태양중심설
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1. 개요
태양중심설은 지구가 태양을 중심으로 공전한다는 천문학적 이론으로, 고대 그리스 시대부터 제기되었지만, 2세기 프톨레마이오스의 지구 중심설이 중세 천문학의 주류를 이루었다. 이후 이슬람 세계와 인도에서 지동설에 대한 논의가 있었으며, 16세기 코페르니쿠스는 지동설을 체계화했다. 케플러의 행성 운동 법칙과 갈릴레오 갈릴레이의 망원경 관측은 지동설을 뒷받침하는 증거가 되었고, 뉴턴의 만유인력 법칙은 지동설을 확립하는 데 기여했다. 이러한 일련의 과정을 통해 태양의 지위가 변화하고, 현대 과학에서는 우주의 중심이 존재하지 않는다는 관점을 갖게 되었다. 지동설은 과학혁명을 이끌었으며, '코페르니쿠스적 전환'이라는 용어로 그 중요성을 나타낸다.
기원전 4세기부터 지구의 구형은 그리스-로마 천문학에서 널리 인정되었지만,[4] 지구의 자전과 태양 주위의 공전은 코페르니쿠스 혁명이 일어날 때까지 보편적으로 받아들여지지 않았다.
사모스의 아리스타르코스가 기원전 3세기에 이미 태양중심설을 주장했지만, 코페르니쿠스 혁명 이전까지는 지구 중심 모델이 주류였다.[4] 프톨레마이오스 체계는 행성 위치를 비교적 정확하게 계산했지만,[5] 몇 가지 문제점을 안고 있었다.
2. 고대 및 중세의 지동설
기원전 4세기 피타고라스 학파에서 지구의 운동이 제안되었고, 기원전 3세기에는 사모스의 아리스타르코스에 의해 완전히 발달된 지동설 모델이 개발되었으나, 지구 중심 모델이 중세 천문학에 계승되었다. 이는 프톨레마이오스의 ''알마게스트''에 설명되어 있다.
프톨레마이오스 체계는 행성의 위치를 상당한 정확도로 계산할 수 있었던 정교한 천문학 체계였다.[5] 프톨레마이오스는 ''알마게스트''에서 행성 운동을 설명하는 모델은 수학적 장치일 뿐이며, 실제를 알 방법이 없으므로 숫자가 맞는 가장 간단한 모델을 사용해야 한다고 했다.[6] 그러나 그는 자전하는 지구는 바람이 발생할 것이라 믿어 불합리하다고 배척했다. 그의 모델에서 달, 태양, 행성, 항성 거리는 궤도의 천구를 연속적인 현실로 간주하여 결정되었는데, 이는 항성 거리를 20천문단위 미만으로 나타냈다.[7] 이는 사모스의 아리스타르코스의 지동설 체계가 항성을 훨씬 먼 거리에 배치한 것에서 후퇴한 것이다.
프톨레마이오스 체계의 문제점은 중세 천문학에서 잘 알려졌고, 후기 중세 시대에 이를 비판하고 개선하려는 노력이 증가하면서 결국 코페르니쿠스의 지동설이 르네상스 천문학에서 발전하게 되었다.
고대 중국에도 독특한 지동설이 있었다. 『열자(列子)』 기우(杞憂) 고사 원문에는 “천지(天地)도 우주 공간에서 보면 작은 것에 불과하다”라고 있으며, 당시 “천지”조차 미소한 존재라는 인식이 있었다. 한(漢)대 위서(緯書)에서도 소박한 지동설이 보인다. 『춘추(春秋)』 관련 위서에는 “하늘은 왼쪽으로 회전하고, 땅은 오른쪽으로 움직인다(天左旋，地右動)”, “땅이 움직이면 천상에 나타난다(地動則見於天象)”라고 적혀 있다. 당(唐) 유종원(柳宗元)도 이러한 중국 특유의 지동설을 참고하여 한시 “천대(天對)”를 지었다.[153]
움마르 하이얌 시대 이슬람 천문학자들은 "태양 중심설(지동설)"을 알고 있었지만, 이슬람 정통주의의 공격 위험 때문에 침묵했다는 추측이 있다.[154]
아부 라이한 알비루니(973년 - 1048년)는 저서 『마수드 왕조의 보물』에서 지동설을 기록했다. 압바스 왕조 마무운 시대에 알-콰리즈미는 지구가 구체라는 전제하에 경위도 및 자오선 호 측량을 실시했다.
2. 1. 고대 그리스의 지동설
기원전 4세기경, 피타고라스 학파의 철학자 필롤라오스는 우주의 중심에 '중앙 불'이 있고, 지구, 태양, 달, 행성들이 이 주위를 등속 원운동으로 공전한다고 주장했다. 이 체계에서는 지구와 중앙 불 사이에 '반지구'라는 천체가 존재하여 지구에서는 중앙 불과 반지구를 볼 수 없었다. 태양은 1년에 한 번 중앙 불을 공전했고, 별들은 정지해 있었다. 피타고라스 학파의 등속 원운동 개념은 약 2,000년 동안이나 유지되었으며, 코페르니쿠스는 자신의 지동설이 새로운 것이 아님을 보여주기 위해 피타고라스 학파를 언급했다.[8]
헤라클레이데스 폰티쿠스(기원전 4세기)는 지구의 자전이 천구의 일주 운동을 설명한다고 주장했다. 그는 수성과 금성이 태양 주위를 공전하고, 태양은 다시 (다른 행성들과 함께) 지구 주위를 공전한다고 믿었다.[10] 마크로비우스(서기 395~423년)는 이를 '이집트 체계'라고 묘사했지만, 고대 이집트에서 이와 같은 체계가 알려졌다는 증거는 없다.[11][12]
사모스의 아리스타르코스(기원전 약 270년)는 최초로 태양중심설을 주장한 것으로 알려져 있다. 그는 태양이 지구보다 크기 때문에 태양이 지구 주위를 도는 것이 아니라 지구가 태양 주위를 돌아야 한다고 생각했다.
