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1.갈릴레이의 일생
84년 피사대학을 중퇴하고 피렌체에 있던 가족과 합류하였다. 이곳에서 아버지 친구이자 토스카나 궁정수학자인 오스틸리오 리치에게 수학과 과학을 배우면서 대단한 흥미를 느꼈다. 이때 습작으로 쓴 논문이 인정을 받아 92년 피사대학의 수학강사가 되었고, 같은 해 베네치아의 파도바대학으로 옮겼다. 파도바대학에서는 유클리드기하학과, 천동설을 주장한 프톨레마이오스의 천문학을 가르치는 한편, 가정교사 노릇을 하면서 리치에게 배운 응용수학을 연구하고 가르치기도 하였다. 《간단한 군사기술 입문》 《천구론 또는 우주지》 《축성론》 《기계학》은 이 시기의 저서이다. 베네치아의 여성과 결혼하여 1남 2녀를 두었으며, 파오로 사르피 같은 당대의 뛰어난 학자·귀족 등과 친교를 맺었다. 1604년의 《가속도운동에 관해서》에서 발표한 근대적인 관성법칙의 개념도 이미 그 전에 사르피에게 보낸 서한에 나타나 있다. 1609년 네덜란드에서 망원경이 발명되었다는 소식을 듣고, 손수 망원경을 만들어 여러 천체에 대하여 획기적인 관측을 하였다. 예를 들면, 당시에는 완전한 구(球)로 믿었던 달에 산과 계곡이 있다는 것, 모든 천체는 지구를 중심으로 회전한다고 생각하였는데, 목성도 그것을 중심으로 회전하는 위성을 가지고 있다는 것 등이었다. 1610년에 이러한 관측결과를 《별세계의 보고》로 발표하여 커다한 성공을 거두었다. 이 해에 교직생활을 그만두고 고향 피렌체로 돌아가서 토스카나대공인 메디치가의 전속학자가 되었다. 그 후로도 천문관측을 계속하여 12∼13년에 태양흑점 발견자의 명예와 그 실체의 구명을 둘러싸고, 예수회 수도사인 크리스토퍼 샤이너와 논쟁을 벌여, 그 내용을 《태양흑점에 관한 서한》에서 발표하였다. 이 무렵부터 갈릴레이는 자신의 천문관측 결과에 의거하여, 코페르니쿠스의 지동설에 대한 믿음을 굳히는데, 이것이 로마교황청의 반발을 사기 시작하였다. 성서와 지동설과의 모순성에 관하여 제자들에게, 그리고 자신이 섬기는 대공의 어머니에게 편지형식으로 자기의 생각를 써 보냈는데, 이로 말미암아 로마의 이단심문소로부터 직접 소환되지는 않았지만 재판이 열려, 앞으로 지동설은 일체 말하지 말라는 경고를 받았다(제1차 재판). 1618년에 3개의 혜성이 나타나자 그 본성(本性)을 둘러싸고 벌어진 심한 논쟁에 휘말리는데, 그 경과를 《황금계량자》라는 책으로 23년에 발표하였다. 여기서 직접적으로 지동설과 천동설의 문제를 언급하지는 않았지만 천동설을 주장하는 측의 방법적인 오류를 예리하게 지적하였으며, 우주는 수학문자로 쓰인 책이라는 유명한 말을 함으로써 자기의 수량적인 자연과학관을 대담하게 내세웠다. 그 후 숙원이었던 《프톨레마이오스와 코페르니쿠스의 2대 세계체계에 관한 대화：
Dia1ogo sopra i due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicaon》의 집필에 힘써, 제1차 재판의 경고에 저촉되지 않는 형식으로 지동설을 확립하려고 하였다. 이 책은 32년 2월에 발간되었지만, 7월에 교황청에 의해 금서목록에 올랐으며, 갈릴레이는 로마의 이단심문소의 명령으로 33년 l월에 로마로 소환되었다. 4월부터 심문관으로부터 몇 차례의 신문을 받고, 몇 가지 위법행위가 있었음을 자인하였다. 그러나 갈릴레이가 자신의 죄를 인정하는 과정에서 심문소 당국이 증거로 제시한 서류 중 몇 가지는 그 진실성이 의심스러운 것이었다. 6월에 판결이 내려졌고, 그는 그것을 받아들여 앞으로는 절대로 이단행위를 않겠다고 서약하였다(제2차 재판). 그 뒤 갈릴레이는 피렌체 교외의 알체토리에 있는 옛집으로 돌아왔는데, 사랑하는 장녀와 시력마저 잃었지만 마지막 대작인 《두 개의 신과학에 관한 수학적 논증과 증명：Discorsi e dimonstrazioni mathematiche intorno a due nuove scienze attenenti alla meccanica》의 저술에 힘썼으며, 일단 정리되자 신교국인 네덜란드에서 출판하였다. 