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이것은 과학이자 세상을 꿰뚫는 책이다!

인류가 이해하고 있는 모든 과학을 탄생시킨 심오하고 본질적인 7가지 발견을 어떠한 수식이나 방정식 없이 역사, 세상과 한 편의 그림처럼 얽어 설명함으로써 과학에 문외한이어도 누구든지 쉽게 읽을 수 있도록 구성한 『인류사를 바꾼 위대한 과학』. 이 책에서 다루는 만유인력, 원자 구조, 상대성 이론, 빅뱅·진화론, 유전 법칙, DNA 등 7가지 과학은 과학 시대에서 가장 중요한 역할을 하는 발견이다. 현대에 우리가 상상할 수 있는 가장 놀랍고도 광범위한 과학·기술적 혁명을 완성했다고도 할 수 있다. 저자들은 독자들이 과학에 대해 무엇을 알고 싶은지 정확히 파악하고 그것에 관해서만 들려준다. 하나의 원리를 처음부터 끝까지 설명하지 않고, 그 과학이 인류의 발전에 어떠한 영향을 끼쳤는지를 집중적으로 설명하는 방식으로, 독자들이 과학의 개념과 원리를 이해하는 것을 넘어서 과학 그 자체를 생각하도록 만든다.

만유인력 ·원자 구조·상대성 이론·빅뱅·진화론·유전 법칙·DNA
7가지 과학이 이뤄 낸 거의 모든 역사

★노벨 생리·의학상 수상자 마틴 로드벨 추천★
★前 시카고 필드 자연사 박물관 부관장 로라 D. 게이트 추천★
★미국 아마존 과학 부문 스테디셀러★

수십 년 동안 우리가 목격하고 경험한 기념비적인 업적과 발견은 모두 지난 400년 동안 물리학, 화학, 생물학, 천문학 분야에서 이루어진 기초적인 과학 발견의 결과물이다. 이 책은 그중에서도 인류가 이해하고 있는 모든 과학을 탄생시킨 심오하고 본질적인 7가지만을 다룬다. 뉴턴의 만유인력 법칙이 없었더라면, 금성에 착륙한 탐사선이나 허블 망원경은 없었을 것이다. 원자의 구조와 기능에 대해 알지 못했다면, 핵 발전소는 지어지지 못했으며 핵전쟁 역시 없었을 것이다. 유전 원리가 발견되지 않았다면, 부족한 세계 식량 공급량과 불치병으로 사람들이 더 많이 죽어 나갔을 것이다. DNA 분자에 대한 이해가 없었다면, 파킨슨병이나 겸상 적혈구 빈혈증, 혈우병 등의 치료법은 개발되지 못했다.
이러한 발견은 과학 지식의 새로운 시대를 열었으며, 때로는 윤리적이거나 철학적인 문제로 논쟁을 빚기도 했다. 이 발견들은 현대 세계를 지적으로나 물질적으로 풍요롭게 했을 뿐만 아니라 우리의 일상생활에도 커다란 영향을 주었다. 무엇보다 이 7가지 발견이 없었더라면 지금 하늘 너머 우주를 개척하고, 기원을 이해하는 지성을 가진 우리는 없었다. 지금 우리가 알고 있는 과학에 대한 모든 것, 더 나아가 현대 사회에서 우리가 누리고 있는 모든 것은 이 책에서 다루는 7가지 발견 위에 쌓아 올려졌다. 이 책은 그러한 7가지 발견을 어떠한 수식이나 방정식 없이 역사, 세상과 한 편의 그림처럼 얽어 설명함으로써 과학에 문외한이어도 누구든지 쉽게 읽을 수 있도록 했다. 이것은 과학이자 세상을 꿰뚫는 책이다!

