6, 갈리레오 갈리레이(이탈리아어 : Galileo Galilei)이야기(7-2/8)

6, 갈리레오 갈리레이(이탈리아어 : Galileo Galilei)

이야기(7-2/8)

 

 

2) 물리학에서의 업적

 

피사대성당에서 흔들리는 샨데리아(일설에는 향로)를 보고 진자의 등시성(같은 길이의 경우 크게 흔들릴 때에도 작게 흔들릴 때에도 왕복에 걸리는 시간은 같다.)을 발견했다고 한다. 단지 이것은 후세에 전하는 일화로서 실제로 어떤 상황에서 이 법칙을 발견했는지는 불명하다. 이 법칙을 써서 만년에 진자시계를 고안했는데 실제로 만들지는 않았다.

 

갈리레오는 다시 낙체의 법칙을 발견하였다. 이 법칙은 대개 2개로 된다. 하나는 물체가 자유낙하할 때의 시간은 낙하하는 물체의 질량에는 의존하지 않는다는 것이다. 둘째는 물체가 낙하할 때에 낙하하는 거리는 낙하 시간의 2승에 비례한다는 것이다. 그 방정식은 다음과 같이 표현한다. X(t)=1/2.

이 법칙을 증명하기 위하여 피사의 사탑의 정상에서 대소 2종류의 구슬(球)을 동시에 낙하시켜 양자가 동시에 착지하는 것을 보았다고 한다.(갈리레오에 의한 피사의 사탑 실험)

이 유명한 고사는 갈리레오의 제자 빈첸조 비비아니（Vincenzo Viviani、1622-1703, 이탈리아 수학자. 과학자)의 창작으로 실제로는 행하지 않았다는 연구자도 많다.

 

이 에피소드에 앞서서 이미 <낙하의 법칙>을 발견하고 있던 네덜란드인 시몬 스테빈(Simon Stevin, 1548-1620, 베르기에의 수학자, 물리학자, 회계학자, 군인)의 실험과 혼동하여 후세에 전해진 것이 된다. 따라서 후술하는 아리스토텔레스의 이론을 와해시킨 것은 갈리레오가 아니라 스테빈의 공적이다.

 

실제로 갈리레오가 행한 실험은 비슷하게 놓인 레르 위를 무게가 다르고 크기가 같은 구슬(球)를 굴리는 실험이다.

비슷하게 구르는 물체라면 천천히 떨어지기 때문에 여기에 무게에 따라 낙하 속도가 변하지 않는 것을 실증한 것이다. 이 실험은 실제로도 그 모양을 그린 그림이 남아있다.

아리스토텔레스의 자연철학 체계에서는 무거운 것일수록 빨리 낙하하게 되었으므로 여기서도 아리스토텔레스파의 연구자와 논쟁이 되었다. 갈리레오 자신은 예를 들면 하나의 물체를 낙하시켰을 때 2개의 물체를 끈으로 이은 것을 낙하시켰을 때에도 낙하 시간에 차가 생기는가 하는 반론을 행하고 있다.

 

또 1638년에 출판된 『신과학대화』(『역학대화』)에서는 그 후의 물리학의 출발점이 되는 역학, 건축재료의 강약론, 유체의 문제, 팽창률, 음향진동, 광속도 측정법, 자기(磁氣)현상 등을 취급하였다.