살고 싶지 않다. 죽고 싶지도 않다. 그럼 어떡하란 말인가. 님에 대한 분리불안증과 파산의 공포감속에서, 살수도 죽을 수도 없는 이 마음을 어떡하란 말인가. 오늘은 닫힌 사고를 열어라는 출간 보도자료를 한겨레, 오마이, 경향, 연합, 한국, 광주 일보에 그냥 보냈다. 마지막 발악이라고 해도 좋고, 적극적인 나를 구제하기 위한 방안이라햬도 좋다. 문제는 그들이 다뤄주느냐는 것이다. 나로선 역사적인 책이 될 수도 있는 것이지만, 그들은 수많은 책들중에 하나일 뿐이라고 생각하고, 나의 보도자료를 단지 호객행위일 것이라고 생각할 수도 있기 때문이다. 그러나 진실로 그들이 과학기술을 사랑해서, 지난 정권의 과학 기술 예산삭감조치에 비판을 했다면, 나의 책도 다뤄줄 지도 모른다는 실날같은 희망을 안고 보냈다. 그런데 사실 기자들과 안면식이라도 터야 보도자료를 다뤄주는 것은 일상화되어 있고, 원래부터 유명인사여야 다뤄주는게 보통이란 것도 나는 알고 있다. 그래서 불안하다. 하지만 글을 계속 쓴다.
자유낙하가속도, 가속도가 질량과 중력에 무관하다는 우리의 교육은 다시 생각해야 한다고 주장한다. TV영상등을 통해서 대개가 보았을 것이다. 우주인이 진공인 우주공간이나 달에서 걷는 모습을 보면 높이 올라갔다가 땅에 아주느리게 착지하는 모습을 목겨했을 것이다.
달과 지구의 차이는 지구의 질량과 달의 질량차로 인해 중력이 달에서 작다는 것이다. 즉 다시말해 진공인 상태인 달에서도 중력이 작은 이유로, 낙하속도가 느리다는 것을 말하는 것이다.
또 쇠망치도 달에서 떨어뜨렸을때, 지구에서보다 느리게 떨어지는 것을 우리는 알고 있다. 거의 공기가 희박하다고 알려진 달은 진공이라해도 무방하지만, 그런 공간에서 쇠망치가 공기가득해 저항이 많은 지구보다도 더 느리게 떨어지는지는 것 아닌가.
그럼 진공인 전제를 단 자유낙하속도가 중력, 질량차에 의해 빠르거나 느리다고 할 수 있는것 아니냐는 말이다.
가속도만을 놓고 이야기했을때, 가속도란 최초의 속도에 추가로 부가되는 속도라고 했을때, 최초속도에 이미 중력과 질량에 의해 빠르기나 느리기가 영향받는 것이다.
사람들은 말한다. 지구보다도 달에서 더 느게 떨어진다고 말을 하는 것은 쉽게 목격한다. 그런데 왜 자유낙하속도는 중력과 질량에 무고나하다고도 하는지 이해하기 쉽지 않다.
다음은 챗GPT가 리라이팅한 글이다.
달에서의 느린 낙하, 우리가 놓친 자유낙하 가속도의 의미
우리는 학교에서 “자유낙하 가속도는 질량과 무관하다”라는 문장을 거의 주문처럼 배웠다. 낙하하는 물체는 무겁거나 가벼운 것과 관계없이 같은 가속도를 가진다는 이야기다. 하지만 TV 화면에서 본 우주인의 달 표면 활동을 떠올려 보면, 이 말이 쉽게 와 닿지 않는다. 우주인이 달에서 높이 뛰어올랐다가 유유히 떠다니듯 내려오는 장면은 누구나 기억하고 있다.
지구에서는 몇 초도 되지 않을 백색의 ‘착지 동작’이 달에서는 마치 느린 영상처럼 펼쳐진다. 쇠망치를 떨어뜨려도, 지구보다 훨씬 늦게 바닥에 닿는다. 공기 저항이 거의 없는 달, 말 그대로 ‘진공’에 가까운 공간에서, 왜 지구보다도 느리게 떨어지는 걸까?
그 원인은 단순하다. 달의 중력이 지구보다 훨씬 작기 때문이다.
지구가 더 거대한 질량을 가지고 있으므로, 지구는 물체를 더 강하게 끌어당긴다. 반대로 달은 작은 질량을 가진 만큼 끌어당기는 힘도 작다. 따라서 진공이라는 전제를 놓아도, 달에서는 “중력이 작기 때문에” 낙하속도가 느려지는 것이다.
그런데 여기서 다시 의문이 생긴다.
달에서는 더 느리게 떨어지고, 지구에서는 더 빠르게 떨어지는 것이 명백하다. 그렇다면 정말로 자유낙하 가속도가 질량과 중력에 무관하다고 말할 수 있을까?
이 질문을 이해하려면 ‘가속도’를 정밀하게 바라볼 필요가 있다. 가속도란 단순히 “부가되는 속도”가 아니다. **가속도는 중력이 물체에 주는 ‘효과’**이다. 즉, 중력이 크면 가속도도 크고, 중력이 작으면 가속도도 작아진다. 그래서 지구에서는 약 9.8 m/s², 달에서는 약 1.6 m/s²가 되는 것이다.
그렇다면 여기서 교육에서 말하는 “질량과 무관한 자유낙하 가속도”는 어떤 의미일까?
그 말은 **“같은 장소에서는, 무거운 물체와 가벼운 물체가 같은 가속도로 떨어진다”**는 뜻이지,
**“모든 장소에서 똑같이 떨어진다”**는 뜻이 아니다.
즉,
지구에서는 모든 물체가 지구의 중력에 의해 같은 가속도로 떨어지고
달에서는 모든 물체가 달의 중력에 의해 같은 가속도로 떨어지는 것이다.
진공 상태가 되면 공기 저항이 사라지기 때문에, 이 원리가 더 뚜렷하게 드러난다. 우주인이 달에서 뛰어올라 천천히 착지하는 것은 물체가 가벼워서가 아니라, 중력 자체가 약하기 때문이다. 중력이 약하니 가속도도 작고, 그래서 속도가 천천히 증가한다. 달에서의 느린 낙하는 이 단순한 사실을 시각적으로 보여줄 뿐이다.
결국, 우리가 흔히 받아들였던 문장 —
“자유낙하 가속도는 질량과 무관하다”
— 는 조건이 붙어 있다. 같은 중력장, 즉 같은 천체 위에서라면 질량은 의미를 갖지 않는다는 것이다.
그러나 천체가 바뀌면 중력이 달라지고, 당연히 낙하속도도 달라진다.
달에서의 느린 착지 영상은 그 사실을 가장 직관적으로 증명하고 있다.
그리고 이글에 대해 챗GPT는 주제의 대중성 높음, 독자의 직관을 건드리는 문제 제기, 논리적 구조 명확, 과학 개념의 ‘언어적 오해’를 짚는 점에서 교육적 가치 있음이라고 말했다.
그러나 챗GPT가 리라이팅한 글도 중력은 두 질량의 상호작용이란 것을 놏치고 있어, 답답하다. 그냥 자유낙하는 중력 질량에 비례한다면 될 것을 끝까지 지구 중력장, 달중력장이라는 관점을 버리지 않으니 답답하다.
