그리스 신화

It _’ s all Greek to me!

Ch.1.

Ch.1. 고대그리스의 고대그리스의 자연철학자들 자연철학자들 (Ancient Greek Natural Philosophers) (Ancient Greek Natural Philosophers)

It _’ s all Greek to me!

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그리스 신화

Poseidon (Neptune) at Louvre, Paris

고대 그리스 도시국가들

그리스는 고대 문명의 발상지들과는 달리 큰 강이 없고 척박한 땅으로, 해안을 따라 무역에 바탕을 둔 도시국가가 발달하였다.

신화에서 과학으로

n BC 6세기 ‘밀레토스’ 철학자들의 과학적 사고

n “벼락은 제우스가 지진은 포세이돈이 일으킨다” à 모든 것의 근원은 물이다. (탈레스)

n 종교적, 신화적 해석 à 이성을 통해 자연을 이해하고자 함.

n BC 6세기 ‘밀레토스’ 철학자들의 과학적 사고

n “벼락은 제우스가 지진은 포세이돈이 일으킨다” à 모든 것의 근원은 물이다. (탈레스)

n 종교적, 신화적 해석 à 이성을 통해 자연을 이해하고자 함.

“There was suddenly a new thing in the world, which the Greeks called episteme, and we call science. Organized knowledge. Public knowledge, based on principles that could be periodically reviewed and tested – and questioned – by all.” -- Charles van Doren, A History of Knowledge

고대 그리스의 자연철학

n 이 세상을 만든 근본 물질은 무엇인가? (변하지 않는 것)

n '그 근본 물질에서 어떻게 다양한 물체와 현상들이 생겨 나는가?’ (변화의 생성)

n

탈레스(물), 아낙시만드로스, 아낙시메네스(공기)

n

엠페도클레스 (흙, 물, 공기, 불)

n

데모크리토스 원자론

n

서로의 주장을 비판하고 더 나은 주장을 이끌어 내는 노 력 à 과학적 태도의 일부

n 이 세상을 만든 근본 물질은 무엇인가? (변하지 않는 것)

n '그 근본 물질에서 어떻게 다양한 물체와 현상들이 생겨 나는가?’ (변화의 생성)

n

탈레스(물), 아낙시만드로스, 아낙시메네스(공기)

n

엠페도클레스 (흙, 물, 공기, 불)

n

데모크리토스 원자론

n

서로의 주장을 비판하고 더 나은 주장을 이끌어 내는 노

력 à 과학적 태도의 일부

탈레스 (625-545 BC)

n Thales of Miletus

n 그리스 자연철학의 효시

n 신들과 자연 이해의 분리

n “만물의 근원은 물이다.”

n 밀레토스 학파: 아낙시만드로 스, 아낙시메네스, 엠페도클레 스

n Thales of Miletus

n 그리스 자연철학의 효시

n 신들과 자연 이해의 분리

n “만물의 근원은 물이다.”

n 밀레토스 학파: 아낙시만드로 스, 아낙시메네스, 엠페도클레 스

탈레스의 수학

피타고라스

n Pythagoras of Samos (전성기 530-525 BC)

n 자연철학에 수학 도입.

n 수 신비주의. 수가 자연의 근본

n 악기 음 연구 à 화성학

n Cult의 수장: 이 단체에서는 콩 을 먹으면 안 된다고 한다.

n 무리수를 발견하였으나 이를 이해하지 못하여 피타고라스 학파는 쇠퇴하였다.

n Pythagoras of Samos (전성기 530-525 BC)

n 자연철학에 수학 도입.

n 수 신비주의. 수가 자연의 근본

n 악기 음 연구 à 화성학

n Cult의 수장: 이 단체에서는 콩 을 먹으면 안 된다고 한다.

n 무리수를 발견하였으나 이를 이해하지 못하여 피타고라스 학파는 쇠퇴하였다.

Tetractys of the Decads (피타고라스)

1 + 2 + 3 + 4 = 10

à

이것은 우연이 아니다!

