흥미진진 과학스토리<51>1년의 길이를 어떻게 알았을까?(2)

1년의 길이를 어떻게 알았을까?(2)

태양을 한 바퀴 도는 시간을 우리는 1년이라고 한다. 그리고 1년의 주기를 모른다면 농사를 지을 수 없다. 수렵생활을 하며 떠돌다가 우연히 만난 과일들로 만족할 수도 있지만 계절에 따라 익어가는 과일들의 위치를 알 수 있다면 떠돌이 수렵인들도 더 많이 살아남을 수 있었을 것이다. 계절 따라 이동하는 동물들의 길목을 지키기 위해서도 계절의 변화를 아는 것은 생존과 직결되는 문제였다. 그 계절 변화의 가장 기본이 되는 것이 동지(冬至)와 하지夏至다. 동지는 낮이 가장 짧은 날, 그림자가 가장 긴 날이다. 하지는 낮이 가장 긴 날이며 그림자가 가장 짧은 날이다. 이런 패턴을 인식하는 일에 천재인 인류는 문명이 있었던 모든 곳에서 동지와 하지를 찾아내는 장치를 마련한다. 해시계를 만들었다는 말이다. 해시계의 원리는 생각보다 간단하다.

“먼저 평평한 땅에 노몬(gnomon)이라고 부르는 막대기를 꽂고, 노몬을 중심으로 하는 적당한 크기의 원을 그린다. 그리고 오전(B)과 오후(A)에 각각 가장 긴 그림자가 원과 만나는 점을 표시한다. 그러면 직선AB는 동서 방향을 나타내게 되는데, A쪽이 동쪽이고 B쪽이 서쪽이다. 다시 이 선분 AB의 수직 이등분선을 그으면 남북 방향의 선이 그려지게 되는데, 이 선을 자오선(子午線)이라고 한다. 고대 이집트 인들은 이 방법을 이용하여 피라미드의 네 모퉁이를 정확히 동서남북 방향과 일치 시킬 수 있었다. 자오선이 그어지면 이제 자오선에 오는 해의 그림자만 재면 된다. 그림자가 자오선에서 다시 자오선으로 올 때까지의 시간이 하루이다. 이 그림자는 동지에 가장 길고 하지 때 가장 짧으며, 춘분과 추분 때는 그 길이가 같다. 따라서 자오선에 걸친 해의 그림자가 가장 짧은 두 시점 사이의 기간이 1년이 된다.”

이정모, <달력과 권력> 중에서

子午線은 지구의 남쪽과 북쪽을 잇는 선이다. 방위로는 북쪽, 시간으로는 자정을 뜻하는 자(子)와 정오의 시간과 남쪽을 의미하는 오(午)를 합친 말이다.

호사가들이 흔히 외계인의 흔적이라고 말하는 영국의 스톤헨지는 위의 원리를 이용하여 하지와 동지를 정확하게 측정한 대형 시계다. 기원전 2000년 경에 건설된 것으로 추정된다. 이집트의 오벨리스크 역시 거대한 석탑인데 해시계로 사용되었다고 한다. 좀 더 진지한 설명이 필요하신 분은 이정모의 <달력과 권력>을 참고하기 바란다.

페이스북 그룹 ‘과학책을 읽는 보통사람들’ 회원 허 심

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