추가 적립 안내

『과학한다는 것』에는 시인, 소설가, 철학자, 화가 등 과학자가 아닌 사람들의 이름이 많이 등장한다. 저자가 헤라클레이토스Heracleitos, 소크라테스Socrates, 플라톤Platon, 아리스토텔레스Aristoteles, 셰익스피어William Shakespeare, 칸트Immanuel Kant, 괴테, 노발리스Novalis, 포Edgar Allan Poe, 니체Friedrich Wilhelm Nietzsche, 고흐Vincent van Gogh, 쇠라George Seurat, 만Thomas Mann, 릴케Rainer Maria Rilke, 보르헤스Jorge Luis Borges, 노터봄Cees Nooteboom 등 일일이 나열하기도 벅찰 만큼 많은 예술가들을 시공을 넘나들며 인용하기 때문이다. 이를 통해 우리는 예술가들이 보여 준 세상에 대한 통찰이 과학과 무관하지 않다는 것을 알게 된다.

“우리가 과학에서 어떤 전체적인 양식을 기대한다면,
우리는 먼저 과학을 반드시 예술로 생각해야 한다.”
- 괴테Johann Wolfgang von Goethe

▼ 과학의 인간성과 예술성을 회복하기 위한 성찰
과학 없는 예술은 우스꽝스러운 것에 머무를 위험성이 많듯이, 예술 없는 과학은 비인간적일 위험이 있다. 더 정확히 말하면, 예술적 감성이 없는 과학은 인간을 소외시키며 우리는 그런 과학을 신뢰할 수 없다. 우리가 과학을 신뢰하게 되는 것은 과학도 예술 작품과 마찬가지로 감성을 가진 인간이 만들었다는 사실을 알게 되었을 때다. 그런데 이런 감성은 과학적 업적에 대해 상세한 설명, 예컨대 새로운 금속이 활용되는 방법이나 유전 메커니즘에서 DNA 조각들이 하는 구실에 대한 설명이 제시되는 순간 사라져 버린다.
만약 과학이 지금처럼 개별 현상들에 대한 세부적인 설명에만 집착해 대중이 이해할 수 없는 기괴한 형태를 띤다면, 과학은 결코 대중에게 가까이 다가갈 수 없을 것이다. 결국 대중의 과학 이해는 과학적 작업들이 서로 통일성을 이루면서 인간적 감성이 살아 있는 인류의 관심사와 관계를 맺을 수 있느냐에 달려 있다. 대중이 과학적 작업에 대해 상상할 수 있거나 그 연구에 대해 실감하기를 바란다면 예술적 요소를 가미해야만 한다. 이 책은 바로 이런 목표를 가지고 세상에 나오게 되었다.
이 책에는 시인, 소설가, 철학자, 화가 등 과학자가 아닌 사람들의 이름이 많이 등장한다. 저자가 헤라클레이토스Heracleitos, 소크라테스Socrates, 플라톤Platon, 아리스토텔레스Aristoteles, 셰익스피어William Shakespeare, 칸트Immanuel Kant, 괴테, 노발리스Novalis, 포Edgar Allan Poe, 니체Friedrich Wilhelm Nietzsche, 고흐Vincent van Gogh, 쇠라George Seurat, 만Thomas Mann, 릴케Rainer Maria Rilke, 보르헤스Jorge Luis Borges, 노터봄Cees Nooteboom 등 일일이 나열하기도 벅찰 만큼 많은 예술가들을 시공을 넘나들며 인용하기 때문이다. 이를 통해 우리는 예술가들이 보여 준 세상에 대한 통찰이 과학과 무관하지 않다는 것을 알게 된다.