“현시대는 문명과 인간이라는 종에 있어서 중요한 교차로이다. 우리가 어떤 길을 택하든, 우리의 운명은 과학과 불가분의 관계에 있다. 과학을 이해하는 것은 생존 문제라 할 만큼 필수적이다.”_칼 세이건

인류가 우주의 한 점에서
이성과 지성을 갖춘 존재로 되기까지의 140억 년을 탐험하다!
역사를 움직인 7가지 과학으로 세상을 이해하는 책!

많은 사람들의 관심이 이만큼 과학에 쏠렸던 적이 있었을까. 최근 들어 인간이 과학 지식을 이용해 엄청난 목표를 달성할 수 있다는 증거가 연이어 발표되면서 과학을 향한 사람들의 관심은 점점 치솟고 있다. 사실 오늘날은 과학에 대해 궁금증 없이 사는 것이 오히려 불가능하다. 동굴 속에 혼자 살지 않는 이상 과학 혁명과 그로부터 비롯된 문화에 휩쓸려 있을 수밖에 없다. 과학이 곧 우리의 삶인 시대이다. 과학에 대해 안다는 것은 삶에 대해 안다는 것과 같은 뜻이다. 또 우리의 일상생활을 더욱 편안하게 느낀다는 의미이며, 목표를 달성하기 위해 더 쉽게 과학과 기술을 이용할 수 있다는 뜻이다. 바야흐로 우리는 과학 시대에 살고 있다고 해도 무방하다.
이 책에서 다루는 7가지 과학-만유인력, 원자 구조, 상대성 이론, 빅뱅, 진화론, 유전 법칙, DNA-은 과학 시대에서 가장 중요한 역할을 하는 발견이다. 현대에 우리가 상상할 수 있는 가장 놀랍고도 광범위한 과학·기술적 혁명을 완성했다고도 할 수 있다. 뉴턴은 케플러와 갈릴레이 그리고 그 외의 많은 과학자들의 어깨 위에 올라서서 인류를 광활한 지식의 바다 끝으로 안내했다. 러더퍼드, 마리 퀴리, 보어는 레우키포스가 말한 궁극의 입자를 발견했다. 아인슈타인은 그 입자들 사이에 숨겨진 막대한 힘을 찾아냈고, 시간과 공간을 다시 정의했다. 허블은 망원경으로 은하가 더 멀리 흩어지는 것을 보았다. 다윈은 막막할 정도로 다양한 동물과 식물을 관찰했고 하나의 공통된 조상이 있음을 깨달았다. 슐라이덴과 슈반, 플레밍 그리고 바이스만은 망원경을 통해 자신들이 모든 생명과 성장의 근원을 보고 있음을 깨달았다. 멘델은 수많은 세대의 완두콩을 관찰하며 우리가 보거나 만질 수 없는 유전 인자가 알 수 없는 과정을 통해 후대에 대물림된다는 것을 확인했다. 그리고 이스트, 모건, 그 외의 많은 과학자들이 그 과정을 찾아냈다. 크릭과 왓슨은 생명의 시크릿 텍스트를 열었다. 그 텍스트의 첫 글자는 40억 년 전의 최초의 세포에 써있던 것이었다.
이 책은 이 7가지 과학 발견과 그를 위한 수십, 수백 명의 과학자들이 겪은 성공과 실패 그리고 그로 인해 탄생한 역사 등 과학에 관한 모든 것을 집대성했다. 독자들은 이 책을 통해서 인간이 무(無)에서 자신과 하늘 밖 너머 우주를 탐험하는 지성을 갖추기까지의 140억 년을 여행할 수 있을 것이다.

“과학을 이해하는 데 필요한 것은 숫자가 아니라 언어이다!”
E=mc2 외에는 어떠한 방정식도 등장하지 않는, 보통 사람들을 위한 과학서!