아리스타르코스의 태양중심설에 대한 저술은 사라졌지만, 아르키메데스의 저서 ''모래알 계산''에 간략하게 설명되어 있다.[13] 아르키메데스에 따르면, 아리스타르코스는 고정된 별들과 태양은 움직이지 않고, 지구는 태양을 중심으로 원을 그리며 공전하며, 태양은 궤도의 중앙에 위치한다고 주장했다. 또한, 별들이 매우 멀리 떨어져 있다고 추정했는데, 이는 1년 동안 별들의 시차[14]가 관측되지 않았기 때문이다. 실제로 별들은 너무 멀리 떨어져 있어서 망원경이 개발된 1830년대에 와서야 항성 시차를 관측할 수 있었다.
플루타르코스는 아리스타르코스가 지구의 자전도 고려했다고 언급했다.[15][16] 플루타르코스에 따르면, 클레안테스는 아리스타르코스를 우주의 중심을 움직였다는 죄로 고소해야 한다고 생각했다.[17]
셀레우키아의 셀레우코스(기원전 190년경 출생)는 아리스타르코스의 지동설 모델을 지지한 유일한 고대 천문학자로 알려져 있다.[18][19] 그는 조석 현상이 달의 인력과 지구가 지구와 달의 질량중심을 중심으로 공전하기 때문에 발생한다고 설명했다.[22]
2. 2. 중세 이슬람 세계의 지동설
이슬람 천문학자들은 프톨레마이오스의 우주 체계와 지구 중심설을 받아들였다.[33] 10세기 알시즈(al-Sijzi)는 지구가 자전한다는 것을 받아들였다.[34][35] 후대 천문학자 알비루니(al-Biruni)에 따르면, 알시즈는 별들의 겉보기 운동이 지구의 움직임 때문이지 항성천의 움직임 때문이 아니라는 믿음에 기초하여 ''알주라키(al-zūraqī)''라는 천구의를 발명했다.[35][36] 이븐 알하이삼(Ibn al-Haytham)은 ''알라 바탈라미우스( 'alā Baṭalamiyūs)''("프톨레마이오스에 대한 의문", 약 1028년)에서 프톨레마이오스 모델을 비판하며 모순을 발견했지만, 지구 중심 모델에 충실했다.[37][38]
알비루니는 지구가 자신의 축을 중심으로 자전하고 태양을 공전하는지 여부에 대한 가능성을 논의했지만, ''마수디 정전(Masudic Canon)''(1031년)에서[39] 지구 중심적이고 정지된 지구에 대한 믿음을 표명했다.[40] 그는 지구가 자전한다면 천문 관측과 일치할 것이라는 것을 알았지만,[41] 수학 문제라기보다는 자연 철학의 문제로 간주했다.[35]
12세기 누르 아드딘 알비트루지(Nur ad-Din al-Bitruji) 등 일부 이슬람 천문학자들은 프톨레마이오스 체계에 대한 비태양 중심적 대안을 개발했다. 알비트루지는 프톨레마이오스 모델을 수학적이지 물리적이지 않다고 생각했다.[42][43] 그의 체계는 13세기에 유럽 대부분에 퍼져 나갔고, 그의 사상에 대한 논쟁과 반박은 16세기까지 계속되었다.[43]
마라가 천문학교는 일칸 왕조(Ilkhanid) 시대 페르시아에서 지구 자전을 포함하는 "비프톨레마이오스식" 행성 모델을 더욱 발전시켰다. 이 학파의 주목할 만한 천문학자로는 알카티비(Al-Katibi)(d. 1277),[44] 알투시(Al-Tusi)(d. 1274)가 있다.
사용된 주장과 증거는 코페르니쿠스가 지구의 운동을 뒷받침하기 위해 사용한 것과 유사하다.[45][46]
아베로에스(Averroes)와 마라가 학파에 의해 발전된 프톨레마이오스에 대한 비판은 지구 자전을 명시적으로 다루지만, 명시적인 태양 중심설에는 이르지 못했다.[47]
마라가 학파의 관측은 사마르칸트 천문대에서 쿠슈지(Qushji)(1403~1474) 하에서 더욱 개선되었다.
2. 3. 중세 인도의 지동설
인도의 아리아바타는 지구가 자전한다고 보고 행성의 공전 주기를 태양을 기준으로 제시하는 행성 모형을 제창했다. 닐라칸타 소마야지는 아리아바타의 '''아리아바티야'''에 대한 주석서인 '''아리아바티야바샤야'''에서 지구 중심과 태양 중심 모델을 결합한 계산 시스템을 개발했는데, 이는 행성들이 태양을 공전하고 태양이 지구를 공전하는 모델로, 티코 브라헤가 나중에 제안한 체계와 유사하다.[48] '''탄트라삼그라하'''(1501)에서 소마야지는 자신의 행성계를 더욱 수정했는데, 이는 수학적으로 내행성의 태양 중심 궤도를 티코 브라헤 모델과 코페르니쿠스 모델보다 더 정확하게 예측했지만,[48] 우주의 특정 모델을 제안하지는 않았다.[49] 닐라칸타의 행성계는 지구의 자전도 포함했다.[49] 케랄라 천문학 및 수학 학파의 대부분의 천문학자들은 그의 행성 모델을 받아들인 것으로 보인다.[50]
3. 태양중심설(지동설)의 발달
중세 시대에는 프톨레마이오스 체계의 문제점을 개선하려는 노력이 있었고, 이는 결국 니콜라우스 코페르니쿠스의 태양중심설로 이어졌다. 특히 마라가 천문대의 사상이 르네상스 시대 유럽 천문학에 영향을 미쳤다는 주장이 있다.[57][58] 코페르니쿠스는 자신의 저서에서 이슬람 황금기의 여러 천문학자들을 언급했지만,[71] 마라가 학파의 영향을 받았는지는 확실하지 않다.