▼ 창문으로서의 과학이 새겨야 할 연금술의 교훈
과학의 임무는 사물에 대한 통찰이다. 즉 우리가 사물을 꿰뚫어 볼 수 있도록 돕는 것이 과학이다. 사물을 투시하는 시야를 획득한다는 것은 많은 사람들의 바람이었다. 이런 바람을 일찍이 시인 릴케는 ‘거울이 아니라 창문’이고 싶다는 말로 표현했다. 물론 릴케가 생각한 것은 시의 예술이다. 하지만 그의 바람은 과학에도 적용된다. 사실 과학이 비추는 것은 자연이 아니다. 과학이 우리 눈에 보이는 것만 보여 주지는 않는다. 과학은 보이지 않는 것도 보여 준다. 과학은 우리가 보는 것(떨어지는 사과나 다양한 형태의 생명체들)을 우리가 보지 못하는 것(지구의 중력이나 자연선택이나 분자 수준의 실체 등)을 통해 설명한다. 또 과학은 우리에게 보이지 않는 것을 볼 수 있는 영역으로 가져다 놓는다. 그러므로 과학은 우리가 자연을 들여다볼 수 있게 한다. 바로 창문의 구실을 하는 것이다.
19세기 화학에서 가장 뛰어난 학자였던 리비히Justus von Liebig가 한 말, 즉 연금술이 비록 과학으로 발전하지 못했지만 과학의 근저를 제공하는 데 지대하게 공헌했다는 말을 떠올릴 필요가 있다. 데카르트Ren? Descartes 시대 이후 우리에게는 육체와 정신의 분리가 아주 자명하다. 그러나 이런 사상이 연금술에서는 아주 낯선 것이었다. 연금술사들은 육체와 정신을 똑같이 중요하게 다루었으며, 정신은 육체의 내부에 있으면서 자유롭게 되기를 기다린다고 생각했다. (예를 들어, 적합한 교육을 통해 정신이 육체로부터 자유로워질 수 있다.) 이와 같은 맥락에서 연금술사들에게 변환이란 새로운 어떤 것을 만드는 것이 아니라 존재하는 것을 자유롭게 하는 행위다. 연금술사들은 이런 방법을 통해 자연을 완성하고, 그 자연을 통해 자유로워지기 위해 자연에 복종한다.
베이컨Francis Bacon의 영향을 받은 현대 자연과학은 이와 정반대의 모습을 보인다. 현대의 자연과학은 자연을 지배하기 위해서 자연을 따른다. 바로 이 점에서 유전자조작을 통해 변이를 만들어 내는 현대 생물학과 연금술이 달라진다. 연금술은 내면을 자유롭게 하려는 노력인 반면, 생명공학은 (유전자 같은) 내면을 지배하기 위해서 노력한다. 이 두 방법 중에서 어떤 것이 인간에게 적합한가라는 물음에 대한 답은 아직 없는 것 같지만, 우리는 이 물음에 답하기 위해 노력해야 할 것이다.

▼ 객관적으로 탐구하는 과학이 놓친 전체성
우리가 과학적 방법이라고 부르는 것이 있다. 과학적 방법에는 항상 실험과 측정이 포함된다. 실험과 측정을 정확하게 수행하기 위해 근현대 과학은 탄생 이래 개별적인 전문 영역으로 분화되어 왔다. 그런데 이런 분화 과정에서 오랫동안 간과된 점이 있다. 나누고 헤쳐서는 해결할 수 없는 문제들이 존재한다는 사실이다. 문제를 연구 영역에 따라 나누는 것이 아니라 문제를 중심으로 연구 영역이 재편되어야 한다는 사실이 간과된 것이다.
과학이 그토록 많은 작은 분야들로 나뉜 이유는 ‘객관성’이라는 사고와 깊이 관련되어 있다. 각 과학 분야는 고유한 연구 대상이나 객체가 있다. 천문학의 연구 대상은 별이고, 화학의 연구 대상은 물질, 생물학의 연구 대상은 유기체다. 이 학문 분야들은 아주 깔끔하게 나뉜다. 이렇게 명확한 대상이 존재하고 그 대상에 관한 질문이 제기될 수만 있다면 과학은 객관적으로 기능한다. 예컨대 우리는 행성이 어떻게 움직이는지, 물질들이 어떻게 결합되는지, 유기체가 어떻게 증식되는지에 관해 물을 수 있다. 하지만 개별 학문 분야와 무관한 질문이 제기되면 객관성이라는 관념이 매우 취약하다는 사실이 바로 드러난다. 어떻게 자연 파괴를 막을지, 어떻게 인간의 건강을 증진할지에 관한 질문을 받으면 과학자들은 그 질문이 객관성과는 무관하다는 것을 깨닫는다. 우리 인간을 낳은 것은 자연이다. 그리고 인간을 순수하게 객관적으로, 즉 객체로 보는 것은 인간의 존엄성에 위배되는 일이다.

