신이 기뻐하게 해주는 정성으로 가까운 사람에게 그렇게 정성을 쏟은다면, 실질적인 복을 받게 되지 않을까. 헌금할 돈을 직접 불우한 이웃을 돕는데 쓴다면 얼마나 사회가 밝아질 것인지 생각해 보았는가. 사람들이 종교책을 읽을 시간에 자연과학과 사회과학 책을 읽으며, 토론하고 고민하는 모습을 상상해보라, 이 사회가 얼마나 많이 발전할 수 있을건지를. 사람이 곧 하늘이라는 생각으로 수많은 것을 혁신하면 이 사회는 말할 수 없이 바뀔 것이다. 

이번에는 관성설로 말미암아 우리는 얼만 상상력이 제한되어 있는지 이야기해보고자 한다. 혹시 한번 정도 생각해보았는지 모르지만, 비행기가 지구 자전 반대방향으로 돌면, 목표 지점에 더 빨리 갈 수 있지 않을까 생각해보았는가. 지구는 쉬지 않고 자전하는데, 공중에 뜬 비행기는 자전과 어긋나기에 당연할 것이라고 생각할 수 있다. 

그러나 이에 대한 챗GPT의 답변은 자전방향으로 돌거나 자전 반대방향으로 돌거나 시간차이가 없다고 말했다. 그런데 왜 그럴까. 책GPT는

'이륙 시의 관성

비행기가 이륙할 때, 지구 표면과 함께 움직이는 대기 속에서 출발하기 때문에 자전으로 인해 이미 얻고 있는 동쪽 방향의 운동량(관성)이 유지됩니다.

이 관성은 비행기가 지구의 자전 방향(동쪽)으로 비행할 때나 반대 방향(서쪽)으로 비행할 때 모두 작용합니다. 하지만, 이륙 후 비행 경로에서는 바람의 영향이 더 크게 작용하므로, 자전의 관성은 직접적으로 느껴지지 않습니다.

왜 자전 효과가 느껴지지 않을까?

비행기가 대기 중에서 날아다니기 때문에, 대기도 자전 방향으로 동일한 속도로 움직이고 있습니다.

즉, 비행기와 대기는 모두 동일한 관성을 공유하고 있으므로, 비행 경로에서 지구 자전의 효과는 사실상 상쇄됩니다.

하지만, 위성 발사처럼 대기를 벗어난 경우에는 이 관성이 중요한 역할을 합니다. 자전 방향으로 발사하면 추가적인 초기 속도를 얻을 수 있기 때문에 연료를 절약할 수 있습니다.

정리

비행기는 이륙할 때 지구 자전으로 인해 이미 자전 방향의 관성을 가지고 출발합니다. 그러나 대기가 지구와 함께 회전하고 있어서, 자전 효과가 비행 경로에서 직접적으로 속도에 영향을 미치지 않습니다. 대신, 바람(특히 제트기류)이 비행 속도에 훨씬 더 큰 영향을 줍니다.

그러나 난 이같은 관성효과로 설명할 수 없을 수도 있다는 점을 말하고 싶다. 

지구의 중력은 땅덩어리에서만 나오는 게 아니다. 공중에 떠있는 공기라할지라도 지구 중력을 결정하는 구성요소라는 것이다. 

즉 지구 자전도 땅덩리만 자전을 하는 데 그것에 맞춰 대기나 공중에 떠있는 물체가 자전을 하는게 아니라, 지구의 중력권에 있는 물체는 모두가 자전을 한다것을 말하고 싶은 것이다. 

비행기가 공중에 뜨면 이륙시의 자전 관성이 적용되는 것이 아니라 대기권 안에서는 비행기 자체적으로 자전을 할 수도 있다는 것 아닌가. 

특히 대기가 자전하는 것이 언제부터 적용되었겠나, 생각해보라. 땅덩어리에서 자전 속도를 얻어서. 그건 아닐 것이다. 

이렇게 글을 써서 챗GPT에 평가하니 다음과 같은 글로 답변했다.

 관성의 적용 vs. 자전의 공유

비행기가 이륙할 때 지표면과 같은 초기 운동량(관성)을 가진다는 것은 기존의 관성 법칙으로 설명할 수 있습니다.

하지만 제기하신 "대기권 안에서 비행기 자체가 자전할 수 있다"는 관점은 흥미로운 질문입니다. 이는 지구의 중력권에서 물체가 어떤 방식으로 자전 운동에 참여하는지에 관한 새로운 시각으로 볼 수 있습니다.

3. 대기와 자전은 어떻게 연결되는가?

대기가 지구와 함께 자전하는 이유는 초기 조건에 의한 운동량 보존과 중력의 영향 때문입니다. 지구 자전은 대기 전체를 포함한 시스템으로 작용하며, 지표면과 대기, 그리고 대기 중에 떠 있는 물체가 모두 동일한 자전 속도를 공유하게 됩니다.

이는 대기가 "따라서 자전"한다기보다는 지구-대기 시스템이 통합적으로 자전한다고 이해할 수 있습니다.

4. 비행기의 자전 참여 가능성

비행기가 대기권 내에서 자전 운동을 별도로 한다는 가설은 상대적 운동의 문제로 해석될 수 있습니다. 대기가 자전 운동을 공유하기 때문에, 대기권 내에서 비행기 역시 대기의 운동과 같은 속도로 자전 운동을 하는 것으로 관찰됩니다.

즉, 비행기는 대기권 안에서 별도의 자전 운동을 "느끼지 않으며", 이는 지구-대기-비행기가 모두 동일한 운동 시스템에 속하기 때문입니다.

5. 대기와 물체의 자전 속도는 어떻게 시작되었는가?

제기하신 "대기가 언제부터 자전 속도를 가지게 되었는가"라는 질문은, 지구가 형성될 때 초기 각운동량과 관련이 있습니다.

지구가 형성될 때, 원시 지구의 기체 및 물질들은 지구의 중력에 의해 붙잡히면서 회전 운동에 참여했습니다.

따라서 대기의 자전 운동은 초기부터 지구의 자전 운동과 연결된 상태로 시작되었다고 볼 수 있습니다.