1666년은 아누스 미라빌리스(Annus mirabilis), 기적의 해(5/8 금)

안녕하세요! 아주대 총장 박형주입니다. 영국의 역사에서 1666년은 절망과 희망이 교차하던 해였습니다. 런던 인구의 4분의 1이 흑사병으로 죽어 나간 절망의 해였죠. 23세의 청년 뉴턴이 나무에서 떨어지는 사과를 보고 만유인력을 깨달은 기념비적인 해이기도 합니다.

사람의 인생에는 성공의 시기와 절망의 시기가 있게 마련인데요. 역사에 남을 만한 업적을 특정 시기에 대량생산하는 사람도 있죠. ‘기적의 해’라는 뜻의 라틴어 표현인 아누스 미라빌리스(Annus mirabilis)는 이렇게 평생의 성취가 집중된 해를 가리킬 때 쓰입니다. 뉴턴은 어릴 적에는 평범한 정도도 아니고 둔재라고 조롱받곤 했다고 합니다. 그런 아픈 기억 때문인지 나중에 대과학자가 되고도 자신의 업적을 세상에 공표하는 것을 꺼렸다고 하죠.

그렇게 유년기를 보내고 케임브리지대학에 입학하는 데까지는 성공했지만, 여전히 두각을 나타내지 못했습니다. 그러다가 전염병 확산이라는 국가 재난 사태에 따른 휴교령으로 고향에서 지내게 된 것인데요. 선물처럼 찾아온 휴식의 한 해에 평범한 젊은이 뉴턴은 자신의 아누스 미라빌리스를 맞았고, 문명사를 바꾸게 됩니다. 느린 성취에 으레 따라오던 주위의 차가운 시선이 없어서였을까요? 위대한 과학자가 평생을 바쳐도 이룰까 말까 한 일을, 그것도 세 가지나, 뉴턴은 1666년에 이루었습니다.

그 첫 번째로 빛의 신비를 알아냈습니다. 백색 광선이 프리즘을 통과하면서 무지개색으로 분해되는 원리를 밝혀낸 당대의 성취였죠. 두 번째는 만유인력 법칙의 발견입니다. 질량을 가진 두 물체가 서로를 끌어당기는 원리를 수식으로 표현한 것인데요. 이제 지구상의 물체가 땅으로 떨어지는 것과 지구가 태양 주위를 도는 것은 동일한 보편 원리로 설명할 수 있게 됐습니다. 갈릴레오가 피사의 사탑에서 무거운 공이 가벼운 공보다 빨리 떨어진다는 아리스토텔레스의 이론을 뒤집었지만, 이 실험 결과를 이론적으로 설명하진 못했어요. 이제 뉴턴은 갈릴레오의 관찰을 증명할 수 있게 된 겁니다. 세 번째는 미분과 적분의 발견입니다. 천체의 운동은 본질적으로 동적이라서 정적인 유클리드 기하의 세계에 가두어 둘 수 없었는데, 이를 해결한 것입니다.