플라톤의 우주는 피타고라스 우주(왼쪽)를 계승했으며, 플라톤의 우주와 다면체는 케플러에게 영감을 주어 케플러 우주 모형(오른쪽)을 낳았다. 출처: UCR Physics, 케플러의 ‘우주의 신비(Mysterium Cosmographicum,1600)’
플라톤은 우주가 어떻게 구성되어 있다고 생각했을까요. 플라톤은 우선 이 우주는 완전하고 유일하다고 여겼습니다. 창조주는 모든 것이 완전하기를 원했기 때문입니다. 그래서 플라톤 우주의 모든 천체는 형태상 구형이며 원운동을 합니다. 왜냐하면 원과 구가 기하학적으로 가장 완전하기 때문이죠.
플라톤은 『티마이오스』에서 원운동은 가장 완전한 운동으로, 손도 발도 필요하지 않다고 말했습니다.
“우리들은 태양과 달과 다른 별들(항성을 제외한 별들)이 제 각각의 진로를 취한다면서 그들을 ‘떠돌아다니는 것(이 의미로 행성 planet란 이름이 붙여졌다.)’이라 부르는 것은 잘못이다. 그것들은 어느 것이나 모두 같은 원형의 진로로 움직이고 있다. 진로가 갖가지로 다양하게 보이는 것은 외관에 불과하다.”
천체는 구형이며 원운동을 한다, 왜냐하면 기하학적으로 가장 완전하니까.
천체(태양계와 항성들)의 운행에 대해서는 다음과 같이 설명했습니다. 우주의 중심에는 지구가 있고, 지구 주위를 항성들과 행성들이 돕니다. 그 순서는 지구-달-태양-수성-금성-화성-목성-토성입니다. 즉 지구 중심의 천동설을 제시한 것이지요. 이것은 피타고라스학파의 천체모형을 수용한 것입니다.
플라톤은 또 천구의 탄생과 함께 시간이 생겨났다고 주장했습니다. 그리고 시간의 창조와 관련된 신은 일곱 궤도에 일곱 천체를 자리잡게 했습니다. 즉 달을 지구 가까이 첫째 회전 궤도로, 태양을 지구 위로 둘째 회전 궤도로 운행케 했습니다.
또 샛별(금성)과 이른바 헤르메스에게 바쳐진 별(수성)은 속도에 있어서는 태양과 나란한 회전 궤도로 운행하도록 했으나 태양과는 반대되는 힘을 갖게 했습니다. 이 때문에 태양과 헤르메스의 별 그리고 금성은 똑같이 서로 따라잡기도 하고 따라잡히기도 합니다.
이 말은 금성과 수성이 똑같이, 새벽 녘 동쪽 하늘에서 관찰될 때는 태양보다 먼저 나타나기에 태양보다 앞지르는 것으로 보이고, 초저녁 서쪽 하늘에서 관찰될 때는 태양이 진 후에 나타나기에 태양보다 뒤지는 것으로 보인다는 것을 설명합니다.
플라톤 우주 모형 ... 지구 중심 동심천구
지구 - 달 - 태양 - 수성 - 금성 - 화성 - 목성 - 토성
플라톤은 이들의 운동을 두 가지로 구분했습니다. 동일성 운동과 타자성 운동이 그것인데, 항성은 동일성의 운동이고, 일곱 행성은 타자성 운동이라고 했습니다. 플라톤에게 동일성이란 항상성, 영원성, 완전성을 의미합니다. 완전한 원운동으로 제자리로 돌아온다는 뜻을 담고 있습니다. 멀리 있는 항성들의 운동이 변함없이 일정하고, 순수한 원운동을 한다는 의미로 해석합니다.
그것은 매일 적도면과 평행하게 동쪽에서 서쪽으로 움직인다는 일상의 관측에서 유추된 것이라 보입니다. 반면 타자성의 운동은 동일성의 운동과는 다른 평면 위에서 움직이는 일곱 천체들의 운동을 나타냅니다. 이들 일곱 천체는 회전 궤도가 작으면 빠르게 회전하고, 궤도가 크면 느리게 회전합니다.
플라톤은 지구가 중심이고 그 지구 위에서 천구를 바라보는 관측자의 입장에서 보게 되는 천체의 겉보기 운동을 설명합니다. 겉으로 보기에 적도와 각을 이루면서 회전운동을 하는 태양과 달을 떠돌이별, 즉 행성에 포함시킨 듯합니다.
일곱 개의 행성들은 태양이 회전하는 황도면과 동일한 면에 있지만 지름이 제 각각 다른 원을 따라서, 서쪽에서 동쪽으로 다양한 주기를 갖고 움직입니다. 플라톤이 이 운동을 타자성의 운동이라고 부른 것은 항성들의 운동과 차이성을 보여주기 때문일 것입니다.
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