프린키피아(자연철학의 수학적 원리) 3권 태양계의 구조, 뉴턴,1687,1713.

고전을 읽고있습니다. 1,2권은 일단 건너뛰고 3권 부터...


다윈은 '종의 기원'에서 '진화'라는 단어를 쓰지 않고, 진화를 누구도 부인할수 없도록 자세한 방대한 자료와 설명한다.

총15장의 챕터중에서 첫장은 '재배-사육하에서 생기는 변이'이다. 식물(재배)과 동물(사육)의 종의 진화를 우리 주위에서

확실히 보여주는 실증적 자료로서 재배작물과 사육동물을 언급하였다. (아직까지 약 반 읽음,비글호는 나오지 않았다)

책에는 '나는 의심하지 않는다, 그 증거는 명백하다등등 각각의 자료와 설명뒤에 강한 주관이 들어있다.

내가 그동안 봐왔던 현재 책들(교과서, 자연과학, 사회과학)은 이런 강한 주관이 없다. 즉 '이다. 이렇타드라....'

오리지널 중의 오리지럴(학문 개척의 선봉) 책에서만 맛보는 느낌이다. 또한 아직까지의 미완성의 과제를 제시한다.

또 지금보면 틀린 가정과 추측을 보게된다. 그 시절 그 분야의 바로 직전 성과물들이 쭉 나열된다. 이로서 과학적 발전의

순서가 아주 쉽게 정리와 이해가 된다. 미완성의 제시 과제가 어떻게 풀렸는지 알 수 있으니 그때의 시간을 공유하는 기쁨을

갖게된다.


3권 태양계의 구조에는 있을것으로 예상했던 F = G * ( m * n ) / r ^ 2 공식이 없다. 책에는 이 공식의 표현과 함께

G 값이 없다. 물론  F(서로 당기는 힘), m(질량1), n(질량2), r(질량1,2의 공통무게중심간 거리), r^2(거리의 제곱)과

G의 상수대신 '비례'한다는 표현이 있으니, 식만 표현 안했지만 내용은 다 있다 (1,2권에는 이 식이 있는지 아직 안봄)

G의 상수값 측정은 그 후에 정밀하게 측정한것은 알고 있다(뉴턴 이후)

  
뉴턴의 책도 몇가지 짧막한 규칙(예 규칙 1-자연 사물에 대하여, 그 현상을 설명하기에 충분한 진짜 원인이 있으면, 그 이외의

원인은 도입하지 않는다)후에, 현상 1~6 로 책의 시작을 풀어간다. 현상 1~6 은 모두 천문관측을 통해서 입수한 자료이다.

미시의 세계로 갈수록 현상을 통한 관측이 어려운 것은 사실이다(뉴턴 이후 불확정성 원리, 페르미 상수, 양자역학,,,)

이 책의 시대는 아직 양자의 세계가 아니다^^. 5개의 행성(수금화목토)과 해달, 목토의 여러개의 위성을 최대 4자리수 이상의

정밀한 관측노력(최대 123피트 망원경, 1700년 전후)이 뉴턱역학의 굳은 자료가 된것이다.


별기기에게 책을 추천한다.


내가 보면서, 접어놓고,밑줄친 부분은 다음과 같다.

1.13쪽(215쪽)-힘이 거리 제곱의 역비율과 조금이라도 어긋나면(제 1권 법칙 45, 딸린법칙 1에 따라서)<이후 ()내용 생략),

  쪽수는 프린키피아(3권) 교우사,1999년판> 매번 돌때마다 원일점이 감지할수 있을 만큼 움직이게 되며,

  어떤 행성들은 아주 크게 움직이게 된다  [평소 생각 했던 부분]

