알렉산드리아의 영광에 버금가는 도서관에서, 한 수학자가 우주를 설명할 곡선을 그렸다—비록 그가 상상했던 방식과는 달랐지만.

아폴로니우스가 빛을 굽히고 천문학의 미래를 본 날

페르가몬에서 한 수학자가 그린 곡선은 케플러보다 2천 년 앞서 행성의 운동을 설명하게 된다

페르가의 아폴로니우스가 순수한 사유를 위해 창조한 수학적 곡선은 행성 궤도를 이해하는 열쇠가 되었다.

한여름 태양이 알렉산드리아의 전설적인 장서에 버금가는 페르가몬의 대도서관 위로 이글거렸다. 수천 개의 파피루스 두루마리에 둘러싸인 그 안에서, 예순이 넘은 한 남자가 집요한 정밀함으로 밀랍 서판 위에 곡선을 그리고 있었다. 페르가의 아폴로니우스는 오직 순수한 사유의 영역에만 존재하는 듯한 형태들—원뿔 곡선—을 수십 년간 탐구해 왔다.

기원전 200년경, 아폴로니우스는 자신의 역작 *원뿔곡선론*을 완성하고 있었다. 타원, 포물선, 쌍곡선을 정의한 이 논문은 수학적 엄밀함이 너무도 완벽하여, 2천 년 후에도 천문학자들이 그의 정의에 의존하게 된다. 그러나 이 특별한 날, 전해지는 바에 따르면 아폴로니우스는 전혀 다른 무언가를 증명해냈다: 이 곡선들이 밤하늘을 가로지르는 행성들의 기이한 역행 운동을 어떻게 설명할 수 있는지를.

그리스인들은 오랫동안 역행 운동에 골머리를 앓았다—화성, 목성, 토성은 주기적으로 고정된 별들을 배경으로 방향을 역전시키는 것처럼 보였다가, 다시 동쪽 방향의 여정을 재개하곤 했다. 아폴로니우스는 우아한 해결책을 제시했다: 주전원이었다. 그의 제안에 따르면, 행성은 작은 원(주전원) 위를 움직이며, 그 원의 중심 자체는 지구 주위를 도는 더 큰 원(이심원) 위를 따라 움직인다. 수학적으로는 아름답게 들어맞았다. 행성이 주전원의 안쪽 부분을 따라 이동할 때, 지구의 시점에서는 역행하는 것처럼 보였던 것이다.

그의 제자 히파르코스는 후에 이 체계를 정교화했다. 프톨레마이오스는 이를 고대 천문학의 성서로 집대성했다. 그러나 그 씨앗은 오직 아폴로니우스의 것이었다.

💡 아폴로니우스의 원뿔곡선론 8권 중 3권은 오직 9세기 아랍 수학자들이 번역했기 때문에 전해진다—그리스어 원본은 영원히 사라졌다.