이어 속편 집필에 착수하였지만, 완성하지 못하고 세상을 떠났다. 죽은 후에는 공적으로 장례를 치를 수 없었으므로 묘소를 마련하는 일조차 허용되지 않았다. 만년에는, 스승의 전기를 쓴 V.비비아니와, 기압계에 그 이름을 남긴 물리학자 토리첼리의 두 제자가 그의 신변에 있었다. 갈릴레이의 생애는 르네상스기와 근대와의 과도기에 해당되며, 구시대적인 것과 새로운 것이 그의 생활이나 과학 속에도 공존하고 있었다. 천문학에서는 지동설을 취하면서도 케플러의 업적은 전혀 이해하지 않았고, 물리학에서의 관성법칙을 발견했지만 이것의 정식화는 데카르트에게 넘겨주었다. 또한, 일상생활에서도 자유가 주어지는 파도바대학을 떠나 봉건제후의 전속학자가 되었다. 그러나 그의 인간다운 면은 많은 사람들의 흥미를 끌어, 뛰어난 문학작품의 소재가 되기도 하였다. 특히, 물리학에서 자신이 세운 법칙을 증명, 지지하기 위해서 많은 실험을 행했다. 그러나 결과를 남기지는 않았다, 분명한 것은 실험 중에는 사고실험(thought experiments)도 있었지만 대개 경험이나 상식에 의존하였고 실제 실험도 수행하였다고 전해진다. 특별히 갈릴레오(1632)의 프톨레마이오스와 코페르니쿠스의 체계를 논의한 Dialog는 1572년의 새로운 별의 관찰에 대한 자세한 통계적 분석을 제공한다, 물론 네덜란드에서 1608년에 제작한 망원경(telescope)을 통하여 관측된 금성의 움직임과 태양의 흑점은 그때까지 유지된 전통적 천문학의 관점에서 충격을 주었다. 그것은 아리스토텔레스와 프톨레마이오스주의 천문학이며 이것의 대전환인 코페르니쿠스 인식을 지지하기 위한 작업이었다. Dialog는 그 후에 E. Strauss(1891)와 S. Drake (1967)에 의해서 독일어와 영어로 각각 번역되었다. Dialog에서 오차나 확률, 분포라는 용어는 사용치는 않았지만 관찰상의 오차(observational errors)에 대해 기술하고 있다. 이는 오늘날 확률오차의 분포(distribution of random errors)라 불러 진다. 그의 논리는 다음과 같다.
갈릴레오는 더 나아가 거리에 대한 두 가설을 어떻게 비교할 것인가를 논의함. → the most probable hypothesis is the one which requires the smallest correlations of the observations. 이를 갈릴레오의 오차이론(error theory)이라 한다. 다음의 자료 Table 10.3.1를 생각하여 보자. Observations of the Star of 1572 이 자료는 갈릴레오가 1632년 S. Chiaramont교수 (피사의 철학교수 : On the New Stars Which Appeared in the Years 1572, 1600, 1604 를 출판하여 갈릴레오를 자극했다.)의 책으로부터 인용되었다. 그러나 Strauss(1891)는 천문학자 티코(1602)책으로 치아라몬티 가 얻어낸 자료임을 지적한다.
그의 관측된 자료를 이용 케플러는 코페르니쿠스의 우주구조를 완성시키려 했음. 그러나 화성(Mars)의 궤도가 중심원으로부터 벗어난 정도가 크고 10년동안 계산하였으나 결국 실패함. 이는 우주 구조에 타원궤도를 도입한 계기를 제공하게 되었다. |
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Source : Galileo, Dialogo, 1632, pp. 294-295
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질문) |
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