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음악과 과학 : 피타고라스에서 뉴턴까지[양장]

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책소개

“음악 선율 속에서 과학을 읽는다”
음악과 과학이 함께 모색해온
흥미로운 역사적 관계의 지형도에 대하여

주관적 원리에 근거한 미의 영역 속 음악과
수학적 합리성에 입각한 객관 영역 속 과학은
‘보편적 하모니’의 이념 실현이란 세계관 속에 공존한다

오랫동안 음악은 우주의 조화로운 원리를 반영하는 분야로서 과학과 밀접한 관계를 맺고 있었다. 이 관계는 ‘과학혁명’이 한창이던 17세기까지 지속되었고, 그 형이상학적 전제에도 불구하고 중요한 음악적ㆍ과학적 성과로 이어졌다. 하지만 과학혁명을 거치면서 본래 음악이 갖고 있던 형이상학적 의미는 점차 퇴색되어갔고, 음악과 과학의 관계는 멀어질 수밖에 없었다. 과학혁명은 이전의 자연철학이 지닌 신비주의를 해체하고 합리적인 과학 탐구의 장을 열었거니와, 음악에 대해서도 이때부터 근대적 의미에서 과학적 탐구가 이루어지기 시작했기 때문이다. 즉, 근대 과학혁명은 음악과 과학의 직접적 관계가 유지된 마지막 시기이자 음악에 대한 과학적 탐구가 시작된 첫 번째 시기였다.
이 책은 고대부터 근대 과학혁명의 시기까지 음악과 과학의 관계를 각각의 역사적 변화들과 연관 지어 살펴보고, 그 미학적 의미와 맥락을 점검해보려는 시도다. 저자는 다양한 레퍼런스들을 활용해 중요한 철학자와 과학자들의 음악적 사유와 이론들을 정밀하게 비교ㆍ분석하면서 음악과 과학의 관계에 관한 역사적 지형도를 재구성해내고 있다.
음악(예술)과 과학은 전혀 다른 영역에서 구축되는 세계라고 생각하는 이들에게, 반대로 음악(예술)과 과학 간의 소원함에 한번쯤은 의구심을 품어본 이들에게 구체적인 참조점을 제시하는, 성균관대학교출판부 학술기획총서 ‘知의회랑’의 스물여덟 번째 책이다.

