과학도서 - 과학사 과학사

과학사
과학사. 사람들에게 과학사가 무엇인지 아느냐고 묻는다면 열에 다섯 명은 "그게 뭔데요?"라는 반응을 보일 것이다. 그만큼 이 `과학사`라는 단어와 그 내용은 우리가 쉽게 접해보지 못했던 말이다. 과학사는 한마디로 과학이라는 학문의 역사이다. 과학의 시작과 발전, 그리고 현대의 과학 발달을 하나의 `역사`로 보고 정리한 학문이 바로 과학사이다.
과학고 2차 시험 준비를 하면서 읽게 된 이 `과학사`는 상당히 흥미를 끄는 내용이었다. 최초의 문명이 발생한 시대의 과학에서부터 현대까지의 과학의 역사를 전체적으로 묶은 내용이었다. 이 책은 모두 3부로 구성되어 있는데, 제 Ⅰ부 `과학혁명까지의 서양과학`, 제 Ⅱ부 `근대 및 현대의 과학`, 그리고 제 Ⅲ부인 `동양의 전통과학`으로 짜여져 있었다. 그 중에서 나는 내가 재미있게 읽었던 Ⅰ부를 중심으로 내용을 이야기하고 싶다.
제 Ⅰ부인 `과학혁명까지의 서양과학…(생략)

는 의학이 발달하였는데, 마술이나 주술에 의한 치료와 합리적인 치료가 같이 이루어졌다.
그리스에서는 물질의 근본을 밝히기 위한, 철학자들의 연구가 이루어져 4원소설과 원자설이 제창되었다. 그 중 4원소설은 후에 근대에 이르러 원자설이 부활할 때까지 널리 믿어져 왔다. 사실 지금의 눈으로 보면 말도 안 되는 생각이다. 하지만 근대까지 믿어져 왔다는 것을 보면, 그 당시에는 상당한 설득력을 지닌 가설이었을 것 같았다. 4원소가 모두 주위에서 쉽게 볼 수 있는데다가 데마우르고스의 기하학적인 설명과 플라톤의 기하학적 우주론까지 덧붙여져 있었으니 말이다. 근대에 들어와서 신과 과학이 완전히 분리되기 전까지 `신`이라는 존재가 널리 믿어졌던 고대 그리스 시대에서, 원자론과 같이 무신론적인 생각은 아마 받아들여지기 힘들었을 것이다.
그리스 시대로부터 17세기 근대과학시대까지 서구 과학 사상을 지배해 왔던 아리스토텔레스의 과학 사상은 상당히 독단적이었다. 갈릴레이의 `피사의 사탑 실험`으로 누구나 알고 있는 아리스토텔레스의, `무거운 물체는 가벼운 물체보다 빨리 낙하한다`라는 가설에서도 알 수 있듯이, 그의 물리학은 매우 독단적이었다. 관찰을 가지고 이것저것 억지로 끼워 맞춘 물리학에 불과했지만, 이런 사상이 2000년 가까이 서구 사상을 지배해 왔다는 데 대해서 서구 사상에 끼친 그의 막대한 영향력을 읽은 수 있었다. 하지만, 동시에 갈릴레이 이전에 이 사상에 대해 반대표를 던진 사람이 아무도 없다는 것이 조금 한심스러운 생각이 들었다.
로마 시대에는 헬레니즘과 과학이 맞물려 경험적?실험적인 과학이 발달하였다. 대표적인 과학자로는 `원론`을 지은 기하학의 아버지, 유클리드와 `아르키메데스의 원리`를 발견한 아르키메데스가 있다. 그 중 아르키메데스는 그동안 따로 떨어져 온 물리학과 수학을 통합하여 수리물리학의 선구자가 되었고, 근대적 과학자로 지목 받게 되었다. 로마의 과학은 그리스처럼 추상적인 것이 아니라 실질적?실용적인 과학이었기에 수학 등의 발달은 잠시 지체되었다. 의학에서는 히포크라테스와 갈레노스가 유명한데 가장 큰 업적을 남겼는데 그는 병에 대해 정확한 임상기록을 함으로써 현대까지 그 영향을 끼치고 있다. 갈레노스는 원숭이의 해부에 기초해 인체에 응용하였으나 그 책은 베살리우스 때까지의 표준 교과서였다. 천문학에서는 지동설과 천동설이 세워졌는데, 이 중 천동설은 코페르니쿠스가 지동설을 다시 주장할 때까지 절대적으로 믿어졌다.