▼ 과학과 예술의 상보적 관계
양자역학의 기초를 닦은 보어Niels Bohr는 ‘상보성’이라는 대단히 풍부한 개념을 제안했다. 영어의 상보성complementarity이라는 말은 라틴어 ‘콤플레툼completum’에서 왔는데, 이것은 모든 지성이 알려고 하는 전체를 가리킨다. 상보성이라는 단어가 일반적으로 말해 주는 것은 우리가 어떤 현상(예컨대 빛 같은 것)을 포괄적으로 완전히 이해하는 것은 한 동아리에 속하는 동시에 서로 모순인 두 가지 측면을 통해서만 가능하다는 점이다. 모든 현상에 대해, 상반되는 듯이 보이지만 똑같이 타당한 설명들이 있다. 한 가지 사실에 대한 상보적 이론들은 각각 올바르지만, 그중 어느 하나도 혼자서는 진리를 잡아내지 못하며 모든 상보적 이론이 모여야만 진리를 포착할 수 있다.
예컨대 자연은 ‘대지의 어머니’로 숭배할 수 있고, 이와 상보적으로 천연자원의 원천으로 사용할 수도 있다. 그리고 색깔이란 무엇인가를 논의할 때, 괴테와 뉴턴Sir Isaac Newton을 이간질하고 중간에서 어부지리를 얻으려고 하는 것은 무의미하다. 이 두 사람은 한 대상을 저마다 상보적인 면에서 다루기 때문이다. 그들은 각기 상보성이 되는 심리의 기능을 사용하기 때문에 접근 방법이 서로 다르다.
과학이 진정한 깨달음을 얻으려면 세상의 다른 부분, 예컨대 예술과 상보적 관계 속에 도움을 받을 필요가 있다. 과학과 사회의 이상적인 관계를 보여 준 예로는 오펜하이머Julius Robert Oppenheimer가 있다. 그는 나치 독일에 대항한 정치적·군사적 활동과 1950년 이후 평화적 활동으로 명성을 얻은 과학자다. 원자폭탄 개발의 일등 공신인 그는 원자폭탄의 실제 사용에서 근대과학의 위험성을 분명히 목격했다. 전쟁이 끝난 뒤 그는 유럽의 문명에서 과학이 차지한 위치를 엘리엇Thomas Stearns Eliot 같은 문학가들과 대화를 통해 밝히려고 했으며 예술가들과 과학 연구자들의 협력과 회합에 전력했다. 즉 사회와 동떨어진 과학이 아니라 사회 속 과학을 연구한 것이다.

한국 독자를 위한 머리말

감사의 말

1장 단상: 과학이라는 창으로 생각하기
교양인을 위한 과학 / 이 책의 구성/ 과학은 거울이 아니라 창문 / 열린 의문과 내적 목적 / 과학에서 가치문제 / 분할체인 인간

2장 이중 교양
교양에 대한 질문 / 오해 이상의 것 / 과학적인 세계상 / 불공평한 가치 부여 / 상상하는 지식인 / 아인슈타인의 통찰 / 상상을 통한 앎 / 인지를 통한 앎 / 새로운 학문 / 시간에 대해 / 엔트
로피의 결과 / 시간 여행 / 과학 교양

3장 유럽 근대과학의 탄생
코페르니쿠스적 전회 / 코페르니쿠스적 귀결 / 인간의 코페르니쿠스적 분열 / 가설과 그것의 실험 / 운동 속 세계 / 운동의 법칙 / 빛의 운동 / 자연 법칙에 대한 믿음

4장 연금술의 실제와 점성술의 끈질김
연금술에 대한 개괄 / 첫 번째 진실 / 인간이 만들어지다 / 과학의 그늘진 뒷모습 / 뉴턴과 비주류 학자들 / 꿈의 상징 / 두 번째 진실 / 별자리와 사회 / 세계의 조화 / 미시 세계와 거시 세
계 / 하늘에 있는 그림

5장 우주와 그 경계
하늘의 계층 / 우주의 계층 / 우주의 크기 1 / 우주의 크기 2 / 밤하늘 / 왜 / 무경계인가, 무한인가 / 순수이성의 한계 / 아인슈타인의 해답은 '연결' / 결과가 있는 가정 / 관성 에너지 / 점
점 더 빨리 팽창하는 우주 / 우주의 질량 / 부족한 질량