출판사 서평

음악과 과학의 가깝고도 먼 관계
이 책의 문제의식

오늘날 음악은 주관적 원리에 근거하는 미적 영역에 속하는 것으로, 수학적 합리성에 입각하는 과학과 질적으로 다르다고 여겨진다. 하지만 음악은 오랫동안 자연철학의 중요한 주제였을 뿐 아니라, 근대과학의 주요 탐구영역 가운데 하나였다. 예컨대 케플러(J. Kepler), 메르센(M. Mersenne), 호이겐스(C. Huyghens) 같은 이들은 중요한 음악논문들을 썼으며, 갈릴레오(G. Galilei)와 뉴턴(I. Newton) 등은 과학적 주제를 논하는 자신의 저술에서 음악 문제들을 다루기도 했다. 이처럼 근대과학자들이 음악에 각별한 관심을 표명했던 건 우연이 아니다. 음악은 오랫동안 자연의 원리를 담지하고 있는 영역으로 간주되었고, 과학혁명이 한창이던 17세기까지도 산술ㆍ기하ㆍ천문과 함께 과학의 한 분과로서 4과(quadrivium)에 속해 있었다. 이런 점에서 음악에 대한 근대과학의 관심은 오히려 자연스러웠다.
그러나 정작 음악과 과학의 관계 그 자체는 오랫동안 음악사와 과학사 양쪽 모두에서 주목받지 못했다. 이러한 분위기는 18세기 이후 예술과 과학이 서로 독립된 별개의 영역으로 분리ㆍ인식되면서 심화되었고, 현대로 넘어오면서는 더욱 고도화되는 학문 영역들의 분과화도 이에 적잖은 영향을 미쳤다. 그러다 보니 음악과 과학의 관계에 관한 연구는 1960년대를 지나 조금씩 진행되다가 1980년대 이후에야 비로소 활발해지기 시작했다. 물론 지금은 적잖은 연구 성과들이 축적된 상태다. 예컨대 이들 연구는 주로 빈센초 갈릴레이(V. Galilei)와 갈릴레오 갈릴레이, 메르센 등의 작업에서 협화음이론이나 음계의 구성문제(D. P. Walker, 1978; H. F. Cohen, 1984 등), 케플러의 천체음악론(B. Stephenson, 1994), 뉴턴과학의 음악적 유비(P. Gouk, 1986; 1999) 등을 다루거나, 이들 사례를 통해 근대과학과 음악의 상호 영향관계를 추적하기도 한다(C. V. Palisca, 1961; S. Drake, 1970).
이렇게 기존 연구들이 음악과 과학의 관계와 관련한 여러 논의를 진척시켰지만, 이를 종합해 고대부터 근대까지 그 총체적인 관계의 지형도를 보여주는 결과는 아직 찾아보기 어렵다. 따라서 이 책은 이를 위한 하나의 시도로서 서사의 큰 줄기 상에 음악과 과학을 처음으로 결합시킨 피타고라스를 출발점으로 삼아, 그의 이론이 어떻게 형성되었고, 어떤 과정을 거쳐 근대에 전해졌으며, 나아가 근대과학에 어떤 식으로 수용되고 분화되었는지 음악사와 과학사의 관점에서 차근차근 되짚어나가고자 한다.

고대에서 근대 과학혁명까지
음악과 과학의 역사적 관계 변화

-피타고라스로부터
음악과 과학의 만남은 기원전 6세기 피타고라스학파에서 시작된다. 현의 길이와 음높이 사이의 관계에 관한 이들의 발견은 음악과 과학을 연관시킨 최초의 사례였다. 이에 따르면, 진동하는 현의 길이와 그로부터 산출되는 소리의 음높이 사이에는 일정한 수학적 관계가 존재하고, 특히 협화음정의 경우 그 관계가 간단한 수적 비율로 표현된다. 이때 그 비율을 구성하는 수들은 자연의 원리를 내포하고 있는 신성한 수로 간주되는데, 이처럼 수-신비주의(number-mysticism)와 결합된 과학적 발견이 서양 음악이론의 출발점을 구성한다.
나아가 그들은 이 발견을 천체의 운동에 적용했다. 익히 알려진 ‘천구들의 음악(Music of the Spheres)’이라는 개념 속에는 천체가 완벽한 수학적 비례를 이루면서 운동하고, 그것이 음악적 하모니의 원형이라는 생각이 함축되어 있다. 이는 단순히 천체가 조화롭게 운동한다는 막연한 진술을 넘어, 실제적인 음악적 연관을 가정한 것이었다. 지구를 중심으로 회전하는 천체의 속력과 간격들(intervals)이 음악적 음정들(musical intervals)과 동일한 비례를 이루고 있으며, 따라서 그 운동이 지상의 음악과 동일한 하모니를 산출한다는 내용이다. 천구들의 음악 교리에 구체화되어 있는 이러한 음악적 이론화는 일종의 원형적 과학(proto-science)이었으며, 그런 점에서 음악이론의 출발점인 동시에 천문학의 출발점이었다.

