고대 천문학: 고대 천문학의 진화 II

 

고대 천문학: 고대 천문학의 진화 II

고대 천문학자들의 우주론 

히파르쿠스

히파르쿠스(Hiparchous, BC 190~120)  히파르코스는 기원전 2세기에 살았던 실용적인 목적에 중점을 두고 천체를 관측했던 바빌로니아인들의 천문 자료들을 수집하고 정리하여 그 결과를 보다 세련된 학문으로 발전시킨 그리스의 천문학자이자 수학자입니다. 히파르쿠스는 논리성을 확보하기 위해 오직 기하학만을 의지하고 단지 추상적으로만 천문학을 연구하는 것은 극히 잘못된 연구 행태라고 비판하면서, 실제 관측을 수행하고 그 결과들을 분석하는 것이 천문학의 가장 기본이라고 주장했습니다. 그는 바빌로니아인들이 행했던 관측 및 결과 분석 기법을 기하학과 접목시키려 했는데, 이와 같은 그의 천체 관측의 중요성에 대한 강조는 플라톤의 관념적 연구에 대해 회의가 누적되는 가운데, 관측 자료의 실질적인 유용성이 증대되고 있는 상황에서 자연스럽게 제기된 것이었습니다. 

히파르쿠스는 행성들의 역행 현상을 설명하기 위해 '주전원'이라는 새로운 개념을 만들었습니다. 주전원이 도입됨으로써 행성들의 역행현상 뿐만 아니라, 지구와 행성들의 상대적인 거리에 따른 행성들의 밝기 변화를 설명하는 것도 종전보다는 훨씬 더 용이해졌습니다. 히파르쿠스는 오랜 관측과 그 결과의 분석을 통해 별의 밝기 등급을 창시했으며, 이심원과 주전워 개념을 체계화시키는 작업에 특히 주력했습니다. 그는 관측과 이론을 겸비한 당대 최고의 천문학자로서 상당히 많은 연구 기초를 후대에 제공했으나, 여러 학파들이 저마다 다양하게 주장하고 있던 지구중심이론들을 하나로 수렴하여 뚜렷한 계통을 수립할 수 있는 천문학으로 이끌지는 못했습니다. 그는 천문학 분야에 지대한 공헌을 했으며, 그의 연구는 이후 우주 이해의 발전을 위한 토대를 마련했습니다. 그의 원본 저작 중 많은 부분이 유실되었지만, 우리는 이후의 참고 문헌과 논평을 통해 그의 우주론의 측면을 추론할 수 있습니다.

 

1. 지구중심 모델: 그의 전임자 에우독소스(Eudoxus)와 동시대의 프톨레마이오스(Ptolemy)를 포함한 대부분의 고대 그리스 천문학자들과 마찬가지로 히파르코스도 지구 중심 우주 모델을 고수했습니다. 이 모델에서는 지구가 우주의 중심에 있고, 태양, 달, 행성과 같은 천체가 지구 주위를 원형 궤도로 돈다고 간주했습니다.

 

2. 주전원: 히파르코스는 에우독소스(Eudoxus)의 전통을 따라 관찰된 행성의 움직임을 설명하기 위해 주전원 시스템을 사용했습니다. 주전원은 중심이 지구 중심에 있는 더 큰 원의 둘레를 중심으로 움직이는 작은 원입니다. 이러한 원형 운동의 조합은 행성이 궤도에서 잠시 뒤로 움직이는 것처럼 보이는 행성의 역행 운동을 설명하려는 시도였습니다.

 

3. 분점 세차운동: 히파르코스의 가장 주목할만한 공헌 중 하나는 분점의 세차운동을 발견한 것입니다. 그는 별과 춘분점의 위치가 고정되어 있지 않고 시간이 지남에 따라 천천히 변한다는 것을 관찰했습니다. 이 현상은 지구의 자전축 방향이 점진적으로 바뀌는 지구의 축 세차 운동으로 인해 발생합니다. 히파르코스는 세차율을 추정했고, 그의 연구는 미래의 천문학자들이 그 개념을 이해하고 개선할 수 있는 토대를 마련했습니다.

 

4. 크기 시스템: 히파르코스는 또한 별의 밝기를 측정하는 시스템을 도입했습니다. 그는 별을 6등급으로 분류했는데, 1등급 별이 가장 밝고 6등급 별이 가장 희미합니다. 이 크기 체계는 현대의 것과는 다르지만 천체를 수량화하고 분류하는 데 중요한 단계였습니다.

