아이작 뉴턴, 운동의 법칙을 밝히다.

아이작 뉴턴, 운동의 법칙을 밝히다

1655년 어느 가을 저녁, 한 청년이 사과나무 밑에서 달을 보며 쉬고 있었다. 그때 갑자기 떨어지는 사과 하나. 평범한 사람이었다면 '사과가 떨어졌네.'하고 크게 신경 쓰지 않았겠지만 이 청년은 달랐다. '왜 사과가 떨어졌을까?' 바로 유명한 과학자이자 수학자인 아이작 뉴턴의 이야기다.
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당시 지구가 태양 주위를 돌고 있다는 사실이 밝혀져 많은 수학자들이 그 사실을 입증할 수 있는 수학공식을 연구하고 있었다. 아무도 그 진실에 다가가지 못하고 있을 때 답을 가지고 온 사람이 바로 아이작 뉴턴이다. 그는 사과가 나무에서 떨어지는 현상을 보고 모든 물체는 서로 끌어당기고 있다는 사실을 발견했고, 이를 지구의 공전 현상(지구가 태양 주변을 도는 현상)과 접목시켜 수학공식을 도출해냈다. 그리고 오늘날 이를 만유인력의 법칙이라고 부른다.

우리가 지금까지 당연시 여겼던 많은 자연현상들은 만유인력의 법칙을 따른다. 사과나무에서 사과가 떨어진 것도 사과와 지구가 서로 끌어당기고 있기 때문이고, 공을 던졌을 때 포물선을 그리며 떨어지는 이유도 지구와 공이 서로 끌어당기고 있기 때문이다. 만약 만유인력의 법칙이 없었다면 공을 던지면 그대로 우주까지 날아갔을 것이다. 만유인력의 법칙은 오늘날 과학에도 많은 영향을 끼쳤는데 대표적인 사례가 우주여행이다. 우주선이 지구를 떠나고 다시 안전하게 지구로 돌아오기 위해 필요한 공식이 바로 만유인력의 법칙이다. 지구가 우주선을 얼마나 끌어당기는지 그 크기 값을 계산하여 그에 맞는 힘을 적용해서 안전하게 우주 밖을 오가는 것이다.


뉴턴은 이 외에도 여러 자연법칙들을 수학공식으로 설명했고 이를 '프린키피아'라는 이름의 책으로 집필했다. 이 책에 나와 있는 몇 가지 법칙들은 지금도 학교에서 배우고 있다.
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① 관성의 법칙 : 차가 급출발하면 뒤로 넘어지는 현상을 수학공식으로 설명
② 가속도의 법칙 : 물체를 떨어뜨리면 점점 빨리 떨어지는 현상을 수학공식으로 설명
③ 작용반작용의 법칙 : 배를 타고 노를 저으면 앞으로 나아가는 현상을 수학공식으로 설명
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또한 뉴턴은 새로운 수학 이론도 많이 발표했다. 그중 우리나라 사람들에게 가장 친숙한 이론은 미적분일 것이다. 고등학교 때부터 배우는 이 단원은 곡선의 접선과 곡선으로 이루어진 도형의 넓이 등을 구하는 공식으로 전자공학, 프로그램 개발 및 우주항공 등 여러 과학 기술의 초석이 된다.