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새로운 관점으로 읽는 과학의 역사

과학사는 특권계급이 있다는 생각에 반대한다. 과학사는 과학이 일상생활에서 필요한 물품과 활동에서 시작되어, 철학에 의해 명확하게 다듬어지고, 철학을 풍부하게 하며, 새로운 산업이 일어나도록 한 후, 그것이 다시 과학에 작용한다는 것을 보여준다. 과학사는 모든 계층의 지식인들과 모든 사회적 계급들이 인류 진보라는 대의 속에서 협력한다는 것을 보여준다.

과학사는 미래를 위해 과거를 학습하는 연속적인 과정의 이야기이며, 전기적인 자료이다. 과학사는 철학 연구에 독특한 접근법을 제공하고, 지식의 적용에 흥미를 갖도록 하며, 현재의 복잡한 문명을 이해하는 실마리를 제공해 우리들의 정신이 새로운 발견과 발명을 받아들일 수 있도록 이끈다.〈인문학으로 읽는 과학사 이야기〉는 과학에서 일반적인 원리, 공식 등이 탄생되기까지의 역사적인 맥락을 소개하며 전체 과학사의 흐름 속에서 인류가 이뤄낸 진보의 과정을 조망하고 있다.

학문은 서로 연결되어 있다.

“학문은 빈번히 그리고 대단히 적절하게 손에서 손으로 전달되는 횃불에 비유되곤 한다. 학문은 작성된 기호나 말을 통해 한 사람에게서 다른 사람에게 전달된다. 가장 위대한 천재일지라도 지식을 습득할 때 단순히 그 자신의 개인적인 관찰에만 의존한다면 문화는 거의 발달하지 못한다. 실제로, 빼어난 정신적인 능력은 다른 사람들의 생각을 흡수하는 능력을 포함하는 것이며, 가장 독창적인 사람들도 최대한 자유롭게 모방할 수 있는 사람이라고 말할 수 있다.”(본문 61쪽)

과학사학자들은 1950년 이전을 과학사의 선사시대라고 부른다. 각각의 과학 분야들이 협력과 교류 없이 독단적인 연구를 수행하던 시기라는 의미이다. 오랫동안 과학교육 방법을 연구해온 저자는 각각의 과학 분야들을 통합하여 단일한 지식체계를 갖춘 학문 분야로 발전시키기 위해, 과학사의 아버지로 불리는 조지 사튼과 함께 과학역사학회를 설립했다.
저자는 과학의 역사는 과학 사상의 흐름을 파악할 수 있게 해주며, 정확하게 이해해야만 하는 이론들의 목적과 필요성에 대한 실마리를 제공한다고 생각한다. 따라서 학교에서 과학을 배우는 과정은 역사적인 발전이라는 관점에서 가르쳐야 현대 교육의 두 가지 원칙들을 충족시킨다고 보았다. 즉, 과학이 교육 과정의 가장 중요한 위치를 차지해야 하며, 개인들은 과학의 진화 속에서 문명의 역사를 되풀이해 연습해야만 한다는 것이다.
저자는 이 책을 통해 자연세계를 이해하려는 인간의 노력이 한 시대의 문화를 구성하는 다양한 요소들과 밀접하게 얽혀 있다는 것을 보여준다.
코페르니쿠스는 태양이 우주의 중심이며 지구를 비롯한 여러 행성들이 태양 주위를 돌고 있다는 것을 고문서를 연구하며 알아냈다. 그러나 지구중심설을 진리로서 믿고 있던 당시의 종교를 거부할 수 없었던 그는 태양중심설이 담긴 자신의 저서를 죽는 순간까지 펼쳐보려 하지 않았다고 한다. 그의 이론은 이후의 수많은 학자들에 의해 근대 자연과학의 획기적인 전환을 가져오게 했다.
르네상스 시대의 최고의 화가, 레오나르도 다빈치는 원과 사각형으로 인체의 비례를 연구하여 〈인체비례도〉를 그렸다. 이것은 신 중심의 중세적 사상에서 벗어나 인간 중심의 사상, 즉 르네상스의 정신을 발현시킨 최고의 작품으로 손꼽힌다. 다빈치는 그의 시대로부터 이미 1500여 년 전의 로마의 건축가였던 비트루비우스의 ‘우주의 원리는 인간 안에 있기 때문에 아름다운 건축은 인체의 비례에 따라야 한다’는 견해에 동감했던 것이다.
비트루비우스는 그리스 시대의 과학적 이론이나 철학을 설명하는 것보다 실용적인 기술에 자신의 관심을 집중시켰기 때문에 로마의 실용적인 건축물들을 탄생시킬 수 있었다. 그것은 그리스 시대의 과학자 아르키메데스가 일상적으로 필요한 기술은 천박하며 저속하다고 생각했던 견해에 공감하지 않았기 때문이었다.
〈인문학으로 읽는 과학사 이야기〉는 과학에서 일반적인 원리, 공식 등이 탄생되기까지의 역사적인 맥락을 소개하면서 전체 과학사의 흐름 속에서 인류가 이뤄낸 진보의 과정을 조망하려 한다. 즉 어느 시대에서든 혼자, 우연히 이루어낸 하늘에서 뚝 떨어진 과학은 없다는 것을 실증적으로 보여주고 있다.