피타고라스의 정리

n 고대중국(한)의 주비산경 (周脾算經) (500-200 BC)

데모크리토스의 원자론

데모크리토스 (Democritus of Abdera, 460-370 BC)

n

원자와 진공만이 실재

n 물성은 원자의 모양, 배열, 위치에 의해 결정 à 성질의 변화는 결합과 분리

플라톤 (Plato of Athens, 428-347 BC)

• 스승 소크라테스와 달리 자연철학에 치 중. 기하학적 4 원소설 (정다면체)

• 신성한 창조자 (Demiurge)를 도입하여 자연현상 설명.

• “이상향”만이 완벽한 “실제 세계”. 이는 논리에 의해서만 설명되는 세계. à

Anti-scientific

• ‘천동설’: 천체는 원운동 –‘행성의 역진’

문제를 던짐.

• 아카데미아 (Academia)

‘기하학을 모르는 자, 들어오지 말라.’

• 스승 소크라테스와 달리 자연철학에 치 중. 기하학적 4 원소설 (정다면체)

• 신성한 창조자 (Demiurge)를 도입하여 자연현상 설명.

• “이상향”만이 완벽한 “실제 세계”. 이는 논리에 의해서만 설명되는 세계. à

Anti-scientific

• ‘천동설’: 천체는 원운동 –‘행성의 역진’

문제를 던짐.

• 아카데미아 (Academia)

‘기하학을 모르는 자, 들어오지 말라.’

행성의 역진운동

그림 1-4 1994년 10월 15일부터 다음 해 7월 1일 사이에 관 찰한 화성의 경로. 붙박이별들(사자자리와 게자리)을 기준으 로 황도를 따라 진행하다가 1월4일과 3월24일 사이에는 거꾸 로 간다.

아리스토텔레스

n 플라톤의 제자이자 알렉산더의 스 승. 고대 과학사의 정점.

n 방대한 저서를 남겨 이후 2000년 간 서구 과학 지배.

n “모든 원리는 경험에서 비롯된다.”

그러나 실제로는 관측을 등한시하 고 논리를 선호.

n 자연의 목적성에 바탕한 자연 철학.

(플라톤과 유사)

n 아테네에 리케이온(Lyceum) 설립.

n 플라톤의 제자이자 알렉산더의 스 승. 고대 과학사의 정점.

n 방대한 저서를 남겨 이후 2000년 간 서구 과학 지배.

n “모든 원리는 경험에서 비롯된다.”

그러나 실제로는 관측을 등한시하 고 논리를 선호.

n 자연의 목적성에 바탕한 자연 철학.

(플라톤과 유사)

n 아테네에 리케이온(Lyceum) 설립.

알렉산더 대왕이 정복한 땅

아리스토텔레스의 4 원소론

원소이론: 공기, 물, 불, 흙 4원소에 성질 부여

n 자유낙하 설명 – 흙은 무거워 자 연적인 위치인 중심으로 향함.

n 천동설: 지구가 멈추어 있고 천체 가 움직임.

n 후대 연금술에 이론적 근거 제공.

n 불 à Phlogiston (근대 화학에 장 애로 작용)

n 자연은 진공을 혐오함.

n 제 5의 원소?

원소이론: 공기, 물, 불, 흙 4원소에 성질 부여

n 자유낙하 설명 – 흙은 무거워 자 연적인 위치인 중심으로 향함.

n 천동설: 지구가 멈추어 있고 천체 가 움직임.

n 후대 연금술에 이론적 근거 제공.

n 불 à Phlogiston (근대 화학에 장 애로 작용)

n 자연은 진공을 혐오함.

n 제 5의 원소?

