역사상 가장 위대한 발견을 한 과학자로 꼽히는 ‘니콜라우스 코페르니쿠스(1473∼1543)’가 썼던 것으로 추정되는 ‘컴퍼스’와 비슷한 도구가 폴란드 북부의 한 도시에서 최근 발굴됐어요.

코페르니쿠스의 유물이 발견되면서 이 과학자에 대한 관심도 쏠리고 있어요. 폴란드의 천문학자인 그는 ‘지동설’로 세상을 놀라게 했던 인물. 지구가 태양을 돈다는 이론이 지동설이에요. 당시 학계에선 ‘천동설’, 즉 우주의 중심은 지구이고 모든 천체가 지구의 둘레를 돈다는 학설이 자리 잡고 있었기 때문에 충격적인 주장이었지요.

이처럼 세상에 맞선 주장으로 역사에 남을 값진 발견을 이룬 특별한 과학자는 또 누가 있을까요?

갈릴레이, 그래도 지구는 돈다

목성을 도는 위성들을 나타낸 가상 이미지. 이들 위성은 ‘갈릴레이 위성’으로도 불린다. NASA 제공

‘지동설’을 처음으로 주장한 코페르니쿠스가 태어나고 약 90년이 흐른 1564년. 이탈리아에서 이 이론을 뒷받침할 학자가 태어나요. 바로 갈릴레오 갈릴레이(1564∼1642)입니다.

그가 한창 연구를 거듭하던 17세기 초는 여전히 모든 별과 행성이 인간이 사는 ‘지구’를 돈다고 생각하고 이를 가르쳤어요. 앞서 코페르니쿠스가 그의 책 ‘천구의 회전에 관하여’에서 지동설을 주장했지만, 이 이론이 어렵고 증거가 충분치 않아 쉽게 받아들여지지 않았거든요.

갈릴레이는 어떻게 지동설을 증명했을까요? 그는 망원경을 직접 만들어 천체를 관찰했어요. 이때 목성을 도는 위성을 발견했지요. 천동설에 따르면 우주의 모든 천체는 지구를 향해 돌아야 하는데, 목성을 향해 도는 위성이 있다는 건 매우 놀라운 발견. 당시 갈릴레이가 관측한 위성은 오늘날 ‘갈릴레이 위성’이라고 불려요. 이 외에도 금성 등 다른 천체를 직접 관찰해 다른 행성들이 지구를 향해서 돌지 않는다는 사실을 주장했지요.

학계는 이 주장을 탐탁지 않아 했어요. 그간 굳건히 믿어왔던 천동설과 완전히 반대되는 의견이었기 때문. 가톨릭교회 교황청에선 그의 책을 읽는 걸 금지하고, 종교 재판까지 받게 했을 정도. 하지만 후대에 이르러 우주 과학이 발전하면서, 코페르니쿠스와 갈릴레이가 주장한 지동설이 사실로 밝혀지며 세상을 바꾼 위대한 과학자로 이름을 올리게 됐어요.

베게너, 대륙은 하나의 판이었다

알프레드 베게너가 탐사에 나선 모습. 가디언 홈페이지 캡처

지구의 대륙들이 붙어있었음을 나타내는 가상 이미지. BBC 홈페이지 캡처

‘아프리카대륙과 남아메리카대륙은 원래 같은 대륙이었을 것이다.’

독일의 기상학자 알프레드 베게너(1880∼1930)는 1911년, ‘과거에는 브라질과 아프리카 사이를 걸어서 갈 수 있었을 것’이라는 논문을 읽으며 이렇게 생각했어요. 앞서 그는 아프리카대륙과 남아메리카대륙의 해안선이 일치한다는 사실을 발견하고, 두 대륙이 과거에는 붙어있을지 모른다고 의심해 왔어요. 그런데 이 사실을 뒷받침하는 논문을 통해 확신을 가지게 된 것.

베게너는 기후학을 바탕으로 다양한 지구과학 분야를 파고들면서 ‘대륙 이동설’을 내놓았어요. 대륙 이동설은 ‘흩어져있는 대륙들이 과거에는 하나의 대륙이었으며, 이것이 쪼개져 지금과 같은 형태를 가지게 됐다’는 이론입니다.

하지만 거대한 대륙을 이동시키는 힘에 대해 명확히 설명할 수 없다는 지적 아래 그의 주장은 외면 받았어요. 그럼에도 베게너는 포기하지 않고 끈기 있게 대륙 이동설을 연구했습니다.

점차 지구과학 연구가 거듭되면서 지구의 겉부분은 여러 개의 판으로 나뉘어 있고, 이 판들이 맨틀(지구 내부의 핵과 지각 사이에 있는 부분)의 움직임에 따라 이동한다는 게 마침내 밝혀졌어요. 이것이 베게너의 대륙 이동설을 뒷받침하면서 위대한 발견으로 인정받았어요.

다윈, 인간은 진화로 만들어진 생물!

갈라파고스 제도에 사는 해양 이구아나들

갈라파고스 제도, 뉴질랜드, 오스트레일리아 등을 둘러보는 선박 ‘비글호’에 한 학자가 올라탔어요. ‘진화론’을 주장한 학자 찰스 다윈(1809∼1882)입니다. 진화론은 ‘세상의 모든 동물과 식물이 몇 개의 공통된 조상에서 나와 환경에 맞춰 모습을 바꾸었다’는 이론. 다윈은 태평양에 있는 열아홉 개의 섬인 ‘갈라파고스 제도’는 둘러보며 이론의 토대를 마련했어요. 같은 종이라고 해도 갈라파고스 섬마다 조금씩 다른 생김새를 가지고 있었기 때문. 다윈은 이를 통해 동물들이 자기가 사는 환경에 맞춰 모습을 바꾸었다고 본 거예요.

이런 이론을 책 ‘종의 기원’에 담아냈는데, 커다란 논쟁을 불러일으켰어요. 당시 ‘신이 인간을 비롯한 모든 생물을 지금의 모습으로 만들었다’는 창조론이 지배하고 있어서 다윈의 주장은 신을 모독한다는 거센 비판을 받았거든요. 하지만 진화론은 생물의 기원에 대한 사람들의 시선을 바꾸고, 새로운 학문의 장을 열었다는 점에서 의미 있는 발견이라는 평가를 받아요.

▶어린이동아 권세희 기자 ksh0710@donga.com

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