6장 '얽힌' 세계: 원자가 전하는 가르침
아인슈타인의 빛 / 모든 가치의 전도 / 불연속성의 발견 / 자연은 양자도약을 한다 / 물질의 안정성 / 정신분열증 같은 물리학 / 상보성이라는 관념 / 물자체에 더 가까이 / 불확정성 / 아인슈
타인의 항변 / 양자 세계의 '얽힘' / 초감각적인 지각은 없다 / 양자 스무고개 / 얽힘을 이용한 계산 / 모욕당한 고전적 이해 / 무無로부터 일어나는 작용 / 수학 기호 / 원자의 소멸 / 상징으
로서 원자

7장 생명이란 무엇인가?
생명의 위계질서 / 이중나선 구조 / 이중나선 구조를 다룬 소설 <순서>에 숨은 의미 / 분자생물학으로 가는 길 / 유전자는 어디에서 오는가 / 유전자의 변환 / 초인을 만드는 새로운 학문 / 데
카르트적 분석 방법에 관하여 / 유전적인 것은 유전자에서 오지 않는다 / 유전자를 향한 여정 / 학문 간 연구를 위한 용기 / 유전암호와 그 밖의 발견들 / 분자 이론의 도그마와 그 한계 / 진
핵세포와 원핵세포 / 리보형 / 생명의 리듬 / 잘못된 이해 / 유전공학이 정의하는 생명 / 새로운 유전학 / 일상생활 속 유전학

8장 생명의 근원
생명은 무엇이었나: 대답 없는 질문 / 우주에서 오는 생물체는 없다 / 지구의 생명 / 밀러의 실험 / 아이겐의 초순환주기 / 생명 기원의 두 단계 / 어떻게 새로운 물질이 나타나는가 / 비논리
적 특이성

9장 생물학적 진화에 대해
생존을 위한 노력 / 인간과 인간의 창조자 / 자연사自然史라는 개념 / 변이의 결과 / 우연에 대한 의문 / 진화의 과정 / 진화의 설계 / 가족을 이루는 인간종 / 성선택 / 원숭이에서 인간으로
/ 진화에 대한 유전학적 고찰 / 운동의 시작 / 운동의 전개 / 새로운 형태의 운동

10장 진화론의 응용과 그 한계
진화론적 의학 / 감염 / 가장 빈번한 유전병 / 분자 단위의 질병 / 암에 관한 질문 / 새로운 환경의 노화된 세포 / 텔레비전 속 사람들 / 진화론적 인식론 / 진화론적 인식론의 한계 / 자연선
택과 성 / 네가 내게 하듯 나도 너에게 / 집단을 통한 생존 전략 / 깨지지 않는 전략 / 무거운 짐을 진 말

11장 자연과학의 혁명
과학혁명의 구조 / 의학에서 패러다임의 전환 / 불충분한 연구 논리 / 혁명의 유래 / 계속되는 과학혁명? / 제도적인 혁명 / 혁명적 과학이란 무엇인가 / 과학혁명은 어디에서 오는가 / 원형적
인 이미지 / 내적 변화와 외적 변화

12장 20세기 과학의 특수성
나는 정말 두렵다 / 과학적 가치의 전도 / 예술 모델 / 자연의 초안 / 원자와 유전자 / 가치 전도는 계속된다 / 예측 불가능성 / 부정확성 / 예술과 과학의 결합

13장 전망: 예술로서 과학
과학 문화 교양층이 만드는 길 / 심미적 기능 / 전설이 되어 버린 상아탑 / 일반 의식 속의 상아탑 / 과학의 구상적 조형화 / 예술이 과학을 위해 할 수 있는 일 / 과학과 시문학

옮긴이의 말

찾아보기

과학적 작업 과정에서 어떤 인간적 능력도 배제하지 말아야 한다. 어렴풋한 느낌의 심연, 현재 상황에 대한 정확한 인식, 깊이 있는 수학적 인식, 물질적 정확성, 날카로운 이성, 심오한 이해, 동경으로 가득 찬 끊이지 않는 상상, 감각적인 일에서 느끼는 애정 어린 기쁨. 순간을 생생하게 움켜쥐려면 이 모든 것 중 어느 하나도 놓쳐서는 안 된다. - 7~8쪽

