지구중심설

2. 역사

프톨레마이오스가 2세기에 체계화한 천동설은 지동설과 대비되는 학설로, 지구가 우주의 중심에 있다는 믿음에 기반한다.^[8] '지구중심설'이라고도 불리지만, 지구가 우주의 중심에 있는지 여부와 지구가 움직이는지 여부는 엄밀히 다른 개념이므로, '지구를 중심으로 하는 모델(Geocentric model)'의 번역어로는 부적절하다는 지적도 있다. 중국에서는 '지심설'(地心說)이라고 한다. 천동설은 13세기부터 17세기까지 로마 가톨릭교회를 비롯한 기독교 사회에서 널리 공인된 세계관이었다.

고대 그리스에서는 아리스토텔레스와 에우독소스는 지구가 우주의 중심에서 모든 천체가 지구 주위를 공전한다고 주장했지만, 에크판토스는 지구가 자전한다고 주장했고, 필롤라오스는 지구와 태양 모두 우주의 중심이 아니지만 자전과 공전을 한다고 주장했으며, 아리스타르코스는 태양 주위를 지구가 공전한다고 주장했다.

히파르코스의 논제를 바탕으로 프톨레마이오스는 천동설을 체계화했다. 프톨레마이오스의 천동설에서 지구는 우주의 중심에 있고, 태양을 비롯한 모든 천체는 지구 주위를 공전한다. 천구는 딱딱한 구체이며, 항성은 천구에 붙어있거나 천구에 뚫린 미세한 구멍으로 천구 밖의 빛이 새어나와 보이는 것으로 여겨졌다. 행성과 항성은 신의 보이지 않는 힘에 의해 움직이며, 모든 변화는 지구와 달 사이에서만 일어난다고 여겨졌다.

천동설은 단순한 천문학적 계산 방법이 아니라 당시의 철학과 사상을 반영했다. 신이 지구를 우주의 중심으로 둔 것은 인간이 사는 특별한 천체이기 때문이며, 지구는 모든 천체의 주인이라는 것이다. 중세 유럽에서는 아리스토텔레스의 철학을 받아들였던 중세 기독교 신학에 부합하여 천동설을 공식적인 우주관으로 간주했다. 단테의 신곡 천국편에서는 지구 주위를 달, 태양, 목성 등의 행성이 있는 하늘이 동심원 모양으로 둘러싸고 있는 모습을 묘사했다.

당시에는 관측 사실과 정합성에서도 지동설보다 천동설이 우위에 있었다. 지동설이 사실이라면 항성의 연주시차가 관측되어야 하지만, 당시 기술로는 관측이 불가능했다.

고대부터 지구가 우주의 중심이라는 우주론은 세계 여러 곳에 존재했다. 인도의 수미산설이나 중국의 혼천설처럼 지상 위에 펼쳐진 천계를 상정한 것도 적지 않았다. 고대 그리스에서도 프톨레마이오스의 『알마게스트』 제1권 3장에 그러한 우주론이 소개되어 있다.^[25] 하지만 이러한 우주론은 관측되는 출몰 현상을 재현할 수 없고, 천체의 궤도도 부자연스럽게 된다.

천동설은 구형의 하늘이 지평선 아래까지 이어져 지구를 둘러싸고 있다고 하며, 지구는 하늘과 마찬가지로 구형이라고 여겨졌다. 『알마게스트』는 이 이론이 천체의 일주 운동을 쉽게 설명할 수 있다는 점을 강조한다.^[25] 또한 천동설에서는 항성이 붙어 있는 항성천을 상정하는데, 이는 항성들이 전체적으로 연동하여 움직이는 것을 간단하게 설명할 수 있었다. 태양은 항성천과 연동하여 움직이지만, 동시에 고유의 운동도 더해졌다. 그리고 항성천 위를 황도(황도를 따라 좁고 띠 모양의 부분)를 따라 서쪽에서 동쪽으로 1년에 한 바퀴 돈다. 달과 행성도 또한 황도대 안에서 각각 고유의 운동을 한다.

천구 개념은 바빌로니아 천문학에서 지구를 둘러싸는 황도대가 설정된 데서 시작되었다. 기원전 4세기 고대 그리스의 천문학자 에우독소스는 동심원설에 기반한 천동설 이론을 만들었다.^[26] 2세기 프톨레마이오스의 『알마게스트』에서는 간결한 이론으로 주요 데이터를 충분한 정확도로 설명할 수 있었다.^[28]

천동설적인 우주론에서 하늘이 지구를 감싸고 지구는 구체라는 주장은 여러 가지 문제를 야기했다. 기원전 4세기 아리스토텔레스의 『천체론』은 이러한 질문들을 다루었다. 아리스토텔레스는 에우독소스의 설을 바탕으로 자신의 우주론을 만들었다.

프톨레마이오스 이전 어느 시기에 그리스의 수리 천문학은 인도에 전해졌고, 기원 4세기 무렵부터 기존의 요소들과 결합하여 새로운 인도식 천문학이 탄생한다.^[29] 하지만 아리스토텔레스적인 우주론은 전해지지 않았고, 원운동을 실제로 존재하는 구의 회전으로 간주하지는 않았다.