아리스토텔레스의 동역학

n

‘자연스런 운동’: 무거운 물체는 빨리 떨어진다.

n

‘강요된 운동’:

떠난 화살? à 매질에 의한 힘

n

속도는 매질의 밀도에 반비례 à 진공은 없다.

n

천상영역과 지상영역에서 다른 운동법칙 적용

n

신성한 부동자 (Unmoved), 제1 운동자 (Prime Mover) à 기독 교, 이슬람교와 조화 가능.

n

이후 약 2천년 동안 서구 과학을 지배.

n

‘자연스런 운동’: 무거운 물체는 빨리 떨어진다.

n

‘강요된 운동’:

떠난 화살? à 매질에 의한 힘

n

속도는 매질의 밀도에 반비례 à 진공은 없다.

n

천상영역과 지상영역에서 다른 운동법칙 적용

n

신성한 부동자 (Unmoved), 제1 운동자 (Prime Mover) à 기독 교, 이슬람교와 조화 가능.

n

이후 약 2천년 동안 서구 과학을 지배.

아리스타르코스

• 태양 중심 우주론: 지구가 태양 중심을 공전하며 자전도 한다. 1800 년 후의 코페르니쿠스의 지동설과 동일.

• 아리스토텔레스의 천동설에 정면으로 위배됨.

달, 지구, 태양의 크기 비교

• D_m/D_s= CD/AB

=(R_e-2R_m)/(R_s-_Re)

=1/19 (1/390)

• R_m/R_e= 1/3 (1/4)

유클리드 ( Euclid, Εύκλειδης )

n 유클리드 기하학 à ‘원론’ (Elements) 13 권에 고대 수학을 집대성 (~300 BC)

n 19세기까지 인정 받음 (현재의 중고등학교 교육과정)

아르키메데스

(Archimedes of Syracuse; 287-212 BC)

• 원주율 p 를 근사적으로 계산

• 무리수

• 미적분(calculus)의 아버지

• 과학의 응용, 실험, 40여 기구

• 원주율 p 를 근사적으로 계산

• 무리수

• 미적분(calculus)의 아버지

• 과학의 응용, 실험, 40여 기구

원주율 p

고대 이집트 : 3.16 아르키메데스 : 3.14 소수점 100억 번째

p =

아르키메데스의 과학

부력의 원리: 액체 속에 잠긴 물체는 그것이 밀어낸 (즉, 물체와 같은 부피의) 액체의 무게와 같은 힘으로 떠오른다.

- Eureka!

• 히에로 2세의 왕관: 진짜 일까, 가짜일까?

• 히에로 2세의 왕관: 진짜 일까, 가짜일까?

시라쿠사 전투

아르키메데스의 죽음

n 실용주의 로마에서 과학의 운 명을 상징적으로 보여줌.

에라토스테네스

(Eratosthenes of Cyrene; 276-194 BC)

지구의 둘레 측정

7.2도 = 360 도의 약 1/50,

시에네와 알렉산드리아의 거리: 800 km

à 800 ´ 50 = 40,000 km

프톨레마이오스

(Ptolemy of Alexandia; 87-150 AD)

•이집트 출신 이나 로마인

•“수학적 집대성(Almagest)” 저술:

수학과 관측의 결합 (히파르코스 (190-120 BC)의 관측 결과 이용한 것으로 추정)

•이집트 출신 이나 로마인

•“수학적 집대성(Almagest)” 저술:

수학과 관측의 결합 (히파르코스 (190-120 BC)의 관측 결과 이용한 것으로 추정)

The Almagest

•“The Almagest”는 아랍어 번역판. “가장 위대한 (책)”이란 뜻.

•12세기 유럽에서 라틴어로 번역되어 19 세기까지 사용됨.

•천동설로 행성들의 움직임을 잘 기술함.

•수학적으로 대단히 복잡함. 천체의 운동은 모두 원운동이나, 행성 의 역진을 설명하기 위해 많은 주전원 도입.

프톨레마이오스의 우주 모형

주전원

수송원

Heron of Alexandria (10-70 AD)

헤론의 공식은삼각형의 세 변의 길이를 통해넓이를 구하는 공식이다.

길이가 각 a, b, c 인 선분으로 이루어진 삼각형이 있을 때, 면적을 S 라 하면,

가 성립한다. 여기서,

현재까지 남아있는 저서:

Pneumatica (그리스어) Automata (그리스어) Mechanics (아랍어) Metrics (아랍어) Dioptra (아랍어) 헤론의 증기기관