16세기, 니콜라우스 코페르니쿠스는 태양 중심설을 주장하며 천문학의 혁명적 변화를 가져왔다. 그는 1543년에 출판된 자신의 저서 『천구의 회전에 관하여』에서 태양을 우주의 중심으로 설정하고 지구가 태양 주위를 공전한다고 주장했다. 하지만, 그의 체계는 여전히 주전원, 이심 등 기존의 지구 중심적 구조를 유지하고 있었기 때문에, 현재의 태양계 구조와는 차이가 있었다.
3. 1. 에우독소스의 동심천구설
에우독소스(Eudoxos, 기원전 400?~350?년)는 플라톤의 아카데미아에서 수학했으며, 천구의 개념을 바탕으로 한 '''동심천구설'''(Homocentric sphere model)을 주장했다. 동심천구설은 행성, 달, 태양의 불규칙한 운동을 지구를 중심으로 한 27개의 천구의 회전운동으로 설명하려 했다. 그러나 이 이론은 천구의 궤도가 실제로는 원이 아니라는 점과 천체 운동 속도가 일정하지 않고 변한다는 문제점을 가지고 있었다.[4]
3. 2. 아리스토텔레스의 우주관
그리스 시대 플라톤의 아카데미아에서 수학했던 에우독소스는 등속원운동과 천구의 개념을 바탕으로 동심천구설을 주장했다. 이 설은 행성, 달, 태양의 불규칙한 운동을 지구를 중심으로 한 27개의 천구 회전운동의 결합으로 설명하려 하였으나, 천구 궤도가 실제로는 원이 아니라는 문제와 천체운동이 실제로 등속이 아니라 속도가 변한다는 문제가 있었다.
아리스토텔레스의 우주는 크게 지구로부터 달까지 이르는 달밑세계(지상계)와 달에서부터 그 바깥을 이르는 달윗세계(천상계)로 나뉜다. 지상계는 흙, 물, 공기, 불과 같은 4원소로 이루어져 있으나 천상계는 제5원소인 에테르(aether)로 구성되어 있다. 지상계에서는 시작과 끝이 있는 직선운동이 주로 나타나지만, 천상계에서는 등속원운동이 주로 존재한다. 아리스토텔레스는 불인 태양은 지구보다 중요하기 때문에 우주의 가운데에 위치해야 한다는 철학적 관점을 제시하였다.[4]
3. 3. 히파르코스의 우주구조
히파르코스는 에우독소스의 동심천구설의 문제점을 해결하기 위해 주전원과 이심을 도입했다.[4]
3. 4. 프톨레마이오스의 우주구조
프톨레마이오스의 우주 체계는 행성의 위치를 상당한 정확도로 계산할 수 있었던 정교한 천문학 체계였다.[5] 프톨레마이오스 자신은 그의 ''알마게스트''에서 행성의 운동을 설명하는 어떤 모델도 단순히 수학적 장치일 뿐이며, 어떤 것이 사실인지 알 수 있는 실제적인 방법이 없으므로 숫자가 맞는 가장 간단한 모델을 사용해야 한다고 말했다.[6] 그러나 그는 거대한 바람이 발생할 것이라고 믿었기 때문에 자전하는 지구의 개념을 불합리하다고 배척했다. 그의 모델 내에서 달, 태양, 행성, 항성의 거리는 궤도의 천구를 연속적인 현실로 간주하여 결정할 수 있었는데, 이는 항성의 거리를 20천문단위 미만으로 나타냈다.[7] 이는 사모스의 아리스타르코스의 지동설 체계가 수세기 전에 항성을 적어도 두 자릿수 더 먼 거리에 배치했기 때문에 후퇴한 것이었다.
클라우디오스 프톨레마이오스는 2세기에 메소포타미아와 그리스의 선조들의 업적을 바탕으로 천동설을 체계화했다. 이 설은 종교 등과는 관계가 얕고, 주로 당시 알려진 현상을 당시 받아들여지던 자연학에 반하지 않도록 설명하는 것을 목적으로 하였으며, 그것에 충분히 성공하였다.
3. 5. 코페르니쿠스 태양중심설
16세기에 '''니콜라우스 코페르니쿠스'''(1473년 2월 19일 ~ 1543년 5월 24일)는 태양이 우주의 중심이고 지구가 태양 주위를 돌고 있다는 태양중심설(지동설)을 주장하였다.[4] 하지만 이는 현재의 태양계 구조와는 차이가 있었다. 코페르니쿠스는 프톨레마이오스의 지구 중심 모델과 거의 비슷하게, 우주의 중심에 있던 지구와 달의 위치를 태양과 바꾸어 태양을 우주의 중심으로 설정했다. 주전원, 이심 등 기존의 지구 중심적 구조는 그대로 유지하였다.
코페르니쿠스는 1530년경 자신의 주된 역작인 『'''천구의 회전에 관하여'''』를 완성했지만, 출판하지는 않았다. 전해 오는 이야기에 따르면, 1543년 5월 24일 그가 죽던 날 이 책의 인쇄본을 전달받았다고 한다.
