2-3. 제3법칙: 작용과 반작용
Newton's Third Law: Action and Reaction
지금까지의 이야기: 제1법칙은 "힘이 없으면 운동은 변하지 않는다"고 선언했다. 제2법칙은 "힘이 있으면 에 따라 정확히 이만큼 가속된다"고 답해주었다. 이제 우리는 물체에 작용하는 힘을 알면 미래의 운동을 예측할 수 있게 되었다. 하지만 여기서 한 가지 근본적인 질문이 남아 있다 — 힘은 어디서 오는가? 힘은 허공에서 혼자 튀어나오는 것일까, 아니면 힘이 태어나는 데 어떤 규칙이 있을까?
벽을 밀어본 적이 있는가?
아주 간단한 실험을 해 보자. 지금 바로 할 수 있다.
손바닥으로 벽을 세게 밀어보라.
무엇이 느껴지는가?
벽이 나를 되밀고 있다는 것이 느껴질 것이다. 세게 밀수록 벽도 세게 되민다. 내가 미는 힘을 빼면 벽이 되미는 느낌도 사라진다.
이번에는 아이스링크 위에 서 있다고 상상해 보자. 빙판 위라 마찰이 거의 없다. 앞에 있는 친구를 세게 밀면 어떻게 될까?
친구가 앞으로 밀려 나간다. 여기까지는 예상대로다. 하지만 놀라운 것은 — 나도 뒤로 밀려난다! 내가 친구를 민 것인데, 왜 내가 뒤로 가는 걸까? 누가 나를 밀었는가?
그리고 더 놀라운 것이 있다. 로켓을 생각해 보자. 로켓은 우주 공간에서 날아간다. 우주에는 밀고 나갈 바닥도, 공기도, 벽도 아무것도 없다. 그런데 로켓은 어떻게 앞으로 나아가는가? 무엇을 "밀어서" 앞으로 가는 것일까?
이 모든 질문의 답이 뉴턴의 제3법칙에 있다.
이 절의 핵심 질문: "힘은 홀로 존재할 수 있는가, 아니면 항상 짝이 있는가?"
