태양에서부터 소행성에 이르기까지 태양계에서 우리가 아는 모든 천체는 자전을 한다. 단지 어떤 천체가 더 빠른 속도로 자전하느냐의 차이가 있을 뿐이다. 여기서 우리는 다른 별들도 자전하지 않을까 생각할 수 있다. 또 은하계 전체가 자전하는 것은 아닐까 생각도 할 수 있다. 그런데 어떻게 그것을 알 수 있을까? 천문학자들은 한때 3차원 공간에서의 몇몇 별의 움직임을 연구하면서 별들이 결코 아무 방향으로나 멋대로 움직이는게 아니라는 사실을 밝혀냈다. 1904년 네덜란드의 천문학자 야코부스 코르넬리우스 캅테인은 북두칠성에 속한 한 무리의 별과 다른 곳의 별들이 거의 비슷한 방향으로 움직인다는 사실을 알아냈다. 또, 별들의 움직임에는 두 가지 방향이 있다는 것도 알아냈다. 하나는 북두칠성에 속한 별과 같은 방향으..

1805년, 허셜은 태양과 주위의 별을 관찰하여 태양이 움직인다는 사실을 알아냄으로써 태양이 우주의 고정된 중심이 아니라는 것을 밝혀냈다. 그럼에도 불구하고 태양계가 은하계의 중심이거나 은하계 중심에 가까운 곳에 있을 거라는 사람들의 생각은 쉽게 바뀌지 않았다. 공교롭게도 하늘을 띠처럼 둘러싼 은하수의 너비는 거의 일정하다. 그래서 태양이 은하계의 중심이라는 가정은 상당한 설득력을 갖고 있었다. 만일 태양이 은하계의 가장자리에 있다면, 은하수의 어느 한 부분은 반대쪽에 비해 폭이 더 넓고 더 밝게 보여야 할 것이다. 또 은하계의 중심 방향에서 가장자리로 눈을 돌리면 보이는 별의 수가 상대적으로 적어야 한다. 반대로 은하계의 중심 방향으로 시선을 돌리면 은하계의 다른 끝을 향하게 되고, 따라서 더 많은 별..

맨눈으로 보면, 밤하늘은 온통 별들로 가득 차 있다. 특히 어느 한곳에 별이 많이 몰려 있거나 띄엄띄엄 떨어진 곳도 없다. 여기서 우리는 별들이 우리 주위에 모든 방향으로 똑같이 분포되어 있다는 결론을 내릴 수 있다. 나아가, 전체 별의 모임은 어떤 모양을 하고 있을 것이라 추측할 수 있고, 또한 그것이 공 모양일 것이라는 생각도 할 수 있다. 어느 정도 크기를 가진 모든 천체는 거의가 다 공 모양을 하고 있기 때문이다. 우주라 해서 특별히 공 모양이 아닐 이유가 있겠는가? 우리가 맨눈으로 볼 수 있는 별은 고작 6,000개이며, 그 별들은 모두 우리 주위에서 밝게 빛난다. 망원경으로 보면 어떻게 보일까? 틀림없이 훨씬 많은 별이 보일 것이다. 그리고 은하수를 제외 하고는, 맨눈으로 볼 때와 마찬가지로 ..

태양계의 중심은 태양이고 모든 행성은 태양의 둘레를 공전한다. 은하계에도 중심이 있으며 주위의 모든 별은 은하계를 중심으로 공전한다. 그렇다면 우주에는 중심이 있을까? 우주에는 중심이 없다. 우주는 우리가 아는 3차원 공간에서 팽창하는 것이 아니기 때문이다. 우주는 보통 우리가 아는 3차원 공간에서 시간이라는 차원을 하나 더 가진 4차원의 공간을 이루고 있다. 우주를 팽창하는 풍선으로 생각하고, 은하들을 풍선 표면 위의 점이라고 생각하면 우리는 풍선 표면의 점 위에서 살고 있는 셈이 된다. 여기서 은하들은 풍선 표면을 떠날 수 없다. 즉, 우리는 풍선 표면 위를 미끄러져 다닐 수 있지만 그 안으로 들어가거나 밖으로 나갈 수는 없다. 다시 말해 우리 자신을 2차원의 존재로 생각하는 것이다. 만일 우주가 계..