인공위성이 우주에 떠 있을 수 있는 이유?

궤도: 절묘한 균형인가, 우주의 섭리인가?

위성이 떨어지지 않는 이유는 특정 '지점'을 찾았기 때문이라기보다, 그 높이에 맞는 **'절묘한 속도'**를 가졌기 때문입니다.

① 뉴턴의 대포알 (Newton's Cannonball)

아이작 뉴턴은 이를 아주 쉽게 설명했습니다.

• 아주 높은 산 위에서 대포를 쏜다고 가정해 봅시다.
• 살살 쏘면 대포알은 곡선을 그리며 땅에 떨어집니다.
• 아주 세게 쏘면 더 멀리 가서 떨어지겠죠?
• 만약 초속 약 7.9km라는 엄청난 속도로 대포알을 쏜다면, 대포알이 아래로 굽어지는 정도와 지구가 둥글게 굽어있는 정도가 완벽하게 일치하게 됩니다.

결국 위성은 **'계속 아래로 떨어지고 있는 중'**이지만, 옆으로 가는 속도가 너무 빨라서 지면이 계속 뒤로 물러나는 상황인 것입니다. 이것이 우리가 말하는 '궤도'입니다.

② 원래 우주가 그런가요?

네, 우주의 질서는 **'살아남은 자들의 조화'**입니다.

• 태양계 형성 초기에는 수많은 파편이 제각각의 속도로 돌았습니다.
• 속도가 너무 느린 것들은 중력에 이끌려 태양이나 행성에 충돌해 사라졌습니다.
• 속도가 너무 빠른 것들은 중력을 뿌리치고 먼 우주로 날아가 버렸습니다.
• 지금 우리가 보는 행성, 달, 위성들은 우연히 중력과 원심력이 균형을 이루는 '적절한 속도'를 가졌기에 수십억 년간 살아남아 우리 눈에 보이는 것입니다.

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