과학도서 - 자연과학을읽고나서 자연과학

제목: 아리스토텔레스의 자연과학 이야기
부제목: 아리스토텔레스의 자연학과 자연철학
2002711061 류 민 호
<<물리학>>
아리스토텔레스의 자연학 중 운동, 시공간, 무한 개념을 설명하면, 그가 생각한 운동이란 개념은 생성과 소명 + 좁은 의미의 운동으로 구성된다. 여기서 좁은 의미의 운동이란 질적 운동, 양적 운동, 장소 이동으로 이루어진다. 질적 운동은 질적 변화를 말하고 양적 운동은 성장 및 소멸, 또는 양적 변화를 의미한다. 장소 이동은 이동 또는 일상적 의미의 운동을 말한다. 시간과 공간은 장소 이동의 전제이자 사실상 모든 운동의 전제가 되는 것이다. 그가 말한 운동의 목적은 가능태의 상태에서 현실태의 상태로 발전하는 것, 즉 질료 안에 있는 형상을 구현하는 것이다.
?아리스토텔레스의 공간 개념을 보면 공간의 존재는 어떤 것들의 위치가 바뀔 수 있다는 사실과 4원소들이 자신들의 자연적 공…(생략)

① 물질관 - 플라톤이 4원소의 기하학적 원리와 기하학적 조합을 통한 변형 가능성을 설명했다 면 아리스토텔레스는 4원소에 대한 감각적 설명을 한다. 그가 보기에 4원소는 차가 움(매끄러움에 대응), 뜨거움(껄껄함에 대응), 건조함(딱딱함에 대응), 습함(부드러움 에 대응)의 4가지 성질 중 2가지의 조합으로 이루어져있는바, 흙은 차가움+건조, 물 은 차가움+습함, 공기는 뜨거움+습함, 불은 뜨거움+건조함으로 이루어져 있다. 그리 하여 그는 자연계의 물질들을 각각의 감각에 따라 연결시키면 모든 물질들을 4원소 로 환원할 수 있다고 믿었다. 그는 4원소 외에 ‘ 제 5원소 ’라는 것을 생각했는데 그 것은 지상의 원소와는 다른 천상의 원소로서 천체를 구성한다.

② 우주 구조론 - 아리스토텔레스도 플라톤과 마찬가지로 천상계와 지상계를 구조적으로 구별 다. 천상계는 곧 달 윗 세계이자 제 5원소로 구성되어 있으며 불변의 세계이 다. 지상계는 곧 달 밑 세계이자 4원소로 구성되어 있으며 변화의 세계이다. 이를테면 아리스토텔레스의 우주 구조론에서는 혜성, 유성, 달도 세계에 속 한다. 아리스토텔레스는 달의 어둑어둑하고 흠이 있는 것같은 모양을 보고 거기까지를 지상계라고 생각하고 그 위가 아무런 흠도 없는 불변의 천상계 라고 생각했던 것이다.

③ 운동 이론 - 고대적 운동 개념에는 ‘장소상의 이동’ 뿐 아니라 ‘모든 변화’를 포함한다. 아리 스토텔레스의 운동 이론에 따르면 지상계에는 제 5원소의 속성에 따르는 운동 이 일어난다. 지상계의 자연스런 운동의 원리에 입각해 공기, 불 성분이 있는 것들은 그 가벼운 속성에 따라 수직 상승하는 운동을 한다. 또한 흙, 물 성분 이 있는 것들은 그 무거운 속성에 따라 수직 하강하는 운동을 한다. 그런데 지 상계에는 ‘비 자연스러운 운동’도 일어나는데 이를테면 던져진 물체의 운동이 그렇다. 그리고 어떤 물체를 던졌을 때 그 물체가 운동하는 원인은 ‘접촉’에 의 함이다. 즉 접촉된 것만이 물체의 운동을 유지시킬 수 있다. 그런데 물체를 던 짐과 동시에 접촉을 떼어도 물체가 계속 움직이는 것은 물체의 운동 방향 앞 에 있던 공기가 뒤로 와서 물체를 운동 방향으로 계속 밀어주기 때문이다. 천 상계의 운동은 제 5원소의 속성에 따른 것으로 그것은 ‘등속원운동’이다. 등속 원운동의 최초의 원인은 바로 종동천인바, 그것은 운동의 가장 근원이 되는 마 루로서 신이 최초에 한번 돌려주었고 그 후 계속 돌아가고 있다고 여겨졌다.

① 체계적 - 아리스토텔레스 자연 철학은 전체 우주를 구성하는 법칙들 즉 물질론, 체계론, 운동 론이 모두 정합적으로 연결되어 있다. 그러므로 그 중에 어느 하나라도 바꾸려면 그 큰 체계를 다 바꿔야만 한다. 즉 이는 아리스토텔레스 자연 철학 이후에 그것을 비판하려면 그에 못지 않은 거대하고 정합적인 체계를 세워야 한다는 것을 뜻한다. 사실 아리스토텔레스의 자연 철학은 오랫동안 무너지지 않았고 근대 과학 이전까 지 아리스토텔레스의 거대한 체계가 그대로 유지되었으며 그 체계를 합리화시킬 수 있는 주석을 더해가기만 하였다.

