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달은 지구 주변을 돌지 않는다?

Category : 과학,CG,상식 | 2018. 1. 6. 19:19

 

 

 

 

 

달은 지구를 돌지 않는다? 

무슨 말도 안되는 소리라 생각이 들겠지만 고전 역학 기준에서 당연했던 절대적인 시간의 흐름은 상대성 이론이 나오고 나서 절대적인 게 아니게 되었고, 양자역학이 나오면서 양자의 세계에서는 절대적인 물리학의 법칙이 어긋나는 것을 생각나면, 즉 기준이 어떠냐에 따라 달도 지구 주변을 돌지 않을 수도 있게 됩니다. 달은 지구의 위성이므로 지구 주변을 돌고, 지구는 태양의 위성이므로 주변을 돌게 되는 당연한 사실을 합쳐서 생각하면 달은 다음 그림처럼 궤도를 그리게 됩니다.

 

(FIG.1 : 태양을 중심으로 한 지구와 달의 공전 궤도)

 

이것은 대략적인 그림이고 좀 더 자세히 그린다면 다음과 같이 달의 궤도는 거의 직선이 됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

(FIG.2 : 더 정확히 그린 태양을 중심으로 한 지구와 달의 공전 궤도)

 

흰색 선 : 달의 궤도 

파란색 선 : 지구의 공전 궤도 빨간색 선 : 1개월 분의 지구 공전 궤도 

이런 궤도를 그리는 가장 큰 이유는 달은 지구 뿐 아니라 태양으로 부터도 인력을 받기 때문입니다. 달이 지구에 대해 태양과 반대쪽에 있을 때는 지구와 태양으로부터의 인력이 달에 대해 같은 방향으로 작용하기 때문에 달의 궤도는 크게 휘어집니다. 반대로 달이 태양과 지구 사이에 있을 때는, 태양의 인력과 지구의 인력이 상쇄되는 방향으로 작용하기 때문에 달의 궤도는 거의 휘어지지 않습니다. 이렇게 되면 달의 궤도는 12각형 형태와 비슷한 직선을 그리게 되는 거죠. 다음 그림은 1개월 분의 지구 공전 궤도를 확대한 것입니다.

 

 

 

 

 

 

 

(FIG.3 : 지구 1개월 치 공전궤도상의 지구와 달의 운동을 확대한 그림)

 

 

이렇게 보면 마치 DNA의 이중나선을 보는 듯 하지 않습니까? 

기준을 미시적으로 보느냐 거시적으로 보느냐에 따라 달이 지구를 도느냐 그렇게 안 보이느냐가 결정되는 거죠. 그리고 이런 움직임도 단순하계 2차원 움직임만 생각했을 경우인데 3차원 적으로 생각하면 엄청 복잡한 움직임을 보이게 됩니다. 지구와 달만 놓고 봤을 때 달의 공전 궤도는 정원이 아니라 타원이며 5도 기울어서 돌기 때문입니다.

 

 

 

 

 

 

 

(FIG. 4 실제 달의 공전궤도)

 

 

 

 

또한 여기에 태양의 공전궤도, 태양이 속한 우리 은하의 움직임까지 생각해 보면 정말 복잡해지겠죠. 범위를 은하까지 아닌 태양계만 생각하면 달의 움직임은 점으로 표현하는 수준까지 떨어지기 때문에 거의 무시 수준까지 떨어지게 됩니다.

YOUTUBE에서 한 때 유명했던 태양계의 공전 운동 영상을 올리는 것으로 이번 포스팅은 마무리 짓겠습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

참조 : NEWTON HIGHLIGHT "태양계 대도감

 

 

 



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