인도 천문학은 서쪽으로 전해져, 세베루스 세보크트는 인도 천문학을 "그리스 천문학보다 뛰어난 천문학"이라고 언급했다.^[32] 그 후 인도 천문학은 독자적인 우여곡절을 거쳐 15세기-16세기 케랄라 학파의 니라칸타에서 티코 브라헤와 비교할 수 있는 수준에 도달한다.^[33]

중세 아랍권의 천문학은 우선 인도의 영향이 짙은 페르시아 천문학에서 출발한다.^[34] 이후에는 『알마게스트』가 주가 되지만, 인도적인 요소도 받아들여진다.

현대적 관점에서 천동설적인 수리 천문학에는 다음과 같은 문제가 있었다.

# 천체 사이의 거리를 결정하는 단서가 매우 적었다.

# 행성이 태양 주위를 공전할 때, 지구 중심으로 보면 태양 궤도(황도)에서의 어긋남(황위)이 복잡하게 진동하는 것처럼 보인다.

# 지구 중심 관점에서는 내행성과 외행성의 운동 모양이 전혀 다르게 보인다.

이러한 문제가 있었지만, 당시 주요 문제였던 태양, 달, 행성의 황도 좌표에 대해서는 중세의 관측 정확도 범위 내에서 충분한 이론적 기반을 제공했다.

한편, 프톨레마이오스의 체계가 아리스토텔레스 자연학에 부합하지 않는다는 점이 주목되었다. 아리스토텔레스 자연학에서는 천체의 운동은 지구를 중심으로 하는 등속 회전만을 인정했다. 그래서 『알마게스트』의 현상 설명 능력을 가지면서도 원리적으로 문제가 없는 이론이 중요하게 여겨졌다.

이 문제에 대한 논의에는 철학자들도 크게 관여했다. 우주의 구조론은 심령론(영혼론, 심리학)이나 형이상학과도 관련지어졌다.

천체의 배치 등 간단한 우주론은 일반 지식인들의 관심도 높았고, 수학을 사용하지 않고 설명한 책도 있었으며, 백과사전에도 간단한 우주론이 소개되었다.^[38] 르네상스 시대에는 신이 지구를 우주의 중심에 놓은 것은 인간이 사는 특별한 천체이기 때문이라고 여겨졌다. 14세기에 발표된 단테의 『신곡』 천국편에서도 지구 주위를 달, 태양, 목성 등 각 유성천이 동심원상으로 에워싸고, 그 위에 항성천, 원동천 및 지고천이 구상되어 있었다.

16세기 코페르니쿠스는 『알마게스트』의 여러 모순을 계기로 지동설을 제시한다. 티코 브라헤나 갈릴레오의 관측 정확도 향상과 새로운 사실 발견, 케플러 등에 의한 이론 혁신으로 지동설은 확고한 지위를 쌓아간다. 뉴턴 등의 노력으로 뉴턴 역학과 그것에 기반한 태양계 이론이 만들어졌다.

2. 1. 고대 사회의 우주관

2. 2. 고대 그리스의 천동설

2. 3. 중세 시대의 천동설

2. 4. 지동설의 등장과 천동설의 쇠퇴

2. 5. 한국의 천동설 수용과 극복

5. 현대 사회와 천동설

현대 과학 기술 문명에서 지구중심설은 완전히 부정된 이론이다. 그럼에도 불구하고 일부 종교적인 믿음, 특히 성경을 문자적으로 해석하는 일부 기독교 근본주의자들 사이에서 여전히 지구중심설을 믿는 경우가 발견된다. 이들은 여호수아서 10장 12절에서 태양과 달이 하늘에 멈췄다는 구절이나, 시편 93편 1절에서 "세상은 굳건히 서 있고 흔들리지 않는다"라는 구절 등을 근거로 제시한다.^[8] 2006년 ''갈릴레오는 틀렸다(Galileo Was Wrong)''라는 책을 저술한 로버트 숭게니스(Robert Sungenis)가 이러한 주장을 대표하는 인물 중 하나이다.^[8]

그러나 대부분의 현대 창조론자 단체들은 이러한 문자적 해석을 거부하며, 성경이 과학 교과서가 아니라는 점을 강조한다.^[15] 요한 바오로 2세는 1992년 교황청 과학 아카데미 연설에서 갈릴레오 갈릴레이가 받았던 부당한 대우에 대해 유감을 표명하며, 이는 "비극적인 상호 오해"에서 비롯된 것이라고 언급했다. 그는 성경이 물리적 세계의 세부 사항을 다루는 것이 아니라, 인간의 경험과 이성을 통해 이해해야 할 영역이 따로 있음을 강조했다.^[8]

일반 대중 사이에서도 지구중심설에 대한 믿음이 일부 남아있다. 2014년 미국 국립과학재단의 보고에 따르면, 설문 조사에 참여한 미국인의 26%가 태양이 지구 주위를 돈다고 믿는다고 답했다. 2011년 러시아의 한 여론조사에서는 응답자의 32%가 같은 믿음을 가지고 있다고 답했다.^[8]

정통 유대교 일부 지도자들 역시 성경 구절과 마이모니데스의 해석을 근거로 지구중심설을 옹호한다.^[8]

현대 사회에서 "해가 뜬다" 또는 "해가 진다"와 같은 표현은 여전히 지구중심설적 관점을 반영하고 있다.