지구는 어떻게 움직이고 있을까?

옛날에는 우리가 평평하다고 생각했던 적도 있고, 지구가 우주의 중심이라고 생각했던 적도 있습니다. 지구가 우주의 중심이라면 지구는 전혀 움직이지 않고 하늘에 떠 있는 다른 것들이 움직이는 것이라고 믿었습니다. 다 옛날 이야기죠. 과학의 발전으로 우리는 이제 진실을 알게 되었습니다. 지구는 우주의 중심도 아니고 멈춰 있지도 않죠. 그럼 지구는 어떻게 움직이고 있을까요?

 

가장 먼저 지구는 자전하죠. 스스로 하루에 한 바퀴를 돕니다. 지구의 반지름은 약 6,400km 원의 둘레는 지름에 파이를 곱하면 되죠. 대충 계산합시다. 지구 둘레는 약 40,000km 정도 됩니다. 이걸 24시간에 도니, 24로 나누면 지금 우리가 움직이고 있는 속도가 나옵니다. 소숫점 밑은 그냥 버립시다. 1,666km/h, 시속 1,666km라는 엄청난 속도로 우리는 움직이고 있습니다.

 

 

 

 그런데 지구는 태양 주위를 공전하죠. 지구와 태양 사이의 거리는 약 1억 5천만km 입니다. 이것도 똑같이 둘레 길이 구해서 365일로 나눠주면 지구가 하루에 움직이는 속도를 구할 수 있습니다. 그걸 24로 나누면 시속을, 또 그것을 3,600으로 나누면 초속을 구할 수 있겠습니다. 값을 구하는 것이 목적도 아니고 계산기로 간단히 구할 수 있으니 직접 해 보세요. 아무튼 우리는 엄청 빨리 움직이고 있는 상태입니다.

 

 

 

그런데 말입니다. 태양도 가만히 있는게 아닙니다. 태양은 우리 은하계의 변두리에 자리잡고 있습니다. 위 그림을 보시면 알 수 있습니다. 그리고 은하계 자체가 회전합니다. 그래서 태양도 은하계 주변을 공전합니다. 그러니 우리 지구도 태양을 따라다니면서 은하계를 돌고 있는 중입니다. 속도는 어마어마 합니다.

 

여기까지 정리하면, 우리는 은하계 주위를 엄청난 속도로 회전하면서 1년에 한바퀴씩 태양 주위를 돌면서 스스로 하루에 한바퀴씩 돌고 있는 겁니다. 휴~ 겁나 빨리 움직입니다.

 

이 복잡한 움직임을 어느 친철하신 분이 이해하기 쉽도록 이쁘게 동영상으로 만들어 주셨습니다. 같이 감상해 봅시다. 결론은 회오리 모양입니다.

 

 

 

위 영상을 보면 태양이 움직이는 모습과 그에 따라 태양 주위를 도는 행성들의 움직임의 궤적을 잘 표현했습니다. 이렇게 회오리치는 모양을 vortex라고 합니다.

 

그런데 여기서 궁금한 게 하나 더 있습니다. 은하계도 원반 모양이고, 태양계도 원반 모양인데 이 두 원반이 나란히 있을까요, 아니면 서로 수직인 관계로 있을까요?

 

 

 

위 그림은 은하계를 옆에서 본 모습니다. 원반모양이니 옆에서 보면 그냥 수평선으로 보이게 됩니다. 빨간색 두꺼운 선으로 표시한 것이 태양계입니다. 왼쪽 helicentric은 은하계 원반과 태양계 원반이 수평인 관계를 나타내고, 오른쪽 helical은 태양계 원반이 은하계 원반에 수직으로 서있는 모양입니다. 이 둘 중 어느 것이 진짜 태양계의 모습일까요? 정답은 오른쪽 helical 모양입니다.

 

[2014.05.28 추가] 실제로는 90도로 수직인 helical이 아니라 60도 정도 기울어진 모양이라고 합니다. 그리고 위 영상은 90도라고 가정하고 만들어진 겁니다. 이해를 돕기 위한 편의라고 해둡시다. 실제 차이점은 태양이 다른 행성을 언제나 이끌고 가는 게 아니라 행성들이 돌다가 태양을 앞서는 경우도 발생한다는 점입니다. [추가끝]

 

 

 

 

첫번째 동영상은 만든 분이 이 문제를 추가로 설명하기 위해 만든 영상입니다. 태양계가 helical 모양으로 회전하는 모습을 설명하고 있습니다. 이제 태양과 우리 지구의 움직임을 종합적으로 이해해 볼 수 있습니다.

 

정리해 봅시다. 그러니까 우리 지구는 하루에 한바퀴씩 스스로 회전하면서 1년에 한바퀴씩 태양주위를 돌면서, 태양계 전체가 우리 은하 주위를 helical 모양으로 돌고 있습니다. 참 복잡합니다.

 

그러나 문제는 아직 끝나지 않았습니다.

 

 

 

빅뱅이론 많이 들어보셨죠. 아주 오래전 우주가 대폭발을 일으킨 후 계속 팽창하고 있다는 이론입니다. 그러니까 우주는 계속 팽창하고 있고, 우리 은하도 다른 은하들과 서로 멀어지고 있습니다. 그러니 우리 은하가 아닌 다른 은하의 관점에서 보면 우리 지구는 누군가로부터 멀어지고 있습니다. 그것도 엄청난 속도로 말이죠.

 

이젠 너무 복잡해서 정리도 못하겠습니다. 아무튼 우리는 지금 무진장 빨리 움직이고 있다는 겁니다. 이런 상황에서 절대적인 정지상태라는 것이 과연 가능하기나 할까 모르겠습니다.