모든 생명체는 서식하는 행성 표면에서 생활하고 있습니다. 반중력(anti-gravity)의 힘을 쓰지 않는 한 중력에 끌려 행성에 붙어 사는 셈입니다. 아이작 뉴턴의 중력이론은 여러분들에게 친숙한 ‘만유인력의 법칙’에 기초한 이론입니다. 질량을 가진 물체들은 서로 끄는 힘(=인력)을 가지는데(그림 1A), 이를 풀어 쓰면, 중력(F)은 두 물체 질량1과 질량2의 곱을 두 물체의 거리 제곱으로 나누고 여기에 중력상수를 넣어 얻는 값이 되겠습니다.

 

다음으로 자유낙하와 중력가속도 g에 대해 알아보겠습니다 (“g”는 소문자 이탤릭체로 씀). 자유낙하는 물체가 중력에 의해 그 방향으로 끌려가는 운동을 말하며, 낙하 중에는 언제나 가속운동을 하게 됩니다. 고층 건물에 올라서서 물체를 떨어뜨리면 쉽게 관찰되는 운동이지요(그림 1B). 만약 이 물체가 낙하하는 동안 동일한 속도로 이동한다면 이 물체는 등속 운동을 하고 있다고 할 것입니다. 그러나 현실적으로 이 물체는 지구 중력에 끌려 가속운동을 하며, 실로 정밀한 분석을 통해 중력가속도 값을 얻을 수 있습니다(단위는 그림 1B와 1C 참고). 예를 들어 지구의 중력가속도는 약 9.8로 측정되며, 화성의 g = 3.71, 목...