-중세와 르네상스 시대를 거쳐 뉴턴까지
피타고라스의 음악이론은 플라톤에 의해 재해석되어 후대에 전해졌고, 키케로와 마크로비우스, 프톨레마이오스 등에 의해 다양한 방식으로 수용되어 르네상스까지 이어지다가 17세기 과학혁명을 거치면서 각기 다른 방식으로 수용되었다. 무엇보다 음악사와 과학사의 ‘근대적’ 전망 속에서 그 내용은 그대로 유지될 수 없었다. 즉, 피타고라스의 이론은 한편으로는 과학으로서의 음악과 수학적 우주의 이념을 내포하면서, 다른 한편으로는 수를 음악과 우주의 하모니의 근원으로 절대화하는 수-신비주의를 드러내는데, 이 두 가지 특성이 근대 과학혁명을 거치면서 충돌하기 시작한 것이다. 17세기 과학자들은 과학사의 새로운 지평 위에 서 있었고, 새로운 과학적 정신과 방법으로 무장된 사람들이었다. 이들에 의해 피타고라스학파의 이론은 새로운 과학적 탐구와 결합되었고, 음악사와 과학사에서 전과 다른 의미 있는 진전이 이루어지기 시작했다.
시대적 흐름인 과학적 사고의 세례와 함께 신플라톤주의에 심취해 있던 케플러는 천구들의 음악 교리가 지닌 신비주의를 과학적 관측결과로 뒷받침하면서, 다성음악의 등장이라는 음악사적 상황과 태양중심설이라는 과학사적 전환에 맞게 그 교리를 재구성했다. 그런 점에서 케플러는 피타고라스를 근대의 음악사적ㆍ과학사적 좌표에 따라 충실하게 재해석했다고 할 수 있다.
과학적 사고의 세례는 물론, 새로운 시대의 실험적 정신까지 부여받은 갈릴레이 부자와 메르센 등은 피타고라스의 음악이론에서 천구들의 음악 교리를 제외하는 한편, 협화음에 대한 실험적 접근을 통해 피타고라스 음악이론의 수-신비주의를 해체하고 합리적인 음향과학의 길로 나아갔다. 그 결과 음악이 갖고 있던 형이상학적인 의미가 퇴색하면서, 음악과 과학의 전통적인 관계도 점차 와해되어가기 시작했다.
뉴턴은 피타고라스의 음악이론을 만유인력 법칙의 알레고리로 해석했는데, 이런 해석의 근저에도 자연의 통합적 성격에 대한 그의 관심과 함께 음악이 우주의 통합적 특징인 하모니를 구현하고 있다는 피타고라스적 관념이 전제되어 있다. 그는 또한 이런 관점에서 음파의 진동수와 빛 입자들이 만들어내는 진동수를 연계시켜, 색채 스펙트럼과 음계 사이의 유비를 제시하기도 했다.

음악과 과학은 여전히
‘보편적 하모니’의 이념을 공유한다

음악과 과학의 관계는 18세기 이후 새로운 양상으로 전개되었다. 그 근저에는 음악사의 변화와 함께 음악적 경험에 근거하는 미와 예술에 대한 새로운 관념이 자리하고 있다. 특히 과학혁명을 통해 이루어진 근대과학의 성과와 방법론의 영향이 크게 작용했다. 이제 음악과 천문학의 기본 전제로서 오랫동안 음악과 과학의 관계를 규정해온 ‘신성한 수’나 ‘천구들의 음악’은 허무맹랑한 낡은 관념이 되어버렸다. 과학의 시대에 그런 형이상학적인 관념들이 의미를 상실하는 것은 자연스러운 일이라고 할 수 있다.
하지만 그런 관념들이 음악사와 과학사에서 의미 있는 역할을 수행했다는 것은 쉽게 무시할 만한 게 아니다. 그것이 함축하고 있는 ‘보편적 하모니’의 이념은 음악과 과학이 공통적으로 전제하고 있던 세계관이었다. 예술이 세계를 표현하고 과학이 세계를 설명하는 것이라면, 양자 모두 ‘세계를 어떻게 바라보는가’ 하는 것이 중요한 전제가 될 것이다. 이런 점에서, 플라톤-피타고라스적 전통은 우주가 수학적으로 질서 지워진 조화로운 세계라는 전제에서, 그것을 표현하고 설명하려는 시도였다고 할 수 있다. 그리고 이것이 근대에 음악사와 과학사에서 실질적인 성과로 이어질 수 있었던 까닭은, 추상적인 사변을 넘어 실제 음악적 경험이나 과학적 탐구와 결합되었기 때문이다. 이러한 역사적 평가와 전망은 오늘날 예술과 과학의 새로운 관계를 모색하는 데 의미 있는 시사점을 제공할 수도 있을 것이다.