코페르니쿠스 이전에도 태양중심설에 대한 주장은 있었다. 기원전 3세기 사모스의 아리스타르코스는 태양중심설을 처음으로 주장한 사람으로 알려져 있다.[13] 그는 삼각법을 이용하여 지구와 달, 태양 사이의 거리를 계산하고, 태양이 지구보다 훨씬 크다는 결론을 내렸다. 이를 바탕으로 태양이 우주의 중심에 있어야 한다고 주장했지만, 당시에는 지구중심설(천동설)이 주류였기 때문에 받아들여지지 않았다.[15]
중세 시대에도 프톨레마이오스 체계의 문제점은 알려져 있었고, 이를 개선하려는 노력이 있었다. 이러한 노력은 결국 코페르니쿠스의 태양중심설로 이어졌다. 특히 마라가 천문대의 사상이 르네상스 시대 유럽 천문학에 영향을 미쳤다는 주장이 있다.[57][58] 코페르니쿠스는 자신의 저서에서 이슬람 황금기의 여러 천문학자들을 언급했지만,[71] 마라가 학파의 영향을 받았는지는 확실하지 않다.
3. 5. 1. 코페르니쿠스 체계의 장점
니콜라우스 코페르니쿠스의 태양중심설(코페르니쿠스 체계)은 프톨레마이오스의 지구중심설이 가지고 있던 몇 가지 문제점을 해결했다.3. 5. 2. 코페르니쿠스 변혁의 한계
니콜라우스 코페르니쿠스의 변혁은 혁명적이었지만, 아리스토텔레스와 프톨레마이오스의 우주관의 전체 골격은 그대로 두고 세부만 바꾼 변혁이었다. 기존 우주 구조의 기본 요소인 천구는 그대로 존재했고, 행성과 지구는 여전히 이 천구들에 고정되어 돌도록 되어 있었다. 무엇보다도 원을 중요시하는 경향을 코페르니쿠스도 그대로 고수했다. 천체의 가장 자연스러운 운동을 등속원운동으로 생각하여 그 당시의 부정확한 관측 데이터에 맞추기 위해 주전원, 이심 등을 그대로 도입하였다.[23]
4. 태양중심설의 정립
요하네스 케플러는 티코 브라헤의 관측 데이터를 바탕으로 행성 운동에 타원 궤도를 도입하고, 케플러의 법칙을 발표하여 태양중심설을 정립했다. 이 법칙은 천체가 등속원운동을 해야 한다는 굴레에서 벗어나게 했고, 주전원, 이심 등이 필요하지 않게 되었다. 이후 갈릴레오 갈릴레이가 망원경을 통해 코페르니쿠스 체계를 뒷받침하는 증거들을 발견했고, 아이작 뉴턴의 만유인력 법칙, 제임스 브래들리의 광행차 발견, 프리드리히 베셀 등의 연주시차 검증으로 태양중심설은 확고해졌다.
4. 1. 케플러의 행성운동법칙
요하네스 케플러는 덴마크의 천문학자 티코 브라헤의 관측 자료를 바탕으로 행성 운동에 타원 궤도를 도입하여, 1609년 「신천문학(Astronomia Nova)」에서 행성의 운동 속도에 대한 두 가지 법칙을 발표했다. 1619년에는 「세계의 조화(Harmonice Mundi)」에서 세 번째 법칙을 발표했다.[98] 케플러의 세 법칙은 다음과 같다.- 제1법칙: 행성은 태양을 초점으로 하는 타원을 따라 돈다.
- 제2법칙: 태양에서 행성까지 연결한 선은 동일한 시간에 동일한 면적을 쓸고 지나간다.
- 제3법칙: 행성의 주기의 제곱에 대한 행성 궤도의 평균 반지름의 세제곱의 비율은 태양계 내의 모든 행성들에 대해 일정하다.
케플러의 법칙은 천체가 등속원운동을 해야 한다는 굴레에서 벗어나게 했고, 주전원, 이심 등이 필요하지 않게 되었다.
4. 2. 갈릴레오 갈릴레이의 관측
갈릴레오 갈릴레이(1564.2.15 ~ 1642.1.8)는 망원경을 고안하여 코페르니쿠스 체계를 뒷받침하는 증거들을 발견했다. 망원경으로 하늘에 무수히 많은 별이 있다는 것과 별들의 크기가 육안으로 보았을 때보다 훨씬 작다는 것을 발견했는데, 이는 별들의 거리가 시차가 관측되지 않을 만큼 멀리 떨어져 있다는 것을 의미한다. 또한 망원경을 통해 달 표면이 지구 표면과 비슷하고, 태양에서도 움직임이 불규칙한 흑점이 있다는 것을 관찰하면서 완전한 것으로 여겨졌던 천상계가 불완전한 지상계와 다르지 않다는 것을 알게 되었다. 주기적으로 바뀌는 금성의 크기와 밝기를 관측한 것은 코페르니쿠스 체계에 대한 강력한 증거였다.[23]
4. 3. 뉴턴의 만유인력
아이작 뉴턴은 만유인력의 법칙을 통해 케플러의 법칙을 설명하고, 지구가 태양 주위를 도는 이유를 밝혔다.[23]4. 4. 브래들리, 베셀 등의 후속 연구
제임스 브래들리는 광행차를 발견하여 지구가 움직인다는 것을 증명했다. 프리드리히 베셀 등은 연주시차를 검증하여 지동설을 확고하게 만들었다.[138]5. 현대 과학의 관점
현대 과학은 태양중심설을 넘어 우주에 절대적인 중심이 없음을 밝혀냈다.
