지구의 성질을 분석한 물리학자 윌리엄 길버트의 생애와 업적

지구와 태양

◈ 윌리엄 길버트(William Gilbert)의 생애와 업적

1. 생애

윌리엄 길버트는 1544년 영국 콜체스터에서 태어났다. 그의 아버지는 변호사였으며 교육을 받기에 충분한 환경에 있었다. 길버트는 게임브리지 대학교 세인트 존스 칼리지에서 교육을 받았고 1569년에 의학 학위를 받게 되었다. 학위 취득 후 길버트는 런던으로 이동하여 의사로서 경력을 시작한다. 그는 런던에서 의사로서의 실력을 인정받아 1600년 런던 왕립내과학회회장으로 선출되어 1601년 엘리자베스 1세 여왕의 주치의로 활동하게 된다. 그는 최고의 의학적 지식을 가진 인물로 당시 최고의 의사로 성공한 삶을 살게 되었다.

 

의사로서의 명성과 별개로 그는 자기학과 전기학에 대한 연구를 하였다. 지구가 무슨 힘으로 움직이는지 궁금증을 가지고 있던 그는 1600년에 "자석에 관하여 (De Magnete) "라는 책을 출판하였다. 이 책에서 지구의 성질에 관한 핵심 이론을 주장하였고, 그의 지구 자성이론은 지구 물리학의 중요한 기초가 되었으며 전기학 분야에서도 현대의 전자기학 연구의 기초가 되었다. 길버트는 연구는 계속하여 연구되고 인용되어 그가 출판한 "자석에 관하여"는 라틴어로 쓰인 초판에서 이후 여러 가지 언어로 번역되어 재 출판되는 등 전 세계적으로 큰 영향을 주었다. 1603년 생을 마감하기까지 지구의 힘과 성질에 대한 연구와 노력은 계속되었으며 그로 인해 지구가 움직이는 원리에 대해서 연구하는 발판이 되었다.

 

자연은 우리에게 그녀의 신비를 드러내기 위해 실험을 필요로 한다.
-윌리엄 길버트-

 

2. 업적

윌리엄 길버트는 의학적 연구뿐만 아니라 자기학과 전기학에 대한 과학적 연구도 심도 있게 다루었다. 그는 1600년도 "자석에 관하여"라는 책에서 지구의 힘과 움직이는 원리에 대하여 중요한 내용을 담았다.

2-1. 지구 자성

그는 지구가 하나의 거대한 자석이라고 주장하였다. 이를 입증하기 위하여 자철석을 구 형태로 깎아 지구 모형의 자석을 만들고, 그 위에 작은 나침반을 올려 위치를 바꾸는 작업을 통해 나침반이 어떻게 움직이는지 관찰하였다. 17년간 이어진 이 실험으로 확신을 가진 길버트는 지구가 가지고 있는 자기장이 나침반 바늘을 북쪽으로 향하게 하는 원인이라고 주장하였다. 이것은 지구의 자기 현상에 대한 최초의 과학적 설명이었다. 이 이론은 우주 행성에 주요한 업적을 남긴 케플러 또한 인정하고 공감하는 연구결과였다.

2-2. 자석의 성질

길버트는 다양한 자석의 성질을 연구했다. 그는 자석을 가열하게 되면 자기력이 약해지거나 사라진다는 것을 발견하였고, 자석을 절반으로 자르면 각 절반에 새로운 자극을 형성하게 된다는 것도 발견하였다. 

2-3. 전기와 자기의 구분방법

그는 전기적 현상과 자기적 현상을 구분하였다. 마찰에 의해 생겨나는 정전기와 자석의 자기력 사이의 차이점을 명확히 설명하였는데 이것은 전자기학의 기초를 마련하는데 아주 중요한 역할을 하게 되었다.

 

2-4. 지구 자기극의 이동 이론

그는 지구의 자기 극이 시간이 지남에 따라 움직여 이동할 수 있다는 가능성을 제시하였고, 이후 지구 자기장의 변화와 관련된 연구에 단서로 이용되었다.

 

윌리엄 길버트는 자기학과 전기학 분야에서 최초의 발견을 하며 지구의 움직임에 관한 단서를 제공하였고, 이를 입증하기 위한 과학적 방법론을 제시함으로써 단순한 이론이나 추론에 의존하지 않고, 실제 실험을 수행하며 이를 통해 자신의 주장을 조금 더 과학적 방법으로 입증하려 하였다. 이러한 과학적 접근 방식은 근대 과학의 발전에 큰 영향을 주었다. 또한 그의 저석 "자석에 관하여(De Magnete)"는 지구 물리학의 기초를 다진 책으로 평가받고 있다.

 

서적에서 나오는 지식보다 자연의 사물로부터 나오는 지식이 더 중요하다.

모든 견해와 주장은 철저한 시험과 실험을 통해 검증되어야 한다.
-윌리엄 길버트-