셋째. 고대 남아메리카 유적에서 발견된 유물들을 근거로 한 마야시대 관측방법이다.
기원후 2세기와 1-0세기 사이에 번성했던 중앙 아메리카의 마야인들도 또한 시간 기록에 많은 관심을 가지고 있었다.
과연 시계가 발명되기 이전에 어떤 것을 시간의 척도로 삼을 수 있었을까? 해답은 단 한가지. 바로 하늘이였다. 마야의 관측은 그때의 유럽의 관측보다 더 복잡하고 정교했다. (물론 관측을 할때 당시에 어느정도의 과학기술을 가지고 있었는지 알 수는 없지만 현재 발견된 유적의 사용목적을 유추해 보건데) 마야인은 그들의 관측을 한해의 길이와 태음월에 정확히 관련 지우려 하지 않았다. 그들의 관측은 오히려 하루하루의 결과를 기록하고 그리고 먼 과거 혹은 미래까지 시간을 헤아리기 위한 체계라고 말할 수 있다. 다른 목적의 천문학적 사건 -예를 들어 하늘에서 금성의 위치-를 예측하는데 유용했다.
넷째. 고대 중국문명과 그 주변 문명지역 관측법이 있다.
고대 중국인들은 하늘을 역(易)과 관련지어 생각하는 사상이 일반적이었다. 이는 몇몇 특혜받은 세습적인 궁정 천문학자 -점성가- 에게만 극히 제한되었다. 그들은 지구와 달의 운동뿐만 아니라 그들 점성술 체계의 중심이 되었던 목성의 12년 주기를 거의 정확하게 맞출 수 있었다. 중국인은 아직까지 이 체계의 일부내용 -용의해, 돼지의해 등등-을 활용해서 목성의 위치에 의해 정의되는 "12년"(흔히 간지라고 하는)주기에 보존하고 있다.
* 역이란?
"우리는 소풍을 몇일날 가지"하고 친구들과 주고 받는 대화는 우리가 사용하는 일반적인 물음 중 하나이다. 이것이 바로 "역"이다.
우리시대에는 팔목에 누구나 하나씩 차고 있을 손목시계와 거리를 걸어가면 널려있는 시계들 때문에 "역"의 의미가 희미해졌을지도 모른다. 하지만 고대인들은 홍수, 강물의 범람, 제사의 시기 기타 등등의 이유로 정확한 역을(이하 시간이라 칭하겠음)알아내기 위해 골머리를 앓을수 밖에 없었다. 결과적으로 선택한것. 그것은 위에서 언급했듯이 바로 하늘이었다. 역에는 전통적으로 두가지 기능이 있다. 첫째는 계절의 순환이다. 그리고 특정한 종교적 혹은 개인적 기념일을 경축할수 있게 해준다.
둘째. 여러 사람들에게 유용하도록 역에는 모든사람달이 동의할수 있는 자연적 시간 간격 -지구, 달 그리고 때로는 행성의 운동에 의해 결정되는 -이 정의된다.
문제는 날의 기준이 되는 천체, 월의 기준이 되는 천체, 년의 기준이 되는 천체가 모두 다르다는데 있다. 모두 알겠지만 이 셋은 지구, 달, 태양이다.
고대인들이 골머리를 썩인 문제가 바로 여기에서 탄생한다. 그건 바로 날과 월과 년이 공통공약수를 가지지 못한다는 것이다.
지구의 자전주기는 1.0000일, 달이 한번주기를 도는 시간이 29.5306일, 회귀년이라 불리는 지구의 기본적인 공전주기는 365.2422일이다. 수학에 자신이 있으면 한번 계산해보라.
이러한 수의 비는 아주 쉽게 계산되지 않는다. 다시말하면 이러한 천체 시계들은 양립하기 매우 어렵다는 것이다. 여기서 위에 언급한 것과 같이 고대 천문학자들의 역에 대한 역사전 도전들이 생겨나게 되었다.
뉴턴과 하늘
물리학과 학생들이 세상에서 제일 싫어하는 사람 중 하나, Sir Issac Newton. 그가 세상에 던진 세가지 정의는 단순히 지구중심적이던 천문관을 단숨에 태양계를 벗어나 저 먼 은하계로 확장시켰다. 뉴턴은 지구상에 국한되던 단순한 사고에서 벗어나 지구와 달, 태양과 지구, 목성과 금성 등 모든 물질을 지배할수 있는 법칙인 "만유인력의 법칙"을 만들어 내었다.
그가 펴낸 자연과학사상 최고의 저서로 불리우는 [자연철학의 수학적 원리](Philosophiae Nationails Principia Mathematica)에서는 모든 물체의 운동을 결정짓는 것으로 생각되는 세가지 법칙을 설명한다.
1. 모든 물체는 외력에 의해 변화를 받지 않는다면, 그들은 기존의 상태를 계속 유지하려 한다.
2. 물체의 운동의 변화는 그것에 작용하는 힘에 비례하고 또 그 힘이 작용하는 방향으로 이루어진다.
3. 모든 작용에는 크기가 같고 방향이 반대인 반작용이 있다.
뉴턴의 이 세 법칙일 이용해 우리는 행성들의 위치에 대하여 정확한 수학적인 결과를 얻을 수 있게 되었다.
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