망원경을 통해 해와 달을 관측한, 최초의 사람은?

• 쿨리 : 쌤! 망원경은 누가 처음 만든 거예요? 제 친구는 갈릴레오 갈릴레이가 망원경을 발명한 사람이라고 하던데 맞아요?
• 뉴쌤 : 많은 사람들이 그렇게 알고 있지만 사실 망원경을 처음 만든 사람은 따로 있어. 네덜란드의 한스 리퍼세이라는 사람이야. 안경을 만드는 사람이었는데 안경 렌즈도 사실 망원경처럼 멀리 있거나 작아서 잘 보이지 않는 것을 잘 보이게 해주잖아. 같은 원리로 망원경을 만들게 됐던 거야.
• 쿨리 : 그런데 많은 사람들이 망원경 하면 갈릴레이를 떠올린다고 하던데 왜 그런 거예요?
• 뉴쌤 : 우선 두 가지 이유가 있지. 갈릴레이가 진정한 의미의 망원경을 만들었기 때문이라는 점, 망원경으로 밤 하늘을 올려다볼 수 있다는 생각을 처음으로 했다는 점이야. 리퍼세이가 망원경을 발명한 게 1608년이었어. 이 소식을 들은 갈릴레이는 곧바로 리퍼세이가 만든 망원경보다 훨씬 성능이 좋은 망원경을 만들었지. 당시 만든 망원경은 물체를 30배나 크게 볼 수 있게 하는 망원경이었어. 갈릴레이는 손재주가 아주 좋았거든. 게다가 갈릴레이는 우주에 관심이 많았잖아. 그래서 자신이 만든 망원경으로 하늘을 올려다보게 됐지.
• 쿨리 : 갈릴레이가 망원경으로 우주를 관측한 최초의 사람이라는 거네요?
• 뉴쌤 : 그래. 맞아. 쿨리 말대로 갈릴레이는 우주의 실체를 눈으로 확인한 최초의 지구인이야. 맨눈으로만 볼 수 있었던 하늘을 망원경으로 처음 들여다봤던 순간을 떠올려봐. 갈릴레이가 얼마나 놀랐을지 상상이 가니?
• 쿨리 : 네! 저도 천체 망원경을 처음 들여다봤을 때 깜짝 놀랐어요. 눈으로만 봤을 때는 보이지 않던 것들이 정말 눈앞에 있는 것처럼 보였거든요.
• 뉴쌤 : 그래. 그때만 해도 사람들은 달이 아주 매끈하다고 생각했지. 그런데 망원경으로 보니 구멍이 숭숭 뚫려 있고 울퉁불퉁했던 거야. 게다가 높은 산도 있고 넓은 들도 있었지.
• 쿨리 : 달의 바다를 최초로 발견하고 이름을 지어준 사람도 갈릴레이에요?
• 뉴쌤 : 그래! 달의 바다를 기억하고 있구나! 쿨리 말이 맞아! 태양의 흑점을 처음 발견한 사람도 갈릴레이야. 갈릴레이는 점으로만 보였던 금성이 자꾸만 커졌다 작아졌다 한다는 사실도 발견했어. 그때만 해도 많은 사람들은 우주의 천체들이 지구를 중심으로 돈다고 믿었는데, 망원경으로 금성을 관측하면서 갈릴레이는 지구를 포함한 우주의 행성들이 태양을 중심으로 돈다는 사실을 확인할 수 있었어.
• 쿨리 : 아... 갈릴레이는 "지구가 돌고 있다"고 주장했다가 사형까지 당할 뻔 했잖아요.
• 뉴쌤 : 그래. 아주 옛날 그리스의 철학자 아리스토텔레스가 천동설을 주장한 이후로 유럽 사람들은 수천 년 동안 지구가 우주의 중심이고 태양과 달과 별이 지구 주변을 돌고 있다고 굳게 믿었어. 심지어 가톨릭에서는 지구가 움직인다고 믿는 지동설을 아예 금지하고 그런 주장을 한 사람을 사형에 처하기도 했지.
• 쿨리 : 과학보다 종교가 훨씬 힘이 셌던 거네요.
• 뉴쌤 : 그래 맞아. 그런 상황에서도 갈릴레이는 망원경으로 끊임없이 천체를 관측하며 지동설의 증거들을 계속 모았지. 여기 이 사진을 한 번 볼까?
• 쿨리 : 이게 뭐예요?
• 뉴쌤 : 목성의 주변을 도는 위성이야. 이중 4개는 갈릴레이 위성으로 불려. 갈릴레이가 최초로 발견했기 때문이지. 목성의 위성을 발견한 게 그리 대단하지 않다고 생각할 수도 있지만 갈릴레이에게는 무척 의미가 컸어. 지구만 위성(달)을 가진 특별한 행성이 아니라는 증거였거든.
• 쿨리 : 쌤, 그런데 아까 안경을 만드는 원리랑 망원경을 만드는 원리가 같다고 하셨잖아요. 망원경은 어떻게 해서 멀리 있는 것을 자세히 볼 수 있게 해주는 거예요?
• 뉴쌤 : 쿨리는 지난주에 선생님과 빛에 대한 이야기를 나누었던 걸 기억하니?
• 쿨리 : 네, 그럼요!
• 뉴쌤 : 그때 빛의 특징을 이야기하면서 '굴절'을 이야기했었잖아.
• 쿨리 : 네, 빛은 원래 직진하지만 다른 물질을 통과하면 방향이 꺾인다고 이야기해주셨어요.
