과학도서 - 21세기 과학, 어떻게 오는가 를 읽고 21세기 과학,어떻게 오는가를 읽고

『21세기 과학, 어떻게 오는가』를 읽고
Arthur S. Gregor가 지은 이 책을 읽기 전에는 논설문 비슷하게 써서, 미래 과학에 대한 지은이의 견해를 나타낸 책일 거라고 예상했었다. 하지만 내 좁은 예상은 180°빗나가고 말았다. 처음에는 재미없을 것 같아서 읽기가 싫었는데, 막상 몇 장 읽다보니 정말 시간가는 줄 모르게 재미있었다. 인류 탄생 이후의 과학에 대한 굵직굵직한 역사들이 아주 읽기 쉽게 적혀 있었다.
이 책 전체에 대한 내 생각은 `아주 유익하다`, 이 한 문장으로 요약될 수 있다. 꼭 과학고생이 아니더라도, 그냥 동네 아저씨라도 알고 있음직한, 꼭 알아야될 그런 상식이 됨직한 내용들이었다. 과학사(科學史)에 대한 짧았던 내 지식을 조금이나마 채울 수 있어서 참 좋은 책이었다. 선사 시대부터 체르노빌 원전 사고에 이르기까지, 연대기식으로 된 한 권의 역사책을 읽는 듯 했다.
아르키메데스 이전의 고대 과학…(생략)

나도 나는 개인적으로 그를 아주 싫어한다. 왜냐하면 그의 사상이 너무나 절대적인 것으로 받아들여져서 그른 것조차 진리로 취급되는 어처구니없는 일이 중세 이후까지 계속되었기 때문이다. 이 책에 있는 문장을 인용하자면, "돌은 왜 아래로 떨어지나요?"라는 질문에 그는 "아래로 떨어지고 싶기 때문입니다."라고 대답했다고 한다. 기가 막힌 일이다. 하기야 그 당시에는 중력(重力)이라는 개념이 없었긴 했지만, 위대한 `학문의 아버지`가 할 대답으로는 적당하지 못하다. 그리고 내가 그를 싫어하는 결정적인 이유는 천동설을 주장했기 때문이다. 그 당시로서는 최선의 결론이었지만 그의 잘못 내린 그 결론 하나로 인해서 이후로 약 2000동안(코페르니쿠스, 갈릴레이 이전), 천문학이 크게 발전하지 못하고 제자리걸음만을 했다는 사실이다. 과학을 사랑하는 사람으로서 안타까운 일이다. 그 후에 등장한 아르키메데스는 임금의 왕관에 은이 섞인 것을 밝혔고, 지레를 발견한 것으로 매우 유명하다. 아리스타르코스는 최초로 지구가 태양의 주위를 돈다는 설(說)을 내놓았고(비록 아리스토텔레스 때문에 인정받진 못했지만) 에라토스테네스는 획기적인 아이디어로 지구의 둘레를 측량하려고 하였다. 이런 노력들이 중세 과학의 밑바탕이 되었던 것이다.
중세의 과학은 아리스토텔레스나 아르키메데스 등의 활약을 완전히 무색케하는 또다른 `미신의 과학`이었다. 기사(knight)의 등장으로 다시금 사회에 미신이 만연하였고, 연금술사들의 등장으로 싼 금속을 금으로 바꾸어 큰돈을 벌겠다는 헛된 꿈이 넘쳐 났다. 하지만 연금술사들이 일반 금속을 금으로 바꾸는 과정에서 많은 화학적인 성과가 있긴 했지만 그들의 활동 목적자체는 그리 바람직하지 못했다. 그러는 동안에 스페인으로부터 발달된 이슬람 문명이 들어왔다. 발달된 수학, 아라비아 숫자 등이 들어옴으로써 중세 유럽 사회는 한층 더 발달되었다.
