'유레카!' — '발견했다!' — 는 과학 역사상 가장 유명한 외침이다. 이야기에 따르면 아르키메데스는 욕조에서 획기적인 발견을 한 후 Syracuse의 거리를 벗고 달리며 이를 외쳤다고 한다. 하지만 그가 실제로 푼 문제는 무엇이었을까?
이 이야기는 로마의 저술가 Vitruvius가 아르키메데스 사후 200년 이상이 지난 후에 기록한 것이다. Syracuse의 왕 Hiero II가 금관을 제작하도록 명했는데 금세공인이 은을 섞었을 것으로 의심했다. 아르키메데스에게 그 관을 녹이지 않고도 순금인지 판별해달라고 요청했다.
문제는 밀도였다. 금은 은보다 밀도가 높으므로 같은 무게의 금은 은보다 부피가 더 작다. 어려움은 불규칙한 모양의 왕관의 부피를 측정하는 것이었다. 욕조에 들어가면서 아르키메데스는 밀려난 물의 양이 자신의 몸의 부피에 비례한다는 것을 알아차렸고, 같은 원리를 왕관에 적용할 수 있을 것이라 깨달았다.
그가 발견한 원리 — 잠긴 물체가 자신의 부피와 같은 양의 물을 밀어낸다는 것 — 는 왕관의 밀도를 순금과 비교할 수 있게 해주었다. 왕관이 같은 무게의 순금보다 더 많은 양의 물을 밀어냈다면, 그것은 밀도가 낮은 다른 금속이 섞여 있다는 뜻이었다.
벗고 거리를 뛰어다녔다는 부분이 사실인지는 불명확하다 — Vitruvius는 가장 신뢰할 만한 역사가가 아니었다. 하지만 아르키메데스의 부력의 원리는 실재하며 정확하고, 오늘날에도 물리학과 공학의 기초가 되고 있다. '유레카의 순간'은 갑작스러운 통찰력의 섬광에 대한 문화적 상징이 되었다.
Frequently Asked Questions
아르키메데스는 욕조에서 무엇을 발견했는가?
아르키메데스는 부력의 원리를 발견했다. 즉, 유체에 잠긴 물체는 그 물체의 부피와 같은 부피의 유체를 밀어내며, 밀어낸 유체의 무게와 같은 크기의 상향 부력을 받는다는 원리다.
유레카 이야기가 사실인가?
기본 전제 — 아르키메데스가 물의 변위를 이용해 밀도 문제를 풀었다는 것 — 은 타당하며 그의 알려진 업적과도 일맥상통한다. 벗고 거리를 뛰어다녔다는 부분은 200년 이상 후대에 저술한 Vitruvius에서 나온 것으로, 극적인 과장으로 여겨진다.
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