• 뉴쌤 : 잘 기억하고 있네. 사실 우리 눈, 돋보기, 카메라, 망원경은 모두 같은 원리로 작동해. 바로 굴절이야. 우리 눈에선 볼록한 모양의 수정체가 빛을 굴절시키는 역할을 해서 우리가 사물을 볼 수 있게 해주지. 여기 이 그림처럼 사물에서 직접 뿜어내거나 반사된 빛이 우리 눈에 들어오면 이 빛이 수정체를 지나면서 굴절하고 눈의 뒤쪽 망막에 초점이 맺히게 되는 거야.
• 쿨리 : 아! 그런데 망막에서는 사람의 모습이 뒤집어져 있어요.
• 뉴쌤 : 아주 예리한걸. 실제로 우리 눈에 맺힌 상은 위아래가 뒤집혀 있어. 이걸 시신경이 뇌로 전달하는 과정에서 똑바로 보이게 처리하는 거야. 사실 초점을 맞추는 과정도 놀라워. 마치 우리가 카메라나 망원경의 초점을 맞추는 것처럼 수정체의 근육이 끊임없이 수축하고 이완하면서 초점을 맞추는 거야. 가령 가까이 있는 물체라면 수정체를 좀 더 볼록하게 만들어서 들어오는 빛이 더 많이 꺾이게 초점을 맞추는 거지. 반대로 멀리 있는 물체라면 수정체를 얇게 만들어서 빛이 덜 휘게 만드는 거야.
• 쿨리 : 그럼 멀리 있는 물건이 잘 안 보이는 사람은 빛을 조금만 휘게 해주는 안경을 껴야겠네요?
• 뉴쌤 : 역시! 하나를 알려주면 열을 아는 쿨리야. 쿨리 말대로 멀리 있는 물체가 잘 안 보이는 사람은 오목렌즈 안경을 껴야 해. 반대로 가까이 있는 물체가 잘 안 보인다면 볼록렌즈 안경을 껴야겠지.
  자, 그럼 망원경을 좀 더 자세히 살펴볼까? 망원경은 크게 굴절 망원경과 반사 망원경으로 나눌 수 있어. 굴절 망원경은 우리가 지금까지 살펴본 것처럼 빛의 굴절 원리를 이용한 거야. 볼록렌즈로 상을 확대한 다음 접안렌즈 즉 오목렌즈가 상을 또렷하게 만들어주는 거야. 반사 망원경은 빛을 굴절 시키는 렌즈 대신 빛을 반사하는 거울을 이용해서 빛을 모으는 장치야. 넓은 거울에서 상을 확대하고 동시에 반사해서 다른 거울로 보내면 그 상이 다시 반사되어 접안렌즈로 보이는 원리야. 지금 천체 망원경에 사용하는 거의 모든 망원경은 반사 망원경이라고 보면 돼. 굴절 망원경은 성능을 높이려면 렌즈의 크기를 키워야 하는데 그럼 렌즈를 움직이기도 어렵고 빛을 너무 많이 흡수하기 때문에 관측이 어려워져.
• 쿨리 : 그럼 베라루빈 천문대의 망원경도 반사 망원경이에요?
• 뉴쌤 : 그래. 베라 루빈 천문대의 시모니 서베이 망원경도 반사 망원경이야. 제일 먼저 빛을 반사하는 주경의 지름이 8.4m나 된다고 해. 게다가 유럽의 과학자들이 칠레 아타카마사막에 있는 세르 아르마조네스산 정상(해발 3000미터)에 또 다른 천문대를 짓고 있는데 이곳엔 무려 거울 지름이 39.3m나 되는 망원경을 설치할 거라고 해. 이곳에선 2027년부터 관측을 시작할 거야.
• 쿨리 : 이렇게 거대한 거울을 만들 수 있다는 것도 신기하네요.
• 뉴쌤 : 그래. 지금 우주에서 열심히 기록을 남기고 있는 제임스 웹 우주 망원경도 반사 망원경인데 여기에 들어간 거울도 지름이 6.5미터나 돼. 우주에서 가장 차갑고 먼 곳에 있는 천체에서 희미한 적외선이나 열복사선을 포착해서 우주를 관측하는 거야. 그리고 여기 사진에 보이는 망원경이 국립과천과학관에 있는 1m급 반사 망원경이야.
• 쿨리 : 오! 제가 이 망원경으로 대낮에 별을 봤어요! 그때는 엄청 거대한 망원경이라고 생각했는데 베라 루빈 천문대 망원경이나 제임스 웹 망원경의 크기를 듣고 나니 작게 느껴지네요.
• 뉴쌤 : 그래도 우리가 보기엔 충분한 성능의 망원경이야. 밝기가 아주 밝은 별이라면 낮에도 관측이 가능할 거야. 이 망원경으로는 성운이나 성단도 관측할 수 있다고 해.
• 쿨리 : 오늘 망원경에 대해 배우고 나니 왠지 별을 보러 가고 싶어졌어요. 부모님께 천문대에 가보자고 조르러 가볼게요!!

✅천체

✅달의 바다

✅흑점

✅천동설

✅지동설

✅굴절

✅수정체

✅망막

✅초점

✅접안렌즈

✅지름

❓다음 중 뉴스쿨TV에서 배운 갈릴레이에 대한 설명이 아닌 것은? [내용 이해]

① 망원경으로 우주를 관측하며 지구가 우주의 중심이 아니라는 사실을 밝혀냈어.
② 망원경을 통해 우주를 눈으로 확인한 최초의 지구인이야.
③ 세계 최초로 망원경을 발명한 사람이야.
④ 태양의 흑점을 처음 발견했어.

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