스포츠 과학

크리시 필드 근처의 밝은 체조 센터에서, 하나는 팀 동료 소피가 어지러운 마루 스핀을 시도하는 것을 지켜봤습니다. 소피는 팔을 안으로 당겼고, 비틀거리다가 부드러운 쿵 소리와 함께 매트 위로 넘어졌습니다. "착지를 도저히 성공할 수가 없어!" 소피가 한숨을 쉬며 몸을 일으켰습니다. 리베라 코치는 걸어와 태블릿으로 리플레이를 보며 턱을 사려 깊게 두드렸습니다.

"다 왔어, 소피." 리베라 코치가 그녀 옆에 꿇어앉아 격려했다. "팔을 안으로 당기면 더 빨리 돌 수 있는데, 왜 그럴까? 그게 다 물리학 때문이야!" 하나의 눈이 반짝였다. "물리학이요? 과학 같은 거요?" 코치가 미소 지었다. "정확해. 훌륭한 과학적 아이디어는 햇빛과 같아서, 천문학자 칼 세이건이 말했듯이, 도달하는 데 오랜 시간이 걸릴 수 있어. 이 아이디어는 수백 년 전의 한 과학자로부터 나온 거야."

분주한 체육관은 사라지고, 열일곱 번째 세기 영국 시골의 고요한 정적이 그 자리를 채웠습니다. 작은 돌 오두막이 회색빛 사색적인 하늘 아래 푸른 들판에 자리 잡고 있었습니다. 안에서는 작은 창가에 한 젊은 남자가 깊은 생각에 잠겨 있었고, 바깥세상은 대역병으로 인해 침묵에 잠겨 있었습니다.

리베라 코치님의 목소리가 설명했다. "이 사람은 아이작 뉴턴인데, 아주 똑똑하고 종종 비밀스러운 과학자였어. 천육백육십오년에 흑사병으로 대학이 문을 닫자, 그는 집으로 돌아가서 과학 역사상 가장 생산적인 시기 중 하나를 보냈지. 그는 움직임에 매료되었어. 왜 물체가 움직이는지, 왜 회전하는지, 그리고 왜 멈추는지 말이야."

뉴턴은 작은 나무 팽이가 영원히 돌 것처럼 보이다가 마침내 흔들리며 쓰러지는 것을 지켜보았습니다. 그는 공책에 격렬하게 휘갈겨 썼고, 그의 마음속에서 하나의 생각이 구체화되고 있었습니다. 그는 언젠가 '내가 더 멀리 보았다면 그것은 거인들의 어깨 위에 서 있었기 때문이다'라고 썼는데, 이는 그의 생각이 그 이전 사람들의 업적 위에 세워졌음을 인정한 것입니다.

그는 움직이는 물체는 계속 움직이려 하고, 회전하는 물체는 계속 회전하려 한다는 것을 깨달았습니다! 관성이라고 불리는 이 개념은 그의 유명한 운동 법칙 중 첫 번째입니다. 공기나 바닥의 마찰과 같은 외부 힘이 작용하지 않는 한, 회전은 그 경로를 계속할 것입니다.

이러한 이해는 모든 것을 바꾸어 놓았습니다! 이는 선박과 비행기의 항해를 돕는 자이로스코프로 이어졌고, 엔지니어들이 안정적인 위성과 우주 탐사선을 설계할 수 있게 해주었습니다. 심지어 던져진 미식축구공의 완벽한 나선형 움직임도 이 원리에 의존합니다. 지구 자체도 거대한 안정적인 자이로스코프처럼 우주에서 완벽하게 회전합니다.

다시 체육관으로 돌아와, 하나가 벌떡 일어섰다. "알겠어! 소피, 네가 팔을 안으로 당길 때, 새로운 회전을 만드는 게 아니라, 그냥 회전을 집중시키는 거야!" 소피의 눈이 휘둥그레졌다. "오! 그래서 아이스 스케이터들도 그렇게 하는 거야? 기존 회전을 더 빠르게 하려고?" "정확해!" 하나가 활짝 웃었다. "너는 각운동량을 보존하고 있는 거야!"

"그러니까 피겨 스케이팅, 다이빙, 심지어 고양이가 공중에서 몸을 뒤집어 발로 착지할 때도요!" 리베라 코치님이 웃으며 덧붙였다. 소피가 손가락을 튕겼다. "그리고 쿼터백이 풋볼을 던질 때도요! 회전이 공을 똑바로 날아가게 하잖아요!" 하나는 고개를 끄덕이며 공책에 정신없이 그림을 그렸다. "과학은 모든 스포츠에 있어요!"

"자, 이렇게 물체가 회전하는 방식을 이해하면 우리의 움직임을 마스터할 수 있어요." 하나가 미소 지으며 공책을 닫으며 요약했다. 소피는 다시 시도할 준비를 하며 일어섰다. "좋아, 각운동량... 간다!" 그러다 그녀는 잠시 멈춰 높은 바를 바라보았다. "하지만 잠깐... 애초에 우리가 저렇게 높이 점프할 에너지를 얻는 방법을 설명하는 과학은 뭐지?"