발걸음을 옮기던 그때, 뉴턴은 스승 베로우의 방문을 세차게 두드렸다.
그것은 자신이 울즈돕에서 머물 때 이미 발견했던 미분법을 독일인인 라이프니츠가 학교에 발표한 기사 때문 이었다.
이후부터 뉴턴과 라이프니츠의 웃지못할 논쟁이 시작되었다.
어쨌건 발표를 하지 않았을 뿐 뉴턴은 이미 20세의 어린나이에 미분법을 발견했고, 그 사실을 그의 스승에게만 알렸다.
라이프니츠와 뉴턴의 싸움은 날이 더할수록 거세어갔고, 사람들의 시선 또한 달갑지만은 않았다.
“말이야 바른 말이지. 학자면 학자답게 듬직하고 우직한 맛이 있어야지. 이런 인기만 생각하는 짐승 같으니...”
“아, 그래도 누가 먼저 발견했느냐 하는 것은 중요한 일이지. 나중에 역사가들에 의해 기록될 일인데...”
“그렇지만 저건 너무 심하지 않아요. 마치 붉은 고기 덩어리 하나를 두고 두 마리의 이리가 물어뜯고 있는 것 같다고요.”
주위의 시선은 뉴턴과 라이프니츠의 싸움을 두 가지 견해로 바라보았고, 누가 이 싸움에서 이기느냐 하는 것이 커다란 관심거리가 되어가고 있었다.
하지만, 둘의 싸움은 해가 바뀌어도 계속되었고 오랜 시간 은 사람들로 하여금 둘의 싸움을 잊게 만들었다.
오늘날, 미분법은 물리학에서는 뉴턴을 수학에서는 라이프니츠를 각각 높이 평가하고 있다.
그들의 독립된 분야를 자연스럽게 인정하려는 보기 좋은 예의 하나이다.
라이프니츠와의 사건이 있은 후, 뉴턴은 정신적으로나 육체적으로 많은 고뇌에 쌓이게 되었다.
“후우... 정말 신물이 난다. 연구라는 것... 내가 무슨 업적을 남겨놓았다 라는 것이 내가 연구하며 흘린 땀방울보다 더 중요하다니...”
일종의 권태였다. 뉴턴은 자신도 모르는 사이에 연구에 대한 열정을 잃어가고 있었다.
‘프랑키피아’의 집필
“계십니까? 뉴턴 선생님.”
“누구시오?”
맑은 햇살이 눈부시게 부서지며 작은 물보라를 일으키던 1684년 5월의 아침 뉴턴은 낯선 신사의 방문을 받게 되었다. 언뜻 보기에 말끔하게 맨 넥타이라든가 깊게 눌러쓴 중절모가 멋있게 보이는 신사였다.
“무슨 일이지요. 처음 뵙는 분인 것 같은데...”
“안녕하십니까? 전 헬리라는 사람입니다.”
“헬리?...”
“행성을 관찰하지요. 남들이 과학자라고도 하지요.”
“이런... 제가 실례를 했군요. 그런데 무슨 일이지요.”
“뉴턴 선생님. 전 며칠 전 제 동료들과 토의를 했습니다. 태양이 행성들의 운동에 영향을 준다는 것은 이미 케플러 이래로 알려진 사실이지만, 그것을 증명할 길이 없습니다. 그래서 저와 제 동료들은 일주일에 한번씩 모임을 갖고 그에 관한 연구를 토의하곤 했습니다.”
“......”
뉴턴은 헬리라는 청년의 이야기를 주의 깊게 듣고 있었다.
“그래서 저희들은 행성이 태양의 주위인 그 길을 벗어나지 않고 계속 붙어있게 하는 힘은 거리의 제곱에 비례한다는 가설을 세우게 되었습니다.”
“그래요? 놀랍군요. 그런데 문제가 뭡니까?”
“문제는 행성이 머무르는 힘이 아니 예요. 선생님, 만약 중력이 거리의 제곱과 비례한다면 행성은 어떤 길을 따라서 움직이게 될까요?”
“타원 입니다.”
“예? 선... 선생님. 어떻게 그걸 아셨습니까?”
“예전에 계산해 본 일이 있어요. 내가 제대로 기억하고 있다면 헬리씨가 물어온 중력이 거리의 제곱에 따를 경우 타원이 나옵니다.”
“사실입니까? 그렇다면... 선생님, 그 계산노트를 빌려 주실 수 있습니까?”
“그러지요. 며칠 뒤에 댁의 연구실로 보내드리겠습니다,”
뉴턴이 아무런 의심 없이 단호히, 힘 있게 대답했던 타원. 뉴턴의 대답으로 천체운동의 법칙에 관한 사람들의 궁금증은 하나하나 풀리기 시작했다.
그런 일이 있은 후, 뉴턴과 헬리의 만남은 점점 늘었다.
연구에 관한 토의, 한 잔의 따뜻한 차, 인생의 상담. 그 어떤 형태이든 뉴턴과 헬리는 새로운 우정의 싹을 틔웠다.
뉴턴이 그의 연구의 결과를 총망라한 대사전 ‘프랑키피아’를 집필한것도 이 시기이다.
핼리의 강력한 설득도 있었지만, 뉴턴도 자신의 흔적을 남기고 싶었다.
그래서 18개월이라는 어떻게 보면 길고 또 어찌 보면 짧은 그 시간동안 3부에 걸친 그의 ‘프링키피아’를 완성할 후 있었다.
그의 집중력이 얼마나 대단했던가를 알 수 있는 한 예가 있다.
그것은 얼마나 오랜 시간동안 꿈적하지 않고 딱딱한 의자에 앉아 있었던지 그의 엉덩이는 욕창이 생겨 짓무르기 시작해 꽤 오랜 시간을 고생했다는 이야기가 있다.
정말 뉴턴의 정신력은 놀랄만한 것이었다.
식사를 거르는 것은 자주 있는 일이었고, 심한 경우는 시간과 날짜를 잊어버리고 지내기 일쑤였다.
어쨌거나 이런 힘든 과정 속에서 1687년 무덥던 그해 여름, 그의 ‘프링키피아’가 완성된 것이었다.
‘프링키피아’에는 관성의 법칙, 작용 반작용, 그리고 만유인력의 법칙 등 역학의 일반적 법칙에서부터 가장 저항을 적게 받는 배의 유선형 모양에 관해서도 언급하고 있다.
더군다나 그 누구도 쉽게 해오지 못했던 태양과 지구의 질량을 밝히고, 둘로 나뉘어졌던 하늘과 땅을 한가지의 이론에 통합하게 되었다.
그의 나이 60도 채 되지 않은 54세의 일이었다.
그가 죽기까지 그의 명성과 인기는 대단했다. 하지만 이런 뉴턴도 사랑하는 사람에게 버림받는 고뇌 때문에 평생을 독신으로 산, 지극히 평범한 인간으로써의 삶도 찾아볼 수 있다.
뉴턴이 이 세상에 남긴 수많은 흔적들을 값을 매기고 평가 한다는 것은 쉬운 일이 아니다.
그러나, 뉴턴이 죽은 지 300년 가까이 되어가는 이 시점에서 그가 넓은 우주를 향해 추구했던 정신은 고뇌 끝에 탄생되는 작은 진주알처럼 영롱하게 빛나고 있다.
글 : 왕 연 중
(한국발명문화교육연구소 소장, 영동대학교 발명특허공무원학과 교수)
(이메일 : wangyj39@dreamwiz.com 전화 : 011-890-8578 )
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