2.25쪽-행성 전체를 향한 중력은 그 행성의 모든 부분을 향한 중력들을 더한 것이고, 각각의 부분을 향한 중력은 그 부분으로

  부터 거리의 제곱에 역으로 비례한다는 사실을 알고 나서도, 그렇게 많은 각각의 힘들을 더해서 생긴 전체의 힘이 거리의

  제곱에 역으로 정확하게 비례하는지, 또는 거의 비례하는지 여부가 의문이었다. (중략) 이 법칙이 참임을 마침내 수긍하게

  되었다 [이것도 평소 생각, 시소에서의 힘은 거리와 무게의 1차법칙(즉 제곱안함), 나의 일반 상식으로는 제곱의 법칙하에서

  중앙에 모든 무게가 집중해 있는 경우와 분포되어 각각의 조각의 합이 되는 경우는 분명히 다름, 뉴턴께서 고민하신 결론이니

  나는 졸졸졸 ]

3.중간 중간 유효지리수가 10개가 넘는 수치와 계산들... 소수점을 쓰기 싫으셨던지 지구반경을 1로 놓지 않고, 100000000으로

  놈(134쪽, 지구괘도의 반지름, 그러니까 지구가 그리는 타원의 가장 큰 반지름이 100000000이라고 하자, 그러면 지구는 평균

  매일 운동에 의해서 1720212를 움직이며, 매시간 운동에 의해서 71675와 1/2을 움직인다.(중략) 루트2 대 1 이며 (중략)

  [ 루트가 나오는 것은 괘도 반경과 주기의 비율에서(티코의 관측과 케플러의 계산으로 부터) 3/2승 때문에 나온겁니다.

  3승을 하고,루트를 씨우면 3/2승. ]

4.33쪽-다른 행성들의 궤도는 바뀌는 정도가 훨씬 적지만, 유일한 예외로 지구의 궤도는 달 때문에 감지할수 있을 정도로 바뀐다.

  지구와 달의 공통무게중심은 해를 촛점으로 한 타원을 그리며 움직이고, (중략) 지구는 그 공통 무게중심 둘레를 한달에

  한바퀴씩 돌게 된다.

5.115쪽-만약 달의 몸체가 우리 바다처럼 유체라면, 가장 가까운 부분과 가장 먼 부분을 올리는 지구의 힘은 (중략) 그러므로

  우리 바다가 달의 힘에 의해서 8과 3/5피트 올라가니, 달의 유체는 지구의 힘에 의하여 93피트 올라갔을 것이다. 그러니 달의

  생김새는 타원체일 것이며, 가장 긴 지름은 (중략) 수직인 지름에 비하여 186피트 더 길다. 그러므로 달은 맨 처음에 생겼을

  때부터 이러한 형태를 갖게 되었을 것이다 [ 93피트는 수응이 가지만, 달의 현재 자전속도가 '생겼을 때'의 자전속도와  

  같다는 가정인 것같은데(현재는 너무 천천히 돔, 달의 공전주기=자전주기, 지구는 자전때문에 적도가 많이 부풀어 있음),

  최근 달의 동서남북 크기를 찾아 봐야겠음 ]

6.135쪽-렘마5(램마는 아마도 예제나 문제 이런 뜻 같음) 주어진 임의의 개수의 점들을 지나는 다항식 곡선을 구하시오.

  (중략) 그러므로 모든 곡선 도형의 넓이를 구할수 있다. [ 미적분의 수학적 단서를 보는 기분입니다 ]

7.147쪽-1680년에 나타난 혜성을 고려해 보자. 다음 표는 혜성의 움직임을 플럼스터드가 관측한 것이며, 그는 관측값을 가지고

  계산을 했고, 핼리가 그 관측값을 교정해 놓았다. 1680년 12월12일/21일/24일... , 겉보기시간 6시32와1/2분, 진짜시간

  6시36분59초, 해의 경도 11도6분44초, 혜성 경도 5도8분12초, 혜성 위도 21도42분13초 (중략) 그리고 다음은 내가 관측한

  값이다, 1681년 2월25일/27일/3월1일/2일/5일/7일/9일  겉보기 시간 8시30분, 혜성 경도 26도18분35초, 혜성 북위 12도46분46초.

