갈릴레오가 활동했던 16세기 말에서 17세기 초의 베네치아는 지금보다 더 활기찬 도시였고, 이탈리아 경제와 문화의 중심지였습니다. 그 시기에 갈릴레오는 파도바 대학의 수학 교수로 부임하였읍니다.
특이한 교수였던 갈릴레이
파도바대학교는 1222년에 이탈리아에서 두 번째로 설립되었습니다. 전세계에서는 일곱번째라고 합니다. 갈릴리오가 교수로 활동했던 당시에도 파도바 대학은 유럽 과학의 중심이었습니다.
갈릴레이는 굉장히 특이한 교수였습니다. 당시의 교수들은 분필도 칠판도 없이 설교사처럼 꼼짝 않고 서서 강의를 했는데, 갈릴레이는 달랐습니다.
그의 책상 위에는 기하와 군사용 컴퍼스, 진자, 모래시계, 망원경 등만 봐도 갈릴레이가 얼마나 활동적인 사람이었는지 짐작을 할 수 있습니다.
실제로 그는 호기심을 자극하는 곳은 어디든 돌아다니면서 직접 보는 것으로 유명했다고 합니다.
그는 코페르니쿠스의 지동설 논쟁에 불은 지핀 과학자였습니다. 그는 18년 동안 파도바 대학에 있으면서 학문적으로 가장 큰 성과를 보여주었습니다.
갈릴레이가 만든 망원경
파도바 대학에 몸담고 있을 때 갈릴레이는 렌즈 두 개를 겹쳐서 망원경을 만들고자 했습니다. 당시 사람들은 렌즈에 관심이 많았습니다.
사물을 크게 보이게 하는 렌즈는 곡면 유리 조각으로 만들어졌는데, 처음에는 확대경을 제조하는 데 사용되었습니다. 그러고 나서 안경 렌즈로 쓰였다고 합니다.
네덜란드의 제조업자들은 멀리 있는 사물을 훨씬 가까이 있는 것처럼 보이게 하기 위해 초점 거리가 긴 대물렌즈와 초점 거리가 짧은 대안렌즈를 조합해 망원경을 만들었습니다.
갈릴레오는 이미 네덜란드에서 망원경을 발명한 후라서 신경이 더 많이 쓰였습니다.
네덜란드 것보다 성능이 더 좋아야 하는 것은 당연한 것입니다. 처음에 갈릴레이는 4배 정도로 확대시키는 망원경을 만들었습니다. 하지만 이에 만족하지는 않았습니다.
스스로 연구해서 자신만의 렌즈를 만들었습니다. 1609년에 갈릴레이는 배율이 아홉 배인 망원경을 만드는데 성공했습니다. 이 망원경의 가치는 대단히 높았습니다.
비결은 렌즈의 조합을 다르게 하는 것이었습니다. 물체의 상은 배율이 낮은 볼록렌즈로 잡고 그것을 확대시키는 것은 배율이 높은 오목렌즈를 사용했습니다. 이를 통해서 망원경은 높은 배율과 선명한 색상을 얻게 되었습니다.
갈릴레이는 광장 한가운데에 자리한 종탑에 망원경을 설치했습니다. 베네치아에서 가장 높은 곳이었습니다.
망원경이 설치되자, 당시의 사람들은 줄을 서서 망원경으로 세상을 바라보게 되었습니다.
망원경으로 하늘을 관찰한 갈릴레이
망원경으로 바깥 세상을 바라보면, 물체가 바로 눈앞에 있는 것처럼 보이게 됩니다. 군인들과 선원들에게는 베네치아 앞바다로 쳐들어오는 적들의 배를 한눈에 볼 수 있어서 이 발명품이 정말 유용했을 것입니다.
베네치아 정부와 귀족들에게는 반가운 물건이었습니다.
그런데 정작 갈릴레이는 이 망원경으로 전혀 다른 곳을 보았습니다. 바로 하늘입니다. 갈릴레이는 1609년에 망원경으로 처음 달을 보았습니다.
그 결과 달은 맨눈으로 보는 것처럼 매끈한 공이 아니었습니다. 구멍과 돌기가 뒤덮인 울퉁불퉁한 구형이었습니다.
갈릴레이는 이 결과를 대중들에게 공개를 하였습니다. 사람들의 충격을 많이 받았다고 합니다.
이 후에 갈릴레이는 배율이 30배인 놀라운 망원경까지 발명하였습니다. 이 망원경이 바로 갈릴레이가 평생토록 아끼며 항상 가지고 다녔던 망원경입니다.
지금 우리는 망원경의 렌즈가 과거에서 오는 빛을 보아 상을 보여준다는 것을 알고 있습니다.
갈릴레이가 관찰한 목성
1610년에 갈릴레이는 목성을 관찰하였습니다. 목성 주변에 있는 작고 반짝이는 별들이 보였습니다. 그런데 움직임이 이상했습니다.
갈릴레이는 그 별들의 움직임을 기록하였습니다. 첫 날엔 목성 동쪽에 세 개의 별이 반짝이고 있었는데, 다음 날엔 별 두 개가 목성 서쪽에 있었습니다. 갈릴레이는 처음에는 목성이 세 개의 항성 앞에서 움직인다고 생각했습니다.
그런데 별이 동쪽에서 떴다가, 서쪽에서 떴다가 안 보였다가 왔다 갔다 했습니다. 그는 목성이 이동하는 것이라고 생각했지만 이내 아니라는 것을 알아차렸습니다.
모든 행성이 태양 주위의 큰 궤도를 따라서 돌듯이, 어떤 행성은 달이 지구의 주위를 도는 것처럼 행성의 주위를 돌고 있기도 합니다.
알 수 없는 별의 움직임은 바로 목성 주변을 도는 달이었습니다. 네 개의 달이 목성을 따라 태양을 돌고 있었습니다. 이것은 아주 대단한 발견이었습니다.
갈릴레이는 달이 지구를 따라서 태양 주위를 돈다는 걸 보여주고 싶었고, 목성의 달이 바로 그 증거였습니다.