티코 브라헤, 망원경 없이 우주를 잰 천문학자

티코는 1572년 새 별 하나로 천문학을 뒤집었다

1572년 11월 어느 밤, 26세 티코 브라헤의 눈에 들어온 별 하나가 1500년 묵은 우주관을 무너뜨렸어요.
전날 밤까지 없던 별이 카시오페이아 자리에 갑자기 나타났거든요.
처음엔 눈을 의심했지만, 며칠이 지나도 그 자리에 그대로였어요.

당시 유럽의 우주관은 아리스토텔레스가 정해놓은 것이었어요.
기원전 4세기 그리스 철학자가 내린 결론, '달 너머 천상계는 영원히 변하지 않는다'가 1500년 동안 교과서 진리처럼 굳어 있었죠.
별은 그냥 그 자리에 있는 것이고, 새로 생기거나 사라지는 일은 없다고 모두가 믿었어요.

그런데 티코는 직접 측정해버렸어요.
망원경이 아직 발명도 안 됐던 시절, 정밀한 금속 각도기와 맨눈만으로 그 별의 시차를 쟀어요.
시차란 관측 위치를 살짝 옮겼을 때 별이 얼마나 이동해 보이는지 재는 방법인데, 가까울수록 크게 멀수록 작게 움직여 보여요.

달은 시차가 뚜렷하게 잡혀요.
그런데 이 새 별에서는 달보다 훨씬 작은 시차가 나왔어요.
달보다 훨씬 멀리 있다는 뜻이었고, 그것은 1500년짜리 믿음을 정면으로 부정하는 결론이었죠.

티코는 이듬해인 1573년 『De Nova Stella(새로운 별에 관하여)』를 출판했어요.
망원경 없이 각도기 하나로, 한 청년이 아리스토텔레스를 정면으로 쓰러뜨린 거예요.

티코는 스무 살에 수학 공식 다툼으로 코를 잃었다

맨눈 관측의 거장이 평생 매일 아침 가장 먼저 한 일은, 자기 코를 얼굴에 붙이는 일이었어요.

1566년 12월, 20세의 티코는 독일 로스토크에서 열린 결혼식 파티에 참석했어요.
그 자리에서 사촌뻘 되는 덴마크 귀족 만데루프 파스베르그와 말다툼이 붙었죠.
다툼의 주제가 놀라운데, 바로 '누가 더 뛰어난 수학자인가'였어요.

"내 계산이 맞아." "아니, 내 계산이 맞거든."

결국 칼을 뽑았어요.
결투 끝에 티코의 코뼈가 칼날에 잘려나갔고, 그는 평생 황동과 은 합금으로 만든 인공 코를 접착제로 얼굴에 붙이고 살았어요.

인류 역사상 가장 정밀한 천체 관측가의 얼굴 한가운데, 가짜 코가 붙어 있었던 거예요.
그 이유가 수학 자존심 싸움이었다는 게 더 황당하고요.
오늘날로 치면 학회 술자리에서 "내 통계가 맞아" 하다가 영구적으로 신체 일부를 잃은 격이에요.

덴마크 왕은 티코에게 섬과 국가 예산 1퍼센트를 줬다

26세 청년에게 한 국가가 섬 하나와 국가 예산 1퍼센트를 통째로 맡겼어요.

1576년, 덴마크 국왕 프레데리크 2세는 티코에게 흐벤(Hven) 섬을 통째로 하사했어요.
1572년 새 별 발견으로 이름을 날린 티코를 다른 나라에 빼앗기고 싶지 않았거든요.

티코는 이 섬에 우라니보르(Uraniborg, '하늘의 성')를 세웠어요.
르네상스 양식의 천문대 성이었고, 지하에는 추가 관측소 스티에르네보르(Stjerneborg, '별의 성')까지 직접 설계해 팠어요.
건축과 운영 비용을 합치면 당시 덴마크 국가 예산의 약 1%에 달했다고 추정돼요.

한국으로 치면 정부가 과학자 한 명에게 제주도를 주고 '내년 예산의 1% 드릴 테니 마음껏 연구하세요'라고 한 것과 같아요.
그 규모에서 이미 뭔가 대단한 게 나올 것 같은 느낌이 들죠.

티코는 이 천문대에서 벽사분의(mural quadrant)를 직접 설계했어요.
벽에 고정된 거대한 90도 호 모양의 측정기로, 별이 하늘에서 정확히 어느 각도에 있는지를 재는 장치예요.
이 도구와 맨눈만으로 별의 위치를 1분각(1/60도) 정밀도로 측정했는데, 망원경이 등장하기 전까지 인류가 달성한 최고 정확도였어요.

1분각이 얼마나 작은지 감이 잘 안 잡힐 수 있어요.
1도를 60등분한 것 하나인데, 팔을 뻗었을 때 새끼손가락 너비의 약 60분의 1 정도예요.
그걸 맨눈으로, 도구 하나로 잡아낸 거예요.

티코의 데이터는 죽은 뒤 케플러 손에서 법칙이 됐다

티코가 평생 맨눈으로 모은 별 데이터는, 그가 죽은 뒤에야 케플러의 손에서 우주의 법칙으로 다시 태어났어요.

1599년, 티코는 새 후원자인 신성로마제국 황제 루돌프 2세의 초청으로 프라하로 거처를 옮겼어요.
신성로마제국은 지금의 독일·오스트리아·체코 일대를 아우르던 유럽 최대 규모의 제국이었어요.
그리고 2년 뒤인 1601년 10월, 한 만찬 자리에서 갑자기 몸이 나빠졌고, 11일 뒤 54세로 세상을 떠났어요.

죽기 직전, 그는 곁에 있던 조수 요하네스 케플러에게 이런 말을 남겼다고 전해져요.
"내가 헛되이 살지 않았던 것으로 보이게 해주오."

케플러는 그 부탁을 지켰어요.
티코가 평생 쌓아온 화성 관측 기록을 분석해, 1609년 『신천문학(Astronomia Nova)』에서 행성이 완전한 원이 아닌 타원 궤도를 돈다는 사실을 발표했어요.
이것이 케플러 제1·2법칙이 됐고, 훗날 뉴턴이 만유인력 법칙을 세우는 직접적인 토대가 됐어요.

평생 임종 직전에 후배에게 자신의 기록을 넘기며 "헛되이 두지 말아달라"고 부탁한 연구자.
그 기록 안에 정말로 우주의 비밀이 들어 있었어요.

티코는 자기가 모은 데이터가 어디까지 갈지 알았을까요.