② 경험적 - 아리스토텔레스의 자연 철학은 감각으로 인지할 수 있는 부분에 강점을 두었다. 그 리하여 그는 form도 자연계의 사물속에서 경험적으로 찾으려 하였고 ‘4원소’도 감 각적 성질을 통해 설명하였다.

③ 목적론적 - 아리스토텔레스 자연철학은 플라톤의 자연철학과 마찬가지로 어떤 목적을 위해 물 질, 물체가 만들어졌는가를 탐구했다.

또한 감지하지 못하기 때문이다. 그의 입장에서 시간이 운동 안에서 셈해지는 것이라는 말의 의미는 누군가가 시간을 의식할 때 그는 국면들의 다수성을 인지하고 있다는 뜻이다. 시간 측정의 바람직한 기준은 균일한 운동이어야 한다. 원 운동은 본성적으로 균일하다고 보므로 천구의 회전은 가장 적절한 기준이 된다. 따라서 태양을 기준으로 시간을 말하는 것이 적합하다.
물리과학에서 아리스토텔레스는 주로 변화와 운동의 문제를 다루었다. 그는 4가지 기본감각으로 따뜻한 것과 찬 것, 그리고 습한 것과 건조한 것이 있다고 생각하였으며 그것을 두 가지씩 짝을 지어 감수하려 했다. 지구에 있는 모든 물질은 이들 4요소의 혼합에 의하여 생성된다고 하였고, 이들 요소에는 제각기 자연적 장소가 있어서 그 방향으로 운동한다고 하였다. 그는 이 4원소설로 병의 발생을 설명하였다. 신체는 흙, 불, 공기, 물로 이루어진 것이기 때문에 이 원소 중에서 어느 하나가 많거나 적거나 차지하고 있어야 할 자리가 바뀌거나 하면 반드시 소동이 일어나게 되며, 그것이 바로 병이라고 했다.

<<생물학>>
아리스토텔레스는 물리학에는 별로 큰 공헌을 하지 못했지만 그가 생물학의 발전에 커다란 영향을 미친 분류체계를 이룩한 공으로 대단히 칭송을 받을만하다. 그는 48종의 동물을 해부하고, 540여종의 동물을 형태에 따라 포유류, 파충류, 조류, 양서류, 어류, 갑각류, 절족동물, 연체동물 등으로 분류하였다. 또 인간의 팔과 새의 날개, 물고기의 지느러미가 같은 계통의 기관이라는 것도 밝혀냈다. 그는 생물학의 발전에 커다란 영향을 미친 분류 체계를 만들어 낸 것이다. 아리스토텔레스의 동물분류는 뛰어난 것으로 평가된다. 그는 병아리나 기타 동물의 성장기간 중에 있어서의 기관의 발생학적인 발달도 연구했다. 이것은 출신지의 동물의 성숙정도가 그의 분류법에서는 중요한 기준이었기 때문이다. 그리고 그는 이와 관련하여 태생의 고래는 난생의 물고기보다 포유동물 쪽에 더욱 가깝다는 점을 지적했다. 그리고 그밖에도 이 방식으로 이를테면 ‘태생하는 네발짐승에게는 털이 있지만, 난생하는 네발짐승에게는 비늘이 있다‘는 식의 재치 있는 상호관계를 관찰했다. 그의 이른바 자연분류는 형태를 기준으로 삼기도 했으나 생식정도에 의한 분류가 더 중요하다. 모든 동물은 생명 열을 갖고 있는데, 이것이 많을수록 생식방법이 고급이며 고등동물이라고 그는 보았다. 그는 540여종을 분류하였는데 특히 해양동물이 잘 되어있으며 그의 분류는 18세기 린네가 분류학을 체계화할 때까지 그대로 내려왔다.
아리스토텔레스는 생물의 완전성의 단계는 그 구조에 의해 알 수 있는 것이며, 형태에 의해 결정되지 않는다고 주장했다. 그 이유는 유기체의 구조는 습성과 기능에 의해 지배되기 때문이다. 생장하고 생식할 뿐인 식물은 움직이고 감각능력을 가진 동물에 비하면 구조의 변화는 간단하고 작다. 그에 따르면, 유기체의 습성과 기능 그리고 그 구조와 완전성은 그 유기체의 혼의 질에 따라 좌우된다. 식물은 생장과 생식을 담당하는 식물혼만을 지니고 있지만, 동물은 그것에 더해 자기운동과 감각능력을 관장하는 감각혼을 지니고 잇다. 인간은 식물혼과 감각혼뿐아니라, 이성혼도 지니고 있다. 그리고 이 혼이 위치하는 곳은 이전의 철학자들이 생각하고 있었던 것처럼 뇌가 아니라 심장이었다.