5. 1. 태양의 지위 변화
조르다노 브루노는 태양이 우주의 중심이 아니라 무수히 많은 별들 중 하나일 뿐이라고 주장했다.[88] 갈릴레오 갈릴레이도 같은 생각을 가지고 있었지만, 교회와의 갈등을 피하기 위해 이 문제에 대해 거의 언급하지 않았다. 18세기와 19세기를 거치면서 태양의 지위는 평범한 별들 중 하나에 불과하다는 것이 점차 명확해졌다. 20세기에는 은하의 발견으로 태양은 더 이상 특별한 천체로 여겨지지 않게 되었다.5. 2. 태양계 내에서의 태양의 운동
태양은 행성 궤도의 기하학적 중심이 아니라 타원 궤도의 초점 중 하나에 위치한다. 행성의 질량이 클수록 항성계의 질량중심은 항성 중심에서 멀어진다. 행성들의 질량은 목성의 경우 태양 질량의 0.14%에 달한다. 이러한 이유로 태양의 운동에 흔들림이 발생하며, 이를 통해 행성의 존재를 추측할 수 있다. 마찬가지로 태양 외 다른 항성들이 떨리는 것을 통해 외계 행성의 존재를 알 수 있다.[130]5. 3. 지구 중심과 태양 중심의 현대적 이용
현대적인 계산에서는 좌표계의 원점과 방위를 선택해야 한다. 실제적인 이유로 태양이나 태양계의 질량중심을 원점으로 하는 체계가 자주 선택된다. 하지만 좌표계를 그렇게 선택하는 것이 철학적인 의미나 물리적인 의미를 가지고 있는 것은 아니다.[111]6. 19세기 이전 기독교 교리와의 마찰
19세기 이전, 지동설은 기독교 교리와의 마찰로 인해 탄압받았다는 주장이 제기되었다.
조르다노 브루노가 화형당할 때 죄목 중에는 "신이 창조한 행성들 외 다른 행성을 논하고 있으며, 행성에 관한 여러 가지 무지를 드러냄"[159]이라는 내용이 있었고, 여기에는 지동설 관련 내용도 포함되어 있었다. 지구가 태양 주위를 돈다는 내용 자체를 비판했다는 점에서 당시 기독교가 지동설에 대한 좋지 않은 관점을 교리적 원인으로부터 갖고 있었다는 점은 부정하기 힘들어 보인다.
1551년 교황청은 역법 개정 때 코페르니쿠스 체계를 이용하였다.[160][161] 1616년은 지동설 근거가 폭발적으로 나타나던 1610년대 초반의 시기와 겹치며, 동시에 『천구의 회전에 관하여』가 다시금 힘을 발휘하기 시작한 때이기도 하다.[160][161]
개신교라고 해서 코페르니쿠스의 지동설을 받아들인 것은 아니었으며, 당시 주류적 흐름을 비판했던 개신교 쪽도 역시 지동설에 대해서 심한 비판을 가했다.[162][163] 루터는 "사람들은 하늘이나 태양과 달이 도는 것이 아니라 지구가 돈다는 것을 보여 주려고 애쓴 한 건방진 점성가에게 귀를 기울인다."[162]라고 지동설을 평하기도 했다.[163]
갈릴레오 갈릴레이를 자금적으로 지원했던 신자들이 있었지만,[164] 지동설이 교리와 어긋나는 것이라는 입장을 가진 당시 발언은 쉽게 찾아볼 수 있다. 예수회 신부인 잉꼬페르(Melchior Inchofer)는 지동설에 대해 "이단적이면서도 가장 유해한 것이다."라고 평가했다.[165] 감리회의 창시자인 존 웨슬리의 경우도 역시 지동설을 이단적이라고 평가했다.[165]
종교는 권위를 통해 대상을 파악하고 해석하는 것을 근본으로 삼았고, 중세 스콜라 철학자들은 성서, 가톨릭 교리, 아리스토텔레스 학문에 절대적 권위를 부여했다. 지동설은 이러한 권위에 대한 도전으로 여겨졌다.[167]
하지만, 이러한 주장에 대한 반론도 존재한다. 갈릴레오 사건에 종교개혁과 반종교개혁을 이야기하는 이유는, 가톨릭이 지동설을 반대하고 개신교가 지동설을 받아들였기 때문이 '''아니다'''. 코페르니쿠스의 책이 출간된 이후에도, 브루노가 처형된 이후에도, 가톨릭 교회에는 지동설에 대해 큰 관심이나 '위험성'을 느끼지 않았다. 그런데 교회가 유독 갈릴레오의 주장에 예민하게 반응했던 이유는, 그가 천동설을 옹호하는 이들과 논쟁하는 중에 (바로 위에 언급된 여호수아를 통한 기적 이야기와 같은) 몇몇 성경 사화를 근거로 천동설을 지지하고 지동설을 비판하는 학자들에 답하기 위해 성경을 '비유적으로' 해석할 것을 주장했기 때문이다. 이는 종교개혁을 겪으며 가톨릭교회가 엄하게 금지했던 '개인의 성경 해석'으로 비춰질 수 있었기에, 교회 당국의 직접적인 개입을 초래한 것이다.
