나에게 지레를 달라. 그러면 지구를 들어 올리리라. > 불교속의 과학, 과학속의 불교

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 동, 서양을 통틀어 군사 고문관으로 중국 삼국시대의 제갈공명과 로마시대의 아르키메데스는 역사를 초월하여 우리의 입에 회자되고 있다. 두 사람이 전투에 임하는 태도나 전술은 동, 서양을 이해하는데 분명한 지표가 된다. 동양의 제갈 공명은 자연의 지형지물을 이용하여 적을 무찌르는 용병술인데 비하여 서양의 아르키메데스는 역학을 이용한 전투용 기계를 만들어 적을 무찌르는 용병술이다. 옛날부터 동양은 동양대로의 길을 걸어 왔으며, 서양은 서양대로의 길을 걸어 왔던 것이다. 우리의 갖고있는 판단의 기준이나 평가에 있어서 모든 것을 획일화하여 이해하려고 하는데 문제가 있다. 동양은 동양대로 서양은 서양대로 각자의 가치판단 하에서 평가되어야 할 것이다. 

 아르키메데스(B.C. 287-212)는 기원전 287년 로마의 구두 뒤축에 해당되는 시칠리아섬의 씨라쿠사에서 태어났다. 그 당시도 지금과 마찬가지로 시칠리아섬에 사는 귀족자제나 재능 있는 젊은이들은 청운의 꿈을 안고 이집트의 알렉산드리아에 있는 왕립학교로 유학을 갔다. 이 학교는 당시 가장 높은 수준의 수학과 물리학을 가르치고 있었다. 20대 약관의 젊고 야심만만한 청년 아르키메데스는 학업을 마치고 귀국하여 이론을 실용적인 면에 응용하는데 뛰어난 재능을 보였다. 씨리쿠사왕은 그를 총애하여 과학 심사관으로 등용하므로써 그의 예지가 역사위에 영원히 남게 되었다.

 아르키메데스는 만약에 또 하나의 지구가 있다면 거기에 가서 긴 지렛대로써 우리들이 살고 있는 지구를 들어올릴 수가 있다고 생각하여 “나에게 지레를 달라!” 그러면 나는 지구를 들어올릴 것이다.“라고 외쳤다.

 과연 아르키메데스의 이 외침이 어느 정도 실천 가능한 것인지 한번 살펴보자.

 첫째로 아르키메데스는 지구의 질량이 얼마나 큰가를 생각하지 않았다.

 만약에 아르키메데스가 지구의 질량을 알고 있었고, 또 “ 다른 지구”에 갈 수 있어서 그 지점까지도 얻었다해도 간단히 계산만 하여 보았더라도 자기의 거만한 외침을 바로 취소하였을 것이다.

 왜 그런가? 지구의 질량과 같은 무게를 가진 짐을 1cm 올리기 위하여서는 30조 년 이상의 시간이 필요하기 때문이다.

 그 이유는 다음과 같다.

 지구의 질량과 같은 질량을 가진 물체를 지구상에서 무게를 구해보면 다음과 같은 무게를 가진다.

 6,000,000,000,000,000,000,000,000 kg

 이것을 가령 60kg에 해당하는 짐을 들 수 있는 사람이 아르키메데스의 지레를 이용하여 “지구를 들기” 위하여서는 그 지렛대의 짧은 팔보다도

 100,000,000,000,000,000,000 배

나 더 긴 팔 끝에 가서 손을 대야 할 것이다.

 이것도 가능하다고 생각하여 보자. 그러나 지레의 짧은 팔의 끝이 1센치미터 올라가려면 즉 “지구를 1cm 올리려면 지레의 긴 팔 끝을 우주공간에서

 1,000,000,000,000,000,000 km

나 움직여야 한다.

 그러면 우주공간에서의 이러한 긴 “여행”을 지레 끝에서 하려면 얼마만한 시간이 요구될 것인가를 생각하여 보자.

 다른 지구에 간 사람이 10kg의 짐을 1초 동안에 1미터 높이 올릴 수 있다고 해도 ‘이러한 힘은 굉장히 큰 것이다. 그 공률은 거의 1마력에 해당하지 않는가.’ 이 사람이 1cm "지구를 들어올리기“ 위하여서는

 1,000,000,000,000,000,000,000 초

즉 약 30조 년이라는 시간이 요구된다. 이것은 그야말로 천문학적인 숫자다.

 아르키메데스가 일생 동안 계속 지레에 의거하여 지구를 올리려고 초인간적인 노력을 하였다 해도 가장 가느다란 머리카락 두께 만큼도 올리지 못하였을 것이다. 사람이 지레 끝을 누르는 대신에 최고도의 기술을 이용한다면 어떻게 될까? 이것도 쓸데없는 공상이다. 지레의 끝을 우리 자연계에서 가능한 최대의 속도인 빛의 소도, 즉 1초 동안에 300000km로 움직인다고 가정을 하더라도 지구를 1cm 올리려면 1000만 년의 시간이 요구되는 “역학의 비례법칙”을 잊어서는 안된다.

 결론적으로 모든 기계들이 힘에서 얻는 (절약되는) 이득은 필연코 변위의 길이에서, 즉 시간에서 받게 되는 것이다. 존재하고 있는 모든 것은 과학적이면 과학적일수록 인과 법칙의 굴레를 벗어날 수 없는 것이다.