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[생활 속의 과학] 지구의 자전-순리와 역리
북반구 위치한 인류 4대 문명
자전 방향 순응 세계관 만들어

고대 이집트시대부터 오늘날까지 수학사를 살펴보면 이름을 남긴 수학자들은 거의 대부분 북반구에서 태어났음을 발견한다. 왜 그럴까. 이 물음에 대한 해답은 여러 가지 이유가 있을지도 모르겠다. 첫 번째는 바다에 대한 육지의 비가 남반구보다 북반구가 더 크다는 것이요, 두 번째는 문명발생의 지리적 요인, 즉 고대 4대문명의 중심이 바다보다는 큰 강을 따라 형성되었다는 점이다.

수학적인 해답도 생각할 수 있다. 북반구에서는 지구(사진)의 북극을 그 축으로 지구의 자전방향이 시계의 반대방향을 따라 서에서 동으로 움직이지만, 남반구에서는 남극을 축으로 볼 때 완전히 정반대로 회전한다.

이러한 지구의 자전방향은 북반구의 옛 자연철학자들에 의하여 오늘날 수학에서 말하는 '양의 방향'이 자연스럽게 반시계방향으로 정해지지 않았을까? 하고 추측한다. 오늘날 육상경기의 트랙을 도는 방향도 북반구에서는 반시계방향―지구의 자전방향이다. 아마 이것은 수학과 마찬가지로 올림픽 역시 북반구에서 시작되었기 때문일 것이다. 가능한한 선수들의 좋은 기록을 위한 순리, 즉 지구의 자전방향을 따라 트랙을 도는 것으로 정해졌으리라 본다.

만약 고대문명의 시작과 부흥이 북반구보다 남반구가 그 중심이 되고 그리하여 수학과 올림픽이 그곳에서 시작되고 부흥되었다면 남반구에 살고 있는 사람들에게는 순리이지만 북반구에 살고 있는 우리들에게는 역리가 되어 인류 역사가 크게 달라졌을 것으로 추론해 본다.

자연현상에도 이러한 원리가 숨어있다. 프랑스의 쟝드봉 감독의 1996년에 제작된 영화 '트위스트'에 여러 번 등장하는 토네이도의 회전방향을 자세히 관찰해 보면, 모든 토네이도가 일정하게 반시계방향으로 돌고 있음을 발견할 것이다. 왜냐하면 이 영화가 제작된 곳 역시 북반구이기 때문이다. 북반구에서는 지구의 자전에 의하여 토네이도가 항상 반시계방향으로 회전하지만, 남반구에서 발생하는 회오리바람은 시계방향으로 소용돌이친다.

이러한 지구자전에 따른 이론을 처음 과학적으로 연구한 사람은 프랑스 공학자 코리올리(1792~1843)이다. 그는 탄도학을 연구하면서 '일정하게 회전하고 있는 회전좌표계에서는 회전 중인 물체에 원심력이 생기지만, 만약 물체가 운동하고 있으면 원심력뿐만 아니라, 운동의 방향에 수직한 속도에 비례하여 생겨나는 전향력'(이것을 오늘날 '코리올리 힘'이라 부른다)을 발견하였다.

특히, 이러한 이론을 근거로 그는 1835년 당구에 관한 수학적 원리를 최초로 밝혔다고 전해온다. 그렇다면 북반구에서 당구의 감각과 기본원리를 잘 익힌 당구선수가 남반구에 가서 경기를 하면 어떻게 될까? 김태화·부경대 수리과학부 교수
/ 입력시간: 2007. 06.13. 09:17