목차

프롤로그
머리말

제1장 피타고라스학파의 음악론과 우주론
수학적 음악이론|음악적 우주론
제2장 아리스토크세누스의 경험과학적 음악이론
아리스토텔레스의 경험과학적 관점|아리스토크세누스의 하모니이론
제3장 플라톤-피타고라스적 전통
신피타고라스주의|키케로와 마크로비우스: 「스키피오의 꿈」|프톨레마이오스의 『하모니론』과 카노푸스의 비문|보에티우스와 중세|르네상스시대: 음악의 세속화와 신비주의
제4장 근대로의 이행
과학사적 전환|음악사적 전환
제5장 케플러의 음악적 우주론
태양중심 천문학의 기하학적 근거|다성음악의 기하학적 근거|태양중심 천문학과 우주의 하모니
제6장 실험과학과 음악의 합리화
음악적 실천의 문제|빈센초 갈릴레이의 실험적 접근|음파이론과 일치이론: 베네데티와 갈릴레오|메르센의 정식화와 음향과학의 성립
제7장 뉴턴의 음악적 유비
초기의 음악 노트|색채 스펙트럼과 음계의 유비|천구들의 음악과 중력의 법칙

맺음말 뉴턴 이후

참고문헌ㆍ찾아보기
총서 ‘知의회랑’을 기획하며

본문중에서

ㆍ서양문화의 오랜 전통에서 하모니는 음악만이 아니라 우주 전체의 보편적인 원리로 간주되었다. 이런 전제에서 음악은 우주의 하모니를 반영하는 것으로 이해되고, 천체들의 조화로운 운동은 음악적 하모니를 통해 설명되는 것이다. 물론 미적인 것과 과학적인 것을 철저히 대립시키는 오늘날의 관점에서는, 이처럼 ‘보편적 하모니’를 통해 음악과 천문학의 근원적인 일치를 가정하는 것이 터무니없는 공상적 사변으로 보일 것이다. 하지만 이런 관념이 과학혁명이 한창이던 17세기까지 지속되고 음악사와 과학사 모두에서 의미 있는 성과로 이어졌다는 것은, 그것이 터무니없어 보이는 만큼이나 더욱 흥미롭게 여겨진다. 이것이 이 주제에 대한 연구를 시작하게 된 계기였다.
-본문 5~6쪽, ‘프롤로그’ 중에서

ㆍ플라톤이 물리적 세계에 앞서 세계영혼을 상정한 것은, 세계가 활동성을 지닌 완전한 전체로서 이성적 질서에 따라 조화롭게 운동한다고 주장하기 위해서였다. 세계영혼은 물리적 실체에 활력을 불어넣음으로써, 그것들에 운동을 부여하는 역할을 한다. 그런데 그것은 조화로운 음정들로 분할되어 음악적 음계에 상응하는 구조를 갖게끔 주조되었기 때문에, 그 자체로 이성적 질서의 패러다임이 된다. 따라서 세계영혼은 단지 천체들의 운동을 야기하는 것만이 아니라, 그 운동들이 음악적으로 규정된 구조 안에서 조화를 이루도록 하는 이성적인 질서도 함께 전달하는 것이다. 그 결과 천체들의 운동은 세계영혼의 음악적 질서에 따라 하모니의 수학적 원리를 함축하고 있는 것으로 설명되는 것이다. 이처럼 “음악적 하모니에 의해 지배되는 우주”라는 피타고라스학파의 관념을 받아들임으로써, 플라톤은 ‘천구들의 음악’을 자연철학의 중심으로 끌어들였다. 그리고 이러한 플라톤-피타고라스적 전통이 17세기까지 이어져 내려오면서, 음악과 천문학의 형이상학적 토대를 구성했다.
-본문 64쪽, ‘피타고라스학파의 음악론과 우주론’ 중에서

