'유레카!' — '알아냈다!'는 과학사에서 가장 유명한 감탄사입니다. 이야기에 따르면 아르키메데스는 욕조에서 획기적인 발견을 한 후 발가벗은 채 시라쿠사의 거리를 뛰어다니며 이 말을 외쳤다고 합니다. 하지만 그는 실제로 어떤 문제를 풀고 있었던 것일까요?
이 이야기는 아르키메데스가 죽고 200년 넘게 지난 후 기록을 남긴 로마의 저술가 비트루비우스에게서 유래합니다. 시라쿠사의 히에론 2세 왕은 금관을 의뢰했는데, 금세공사가 은을 섞었을지도 모른다는 의심을 품었습니다. 왕은 아르키메데스에게 금관을 녹이지 않고도 순금인지 확인할 방법을 찾으라고 했습니다.
문제는 밀도였습니다. 금은 은보다 밀도가 높으므로 무게가 같으면 금의 부피가 은보다 작습니다. 도전 과제는 부정형인 왕관의 부피를 측정하는 것이었습니다. 목욕탕에 들어가던 아르키메데스는 넘친 물의 양이 자신의 몸 부피에 비례한다는 사실을 알아차렸고, 이 원리를 왕관에도 적용할 수 있음을 깨달았습니다.
그가 발견한 원리(물체는 잠기면 자신의 부피만큼 물을 밀어낸다)를 이용해 그는 왕관의 밀도를 순금과 비교할 수 있었습니다. 만약 왕관이 같은 무게의 순금보다 더 많은 물을 밀어냈다면, 밀도가 낮은 금속이 섞여 있다는 뜻이었습니다.
벌거벗고 거리를 달린 일이 실제로 일어났는지는 불확실합니다. 비트루비우스가 가장 신뢰할 만한 역사가인 것은 아니기 때문입니다. 하지만 아르키메데스의 부력 원리는 정확한 사실이며 오늘날에도 물리학과 공학의 기초로 남아 있습니다. '유레카의 순간'은 갑작스러운 영감을 뜻하는 문화적 상징이 되었습니다.
자주 묻는 질문
아르키메데스가 욕조에서 발견한 것은 무엇인가요?
아르키메데스는 부력의 원리를 발견했습니다. 유체에 잠긴 물체는 물체의 부피만큼 유체를 밀어내고, 밀려난 유체의 무게만큼 위쪽으로 부력을 받는다는 원리입니다.
'유레카' 이야기는 사실인가요?
아르키메데스가 물의 배제 원리를 사용해 밀도 문제를 해결했다는 기본적인 전제는 타당하며 그의 다른 업적들과도 일치합니다. 발가벗고 거리를 뛰었다는 이야기는 200년 뒤에 기록된 비트루비우스의 글로, 흥미를 더하기 위한 각색으로 여겨집니다.