다수의 사람들은 학창 시절, 물리학이나, 화학, 생물학, 천문학 시간마다 눈빛이 흐리멍덩해졌던 경험을 가지고 있다. 일반 사람들은 과학을 무슨 개념이나 방정식으로 따지며 상세하게 설명하면 난해하고 추상적으로 느끼며 사실상 이해하기 힘들어한다. 게다가 과학이 실생활과 직접적인 연관성이 있다고 느끼지도 않는다. 그런 보통 사람들도 과학을 이해할 수 있을까? 저자는 “그렇다”라고 말한다.
이 책은 과학에 흥미를 가지고 있는 사람들뿐만 아니라 평소 과학을 어려워하는 사람들, 과학에 관심이 있어 과학책을 읽어 봤지만 금세 흥미를 잃어버리고 책을 덮어본 적 있는 사람들을 위해 쓰였다. 이 책에는 E=mc2외에는 어떠한 방정식도 등장하지 않는다. 또 이 책은 독자들에게 그러한 방정식을 사용하거나, 과학의 개념을 이해하도록 요구하지도 않는다. 과학은 아이디어일 뿐 대수와 미적분 강의가 아니다. 아인슈타인도 말했다. “과학이란 일상적인 사고의 정제된 표현에 불과하다.”
많은 사람들이 어려워하는 특수 상대성 이론을 예로 들어 보자. 저자들은 ‘상대적인 시간’과 ‘광속의 불변성’을 그림과 환율에 빗대 알기 쉽게 설명한다. 그뿐만 아니라 일반 상대성 이론은 개념만 간단하게 짚고 넘어갈 뿐 ‘일반 상대성 이론이 일상생활에 어떻게 영향을 미치는지’ ‘실제 아인슈타인의 예언은 어떻게 현실화되었는지’ 보통 사람들이 일반 상대성 이론에 대해 알고 싶어 하는 것들만 골라 짚어낸다.
저자들은 ‘독자들이 과학에 대해 무엇을 알고 싶은지’ 정확히 파악하고 그것에 관해서만 들려준다. 하나의 원리를 처음부터 끝까지 설명하지 않고, 그 과학이 인류의 발전에 어떠한 영향을 끼쳤는지를 집중적으로 설명하는 방식은 독자들에게 과학의 개념과 원리를 이해하는 것을 넘어서 과학 그 자체를 생각하도록 만든다. 이 책이야말로 모든 사람의 이해 영역 안으로 과학을 들여놓을 수 있을 것이다. 또한 모든 사람으로 하여금 자신이 갖고 있던 믿음과 개념, 가설 등을 스스로 비판할 수 있도록 만들 것이다.

마틴 로드벨(노벨 생리 의학상 수상자)
“과학에 문외한이든 전문 과학자든 이 책은 읽어 볼 만하다. 여기에는 경력은 각기 다르지만 독특한 재능을 가진 두 사람의 노력이 어우러져 있다. 과학자인 아널드 R. 브로디와 변호사인 데이비드 E. 브로디는 각자가 가진 지식과 사회적 책무에 대한 통렬한 책임감, 아름다운 문장력이라는 재능을 한데 녹여 과학 발견의 여정을 보여 줄 뿐만 아니라 당대의 사회적·도덕적 분위기 속에서 중요한 발견을 이루어 낸 사람들의 열망과 나약함까지 모두 보여 준다.”

로라 D. 게이츠(전)시카고필드자연사박물관부관)
“과학에 쉽게 접근하여 몰입하게 만드는 책. 과학을 간결하고 직접적으로 설명할 뿐만 아니라 과학자들의 삶에 대한 이야기로 과학의 여정을 그려 볼 수 있게 해준다. 과학 대중서계의 진정한 위너winner!”