ㆍ케플러의 음악이론과 천문학을 관통하고 있는 것은 신적 창조의 모델로서 기하학적 원형에 대한 신플라톤주의적인 믿음이었다. 그리고 그 형이상학적인 관념은 경험적 근거를 통해 뒷받침된다. 예를 들어, 다성음악의 순정률 체계는 한편으로는 귀의 판단에 의해 경험적으로 옹호되고, 다른 한편으로는 원에 내접하는 다각형들에 의해 형이상학적으로 정당화되는 것이다. 이는 천문학 연구에서도 그대로 이어지는데, 그는 음악적 하모니의 기하학적 원형이 동시에 천체 운동의 원형이라고 믿었고, 이를 천문학적 관측결과를 통해 입증하고자 했다. 케플러의 궁극적인
목적은 태양중심 천문학과 다성음악에 근거해서 천체들의 운동을 지배하는 하모니의 원리를 밝히는 것이었다. 비록 ‘천체 운동의 음악적 하모니’라는 그의 구상 자체는 이후 과학적 산물로 귀속되지 못했지만, 행성운동의 3번째 법칙인 ‘하모니법칙’이 이로부터 비롯되었다는 점에서, 그 과학사적 의미는 결코 무시할 수 없을 것이다.
-본문 268쪽, ‘케플러의 음악적 우주론’ 중에서

ㆍ뉴턴이 실증주의 과학자인가 아니면 신비주의 자연철학자인가 하는 것은 어쩌면 양자택일의 문제가 아닐 수 있다. 두 가지를 양립할 수 없는 것으로 간주하는 것은 오늘날의 기준에 의한 것일 뿐, 당시에는 그에 관한 명확한 기준이나 경계가 존재하지 않았기 때문이다. 그 시대의 지적 풍토에서, 세계에 대한 통합적 지식을 위해 광범위한 자료들을 활용하는 것은 자연철학의 정당한 과제였다. 그런 자연철학의 전통 속에서, 뉴턴이 음악적 하모니에 관한 유비들 속에 자연적 질서의 원리와 법칙들이 함축되어 있다고 생각한 것은 분명하다. 케플러가 ‘천구들의 음악’에 대한 신념 속에서 그것의 근대적 재구성이 자신의 타원궤도를 정당화한다고 생각한 것처럼, 뉴턴도 ‘천구들의 음악’을 비롯한 음악적 유비들이 보편적인 중력의 법칙을 뒷받침한다고 생각한 것이다.
-본문 381쪽, ‘뉴턴의 음악적 유비’ 중에서

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저자소개

원준식 [저] 신작알림 SMS신청
생년월일 -

서울대학교 물리학과를 졸업하고, 홍익대학교 대학원 미학과에서 석사 및 박사학위를 받았다. 현재 대전대학교 혜화리버럴아츠칼리지 교수로 재직하면서 강의와 연구를 하고 있다.
미학을 공부하면서 주로 관심을 가졌던 분야는 현대미학과 예술사회학이었다. 그러다 10여 년 전 ‘예술과 과학’의 관계에 새롭게 관심을 갖게 되면서, 지금까지 그에 관한 연구를 이어오고 있다. 이와 관련된 논문으로는 「근대 과학혁명과 음악의 합리화」, 「근대 과학혁명과 천구의 음악」, 「뉴턴의 통합적 자연관과 음악적 유비」, 「입체주의와 상대성이론」, 「과학의 미학적 차원」, 「라모의 과

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