과학자의 생애를 통한 과학과 사상의 이해

이 책은 과학의 각 분야를 시대별로 정리해놓았다. 인류의 탄생과 더불어 시작된 인간의 근원적인 물음에 해답을 찾기 위해 발달해온 과학의 흐름을 시대적 특징과 연관하여 이해할 수 있도록 풀어 놓았다. 바빌로니아 시대의 60진법, 피타고라스의 수학적 원리에서부터 아랍에서 서유럽으로 전해진 수학, 과학, 천문학 그리고 코페르니쿠스, 갈릴레오, 케플러에서부터 근대 과학의 초석을 놓은 뉴턴, 베이컨, 돌턴, 랭글리에 이르기까지 총 20장에 걸쳐 과학자의 일생을 중심으로 소개하고 있다.
지질학, 광물학, 생물학을 비롯하여 주로 철학자로 알려져 있는 베이컨, 데카르트, 칸트의 자연과학에 대한 열정과 연구들도 아주 흥미롭게 소개하고 있다. 풍부하고 다양한 사료를 바탕으로 과학자들이 어떻게 자신들만의 연구, 관찰을 다른 사람들과의 유기적인 관계를 통해 과학적 업적으로 만들어낼 수 있었는지를 추적하고 있다.
파스퇴르는 제혁업자의 아들이었으며, 프레스틀리는 의복제조자, 돌턴은 직공의 아들, 램버트는 재단사의 아들, 칸트는 마구제작자의 아들, 와트는 배 만드는 사람, 줄은 양조업자의 아들이었음을 나열하면서 과학의 역사에는 특권 계급이 없으며, 과학의 역사는 모든 계층의 지식인들과 모든 사회계급들이 인류의 진보라는 대의 속에서 협력하는 과정이라는 것을 보여준다.

서문 5

Chapter 01
과학과 실용적인 필요: 이집트와 바빌로니아

고대 과학은 실용성에서 시작되었다 15│별을 관찰하고, 땅을 측량하다 17
고대 이집트의 의학과 실용적인 학문 20
고대 바빌로니아 천문학과 의학 23

Chapter 02
추상적인 생각의 영향: 그리스와 아리스토텔레스

기하학과 천문학에서 출발한 그리스 철학 29│기하학에 왕도는 없다 34
과학은 관찰과 성찰 37│아리스토텔레스의 지구와 그리스 과학자들 42

Chapter 03
현실 적용에 종속된 과학 이론: 로마와 비트루비우스

로마의 과학은 이론과 실천 47│세계를 정복한 로마의 과학 기술 52
실용적인 것만이 중요하다 55

Chapter 04
과학의 연속성: 중세의 교회와 아랍

과학은 서로 연결되어 있다 61│천동설과 내세를 믿다 63
아랍으로 전해진 그리스 과학과 철학 67│신학과 지동설 73

Chapter 05
과학의 분류: 프랜시스 베이컨

백과사전의 편찬 79│지혜에 대한 사랑은 인생의 기쁨이다 82

Chapter 06
과학적 방법: 길버트, 갈릴레오, 하비, 데카르트

실험으로 증명하다 89│갈릴레오와 피사의 사탑 93
하비의 생체 해부 96│열의 본질은 운동이다 98
데카트트, 증명된 것만을 확신한다 100

Chapter 07
측정법으로서의 과학: 티코 브라헤, 켈러, 보일

측정, 과학적 사고의 시작 103│티코, 하늘을 측정하다 105
망원경과 현미경의 역사 109│온도계와 기압계 그리고 공기의 무게 113
보일의 법칙 115

Chapter 08
과학의 협동: 영국왕립학회

과학교육의 개혁을 이끌다 119│과학의 보급을 위한 노력 123
모여 있을 때 더 높은 경지에 이른다 126
뉴턴의 프린키피아가 이끌어낸 것들 129