1492년, 콜롬부스가 신대륙을 발견한 이후 중세인들의 `지구관(地球觀)`이 크게 달라졌다. 평면으로 여겨지던 지구가 점차 입체적으로, 아니 구(球)형으로 인식되기 시작했다. 그 때까지도 아리스토텔레스 사상에만 얽매여있던, 아주 보수적인 중세인들은 점점 새롭게 다가오는 현실을 부정하기만 할뿐이었다. 이들이 조금만 더 수용적인 태도를 보였더라면 현재의 과학은 한 수준 더 높게 발전하지 않았을까. 이탈리아의 레오나르도 다 빈치는 `모나리자`를 그린 화가로 더 유명한데, 사실 군사 기술, 건축, 천문학, 지질학, 생물학 등 다방면에 뛰어난 팔방미인이었다. 특히 인체의 근육에 대한 연구와 하늘을 나는 새에 대한 연구 등은 그 당시에 큰 가시적인 성과는 얻지 못했지만 후세의 연구에 큰 도움을 주었다. 나는 다 빈치가 아주 유연한 사고 방식을 가졌기 때문에 이렇게 큰 업적을 세웠다고 본다. 1519년, 마젤란의 세계 일주가 성공적으로 끝나자(비록 마젤란이 도중에 죽었지만) 대부분이 지구는 둥글다고 믿게 되었다. 16세기에 등장한 폴란드의 코페르니쿠스는 여러 가지 근거를 바탕으로 지동설을 강력하게 주장하였지만 `아리스토텔레스`라는 태산(泰山)에 막혀서 큰 힘을 얻지는 못하였다. 17세기초에 활약한 케플러도 지동설을 진리로 여기고 행성에 대한 3대 법칙을 발표하였다. 오늘날에도 매우 중요한 법칙이다. 나는 사실 케플러의 법칙에 대해서는 법칙의 이름 정도만 알고 있다. 나도 과학고에 들어가면 그 법칙에 대해서 아주 자세히, 어렵게 배울 것이다. 잘 알아 놓아야 할 일이다. 그리고 높은 곳에서 질량이 작은 것과 아주 큰 것을 동시에 떨어뜨리면 동시에 지면에 도달한다는 것도 실험을 통해 밝혀졌으나 역시 아리스토텔레스의 근거 없는 단순한 생각에 의해 이 중요한 사실이 무시되던 때도 있었다. 역시 무지(無知)한 당시 사람들의 단순함이 드러난다. 참으로 안타깝다.
이렇게 큰 파동 없이 흘러가던 과학의 역사에 큰 획을 그은 사람이 이탈리아에서 태어났으니, 바로 G. 갈릴레이이다. 그는 진자의 등시성을 밝히고 피사의 사탑에서 질량이 크게 차이나는 두 물체를 동시에 떨어뜨려서 동시에 지면에 닿는 것을 확인한 것으로 전해진다.(진위 여부는 알 수 없다.) 천체를 관측하기 위하여 스스로 망원경을 만들고 그것으로 목성의 위성 4개를 발견하였다. 그밖에도 여러 물체의 운동에 대한 기본적인 성질들을 많이 발견하였다. 지동설을 강력히 주장하였던 그는 종교에 어긋난다는 죄로(신에 대한 도전) 처형될 뻔한 위기까지 넘겼다. 그러면서도 자기의 연구 결과를 믿었고 또 소신을 가지고 열심히 연구했던, 이 분의 도전 정신을 나는 높이 사고 싶다. 당시뿐만 아니라 현재도 최고의 과학자로 손꼽히는 I. 뉴턴은 17세기 중엽에 영국의 한 가난한 집에서 태어났다. 내가 가장 존경하고 좋아하는 위인이기도 하다. 그도 어렸을 때는 발명왕 에디슨처럼 엉뚱한(?) 질문을 하거나 스스로의 설계에 따라서 작은 발명품들을 만들곤 했다. 언젠 가부터 공부에 흥미를 갖기 시작한 그는 책을 놓은 적이 없었고, 최고의 학교인 케임브리지 대학교에 입학하여 어린 나이에 박사?교수가 되었고, 학자로서 최고의 영예를 안는 영국 왕립학회 회장도 지냈다. 그러면서도 뉴턴은 프리즘으로 빛을 연구하고, 그 유명한 운동의 3대 법칙도 발견하였다. 미분?적분법도 발견하였으며…. 과학에 대단히 큰 한 획을 그은 과학자다. 그 분이 어려운 환경에서도 열심히 노력하여, 오직 그 노력하나만으로 모든 것을 이룬 사람이다. 그리고 주변의 여러 방해(시기)와 힘든 여건에서도 흔들리지 않고 꾸준히 연구한 뉴턴이 정말 존경스럽다. 나도 무슨 분야에 몸담던지 뉴턴처럼 꾸준한 사람이 되어야겠다.