추모사 | 현대 과학 연구의 토대를 마련한 위대한 발견자, 마틴 로드벨 008
추천사 010
머리말 014
Ⅰ. 중세에서 근대로 나아갈 수 있었던 원동력, 만유인력 법칙
1. 17세기 과학 혁명의 시작 026
2. 우주의 중심에서 끌어내려진 지구 051
3. 과학 혁명의 완성 그리고 근대적 세계관의 시작 071
Ⅱ. 현대 기술 문명의 기초, 원자 구조
4. 과학에 의해 그리스 철학이 물러나다 088
5. 원자보다 작은 세계의 발견, 양자 도약 108
6. 핵물리학의 탄생 그리고 최후의 심판 128
Ⅲ. 근대를 넘어 현대로, 상대성 원리
7. 근대적 세계관을 넘어선 과학자의 등장 152
8. 현대적인 시공간 개념의 탄생 169
Ⅳ. 우주 만물의 시작과 끝, 빅뱅
9. 인류, 지구 그리고 우주의 시작 200
10. 우주가 보내는 ‘기원’에 관한 메아리 224
11. 우리 우주의 운명 232
Ⅴ. 인간을 과학 연구 영역 안으로 끌어들인 진화론
12. 꿈쩍도 하지 않는 창조론 248
13. 다윈이 예언한 우리 종의 발자국 265
14. 인간이라는 특별한 존재 292
15. 지구를 보는 새로운 눈, 판 구조론 325
Ⅵ. 생명의 비밀을 밝히는 세포 연구와 유전 법칙
16. 최초의 생명체는 어디서 왔는가 348
17. 생물의 닮은꼴에 숨어 있는 원리, 유전 376
Ⅶ. 인류의 새로운 가능성을 연 DNA
18. 생명의 중추, 유전자 394
19. 인간 게놈 프로젝트는 선인가, 악인가 420
Ⅷ. 앞으로 과학은 어떻게 역사를 움직일 것인가
20. 과학의 현재 그리고 미래 446
감사의 말 468
참고 문헌 470
색인 483

이 책은 그 발견을 통해 마이크로칩이나 컴퓨터에 대한 분석이 아니라 ‘생명체를 포함해 우주는 어떻게 존재하게 되었고 어떻게 작동하며 무엇으로 만들어졌는지’에 대해 개관한다. 단 우주 또는 생명체가 왜 존재하는가를 묻거나 답하지는 않는다. 유명한 이론 물리학자 스티븐 호킹이 말했듯이, 그 질문에 답하려면 ‘신의 뜻’을 먼저 알아야 한다. 또 이 책에서는 우주와 생명체가 반드시 존재해야 하는지 판단하지도 않는다. 그것은 과학의 영역 밖이기 때문이다. 그러한 질문은 철학자와 성직자들에게 맡겨 두고자 한다.
_P15

『공전』이 출판되었을 당시, 교회가 직접적으로 코페르니쿠스를 비난하지는 않았지만 많은 교회 지도자들이 부정적인 반응을 보였다. 점성술과 마귀론에 심취했던 독일의 신학자 필리프 멜란히톤은 이 책의 출판을 막으려 하기도 했다. 개신교의 종교 개혁가 장 칼뱅(1509-1564)은 <성경>에 세상은 움직일 수 없다고 기록되어 있다고 지적했다. 독일의 목사이자 성서학자인 마틴 루터 역시 “한 바보가 천문학 전체를 뒤집으려 한다.”면서 비난했다. 현명하기로는 첫 손가락에 꼽히던 사람들도 인간과 지구를 우주의 중심에서 끌어내 아무 의미 없는 그저 그런 행성으로 타락시켜야 할 정당한 이유를 찾지 못한 것이다.
_P37

브라헤는 수만 번이나 직접 관측하고 기록했다. 브라헤 이전에는 정량적이고 정확한 측정보다는 정성적이고 철학적인 이론을 강조했다. 코페르니쿠스조차도 이런 중요성을 인식하지 못하고 프톨레마이오스와 그리스의 천문학자 히파르코스(B.C.146?-B.C.127?) 등의 부정확한 자료에 의존했다. 『공전』에 실린 관측 자료도 단 27가지뿐이었다.
_P42

