행성은 왜 궤도를 도는가

바람 부는 베이커 비치에서 제이크는 손목을 힘껏 튕겨 빨간색 프리스비를 던졌다. 프리스비는 금문교를 배경으로 높이 솟아올랐다가 다시 아래로 휘어져 내려왔다. "왜 저건 그냥 영원히 날아가 버리지 않아?" 소피가 프리스비가 착지하는 것을 보며 눈을 가리고 물었다. "뭐가 저걸 그냥 우주로 곧장 날아가는 걸 막는 거야?"

"중력 때문이야, 소피!" 제이크가 프리스비를 잡으러 조깅하며 웃었다. "하지만 내가 야구공을 충분히 빨리 던질 수 있다면, 지구 전체를 한 바퀴 돌게 할 수 있을 거야!" 파벨이 옆구리에 낀 낡은 가죽 노트를 톡톡 두드렸다. "제이크, 생각보다 훨씬 가까이 왔어. 그 아이디어가 우리가 궤도라고 부르는 모든 것의 핵심이야."

파벨은 다른 시간을 상상하며 잠시 눈의 초점을 잃었다. "그걸 이해하려면 천육백육십년대 영국으로 돌아가야 해요." 그녀가 말을 시작했다. "그때는 대역병과 위대한 사상들이 공존하던 시기였고, 한 남자가 우리가 지금 하는 것과 똑같은 질문들을 생각하고 있었죠." 화창한 해변은 사라지고 고요한 영국 시골 풍경이 그 자리를 대신하는 듯했다.

"그의 이름은 아이작 뉴턴이었어요." 파벨이 부드러운 목소리로 말을 이었다. "그는 그저 나무 아래 앉아 있던 노인이 아니었어요. 그는 우주의 법칙을 알아내고 싶어 했던, 총명하고, 까다로우며, 엄청나게 집중력이 강한 과학자였죠." 그녀의 마음속에는 그가 정원이 아니라 서재 안에서 열심히 일하는 모습이 보였다.

"그는 자신이 갈릴레오와 케플러 같은 다른 사람들의 업적 위에 세워나가고 있다는 것을 알았습니다." 파벨이 설명했다. "그는 심지어 경쟁자에게 '내가 더 멀리 보았다면 그것은 거인의 어깨 위에 서 있었기 때문이다'라고 편지를 쓰기도 했습니다. 그는 과학이 수세기에 걸쳐 진행되는 팀 스포츠라는 것을 이해했습니다."

"뉴턴은 놀라운 사고 실험을 고안했어요." 파벨이 흥분으로 가득 찬 목소리로 말했다. "그는 지구에서 가장 높은 산에 대포가 있다고 상상했어요. 대포알을 쏘면 땅으로 다시 떨어지죠. 하지만 더 빠르게... 더 빠르게... 더 빠르게 쏘면 어떻게 될까요?"

"결국, 너무 빨리 발사해서 계속 떨어지지만, 지구를 계속 빗나가는 거예요!" 파벨이 외쳤다. "그게 바로 궤도예요! 이 하나의 아이디어가 모든 것을 열어주었죠. GPS 위성, 우주 망원경, 심지어 지금 머리 위를 날고 있는 국제 우주 정거장이 있는 이유가 바로 이것 때문이에요."

환영이 사라지고, 그들은 베이커 해변으로 돌아와 있었고, 짠 바닷바람이 그들의 머리카락을 스쳐 지나갔다. "이제 알겠어, 제이크?" 파벨이 오빠에게 씩 웃으며 말했다. "네가 야구공을 시속 만 칠천 마일로 던진다면, 뉴턴의 대포알이 그랬던 것과 똑같이 될 거야. 계속 떨어지면서 영원히 빗나가는 거지!" 제이크는 이해했다는 듯 입을 떡 벌렸다.

"와! 그럼 달도 그냥... 떨어지고 있는 거예요?" 소피가 눈을 크게 뜨고 물었다. "정확해!" 파벨이 확인시켜 주었다. "그리고 지구도 태양 주위를 그렇게 하고 있어. 태양 빛이 우리에게 도달하는 데 팔 분 이십 초나 걸리는데도 말이야!" 제이크는 믿기지 않는다는 듯 고개를 저었다. "그리고 이 모든 게 내 커브볼을 떨어뜨리는 그 중력과 똑같은 중력으로 묶여 있다는 거지."

파벨은 미소를 지으며 공책을 닫았다. "그러니까, 궤도라는 건 아주 빠르게 앞으로 나아가는 것과 아래로 떨어지는 것 사이의 완벽한 균형이라는 거네요." 소피는 몸을 일으켰고, 새로운 생각이 이미 떠오르고 있었다. "알겠어요, 그런데 만약 중력이 항상 모든 것을 끌어당기고 있다면," 그녀가 물었다. "왜 우주 전체가 그냥 하나의 거대한, 찌그러진 공이 아닌 거죠?"