18세기 때는 프리스틀리가 산소를 발견하고 캐번디시가 수소를 발견하였으며, 라부아지에가 질량 보존의 법칙을 발표하였다. J.와트가 증기 기관을 발명하여 산업 혁명을 일으켜서 온 세상의 모습을 바꾸어 놓았다. 인류 역사상에 있어서 가장 중요한 일들 가운데 하나이다. 그 후에 증기 기관을 이용한 기계, 기관차, 선박 등을 만들어 생활을 편리하게 하였다. 그렇게 중요한 일을 한 사람이 왜 존경을 별로 받지 못하는지 모르겠다. 미국의 프랭클린은 피뢰침을 발명하였다. 모두 다 유용한 발명품들이다. 그리고 정말 유명한 것들이다.
19세기 들어서 영국의 패러데이는 발전기를 발명하였다. 미국의 헨리는 전자석을 발명하였고 이를 이용하여 모스는 전신기를, 벨은 전화기를 발명하였다. 영국의 의사 제너는 종두법을 발견했고 프랑스의 파스퇴르는 저온 살균법을 발견했다. 그리고 프랑스의 라마르크와 영국의 다윈은 진화론을 주장했고, 노벨은 다이너마이트를 발명했다. 독일의 뢴트겐은 X-선을 발견하여 의학계에 새로운 바람을 일으켰으며 프랑스의 퀴리 부부는 라듐을 발견했다. 획기적인 발견?발명이 많이 이루어진 19세기를 `현대화를 향한 발견의 시기`라고 이름 붙이고 싶다.
영국의 러더퍼드는 헬륨의 원자핵으로 `원자핵 반응` 실험을 최초로 성공하였고 원자의 구조가 알려지기 시작했다. 이 대목은 내가 모르던 부분이라 신기했다. 원자핵을 조작시켜서 원자의 종류를 바꿔버리다니. 꿈도 못 꾸던 내용이다. 이렇게 되면 돌턴의 `한 원자는 다른 종류의 것으로 바뀌지 않고...`하는 것이 틀리는 것이 되는가?
이런 즈음에 뉴턴과 더불어 세계 최고의 과학자로 손꼽히는 아인슈타인이 등장하였다. 아인슈타인은 E=MC2라는 공식 하나로 세계를 뒤바꾼 정말 그 누구보다도 대단한 사람이다. 그 공식은 간단하지만(물론 공식으로 만들기까지는 어려웠겠지만) 그 공식이 미친 영향은 대단하다. 그것을 이용해서 원자폭탄을 만들어서 제 2차 세계대전 때 미국이 일본에 2개를 투하시켜서 일본을 완전히 잿더미로 만들었던 적이 있다. 지금도 세계 각국에서 비밀리에 개발중인 핵폭탄이 어디로 날아갈지 모른다. 절대 승자도, 패자도 없는 전쟁이 되고 만다. 아인슈타인도 크게 후회했으나, 인간의 끝없는 욕심에 의해 개발된 최악의 아이템이 바로 핵무기이다. 20세기 와서 페니실린이 발견되었고, 지금 아니 앞으로 우리 모든 생활을 지배할 컴퓨터도 개발되었다. 인공위성도 띄워지고 1969년에는 인류 역사에 큰 페이지를 장식할 인간 최초의 `달 착륙`이라는 사건이 있었다. 그리고 20세기 후반에 와서는 그 동안 인간이 환경을 파괴한 만큼의 대가가 돌아오고 있다. 일본의 미나마타병이나 스모그, 오존층 파괴, 수질?대기?토양의 오염 등의 문제가 큰 사회 문제로 대두되었다. 그 동안 인간의 편리만을 생각하고 자연은 뒷전으로 미루어둔채 열심히 자연을 파괴한 결과이다. 지금부터라도 늦었지만 환경을 우선 생각하는 자세, 그런 습관이 필요하다. 말로만 강조할 일이 아니다. 우리의 후손을 생각한다면 반드시 지켜야 할 일이다.
이 책의 주된 내용은 여기까지이다. 장황하게 대강의 줄거리와 감상을 적었지만, 핵심은 이러이러한 역사를 가지고 발전해온 과학을 21세기에 좀더 발전시키자는 것이다. 가장 중요한 것은 무조건적인 개발이 아니라 환경과 평화를 생각하는 마음가짐이다.
나는 이 책을 읽으면서 마치 그 시대를 살다온 것 같은 기분을 느낀다. 지금 우리가 이처럼 풍족하게, 편리하게 살 수 있게 해준 모든 분께 감사드린다. 그리고 나도 과학고에 들어온 이상 우리 나라, 아니 인류의 발전의 위해서 뭔가 아주 작은 일이라도 보탬이될 수 있도록 노력하겠다．＿