<성경>은 글자 그대로 해석할 수 없으며 많은 부분이 해석에 따라 달리 이해될 수 있다는 길고 지루한 예를 들기 전에, 갈릴레이는 만약 누구에게도 <성경>을 다르게 해석하는 것이 허락되지 않는다면, 사회는 물론 시민들도 심각한 대가를 치르게 될 것이라고 경고했다. “누가 인간의 현명함을 구속할 수 있습니까? 어느 누가 이미 우주의 모든 것이 발견되고 알려졌다고 말할 수 있습니까?”
_P65

버섯구름이 4만 피트 상공까지 피어오르자, 앨라모고도에 있던 참관자들은 이 폭탄이 수십 년 혹은 수백 년 동안 인류의 역사에 엄청난 영향력을 행사할 것임을 직감했다. 그들은 과거와 미래를 연결하는 한 이야기의 마지막 장을 쓴 것이었다. 그 버섯구름은 장장 2400년 동안 물질을 이루는 궁극의 입자를 찾기 위해 분투해 온 인간의 노력이 결실을 맺는 클라이맥스였다. 보일을 비롯한 17, 18세기 과학자들과 그들의 유산을 물려받은 위대한 과학자들은 인간이 가진 추론의 힘을 놀라운 방식으로 응용함으로써 원자가 갖고 있는 엄청난 잠재력을 간파했다. 그뿐만 아니라 아인슈타인의 공식이 ‘원자 안에 감춰진 에너지는 그것을 제어하거나 방출함으로써 언제든지 인류를 돕거나 위협할 수 있음’을 알려준 예언이라는 것도 알아냈다. 그러나 이 이야기는 전혀 예측하지 못했던 그리고 지독하게 무서운 방향으로 급선회하며 끝을 맺었다.
_P145~147

우리에게는 상대성이 느껴지지 않기 때문에 상대성 이론은 기이하게만 들린다. 하지만 상대성은 분명 우리 일상에 영향을 미친다. 특수 상대성 이론에서 도출된 아인슈타인의 방정식, E=mc2은 원자 연구의 길을 터놓았다. 입자 가속기를 만드는 데에는 특수 상대성 이론에 대한 이해가 반드시 필요하다. 핵의학 분야 역시 특수 상대성 이론의 영향을 직접적으로 받는다. 질병의 진단과 치료에 방사성 물질을 이용하는 핵의학에서는 입자 가속기에서 생성되는 동위 원소가 반드시 필요하기 때문이다. 일반 상대성과 현대 기술의 연관성은 위성 항법 장치GPS에서도 확인할 수 있다.
_P152

뉴멕시코주 소코로에 세워진 27개의 전파 망원경 베리 라지 어레이VLA는 우주의 궁극적인 운명에 대한 답을 찾으려는 또 하나의 노력이다. VLA는 우주에서 가장 멀리 있는 물체들을 포착한다. 즉 우주의 ‘끝’을 정의하고 있다. 만약 멀고 먼 우주에서 희미한 물체들을 보았다면 그것은 말 그대로 과거를 보고 있는 것이다. 그것의 수십억 년 전의 모습을 보는 것이기 때문이다.
_P238

1860년 6월 30일, 이 문제를 두고 옥스퍼드에 있는 영국 고등 과학 협회에서 토론이 벌어졌다. 오언의 대변인으로는 새뮤얼 윌버포스(1805-1873) 주교가, 다윈의 대변인으로는 헉슬리가 나섰다. 이들의 대결은 당시 과학과 신학 사이의 균열을 상징적으로 보여 주었다. 유인원과 원숭이에 대한 헉슬리의 발언을 두고 윌버포스가 억지스러운 주장을 하자 헉슬리는 다음과 같은 유명한 발언을 했다. 만약 … … 흉측한 유인원을 할아버지로 둘 것이냐 아니면 고상한 인격과 지대한 영향력을 가졌으되 그러한 자질과 능력을 엄숙한 과？