중세시대로 들어와 정체한 그리스의 과학을 정리해서 서구로 넘겨준 것은 아랍이었다. 그들은 인도-아라비아 숫자와 대수학을 도입했고, 연금술을 발전시켰으며, 광학의 연구는 근대적인 이론까지 도달했다. 그들은 그리스 과학은 도입하는 데 만족한 것이 아니라 한단계 더 발전시킨 것이다. 신이라는 상식에 꽉 짜여져 정체된 중세의 과학에 비해 아랍의 과학은 종교와 분리되어 독자적인 발전을 이루었다. 만약 아랍 과학이 없었다면 중세 시대가 끝날때까지, 과학은 그대로 정체되어 있었을 것이고, 지금쯤에야 지동설이 주장되고 원자설이 부활할지도 모를 일이다.
중세시대는 암흑시대라 하기에는 많은 과학의 발전이 이루어졌다. 아랍과 접촉하면서 발달하기 시작한 과학은 수학을 전 물리과학으로 확장했고, 농업 기술을 급속도로 발전시켰다. 동력 기술 시대가 열린 것은 바로 중세시대였다. 르네상스 시대에서는 오히려 과학은 거의 발달하지 못했다. 오직 레오나르도 다 빈치 만이 여러 기술적인 발명으로 과학을 연구했다고 보는 편이 나을 것이다. 나는 중세시대에는 종교의 틀에 묶여 과학이 거의 발전하지 못하고, 르네상스 시대에 이르러 과학의 발전이 이루어졌다고 생각했는데, 오히려 르네상스보다는 중세 시대에 이루어진 과학의 발전이 더 컸었다. 오히려 르네상스를 과학의 암흑시대라고 보는 편이 더 옳겠다는 생각이 들었다.
16, 17세기에 들어와서 비로소 과학 `혁명`이 일어났다. 과학사에 큰 획을 그은 이 혁명은 기존의 아리스토텔레스의 과학 체계를 완전히 뒤집고, 교회를 중심으로 돌아가던 유럽의 구심점을 과학으로 바꾸어 놓았다. 천문학의 코페르니쿠스의 「천구의 회전에 관하여」와 의학의 베살리우스의 「인체 구조에 관하여」를 시작으로 하여 뉴턴의 「프린키피아」가 나올 때까지, 근대 과학의 주요한 업적들은 모두 이 시기를 중심으로 하여 일어났다. 만약 이 과학 혁명이 없었다면 현대의 눈부신 과학의 업적들도, 상상 속의 이야기로만 존재했을 것이다. 천문학에서는 코페르니쿠스가 임종 때 발표한 지동설을 시작으로 하여 관측의 천재 티코 브라헤, 태양계의 타원 궤도를 밝혀 낸 케플러 등으로 인해 천체역학이 창시되었다. 그리고 갈릴레오는 직접 만든 망원경을 가지고 목성의 위성, 태양의 흑점 등을 관측하였다. 그리고 코페르니쿠스 체제를 강력히 지지했다. 비록 이로 인해 종교 재판에 종교재판에 회부되어 자신의 소신을 굽힌 면도 있었지만 말이다.
그리고 17세기에 들어서 과학자들의 학회가 창립되어 과학 활동의 중심지가 되었는데, 영국의 왕립학회와 프랑스의 왕립 과학 아카데미 등이 발족되었다. 이 학회는 과학자들이 서로의 의견과 실험을 교환하면서 과학의 발전에 큰 영향을 끼치게 되었다.
마지막으로 「프린키피아」를 펴낸 천재 과학자, 뉴턴에 의해 과학 혁명이 마무리되었다. 그는 스스로 미적분학 이라는 수학 분야를 만들어 천체의 여러 운동을 계산했으며, 특히 나무에서 떨어지는 사과를 보고 만유 인력의 법칙을 발견했다는 일화는 누구나 다 알고 있을 것이다.
이 `과학사`라는 책을 보면서, 이런 책이 많이 나와 널리 읽혔으면 좋겠다는 생각이 들었다. 과학을 올바로 알고 이해하기 위해서는 먼저 과학이 지금까지 걸어온 길을 먼저 알아야 하기 때문이다. 과학의 역사를 담은 이런 책들이 다양한 독자들을 상대로 널리 읽혀져서 많은 사람들이 과학에 대해서 관심을 가져야 한다. 그런 사람들이 현대 과학이 만들어 내는 역사를 지켜보고, 또 그 역사를 만들어 내는데 동참하기 시작할 때, 비로소 우리는 과학의 새로운 역사에 힘찬 한 획을 그어낼 수 있을 것이다.