<<아리스토텔레스의 자연철학 정리>>
아리스토텔레스의 자연철학은 물질관, 우주구조론, 운동 이론 이렇게 3가지이다.
① 물질관 - 플라톤이 4원소의 기하학적 원리와 기하학적 조합을 통한 변형 가능성을 설명했다 면 아리스토텔레스는 4원소에 대한 감각적 설명을 한다. 그가 보기에 4원소는 차가 움(매끄러움에 대응), 뜨거움(껄껄함에 대응), 건조함(딱딱함에 대응), 습함(부드러움 에 대응)의 4가지 성질 중 2가지의 조합으로 이루어져있는바, 흙은 차가움+건조, 물 은 차가움+습함, 공기는 뜨거움+습함, 불은 뜨거움+건조함으로 이루어져 있다. 그리 하여 그는 자연계의 물질들을 각각의 감각에 따라 연결시키면 모든 물질들을 4원소 로 환원할 수 있다고 믿었다. 그는 4원소 외에 ‘ 제 5원소 ’라는 것을 생각했는데 그 것은 지상의 원소와는 다른 천상의 원소로서 천체를 구성한다.
② 우주 구조론 - 아리스토텔레스도 플라톤과 마찬가지로 천상계와 지상계를 구조적으로 구별 다. 천상계는 곧 달 윗 세계이자 제 5원소로 구성되어 있으며 불변의 세계이 다. 지상계는 곧 달 밑 세계이자 4원소로 구성되어 있으며 변화의 세계이다. 이를테면 아리스토텔레스의 우주 구조론에서는 혜성, 유성, 달도 세계에 속 한다. 아리스토텔레스는 달의 어둑어둑하고 흠이 있는 것같은 모양을 보고 거기까지를 지상계라고 생각하고 그 위가 아무런 흠도 없는 불변의 천상계 라고 생각했던 것이다.
③ 운동 이론 - 고대적 운동 개념에는 ‘장소상의 이동’ 뿐 아니라 ‘모든 변화’를 포함한다. 아리 스토텔레스의 운동 이론에 따르면 지상계에는 제 5원소의 속성에 따르는 운동 이 일어난다. 지상계의 자연스런 운동의 원리에 입각해 공기, 불 성분이 있는 것들은 그 가벼운 속성에 따라 수직 상승하는 운동을 한다. 또한 흙, 물 성분 이 있는 것들은 그 무거운 속성에 따라 수직 하강하는 운동을 한다. 그런데 지 상계에는 ‘비 자연스러운 운동’도 일어나는데 이를테면 던져진 물체의 운동이 그렇다. 그리고 어떤 물체를 던졌을 때 그 물체가 운동하는 원인은 ‘접촉’에 의 함이다. 즉 접촉된 것만이 물체의 운동을 유지시킬 수 있다. 그런데 물체를 던 짐과 동시에 접촉을 떼어도 물체가 계속 움직이는 것은 물체의 운동 방향 앞 에 있던 공기가 뒤로 와서 물체를 운동 방향으로 계속 밀어주기 때문이다. 천 상계의 운동은 제 5원소의 속성에 따른 것으로 그것은 ‘등속원운동’이다. 등속 원운동의 최초의 원인은 바로 종동천인바, 그것은 운동의 가장 근원이 되는 마 루로서 신이 최초에 한번 돌려주었고 그 후 계속 돌아가고 있다고 여겨졌다.

<<아리스토텔레스의 자연철학의 특징>>
아리스토텔레스의 자연철학의 특징은 체계적, 경험적, 목적론적이다.
① 체계적 - 아리스토텔레스 자연 철학은 전체 우주를 구성하는 법칙들 즉 물질론, 체계론, 운동 론이 모두 정합적으로 연결되어 있다. 그러므로 그 중에 어느 하나라도 바꾸려면 그 큰 체계를 다 바꿔야만 한다. 즉 이는 아리스토텔레스 자연 철학 이후에 그것을 비판하려면 그에 못지 않은 거대하고 정합적인 체계를 세워야 한다는 것을 뜻한다. 사실 아리스토텔레스의 자연 철학은 오랫동안 무너지지 않았고 근대 과학 이전까 지 아리스토텔레스의 거대한 체계가 그대로 유지되었으며 그 체계를 합리화시킬 수 있는 주석을 더해가기만 하였다.
② 경험적 - 아리스토텔레스의 자연 철학은 감각으로 인지할 수 있는 부분에 강점을 두었다. 그 리하여 그는 form도 자연계의 사물속에서 경험적으로 찾으려 하였고 ‘4원소’도 감 각적 성질을 통해 설명하였다.
③ 목적론적 - 아리스토텔레스 자연철학은 플라톤의 자연철학과 마찬가지로 어떤 목적을 위해 물 질, 물체가 만들어졌는가를 탐구했다.