6. 1. 스콜라 철학과 천동설
토마스 아퀴나스는 아리스토텔레스의 천동설을 받아들여 신과 인간의 사건이 벌어지는 장소인 '지구'에 특별한 의미를 부여했다.[159] 이후 스콜라 철학자들은 대부분 천동설을 근거로 목적론적 기독교관을 설파했으며, 이는 15세기에 서구 유럽 기독교 내에서 주류적 관점으로 자리 잡았다.[159]하지만, 신학대전에는 '지구'가 특별한 의미를 갖는다는 내용이나 "아리스토텔레스의 천동설"에 대해 논하는 부분이 없다.[159] 목적론적 세계관의 중심은 신이지 지구가 아니다.[159]
6. 2. 조르다노 브루노의 화형
조르다노 브루노는 여러 가지 이유로 화형당했다. 하지만 브루노가 화형당한 결정적인 이유는 그의 범신론적 신학 사상 때문이며, 화형 이유에 지동설에 대한 내용이 명시적으로 포함되어 있지는 않다.[159]브루노는 1600년 2월 17일 로마 캄포 데이 피오리에서 화형당했다.[95][96] 그는 7년간의 재판 기간 동안 감금되었으며, 마지막에는 노나 탑에 수감되었다. 로마 종교 재판은 브루노에게 다중 우주에 대한 믿음을 포함한 그의 견해를 철회할 것을 요구했지만, 브루노는 이를 거부했다.[91][92] 결국 브루노는 이단으로 선포되었고, 사형 선고를 받았다.[93][94]
브루노의 죄목 중에는 "신이 창조한 행성들 외 다른 행성을 논하고 있으며, 행성에 관한 여러 가지 무지를 드러냄"이라는 내용이 있었고,[159] 여기에는 지동설 관련 내용도 포함되어 있었다. 그러나 브루노가 화형당한 주된 이유는 그리스도교 교리와 정면으로 배치되는 그의 범신론적 신학 사상 때문이었다.
2000년, 교황 요한 바오로 2세는 브루노 사망 400주년을 맞아 "일부 사람들이 진리 봉사라는 명목으로 저지른 폭력 행위"에 대해 공식 사과를 했다.[97]
6. 3. 코페르니쿠스의 저서 금서 지정
1551년 교황청은 역법 개정 때 코페르니쿠스 체계를 이용하였다. 따라서 그의 저서를 바로 금서로 지정하기에는 무리가 있었기에 출판 후 약 70년 후 시점에서 금서가 되었다. 또한, 출판 당시만 해도 바티칸에서는 그의 서적을 금서로 지정하려고 했었다. 1차 금서화 된 1616년은 지동설 근거가 폭발적으로 나타나던 1610년대 초반의 시기와 겹치며, 동시에 이 시기는 『천구의 회전에 관하여』라는 서적이 다시금 힘을 발휘하기 시작한 때이기도 하다.[160][161]이에 대해 교황청이 역법 개정 때 코페르니쿠스 체계를 이용했기 때문에 바로 금서로 지정하지 않고 70년 후에 금서 목록에 올렸다는 것은 사실무근이라는 반론이 있다. 코페르니쿠스의 저서가 금서가 된 계기는 갈릴레오 갈릴레이 사건에 있으며, 조르다노 브루노의 처형과는 관련이 없다는 것이다.
6. 4. 갈릴레오 갈릴레이 재판
갈릴레오는 새로 발명된 망원경으로 밤하늘을 관찰하여 자신의 관측 결과를 ''별의 전령''(1610)[153]과 ''태양 흑점에 관한 편지''(1613)에 각각 발표했다. 여기서 그는 목성에 위성이 존재한다는 사실과 태양이 자전한다는 사실을 밝혔다. 이 무렵 그는 금성이 모든 위상을 보인다는 것을 발표하기도 했다(코페르니쿠스에 대한 반박 논쟁을 만족시키는 결과였다).[153] 예수회 천문학자들이 갈릴레오의 관측을 확인하면서, 예수회는 프톨레마이오스 모델에서 티코 브라헤의 가르침으로 이동했다.[154]
1615년 "크리스티나 대공비에게 보내는 편지"에서 갈릴레오는 지동설을 옹호하며 그것이 성경에 반하지 않는다고 주장했다. 그는 아우구스티누스의 성경 해석을 따랐다. 즉, 성경의 시편이나 노래책과 같은 부분은 지시나 역사책과 달리 모든 구절을 문자 그대로 해석해서는 안 된다는 것이다. 성경 저자들은 지상 세계의 관점에서 글을 썼고, 그 관점에서 태양은 뜨고 진다. 사실, 지구의 자전 때문에 하늘을 가로질러 태양이 움직이는 것처럼 보이는 것이다.
1615년 2월, 토마소 카치니와 니콜로 로리니를 포함한 저명한 도미니크 수도회 수사들은 갈릴레오의 지동설에 대한 저술을 종교 재판소에 제출했다. 그 이유는 그것이 성경과 트리엔트 공의회의 결정을 위반하는 것처럼 보였기 때문이다.[155][156][157][158] 추기경이자 종교 재판관인 로베르토 벨라르미노는 판결을 내려달라는 요청을 받았고, 4월에 지동설을 실제 현상으로 다루는 것은 철학자들과 신학자들을 자극하고 "성스러운 신앙을 성경을 거짓으로 만드는 것"으로 해칠 수 있으므로 "매우 위험한 일"이라고 썼다.[159]
1616년 1월, 프란체스코 인골리 추기경은 코페르니쿠스 체계에 반박하는 논문을 갈릴레오에게 보냈다. 갈릴레오는 나중에 이 논문이 2월에 있었던 코페르니쿠스 체계에 대한 금지에 결정적인 역할을 했다고 말했다.[99] 모리스 피노키아로에 따르면, 인골리는 아마도 종교 재판소의 의뢰를 받고 논쟁에 대한 전문가 의견을 작성했으며, 이 논문은 금지의 "주요 직접적 근거"를 제공했다.[160] 이 논문은 지동설에 대한 18가지 물리적 및 수학적 주장에 초점을 맞추었다. 그것은 주로 티코 브라헤의 주장을 빌려왔으며, 지동설은 별이 태양보다 훨씬 크다는 문제점을 언급했다. 인골리는 지동설에서 별까지의 거리가 멀다는 점을 들어 "''분명히... 고정된 별들은 지구 궤도 자체의 크기를 능가하거나 혹은 같을 정도로 크다는 것을 증명한다.''"고 썼다.[161] 인골리는 논문에 4가지 신학적 주장을 포함했지만, 갈릴레오에게는 물리적 및 수학적 주장에 집중하라고 제안했다. 갈릴레오는 1624년까지 인골리에게 답장을 쓰지 않았다.[162]
1616년 2월, 종교 재판소는 자격심사위원으로 알려진 신학자 위원회를 소집했고, 그들은 지동설을 "철학적으로 어리석고 불합리하며, 성경의 의미와 여러 곳에서 명시적으로 모순되므로 형식적으로 이단적"이라고 규정하는 만장일치의 보고서를 제출했다. 종교 재판소는 또한 지구의 운동이 "철학적으로 같은 판단을 받으며... 신학적 진리에 관해서는 적어도 신앙에 있어서 잘못된 것"이라고 판단했다.[163][100] 벨라르미노는 개인적으로 갈릴레오에게 명령을 내렸다.