  [ 뉴턴 경께서도 관측을 하셨군요 ]

8.165쪽-이 혜성은 해로부터 엄청난 열을 받았을 것이며,상당히 긴 시간동안 그 열을 유지했을 것이다. 지름이 1인치인 쇠공을

  발갛게 달군 다음에 공기 속에 두면, 한시간이 걸려도 열을 모두 잃지는 않는다. 더 큰 공은 그 지름에 비례해서 더 오랜시간

  열을 유지한다 (중략) 그러므로 우리 지구와 같은 크기의 뜨거운 쇠공이라면, 즉 지름이 약 40000000피트라면, 날수가 그만큼

  지나더라도 채 식지 않을 것이다. 즉 50000년이 넘더라도 말이다. 그렇지만 열을 유지하는 시간은, 뭔가 다른 이유 때문에,

  지름의 비율보다 더 작을지도 모른다. 누군가가 실험을 통해서 진짜 비율을 구하면 좋을텐데

9.171쪽-지표면으로 부터 지구 반지름 높이에서는, 공기가 하도 엷어서, 우리 주위의 공기 밀도와 비교해 보면, 지름이 1인치인

  공의 부피와 토성의 궤도 안쪽 공간의 부피와의 비율보다도 더 낮았다.

10-190쪽 항성들은 아주 오랜세월 빛과 증기를 내 뿜기 때문에 점점 무게가 줄어 들텐데, 가끔 혜성이 떨어져 무게가 늘수 있다.
  
  늙은 별에게 이렇게 싱싱한 땔감이 공급되어서, 이 별은 새로이 밝게 빛이 나서, 마치 새로운 별처럼 보일수 있다. 항성들이

  갑자기 확 밝게 빛나다가, 그후 점차 점차 빛을 잃어가는 경우가 있다. 카시오페아의 의자에서 나타난 별이 (중략) 겜마는

  1572년 11월8일에 이 별을 볼수가 없었다. (중략) 그러나 다음날(11월9일) 밤 그는 이 별이 다른 어는 항성들 보다도 더 밝게,

  금성과 거의 맞먹을 정도로 (중략) 티코는 11월11일에 이 별을 보았다. (중략) 점차 점차 밝기가 줄어들었다. 그래서 16개월

  후에는 이별이 완전히 사라져 버렸다 (중략) 뱀주인자리 오른팔에 나타난 별도 그랬다. 이 별은 케플러의 문하생들이 1604년

  9월30일에 처음 발견 하였는데, 그 빛은 목성보다 더 밝았다. (중략) 이런 식으로 갑자기 새로운 별이 밝게 빛나는 일 때문에,

  히파쿠스(Hiooarchus)는 항성들을 관찰하여 도표로 만들기로 마음먹었다고 전해진다. 항성들 중에는 주기적으로 나타났다,

  사라졌다 하고, 느리게 점차점차 밝아지지만(중략) 이들은 밝은 면과 어두운 면이 있어서, 축에 대하여 회전할 때, 두면이

  번갈아 보이는 것이 아닐까 추측된다.

11-219쪽 겉보기 지름을 교정함. 191382피트 거리에서 지름이 3피트인 불을, 3피트 망원경으로 보았더니. 폭이 8"로 보인다고
  
  피카드(Picard)는 말했다. 그 폭은 실제로 3"14"'["단위의 아랫단위, ''']에 불과한데 말이다. (중략)휴웰케가 망원경의

  구경을 줄였더니, 둘레로 가는 빛이 아주 많이 줄어 들었으며, [ 레일리 경의 계산식의 모티브가 휴웰케님?? ]

12-229쪽 태양계의 한계 안에 있는 물체들은 물론, 그 훨씬 바깥에 있는 물체들도 해를 향해서 똑바로 떨어져야 한다.

  이들이 다른 방향으로 던져진 운동이 없다면 말이다.

