삐딱한 지구
삐딱한 지구
  • 권재술<물리학자·전 한국교원대 총장>
  • 승인 2017.11.30 20:09
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금요칼럼-시간의 문앞에서
▲ 권재술

봄 여름 가을 겨울, 왜 이렇게 지구는 추웠다 더웠다 하는 걸까? 아마도 많은 사람들은 지구가 태양 둘레를 타원 궤도로 공전하니까 태양에서 가까울 때도 있고 멀 때도 있을 것이고, 그래서 가까울 때는 덥고 멀 때는 추울 것이라고 생각하지나 않을까? 수성이나 금성은 태양에서 가까워서 덥고, 목성이나 토성은 멀어서 춥다. 그러니 덥고 추움은 태양 때문이고, 계절이 나타나는 것을 태양과의 거리로 해석하는 것은 아주 과학적이고 정교한 논리 같이 보인다. 하지만 지구의 사계절은 거리 때문에 생기는 현상이 아니다.

에베레스트 같은 높은 산에는 만년설이 있을 정도로 사시사철 춥다. 낮에 높은 산꼭대기는 태양에 더 가까울 텐데 왜 산 아래보다 더 추운가? 모닥불에서 1미터 떨어진 곳과 2미터 떨어진 곳의 따뜻하기는 차이가 크겠지만 10미터 떨어진 곳과 11미터 떨어진 곳의 따뜻하기도 그렇게 차이가 날까? 더 과장하여 100미터 떨어진 곳과 101미터 떨어진 곳의 따뜻하기도 차이가 날까?

태양은 지구에서 대략 1억5000만 킬로미터나 떨어져 있다. 지구가 태양 둘레를 공전하면서 태양에 가장 가까울 때가 1억4700만 킬로미터, 가장 멀 때가 1억5200만 킬로미터이다. 그 차이는 불과 3%에 불과하다. 이것은 100미터 떨어진 모닥불에서 3미터 더 멀리 있는 것과 마찬가지다. 이로 미루어 볼 때, 태양과의 거리 때문에 춥고 더움에 차이가 나기는 어렵다. 계절이 지구와 태양 사이의 거리 때문이라면, 왜 같은 지구의 북반구에 있는 우리나라가 겨울일 때 남반구에 있는 호주에서는 여름이 된단 말인가?

계절이 생기는 것은 지구와 태양 사이의 거리 때문이 아니라 지구의 자전축이 기울어져 있기 때문이다. 지구가 태양을 도는 원이 만드는 평면을 공전궤도면이라고 하는데 지구의 자전축이 이 궤도면에서 23.5도 기울어져 있다. 자전축이 기울어져 있으면 어떤 때는 햇빛을 정면으로 받을 때도 있고 어떤 때는 비스듬히 받을 때도 있다. 아침저녁으로 서늘하고 한낮에 더운 것도 햇빛을 정면으로 받느냐 비스듬히 받느냐에 따른 현상이다. 지구가 태양에서 멀리 떨어져 있을 때도 햇빛을 정면으로 받으면 따뜻하고 비스듬히 받으면 춥다. 삐딱한 지구, 이 삐딱함이 사계절을 선물했다. 곧고 바른 것이 좋은 것만은 아니다. 지구가 이렇게 삐딱하게 기울지 않았다면 계절이 없었을 것이고, 지구가 돌지 않았으면 밤낮도 없었을 것이다. 그렇게 되면 시간도 없었을지 모른다. 시간이란 변화에 대한 인간의 관념일 뿐인데 변화가 없는 세상에서 어떻게 시간을 느낄 수 있겠는가? 시간을 느끼지 못하는 세상에서 인간의 정신세계에 시간이라는 개념이 생겨났을까? 그러니 지구의 이 삐딱함이 시간을 만들어 냈다고 해도 과언이 아니다.

수평선과 수직선을 고집했던 몬드리안과는 달리 네덜란드의 화가 뒤스부르크는 사선을 사용해서 시간을 표현하려 했다. 시간이 삐딱하게 흐른다? 참 특이한 발상이다. 눈에 보이지도 않고 존재한다고도 할 수 없는 시간을 공간예술인 그림으로 표현하는 것은 쉬운 일이 아니다. `시간은 삐딱하게 흐른다.' 참 놀라운 발상이다. 하지만 더욱 놀라운 사실은 지구 자전축이 삐딱함과 뒤스부르크의 삐딱한 선이, 시간이라는 공통분모를 가지고 있다는 점이다. 뒤스부르크가 얼마나 천문학적인 지식이 있었는지는 모르겠다. 그리고 그가 계절이라는 시간이 지구 자전축이 기울어진 것과 관련이 있다는 것을 알고 있었는지는 더욱 모를 일이다. 그리고 그가 지구의 이 삐딱함으로부터 시간을 사선으로 그렸는지는 더더욱 모를 일이다. 하지만 지구의 삐딱함과 뒤스부르크의 사선은 모두 시간으로 서로 연결되어 있다. 공간 현상인 자전축의 삐딱함이 이렇게 시간현상인 계절과 연관이 되다니! 아인슈타인의 시공간 4차원이 그렇듯이 시간과 공간은 이렇게 서로 교묘하게 얽혀 있는 것이다.

 


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