1616년 3월, 종교 재판소의 갈릴레오에 대한 명령 이후, 교황 성궁 대사, 색인성 성원회, 그리고 교황은 "성경에 전적으로 반하는 잘못된 피타고라스 교리"라고 부르는 코페르니쿠스 체계를 옹호하는 모든 책과 편지를 금지했다.[164][101] 1618년, 성무성은 코페르니쿠스의 ''천구의 회전에 관하여''의 수정된 버전을 역법 계산에 사용하도록 허용할 것을 권고했지만, 원본 출판물은 1758년까지 금지된 상태로 남아 있었다.[101]
우르바노 8세는 갈릴레오가 지동설의 찬반 양론을 발표하도록 장려했다. 갈릴레오의 답변인 ''두 개의 주요 세계 체계에 관한 대화''(1632)는 서문에서 다음과 같이 선언했음에도 불구하고 지동설을 분명히 옹호했다.
>''나는 지구에서 할 수 있는 모든 실험은 지구의 이동성을 결론짓는 데 충분한 수단이 아니며 지구가 움직이든 움직이지 않든 관계없이 동일하게 적용될 수 있다는 것을 보여주기 위해 노력할 것이다...''[102]
그리고 그의 간결한 진술,
>''나는 자연에 그러한 중심이 있는지 없는지에 대해 매우 합리적으로 논쟁할 수 있습니다. 당신이나 다른 누구도 세계가 유한하고 형상이 있는지, 아니면 무한하고 끝없는지 증명한 적이 없기 때문입니다. 그러나 현재로서는 세계가 유한하고 한정된 구형이라고, 그리고 그 위에 중심이 있다고 가정하더라도...''[102]
일부 성직자들은 이 책을 대화에서 그의 관점을 주장하는 인물인 심플리치오를 통해 교황을 단순한 사람으로 묘사하는 것으로 해석하기도 했다. 우르바노 8세는 갈릴레오에게 적대적으로 돌아섰고 그는 다시 로마로 소환되었다.[165] 1633년 갈릴레오의 재판은 "가르치는 것"과 "참된 것으로 주장하고 옹호하는 것" 사이의 미묘한 차이점을 밝히는 것을 포함했다. 지동설을 발전시킨 갈릴레오는 코페르니쿠스 이론을 철회하도록 강요받았고 그의 생애 마지막 몇 년 동안 가택 연금에 처해졌다.
1664년, 알렉산데르 7세는 이전의 모든 지동설 책에 대한 비난을 포함한 그의 ''금서 목록 알렉산데르 7세 교황 최고의 명령으로 편집됨''(알렉산데르 7세, P.M.의 명령으로 출판된 금서 목록)을 발표했다.[103]
갈릴레오 사건에 종교개혁과 반종교개혁을 이야기하는 이유는, 가톨릭이 지동설을 반대하고 개신교가 지동설을 받아들였기 때문이 '''아니다'''. 코페르니쿠스의 책이 출간된 이후에도, 조르다노 브루노가 처형된 이후에도, 가톨릭 교회에는 지동설에 대해 큰 관심이나 '위험성'을 느끼지 않았다. 그런데 교회가 유독 갈릴레오의 주장에 예민하게 반응했던 이유는, 그가 천동설을 옹호하는 이들과 논쟁하는 중에 (바로 위에 언급된 여호수아를 통한 기적 이야기와 같은) 몇몇 성경 사화를 근거로 천동설을 지지하고 지동설을 비판하는 학자들에 답하기 위해 성경을 '비유적으로' 해석할 것을 주장했기 때문이다. 이는 종교개혁을 겪으며 가톨릭교회가 엄하게 금지했던 '개인의 성경 해석'으로 비춰질 수 있었기에, 교회 당국의 직접적인 개입을 초래한 것이다.
조르다노 브루노가 화형을 당할 때의 죄목 중 첫 번째와 후에 추가된 약 20가지의 죄목 중 다섯 번째와 관련된 "신이 창조한 행성들 외 다른 행성을 논하고 있으며, 행성에 관한 여러 가지 무지를 드러냄"[159]에 대한 목록 중에는 지동설에 관한 내용도 포함되어 있으며, 이 내용은 이탈리아의 사학자인 Luigi Firpo가 1949년에 낸 『Il processo di Giordano Bruno』(조르다노 브루노 재판)에서 상세히 논해지고 있다. 지구가 태양 주위를 돈다는 내용 자체를 비판했다는 점에서 지동설의 기본적인 전제(또는 결론적 입장)에 대해서 기본적인 입장을 내보인 것이라고 할 수 있다. 즉, 그 당시 기독교가 지동설에 대한 좋지 않은 관점을 교리적 원인으로부터 갖고 있었다는 점은 부정하기 힘들어 보인다.