13-230쪽 만약 이들중 어떤 물체가 해의 둘레를 도는 운동을 잃어 버리면, 해로 부터 이 물체의 거리가 얼마인지 알면,우리는

  이 물체가 내려가서 해에 닿는데 얼마의 시간이 걸리는지 알수 있다. 즉 원래 거리의 절반 거리에서 공전을 하는 경우의

  주기의 절반 시간이다. 즉 그 시간은 행성의 원래 주기와 비교해서, 1대 4루트2인다. 그러니 금성은 내려가면 40일 만에

  해에 닿게 되며, 목성은 2년 1개월만에 해에 닿게 되며, 지구와 달은 66일 19시간이 걸려서 해에 닿게 된다.

14-232쪽 이렇게 칭동을 하는 해[해와 목성]의 둘레에서, 모든 행성들은 타원궤도를 따라서 돌며,(중략)만약 해가 가만히

  있고, 다른 행성들이 서로 영향를 끼치지 않으면, 이들이 그리는 궤도는 타원이 되며, 넓이는 시간에 정확히 비례한다.

15-235쪽 지금까지 설명한 원리들을 바탕으로, 천문학자들이 관측한 달의 모든 움직임을 설명함.[달이 제일 불규칙함]

16-237쪽 주어진 시각에 지구에서 달까지의 거리. 계산 방법을 여기에다 설명해 놓지는 않겠지만, 나는 계산을 통해서 다음을

  알아냈다(중략) [페르마의 맨트와 비슷, 하지만 비교는,,,,,]

17-238쪽 항성들을 기준으로, 행성들은 자신의 축에 대해서 일정하게 자전을 한다. 이 운동은 시간을 재기에 알맞다.(중략)
  
  이러한 자전운동은, 구심력의 작용에 의해서 가속이 되거나 감속이 되지 않는다.(중략)그러니 이것들은 시간을 재는 단위로

  가장 알맞고 가장 일정하다 [ 20개 전후의 교감이 가는 항목중에 이 항이 가장 깊이 마음이 통한다.]

18-239쪽 마찬가지로 달도 자신의 축에 대해서 자전 운동을 하며, 그 때문에 칭동을 하게 된다, (중략) 이게 달의 경도의 칭동

  ( Libration ) 이다 (중략) 달의 자전축이 기울어져 있기 때문에 생기는 위도의 칭동에 의해서도 영향를 받는다. [칭동은

  쉽게 이해가 안된다. 맘먹고 수학책과 지구본을 노려봐야 하겠다 ]

19-260쪽 항성들의 거리. 항성들의 경우는 (중략)연주시차는 1'보다 작음이 확실하다 그러므로 항성들의 거리는 토성거리의

  360배가 넘어야 한다. (중략) 토성의 평균거리의 2000배가 넘는다. 그리고 토성의 원반은 지름이 17" 또는 18" 이고,

  햇빛의 1/2100000000 을 받는다. 왜냐하면(중략) 빛을 받고있는 토성의 반구가 반사하는 전체 빛은, 해의 반구가 내는 빛과

  비교해서 1/4200000000이 된다. 그런데 빛을 내는 물체로 부터 거리의 자곱에 역으로 비례해서 빛이 약해 지니까, 만약

  해가 토성에 비해서 10000루트42배 더 멀리 놓여 있다면, (중략)일등성별에 비해서 약간 더 밝게 된다. 그러니 해가 한개의

  항성처럼 빛나려면 그 거리가 100000배여야 한다고 가정하자 [ 계산해 보고 싶다 , 몇광년 떨어진 가강 가까운 별까지의

  거리가 토성거리의 몇배인지 ]

20-261쪽 어떤 사람들은, 항성들이 내는 빛중 상당한 부준이 그렇게 먼 거리를 오느라고 흡수되어 사라지지 않겠느냐고,

  그렇기 때문에 항성들은 더 가까운 거리에 있다고 주장 할지도 모른다. 그러나 그렇다면, 더 멀리 있는 별들은 보기 조차

  어렵다.

아직 30쪽 더 읽을것이 남아있습니다.