“교양인이 알아야 할 자연과학이란 무엇인가?”라는 질문에 간단히 답하자면 이렇게 요약할 수 있다. 교양인은 자신이 이해할 수 있는 과학이 필요하다. 그들은 그 과학 지식을 통해 외적으로는 세계를 향해 조금 더 품이 넓어질 수 있으며 내적으로는 자신 안으로 조금 더 깊어질 수 있기 때문이다. 이런 과정을 통해 우리 모두는 자신 안에 잠재한 과학 지식에 대한 이해력을 발견하게 될 것이다. 따라서 과학 지식은 우리와 떨어진 것이 아님을 알 수 있다. 만약 이것이 성공한다면, 교양인의 과학에 대한 관심(이 관심이란, 바로 과학과 나누는 대화를 의미한다.)이 늘어날 것이며 이것이 바로 오늘날 과학이 잊지 말아야 할 사회적 구실 중 하나다. - 9쪽
우리는 오랫동안 과학의 한계를 간과했다. 과학이 본연의 과제를 훌륭하게 수행하고 인간의 생활환경을 현저히 개선해 왔기 때문이다. 근대과학이 탄생한 시기에 대부분의 사람들은 사실관계 질문만 중요하다고 생각했다. 하늘에 얼마나 많은 별이 있는가에 대해 명쾌하게 답하는 것이 중요하지, 어떤 인생을 사는 것이 최선인가는 중요하지 않았다. 과학이 발걸음을 내디뎠다는 것이 중요했다. 우리가 질문하면 과학자들은 대답했다. 하지만 이제 그런 시대는 지나갔다. 오늘날 우리는 우리 자신에 관해 질문하고 있다. 이 질문에 대한 답은 우리가 이 질문의 가치에 동의한 다음에야 할 수 있다. - 34~35쪽

현대 과학의 정신을 진정으로 이해하고 싶어 하는 사람에게는 1882년에 니체가 쓴 《즐거운 학문Die fr?hliche Wissenschaft》에 있는 구절이 도움을 준다. “만약 기교나 사기를 통해서 기아와 갈증을 발생시키고 권력에 대한 성취를 보장해 주는 마술사·연금술사·점성술사·마녀가 없었다면, 소위 물리학·화학과 생물학은 형성되지도 발전하지도 못했을 것이다.” ? 100~101쪽

물리쉬Harry Mulisch의 소설에서 주인공인 베르커가 겸손에 관해 말하면서, 과학자는 시인이나 예술가가 도달하는 창조적인 고귀함을 만들어 내지 못한다고 중얼거린다. 과학자들은 단지 자연에 존재하는 것을 ‘발견’하는 일만 하기 때문에 창조성하고는 거리가 멀다는 것이다. 그런데 정말로 그럴까? 정말로 이중나선 구조는 1953년 왓슨James Dewey Watson과 크릭Francis Harry Compton Crick이 밝혀내기 전에도 항상 그런 모습을 하고 있었을까? 만약 이 글의 독자 중 이 질문에 대해 ‘그렇다’고 대답한 사람은 좀 더 신중하게 생각해 볼 필요가 있다. 만약 이중나선 구조가 왓슨과 크릭이 발견하기 전에도 존재했다고 가정한다면, 그것이 어디에 있었을까? 그에 대한 옳은 답은 ‘자연 안에’ 또는 ‘세포 안에’가 아니다. 이중나선 구조는 실제로 존재하는 구체적인 DNA 분자 구조가 아니기 때문이다. 이중나선 구조는 DNA 분자 구조에 대한 모형이라는 추상물이다. 이 추상화된 모형물을 만들기 위해서 많은 생물학자, 물리학자, 모형 제작자 등이 심혈을 기울였다. 자연 안에 (예컨대 살아 있는 동물의 세포 안에) 있는 DNA 분자 구조에는 오늘날 우리가 아는 추상화된 모양의 이중나선 구조가 없다. 교과서에 나오는 이중나선 구조는 실제로 세포 안에 존재하는 DNA 분자 구조를 추상화한 모형일 뿐이다. - 262쪽