로마의 천문학

로마 시대의 천문학에서 알아보도록 하자

로마의 밤하늘

  로마 시대에 천문학 연구가 가장 활발히 진행된 곳은 위대한 천문학자 프톨레마이오스(2세기경)가 활동했던 알렉산드리아였다. 실제로 오늘날 우리가 서양 고대 과학의 발전상을 상세하게 이해할 수 있게 된 것은 모두 그가 남긴 저서 덕분이다. 안타깝게도 후대 역사학자들은 역시적인 이유 때문에 그에 대해 호의적이지 않았다. "그는 아무리 좋게 말해도 옛날 사람이 남긴 지식을 표절한 자에 불과하다"라고 주장하는 사람이 있는가 하면 심지어 '완전한 사기꾼'이라며 혹독하게 평가한 이도 있다. 이는 그가 실제 관측 결과를 무시하고 객관적 실제와 어긋나는 우주론을 만들었기 때문이다. 하지만 역시의 관점에서 봤을 때 그에 대한 이 모든 비방은 아무런 근거가 없다. 프톨레마이오스의 일생과 그의 업적을 살펴보면 그는 가장 훌륭한 천문학자로써 손색이 없다.

  프톨레마이오스의 구체적인 생애에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 그의 대표작 <알마게스트>에 수록된 천문 관측 기록 가운데 가장 이른 것이 127년, 가장 늦은 기록이 141년이다. 만약 이 기록이 모두 정확하다면 그는 서기 1세기 초 이전에 태어났을 것이다. 그는 또한 <알마게스트> 외에도 중요한 책 몇 권을 더 썼으므로 165~170년에 사망했을 것으로 보인다. 그가 천문 관측을 했다고 밝힌 지점은 오직 알렉산드리아 뿐이므로 우리는 그가 성년시기 대부분을 이 헬레니즘 시대의 위대한 중심 도시에서 보냈으리라 추측할 수 있다. 

  조금의 과장도 없이 <알마게스트>는 그야말로 천문학에 관한 백과사전이다. 또한 서양 고전 천문학의 권위서이자 그리스 수리천문학의 결정체이고, 이후 중세기 아라비아 천문학과 르네상스를 거쳐 근대 유럽의 천문학을 형성한 원류임에 틀림없다. <알마게스트> 발표 이후 뉴턴 시대까지 , 코페르니쿠스, 케플러 등을 비롯한 모든 위대한 천문학자는 한결같이 <알마게스트>의 '젖'을 먹고 자랐다. 심지어 프톨레마이오스의 천문학설에 반기를 들고 이를 일부 수정한 천문학자도 예외가 아니었다. 또한 코페르니쿠스의 <천체운동론>과 같이 이 기간에 발표된 모든 중요한 서양 천문학 저서 역시 <알마게스트>를 토대로 했다.

  프톨레마이오스는 <알마게스트>에서 우주의 구조 체계를 상세하게 설명했다. 그는 지구가 우주의 중심임을 증명하기 위해 수많은 이유를 제시했으며, 이 때문에 후세 사람들은 그의 학설을 '프톨레마이오스 지구중심 체계'라고 불렀다.

  그는 또한 모든 천체의 궤도는 '반드시' 원형이라고 말했다. 그 이유는 간단하다. 원이 가장 완벽한 형태이고, 완벽한 우주 안에 불완전한 사물일 있을 수는 없기 때문이다. 이처럼 자신의 신념을 이유로 엄연한 관측 사실을 무시하는 행동은 결과 바람직하지 않으며, 이런 이유로 후세인 중 일부는 그를 비난하기도 한다. 하지만 그 후 1,000여 년 동안, 종교 이념의 압박과 천문 관측 수단의 한계로 인해 그의 학설은 서양 천문학의 주류 이론으로 광범위하게 받아들여졌고, 케플러 시대에 이르러서야 비로소 역사의 뒤안길로 사라졌다. 

  그는 <알마게스트>에서 관측 사실과 자신의 이론을 일치시키기 위해 그야말로 온갖 방법을 동원했다. 그는 먼저 이른바 '주전원' 모형을 도입했다. 이는 행성이 운행하는 작은 원형 궤도이다. 주전원의 중심은 하나의 큰 원을 따라 움직이는데, 이 큰 원을 '주원'이라고 한다. 이런 식으로 나머지 행성도 모두 자신의 주전원을 가지며, 이 주전원들의 중심은 마치 '인간 피라미드 쌓기'처럼 주원 위에 놓인다. 이처럼 행성의 운동은 매우 복잡한 시스템이 되어 버린다. 그렇지만 그는 '행성이 왜 하늘에서 이렇게 운행하는가?'라는 근본적인 질문에는 여전히 명확히 답하지 못했다. 그는 유명한 <프톨레마이오스 행성표>에서 자신이 관측한 별자리 48개의 이름을 붙였는데 이중 페르세우스자리, 오리온자리 등은 현대 천문학에서도 그대로 사용하고 있다. 다만, 별자리의 경계선이 조금 변경되었을 뿐이다. 가령 천구의 최남단에 위치한 별자리는 프톨레마이오스가 살았던 알렉산드리아에서는 보이지 않으므로, 그가 이 별자리들의 이름을 지을 수는 없었을 것이다.