떨어지는 물체는 흥미로운 종류의 운동 문제이다. 예를 들어 수직 광산 갱도에 돌을 떨어뜨려 바닥에 부딪히는 소리를 들으면서 수직 갱도의 깊이를 추정할 수 있다. 지금까지 개발한 운동학을 낙하하는 물체에 적용하면 몇 가지 흥미로운 상황을 살펴보고, 그 과정에서 중력에 대해 많은 것을 배울 수 있다. 낙하하는 물체에 대한 가장 놀랍고 의외의 사실은 공기 저항과 마찰이 무시할 수 있는 수준이라면 주어진 위치에서 모든 물체는 질량과 관계없이 같은 일정한 가속도로 지구 중심을 향해 떨어진다는 것이다. 우리는 공기 저항과 마찰의 영향에 너무 익숙해져서 가벼운 물체가 무거운 물체보다 느리게 떨어질 것으로 예상하기 때문에 실험적으로 밝혀진 이 사실은 의외의 사실이다. 실제 세계에서는 공기 저항으로 같은 크기의 무거운 ..

그해 말, 핼리는 케임브리지를 방문하여 이 대학의 수학과 교수이자 특히 광학 연구로 과학계의 명성이 자자했던 아이작 뉴턴을 만나기 위해 전화를 걸었다. 핼리는 뉴턴에게 역제곱 법칙에 관한 질문을 던졌고, 뉴턴이 이미 증명했지만, 당시는 서류를 찾을 수 없었다고 말하자 놀라움을 금치 못했다. 이 만남을 계기로 뉴턴은 핼리의 격려를 받아 20여 년 전의 연구를 다시 검토하고 책으로 엮어내기로 결심했다. 원래는 핼리와 뉴턴이 모두 영향력 있는 회원이었던 왕립학회에서 출판 자금을 지원해야 했지만, 당시 왕립학회는 프란시스 윌로비가 쓴 《어류의 자연사》를 출판했다가 판매에 실패해 막대한 손실을 본 상태였다. 그래서 핼리는 직접 나서서 인쇄 비용을 지급하고 어류 도감의 인세로 상환받았다. 1687년에 출판된 뉴턴의..

날씨가 맑은 어느 날, 외딴곳에서 밤하늘을 올려다보면, 끝없이 펼쳐진 밤하늘에 압도되어 나도 모르게 엄숙한 기분이 들었던 적이 있을 것이다. 바로 이 순간이 위대한 대자연과 미천한 인간을 깨닫는 순간이다. 밤하늘에 흩뿌려진 수많은 별은 감탄을 자아내지 않을 수 없다. 그곳에는 침묵, 고요, 그리고 평화만 남아 있을 뿐이다. 하지만 우리는 지금 시속 천 킬로미터가 넘는 속도로 자전하는 지구라는 거대한 바윗덩어리 위에 살고 있다. 또한 이 지구는 달과 함께 시속 약 10만 킬로미터로 태양 주위를 거대한 원을 그리며 공전하고 있다. 이 공전 운동의 원인은 실제 중력이라고 하는 시공간의 변화 때문이다. 우리가 존재하는 은하계도 수천수만 개의 은하계 중 하나일 뿐이며, 은하와 은하 사이를 중력이 서로를 끌어당기고..