도대체 중력이란 무엇인가?

루시아와 아버지는 안개 너머로 금문교가 어렴풋이 보이는 크리시 필드의 바람 부는 넓은 공간에 서 있었습니다. 근처에 있던 한 남자가 큰 연과 씨름하고 있었는데, 연이 갑자기 바람을 잃고 풀밭으로 곤두박질쳤습니다. "아빠, 왜 물건들은 항상 아래로 떨어져요?" 루시아가 아빠의 소매를 잡아당기며 물었습니다. "왜 옆으로나 위로는 안 떨어져요?"

"그 보이지 않는 힘을 중력이라고 부른단다." 아빠가 작은 조약돌을 집어 들며 웃으며 설명했다. "하지만 놀라운 사실이 있어. 국제 우주 정거장에 있는 우주 비행사들도 여전히 지구 중력의 약 구십 퍼센트를 느껴. 그들이 떠다니는 이유는 옆으로 너무나도 빠르게 움직여서 떨어지면서 계속해서 지면을 '빗나가기' 때문이란다!" 루시아의 눈이 믿을 수 없다는 듯이 커졌다.

정말 이해하려면, 천육백육십육년의 조용한 영국 농장으로 시간을 거슬러 올라가야 합니다. 세상은 미스터리로 가득했고, 아무도 어떤 힘이 달을 하늘에 붙잡아 두는지 알지 못했습니다. 사람들은 단지 지구에서는 물건이 떨어진다는 것만 알고 있었습니다.

아이작 뉴턴이라는 젊은 과학자는 바로 그 질문에 대해 생각하고 있었습니다. 그는 끔찍한 전염병을 피해 대학에서 이 농장으로 돌아와 있었습니다. 다른 사람들은 단순한 정원을 보았지만, 뉴턴은 답을 기다리는 질문들로 가득 찬 우주를 보았습니다.

어느 날, 그는 사과 하나가 나뭇가지에서 떨어지는 것을 보았는데, 이는 흔히 볼 수 있는 광경이었습니다. 하지만 뉴턴은 기발한 질문을 던졌습니다. 만약 중력이 사과를 나무에서 떨어뜨릴 수 있다면, 그 똑같은 힘이 달까지 미칠 수 있을까? 만약 달도... 떨어지고 있는 것이라면 어떨까?

뉴턴은 거대한 산에서 대포알을 쏘는 것을 상상했습니다. 화약이 조금이면 근처에 떨어지고, 더 많으면 더 멀리 떨어집니다. 그는 충분한 속도만 있다면 대포알이 지구 주위를 완전히 돌아서 달처럼 위성이 될 것이라고 깨달았습니다!

그 아이디어가 모든 것을 바꿨습니다! 뉴턴의 만유인력의 법칙은 행성들이 어떻게 움직이는지 예측하고 태양계 전역으로 우주선을 안내할 수 있게 해주었습니다. 어떤 힘들은 너무나 강해서 중성자별 한 티스푼이 육십억 톤에 달할 것이지만, 중력이야말로 전체 우주를 형성하는 힘입니다.

크리시 필드로 돌아온 루시아는 갑자기 번뜩이는 통찰력에 손가락을 튕겼다. "이제 알겠어!" 그녀는 흥분해서 아빠의 팔을 잡고 외쳤다. "우주비행사들은 뉴턴의 포탄과 똑같아! 그들은 계속 떨어지고 있지만, 너무나 빠르게 옆으로 움직여서 지구를 계속 돌고 있는 거야!"

"맞아!" 아빠가 말했다. "그리고 중력 때문에 네 농구공이 항상 다시 내려오는 거야." 루시아는 고개를 끄덕이며 읽었던 것을 떠올렸다. "'중요한 것은 질문을 멈추지 않는 것이다.' 알베르트 아인슈타인이 말했잖아. 그분은 중력에 대해서도 다른 생각을 가지고 계셨어!"

"그러니까 중력은 단순히 떨어지는 것만이 아니라, 모든 것을 하나로 묶는 보이지 않는 우주의 접착제라는 거네요." 루시아가 공책에 적으며 요약했다. 그녀는 아빠를 올려다보며 생각에 잠긴 표정으로 말했다. "하지만 아인슈타인이 옳았다면요? 만약 중력이 당기는 힘이 아니라, 공간 자체의 휘어짐이라면요?"