 

5. 태양과 달의 움직임: 히파르코스는 태양과 달을 자세히 관찰하여 그들의 움직임을 이해하는 데 기여했습니다. 그는 태양 궤도의 이심률을 계산하는 방법을 개발하고 열대년의 길이를 개선했습니다.

 

히파르코스의 우주론의 일부 요소는 나중에 프톨레마이오스 체계로 대체되어 그의 죽음 이후 수세기에 걸쳐 두각을 나타냈지만, 그의 연구는 고대와 중세 천문학 발전의 토대를 마련했습니다. 그의 관찰과 수학적 기법은 후대의 천문학자들에게 영향을 미쳤으며, 그의 연구는 역사 발전에 필수적인 부분이 되었습니다.

 

프톨레마이오스 

프톨레마이오스(Claudius Ptolemaios, BC 90~168) 서기 100년에서 170년 사이에 살았던 그리스. 로마의 천문학자이자 수학자 클라우디우스 프톨레마이오스는 천년 넘게 지배적인 우주론적 틀이 된 지구 중심 우주 모델로 가장 잘 알려져 있습니다. 천문학을 형이상학으로부터 탈출시켜 수리적으로 정리함으로써 천문학의 새 지평을 열었습니다. 오랜 관측을 통해 수집한 자료들을 과거의 자료들과 함께 정리하고 수리적으로 논증한 그의 영향력 있는 논문 "알마게스트"에 주로 제시된 프톨레마이오스의 연구는 천문학의 발전에 큰 영향을 미쳤으며 16세기 코페르니쿠스 혁명까지 서구 세계에서 천체 지식에 대한 표준 참고 자료로 간주되었습니다.

프톨레마이오스는 기존의 그리스 자연철학자들이 학문적 측면에서만 천상계를 해석하려 했던 것과는 달리, 천문학의 실용적 측면을 보다 중요하게 여겼습니다. 예를 들어 어떤 사람의 탄생일과 관련된 별자리를 통해 운명을 점친다든지, 왕위계승 대관식은 언제가 좋은지, 행성이 어떤 운동을 할 때 길하고 불길한지 등을 알아보는 것에 천문학을 활용하는 것이었습니다. 프톨레마이오스 우주론의 핵심 요소는 다음과 같습니다.

 

1. 지구중심 모델: 프톨레마이오스는 에우독소스(Eudoxus)와 히파르코스(Hipparchus)와 같은 초기 그리스 천문학자들이 개발한 지구 중심(지구 중심) 우주 모델을 옹호했습니다. 이 모델에서는 지구가 중심에 위치하고 태양, 달, 행성을 포함한 천체가 지구를 중심으로 원형 궤도를 따라 움직입니다.

 

2. 주전원 및 주전원: 프톨레마이오스는 관측된 행성의 역행 운동을 설명하기 위해 주전원과 이심원 체계를 개선했습니다. 이 시스템에서 각 행성은 주전원이라고 불리는 작은 원 안에서 움직이는 반면, 주전원 자체의 중심은 이심원이라고 불리는 더 큰 원 안에서 움직입니다. 원형 운동의 이러한 복잡한 조합을 통해 프톨레마이오스는 지구에서 볼 때 천체의 겉보기 운동의 불규칙성을 설명할 수 있었습니다.

 

3. 균등 포인트: 프톨레마이오스는 자신의 모델에 이퀀트 개념을 도입했습니다. 이퀀트는 천체 궤도 중심에서 지구 반대편에 있는 지점으로, 천체가 일정한 각속도로 움직이는 지점입니다. 이 아이디어는 프톨레마이오스가 궤도의 여러 부분에서 행성의 다양한 속도를 설명하는 데 도움이 되었으며, 행성 위치를 예측하는 데 있어 그의 모델의 정확성에 기여했습니다.

 

4. 스텔라 카탈로그 및 크기 시스템: 프톨레마이오스는 "알마게스트"에 별의 포괄적인 목록을 작성하여 천 개가 넘는 별의 위치와 크기를 나열했습니다. 그는 겉보기 밝기에 따라 별을 분류하는 히파르코스와 유사한 등급 시스템을 사용했습니다. 이 카탈로그는 고대와 중세 세계의 천문학자들을 위한 기본 자료가 되었습니다.

 

5. 분점 세차운동: 히파르코스의 연구를 바탕으로 프톨레마이오스는 분점의 세차 운동, 즉 시간이 지남에 따라 분점 위치의 느린 이동을 인정했습니다. 그는 이 현상을 자신의 모델에 통합하여 천체의 위치 변화를 설명하기 위해 궤도 매개변수를 조정했습니다.

