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지금은 궁금한 온갖 물리량들을 인터넷으로 빠르고 정확하게 알아볼 수 있는 시대이다.
우리가 가보지도 못한 행성들의 크기나 위치 등을 어떻게 정확하게 계산했을까 궁금하다.
그에 관한 공부를 하기에 앞서, 조선시대 학자라 생각하고 한 번 고민해 보자.
망원경이 발명되기 전에도 천문학자는 활동을 했고, 하늘을 보고 연구하는 활동은 선사시대부터 있었으리라 본다.
천문학에서 관측은 중요하고, 이를 기록하는 것은 더욱 중요하다.
방대한 관측자료가 있었기에 지동설은 물론이고, 케플러의 행성운동법칙도 발견될 수 있었다.
혼천의를 이용해 천체의 위치를 정확하게 관측하고, 앙부일구(해시계)를 제공하여 백성들에게 절기와 시각을 알 수 있게 하였다.
그림1. 혼천의
그림2. 앙부일구
이쯤되면 지구의 크기를 계산한 사람도 있었으리라.
지구가 완전한 구라고 가정하고, 지구의 크기를 계산해 보자.
서로 다른 위도(지구의 크기를 모르는 상태이므로 위도라는 개념 자체가 없다고 생각해도 됨)의 두 지점(예를 들어 개성과 부산)에서 같은 날 자오선을 지나는 같은 천체(태양이든 별이든 무방)의 고도를 정밀하게 측정한다.
이 때 두 지점에서의 고도 차이가 예를들어 3도라 하자.
그리고 두 지점의 거리가 같은 경도선에 있는 걸로 계산하여 330km라 하면 지구의 적도에서 북극점까지의 거리는 아래와 같은 비례식으로 계산할 수 있다.
3도 : 330km = 90도 : x (km)
즉, x = 9,900km가 된다.
실제 지구를 어떤 방향으로든 직진만 하여 한 바퀴 돌 때의 둘레는 10만리다.
옛 노래에 이런 게 있다.
"나를 버리고 가시는 님은 10리도 못 가서 발병난다."
그 말은 나를 버리고 가면 지구 만분의 1도 못 돈다는 뜻이다.
1리는 지구 둘레의 10만분의 1이다.
우리 선조들은 언제부터 지구의 둘레를 알고 있었을까?
그것이 알고싶다!
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