Chapter 09
과학 그리고 자유를 위한 투쟁: 벤자민 프랭클린

지식을 전파하여 자유의 씨앗을 뿌리다 133│과학과 민주주의, 그리고 인권 140
번개가 전기를 방전한다 143

Chapter 10
과학의 상호작용: 베르너, 허턴, 블랙, 홀, 스미스

지질학, 논쟁으로 시작된 새로운 과학 149
지구과학은 철학으로 완성된다 152│실험 지질학의 창시자 159
지질지도의 완성 160

Chapter 11
과학과 종교: 칸트, 램버트, 라플라스, 윌리엄 허셜

천체이론과 종교 163│우연히 만들어지는 것은 없다 166
우주는 창조자의 완벽한 작품 170
허셜이 발견한 성운과 성단 173

Chapter 12
법칙의 지배: 존 돌턴, 줄

산소의 발견 177│돌턴의 원자이론 179 │화학원소와 화합물 180
법칙의 활용 188

Chapter 13
전기화학의 창시자: 험프리 데이비

열아홉 살 청년 과학자 193│열정적인 과학 강연자 198
전기분해와 화학의 대중화 201

Chapter 14
과학적 예언: 해왕성의 발견

천왕성 너머에 있는 미지의 행성 207
새로운 행성의 위치를 계산하다 212
애덤스와 르 베리에의 업적 216

Chapter 15
과학과 여행: 다윈의 비글호 항해

탐사 여행에서 밝혀진 진리 219│ 비글호와 종의 기원 223
생존의 조건을 낱낱이 기록하다 227
갈라파고스 군도 230│진화, 자연선택의 과정 234

Chapter 16
과학과 전쟁: 파스퇴르, 리스터

파스퇴르의 와인 찌꺼기 237│발효과학과 미생물 241│전쟁과 과학자들 246
파스퇴르의 예방접종 249│파스퇴르 연구소 252

Chapter 17
과학과 발명: 랭글리의 비행기

날아다니는 기계와 활공역학 255│시험비행에 성공하다 259
마침내 하늘을 정복하다 264

Chapter 18
과학적 가설들: 방사능 물질

베크렐의 가설 269│퀴리부인과 방사능 가설 271
방사성물질의 목록 273
가설이 없다면 실험도 없다 277

Chapter 19
과학적 상상력

인간의 정신을 연구하다 281│정신과학과 심리학 283
과학과 예술의 차이와 공통점 287
상상력과 연상작용 289

Chapter 20
과학과 민주주의 문화

루소와 플라톤의 교육론 293│ 과학과 민주주의 297
니체가 생각하는 과학자 299
과학은 계급과 특권을 부정한다 302

사원들이 천문대의 역할을 했던 바빌로니아처럼 이집트의 천문학도 종교와 밀접한 관련이 있었다. 이러한 사실들은 천문학이 사람들의 실용적인 필요와 관계가 있기 때문에 발달하게 되었다는 견해를 확인시켜 준다.(18쪽)

플라톤은 수학자이며 천문학자였으며, 아리스토텔레스는 최초의 그리고 가장 뛰어난 생물학자였다. 그의 책들은 동물의 역사, 동물의 신체 기관들, 동물의 이동, 동물의 생식, 호흡, 삶과 죽음, 생명의 길고 짧음, 청년기와 노년기 등을 다루고 있다.(40쪽)

코페르니쿠스의 사망 이후의 세기에 두 명의 위대한 과학자인 베이컨과 데카르트는 모든 학문은 한 그루의 나무이며, 각각의 과학은 가지라고 비유했다. 그들은 모든 학문을 하나의 살아 있는 유기체로서 서로 연결되어 있거나 연속성이 있으며 성장 가능성이 있는 것으로 생각했다.(79쪽)

영국왕립학회는 다양한 직업들에 대한 배타적인 태도가 없었다. 학술회가 가끔씩 그렇게 불렸던 것처럼 진정한 동료의식의 정신이 그레셤대학에 널리 퍼져 있었다. 의료계, 대학, 교회, 법원, 군대, 해군, 상업, 농업 그리고 그밖의 산업계가 그곳에서 대표되었다.
사회적인 칸막이는 무너졌으며 수년간에 걸친 정치적, 종교적 다툼에서 벗어난 회원들은 서로 도우며 보편적인 번영을 위해 과학의 발전에 합류했다.(127쪽)

칸트와 그와 관련된 사람들의 철학이 당시의 과학에 커다란 영향을 받았다는 것을 보여주는 것은 그리 어렵지 않다. 실제로 젊은 시절의 칸트는 보다 엄격한 의미에서 철학자라기 보다 과학자였다. 그가 31세에 집필한 〈일반 자연사와 천체 이론〉은 과학에서 철학으로 옮겨간 그의 행적을 파악할 수 있게 해 주며 특히 천체의 기원에 대한 그의 이론이 그의 종교적인 관념에 끼친 영향을 발견할 수 있다.(164쪽)

도덕적인 통찰력 또는 영적인 깨달음처럼 과학적인 착상은 그것을 찾기 위해 노력해왔던 사람들에게 다가온다. 문은 우리가 두드리기를 멈춘 후에 열릴 수도 있으며 또는 우리가 전령을 보냈다는 것을 잊고 있을 때 답신이 올 수도 있다. 하지만 발견은 오직 의식적인 작업 이후에만 찾아온다. 과학의 역사 전체는 영감이 작업자에게 찾아오며 새로운 착상은 오래된 생각에서부터 발전한다는 것을 보여 준다.(291쪽)