 

프톨레마이오스의 지구중심 모델은 합리적인 정확도로 행성과 별의 위치를 ​​성공적으로 예측했지만 본질적으로 복잡했습니다. 관측이 더욱 정확해짐에 따라 시스템은 점점 더 복잡해졌고 결국 대체 모델이 개발되었습니다. 그럼에도 불구하고 프톨레마이오스의 "알마게스트"와 관측 천문학에 대한 그의 공헌은 고대와 중세 세계에서 천체 연구의 기초를 마련했습니다.

 

그의 연구는 프톨레마이오스 체계를 기반으로 하고 어떤 경우에는 이에 도전한 이슬람 학자와 중세 유럽 천문학자를 포함한 후기 천문학자들에게 참고점이 되었습니다. 코페르니쿠스의 태양 중심 모델에 의한 지구 중심 모델의 궁극적인 전복은 천문학 역사에 중요한 전환점이 되었습니다.

 

신플라톤주의자들의 사상과 우주론 

서기 3세기에 등장한 철학 체계인 신플라톤주의는 플라톤의 가르침을 크게 차용하고 고유한 요소를 추가했습니다. 신플라톤주의는 주로 형이상학적, 인식론적 체계이지만 천문학을 포함한 다양한 분야에 영향을 미쳤습니다. 천문학과 관련된 신플라톤주의의 몇 가지 주요 아이디어와 우주론적 측면은 다음과 같습니다.

 

1. 현실의 계층구조: 플로티누스와 같은 신플라톤주의자들은 현실의 계층적 구조를 강조했습니다. 이 계층 구조의 최상위에는 모든 존재의 궁극적인 근원을 나타내는 "하나" 또는 "선"이 있었습니다. One 아래에는 연속적인 수준의 발산이 있었는데, 각각은 위의 것보다 덜 완전하고 덜 신성했습니다. 이러한 계층 구조는 천체를 이해하는 신플라톤주의적 접근 방식에 영향을 미쳤습니다.

 

2. 천구: 신플라톤주의자들은 초기 그리스 우주론에서 천구의 개념을 채택했습니다. 이 견해에 따르면, 우주는 일련의 동심원 구로 조직되었으며, 지구가 중심에 있고 가장 바깥쪽 구는 신성한 영역 또는 하나의 영역을 나타냅니다. 행성과 별을 포함한 천체의 운동은 이 구체 내에서 원형이고 질서정연하다고 믿어졌습니다.

 

3. 우주의 교감: 신플라톤주의자들은 우주의 상호 연결성과 동정심을 믿었습니다. 우주의 모든 것이 서로 연결되어 있고 우주의 한 부분에서 일어나는 사건이나 변화가 다른 부분에 영향을 미칠 수 있다는 생각이었습니다. 이 개념은 천체 현상과 그것이 지상 사건에 미치는 잠재적인 영향을 이해하는 데 영향을 미쳤습니다.

 

4. 점성술: 신플라톤주의는 점성술의 발전에 중요한 영향을 미쳤다. 천체와 그 움직임이 지상 사건에 직접적인 영향을 미친다는 생각은 우주의 동정심에 대한 신플라톤주의 개념과 잘 들어맞습니다. 점성술은 천상계와 지상계 사이의 상호 연관성을 이해하고 해석하는 수단이 되었습니다.

 

5. 영적 상승: 신플라톤주의는 신을 향한 영혼의 영적 상승을 크게 강조했습니다. 천체는 종종 이 상승에서 상징적 표현이나 중개자로 간주되었습니다. 천구의 움직임은 영혼의 여정에 직접적인 영향을 미치며 영혼의 정화와 궁극적으로 하나인 신과의 재결합에 영향을 미치는 것으로 생각되었습니다.

 

6. 물질세계의 한계: 플라톤을 따르는 신플라톤주의자들은 물질세계를 불완전하고 일시적인 것으로 간주했습니다. 천상계는 신성에 더 가까우므로 더욱 완전하고 영원한 것으로 여겨졌습니다. 이러한 관점은 하늘을 물질세계보다 더 중요한 영역으로 보는 그들의 견해에 영향을 미쳤습니다.

 

요약하면, 신플라톤주의는 천문학 이해에 형이상학적, 영적인 관점을 가져왔습니다. 천구, 우주의 상호연결성, 천체의 영적 의미는 신플라톤주의 우주론의 중심 주제였으며, 더 넓은 문화적 측면에 기여했습니다.