중력Gravity

한마디로 말하면

중력은 무게(질량)가 있는 모든 물체가 서로를 끌어당기는 힘이에요. 우리가 땅에서 발을 붙이고 걸을 수 있는 것도, 사과의 잎이 떨어져 땅으로 내려오는 것도 모두 지구가 우리와 사과를 끌어당기는 중력 때문이에요.

우주에 있는 모든 물체가 이 힘을 가지고 있어서, '만유인력(만물이 서로 끌어당기는 힘)'이라고도 불러요.

어떤 원리일까요?

중력의 크기는 두 가지에 따라 달라져요. 첫째는 물체의 '질량(고유한 무게)'이고, 둘째는 물체 사이의 '거리'예요.

질량이 클수록 끌어당기는 힘도 세져요. 사실 내 몸과 책상 위의 연필도 서로 끌어당기고 있어요. 하지만 둘 다 질량이 아주 작아서 그 힘을 느끼지 못할 뿐이에요. 반면에 지구는 질량이 어마어마하게 커서, 지구 위에 있는 모든 것을 강하게 끌어당겨요.

또 두 물체가 가까울수록 중력이 강해지고, 멀어질수록 약해져요. 로켓이 지구에서 아주 멀리 날아갈수록 지구가 붙잡는 힘에서 벗어나기 쉬워지는 이유예요.

생활 속에서 비유하면

방방 뛰는 트램펄린(방방이) 한가운데에 무거운 볼링공을 올려놓았다고 생각해 보세요. 볼링공 때문에 트램펄린 바닥이 움푹 파여요. 이때 작은 구슬을 트램펄린 위에 굴리면, 구슬은 움푹 파인 볼링공 쪽으로 데구르르 굴러가게 돼요.

우주도 이 트램펄린과 비슷해요. 태양이나 지구처럼 무거운 천체가 우주 공간을 움푹 휘어지게 만들고, 그 주변을 지나는 달이나 인공위성이 그 기울기를 따라 끌려오며 돌게 되는 거예요.

왜 중요할까요?

중력은 우주의 질서를 만드는 보이지 않는 끈이에요. 중력이 없다면 지구의 공기는 우주로 다 날아가 버리고, 지구는 태양 주변을 돌지 못해 차가운 우주로 튕겨 나갔을 거예요.

우주 산업에서도 중력은 가장 중요한 계산 대상이에요. 로켓을 쏠 때는 지구의 강한 중력을 이겨내기 위해 엄청난 연료를 써야 해요. 반대로 일단 우주에 올라간 뒤에는, 지구나 달의 중력을 이용해 연료를 거의 쓰지 않고도 인공위성이 궤도를 계속 돌게 만들 수 있어요.