천동설[geocentric theory,天動說]

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천동설[geocentric theory,天動說]

 

지구가 우주의 중심으로 고정되어 있어서 움직이지 않으며, 지구의 둘레를 달·태양·행성들이 각기 고유의 천구를 타고 공전한다고 하는 우주관이다. 이 우주관은 16세기까지 널리 인정되었으나, 그 이후 코페르니쿠스의 지동설로 대체되었다.

지구중심설이라고도 한다. 고대의 대표적인 우주관으로서 지구를 중심으로 모든 별이 돌고 있다고 본 개념이다.

옛날 원시인들은 땅은 움직이지 않고 하늘이 회전한다고 생각하였다. 이후 고대 그리스시대에는 이런 생각에 철학적 해석이 추가되었고, 중세 봉건시대에는 신학적 권위가 더해졌다. 그리스인들은 우주를 전지전능한 자가 만들어낸 것이라 믿었으며, 완전하기 때문에 천체는 둥글고, 고귀하기 때문에 지구는 중심을 차지하며, 조화되어 있기 때문에 운동은 등속(等速)이라고 전제하였다. 이 사조는 피타고라스나 플라톤을 잇는 주류이며, 지구 구형설(球形說) ·지구 중심설은 여기에서 뿌리를 내린다.

기원전 4세기 정도가 되어서야 지구가 평평하지 않고 구의 모습을 하고 있다는 것을 알게 되었고, 점점 우주에 대한 과학적 접근을 시작하였다. 이념으로 설정한 우주체계와 현실적인 천체현상을 일치시키기 위해서는 도형수정을 해야만 했는데, 예를 들면, 에우독소스(BC 350년경)는 행성의 역행을 설명하기 위해서 각 행성에 각기 몇 장의 동심구(同心球)를 겹치고, 각 구의 회전축과 회전속도를 적당히 짜맞춘 동심구를 고안했다.

페르게의 아폴로니오스(BC 250년경)는 태양·달의 부등속(不等速)을 설명하기 위해 공전의 중심을 지구로부터 적당히 떼어 놓은 이심원설(離心圓說)을 채용했다. 또, 행성의 역행과 지구접근을 양립시키기 위해서, 주원(主圓)상을 전진하는 부원(副圓)상에 행성을 놓고, 궤적이 루프 곡선을 그리는 식의 주전원설(周轉圓說)을 제시했다. 이러한 설에는 역학적 고찰은 전혀 없었으며, 관측이 정밀해짐에 따라 구도가 기교화되었다.

A.D. 2년에 이르러 클라디우스 프톨레마이오스(Claudius Ptolemaeus)는 우주에 대한 현상을 체계적으로 설명하기에 이른다. 그러나 이는 이전부터 내려오는 지구를 중심으로 한 천동설을 구체화한 것인데 그의 우주관은 다음과 같다.

1. 지구를 중심으로 달, 수성, 금성, 태양, 화성, 목성, 토성이 나열되어서 회전하고 있으며 나머지는 별들이 고정된 채로 있다.
2. 각각의 행성은 주전원을 따라 돌고 있는데, 이 주전원의 중심이 이심원을 따라 돌며, 이심원의 중심 근처에 지구가 위치한다. 정확히 지구가 중심은 아니지만 약간 떨어진 곳에 있으며, 지구 바깥에 모든 천체들이 돌고 있다는 것은 고대로부터 내려 온 관념과 변함없다.
3. 화성, 목성, 토성의 외행성들이 서쪽에서 동쪽으로 움직이는 순행 운동을 하다가 동쪽에서 서쪽으로 가는 역행 운동을 보이는 것은 작은 원(부전원)을 그리며 주전원 위를 돌기 때문이다.
4. 수성, 금성의 내행성의 경우 최대이각을 갖고 태양주변으로 나타나는데 이는 수성과 금성이 단순히 원운동 하는 것이 아니라, 지구와 태양을 잇는 직선위에서 작은 원(부전원)을 그리기 때문이다. 수성의 최대이각은 24°, 금성의 최대이각은 48°이므로 금성의 부전원이 수성의 부전원보다 크다.

이상의 프톨레마이오스체계(Ptolemaic system)는 1543년에 니콜라우스 코페르니쿠스가 이 우주관에 의문을 가지고 새로운 지동설(heliocentric theory)를 주장하기 전까지 매우 확고하게 자리매김하였다. 두피디아

 

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