[칼럼] 뉴턴의 사과, 정말 사과였을까?

선생님이 들려주는 과학 이야기

사과가 떨어진다. 그걸 본 한 남자가 갑자기 무릎을 치며 외친다.

 "아하!"

 그리고 인류는 중력을 이해하게 된다.

 우리는 이 장면을 너무나 익숙하게 알고 있다. 하지만 한 번쯤 이런 생각이 들지 않는가? 정말 사과였을까? 아니면 과학사에서 가장 유명한 이 내용이 사실은 과장되어 전해지는 것은 아닐까?

결론부터 말하자면, 사과는 '있었을 가능성'이 크다. 아이작 뉴턴은 말년에 자신의 친구에게 이런 이야기를 전했다. 정원에 앉아 있다가 사과가 떨어지는 모습을 보고, "왜 모든 것은 땅으로 떨어질까?"라는 생각을 했다고. 다만, 머리를 맞았다는 장면은 이야기가 전해져 내려오면서, 상상에 상상을 더한 것으로 보인다.

그런데 사실, 사과가 정말로 뉴턴의 머리를 때렸는지는 중요하지 않다. 중요한 건, 뉴턴이 그 장면을 그냥 넘기지 않았다는 사실이다.

"왜 사과는 옆으로 날아가지 않고, 아래로 떨어질까?"

뉴턴은, 당연한 것을 어리석게 질문하는 것으로 보이는 이 의문을 붙잡고 놓지 않았다. 사과를 떨어뜨린 힘이, 달을 궤도에 묶어 두는 힘과 같을지도 모른다고 생각했다. 달이 계속 사과처럼 지구로 떨어지고 있다고 생각했다. 보이지 않는 힘을 숫자로 계산하고, 관측과 이론을 연결했다.

다시 뉴턴의 사과를 들여다보자.

[사과 하나가 세상을 바꾼 것이 아니다. 사과 앞에서 멈춰 선 태도가 세상을 바꿨다.]

책상에 있던 연필을 떨어뜨리거나, 찻잔의 물이 쏟아질 때, 대부분 '아, 실수했네.'하고 지나간다. 하지만 누군가는 묻는다.

"왜 항상 아래로 떨어질까?"

과학은 이런 사람들의 의문을 해결하는 과정에서 발전해왔다. 뉴턴의 사과는 특별하다. 그것이 사과였기 때문에 특별한 것이 아니라, 질문이 되었기 때문에 특별하다.

그렇다면 여기 새로운 질문을 해보자. 왜 하필 사과였을까? 사과 말고도 돌도 있고, 빗방울도 매일 내리고 있었다. 그 차이는 바로 '평범함'이다. 돌이 떨어지면 당연하게 여긴다. 하지만 사과는 나무에 매달려 있다가 떨어진다. 그 순간은 눈에 띈다. 뉴턴은 바로 이 장면에서 멈췄다. 대부분의 사람은 "아, 사과 떨어졌네" 하고 지나쳤을 그 순간에, 그는 질문을 붙잡았다.

과학은 익숙한 현상 앞에서 멈춰 서는 태도에서 시작된다. 뉴턴에게 사과는 '계기'였지, '답'은 아니었다.

"사과를 떨어뜨리는 힘이, 달을 붙잡고 있는 힘과 같은 것이라면?"

하늘과 땅의 법칙은 다르다고 믿던 시대에서 이 생각은 획기적인 아이디어였다. 하지만 뉴턴은 계산으로 그 생각을 밀어붙였다. 그리고 그 결과가 바로 만유인력이다. 사과는 떨어졌고, 인간의 사고는 하늘로 확장되었다.

그래서 다시 물어보자. 뉴턴의 사과는 정말 사과였을까? 물리적으로는 사과였을지 모른다. 하지만 과학사적으로는, 질문 하나가 떨어진 사건이었다. 과학은 언제나, 질문을 떨어뜨릴 준비가 된 사람 곁에서 시작된다.