갈릴레오를 자금적으로 지원했던 신자들의 존재와 별개[166]로, 지동설이 교리와 어긋나는 것이라는 입장을 가진 당시 발언은 쉽게 찾아볼 수 있다. 당장 예수회 신부인 잉꼬페르(Melchior Inchofer)는 지동설에 대해 "이단적이면서도 가장 유해한 것이다."라고 평가할 정도였으며, "신의 현현을 반대하는 논증은 지구가 움직임을 보여 주려는 논증에 비하면 오히려 관대한 취급을 받아야 한다."라고까지 할 정도였다. 또한 감리회의 창시자인 존 웨슬리의 경우도 역시 지동설을 이단적이라고 평가했다.[167]
6. 5. 종교와 과학의 갈등
종교는 권위를 통해 대상을 파악하고 해석하는 것을 근본으로 삼았고, 중세 스콜라 철학자들은 성서, 가톨릭 교리, 아리스토텔레스 학문에 절대적 권위를 부여했다. 지동설은 이러한 권위에 대한 도전으로 여겨졌다.[167]조르다노 브루노는 지동설을 옹호하였고, 1584년에 출판한 저서에서 행성의 천구(天球)에 반박하고 코페르니쿠스 원리를 옹호하였다. 그는 다중 우주에 대한 믿음을 굳게 지켰다.[91] 종교 재판에서 이단으로 선포되었고, 1600년 화형되었다.[95][96]
1551년 교황청은 역법 개정 때 코페르니쿠스 체계를 이용하였다.[160][161] 1616년은 지동설 근거가 폭발적으로 나타나던 1610년대 초반의 시기와 겹치며, 동시에 『천구의 회전에 관하여』가 다시금 힘을 발휘하기 시작한 때이기도 하다.[160][161]
개신교라고 해서 코페르니쿠스의 지동설을 받아들인 것은 아니었으며, 당시 주류적 흐름을 비판했던 개신교 쪽도 역시 지동설에 대해서 심한 비판을 가했다.[162][163] 루터는 지동설을 평하기도 했다.[162][163]
갈릴레오 갈릴레이를 자금적으로 지원했던 신자들과는 별개로,[164] 지동설이 교리와 어긋나는 것이라는 입장을 가진 당시 발언은 쉽게 찾아볼 수 있다. 예수회 신부인 잉꼬페르(Melchior Inchofer)는 지동설에 대해 "이단적이면서도 가장 유해한 것이다."라고 평가했다.[165] 감리회의 창시자인 존 웨슬리의 경우도 역시 지동설을 이단적이라고 평가했다.[165]
7. 일본의 지동설 수용
도쿠가와 요시무네 시대에 기독교 이외의 한역 양서 수입이 허가된 후, 도쿠가와 이에하루 시대에 통역관 모토키 요시나가가 『와란 지구도설(和蘭地球図説)』과 『천지이구용법(天地二球用法)』에서 일본 최초로 니콜라우스 코페르니쿠스의 지동설을 소개하였다.[138] 모토키 요시나가의 제자인 시즈쿠 타다오는 『역상신서(暦象新書)』에서 요하네스 케플러의 법칙과 뉴턴 역학을 소개하였다. 화가 시마 코칸은 『와란 천설(和蘭天説)』에서 지동설 등 서양 천문학을 소개하고, 『와란 천구도(和蘭天球図)』라는 별자리 그림을 만들었다. 기본(旗本) 카타야마 쇼사이(엔젠)는 시마 코칸에게서 지동설을 배우고, 『천문략명목(天文略名目)』 등 지동설을 소개하는 책을 저술하였다. 의사 아사다 고류는 1763년에 세계 최초로 케플러의 타원 궤도 지동설을 이용하여 일식 시각을 예측하였다.
막부는 서양 천문학에 기반한 역법으로 개정하도록 다카하시 시토키와 마 시게토미 등에게 명령하여, 1797년에 달과 태양의 운행에 타원 궤도를 채택한 관정력을 완성하였다. 시부카와 케이스케 등은 서양 천문학의 성과를 도입하여 천보력을 완성하였고, 1844년에 관정력에서 개정되었으며, 메이지 시대에 태양력이 도입될 때까지 사용되었다.
불교계에서는 에도 전기에 유시로쿠의 『천경혹문(天経或問)』에서 천동설이 소개되어 수미산 우주관이 흔들린 이후, 분유, 도쿠몬 후자쿠 등이 수미산 우주관 옹호를 하였다. 지동설 소개 후, 이 옹호는 정밀함을 더하는 형태로 전개되어, 엔츠는 삼각함수표를 작성하거나,[157] 수학자 메이원딩을 언급하면서, 불교적 우주관·범력 옹호 서적인 『불국력상편(仏国暦象編)』을 저술하였다. 여기서 엔츠는 서양의 역법도 인도 기원이라는 것을 주장하였다.[158]
8. 결론: 코페르니쿠스적 전환
지동설은 단순히 행성의 궤도 계산 문제뿐만 아니라 당시의 철학자, 과학자들에게 큰 영향을 미쳤다. 지동설이 탄생한 시대를 과학혁명의 시대라고 부르는 것은 과학 전체에 그만큼 큰 영향을 주었고, 과학이 인간의 삶에 영향을 주기 시작한 시대라는 것을 반영하고 있다.
“상식을 뒤엎는 (증명된) 새로운 학설”을 “코페르니쿠스적 전환”이라고 부르는 것은 그 잔재이다. 또한 혁명(Revolution)이라는 단어도 원래는 이 과학혁명을 가리키는 말이었으며, 나중에 정치 용어로 전용된 것이다.
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