과학이라는 발명

★★★ 2016년 컨딜 역사상 우수상 수상

★★★ 〈네이처〉 2015년 올해의 책

★★★ 〈파이낸셜타임스〉 2015년 최고의 과학책

★★★ 〈세계경제포럼〉 2015년 과학기술 분야 최고의 책

★★★ 〈커커스 리뷰〉 2015년 최고의 과학책

★★★ 〈이브닝 스탠다드〉 2016년 올해의 책

★★★ 〈타임스 리터러리 서플먼트〉 2016년 올해의 책

★★★ 〈타임스 고등교육〉 2015년 올해의 책

★★★ 〈NBC〉 2015년 주목할 과학책



우리가 과학이라고 부르는 것은 언제, 어떻게 생겨났는가

과학이 지닌 독보적인 진보의 힘은 어디서 비롯되는가

과학사의 오랜 난제를 독창적이고 혁신적인 방법으로 풀어낸 문제작

우리는 과학의 세계에 살고 있다. 언제부터, 어떻게 그렇게 된 것일까? 이 책은 근대 과학을 탄생시킨 엄청난 지적, 문화적 혁명인 과학혁명에 관해 이야기한다. 그런데 ‘과학혁명’은 실제로 일어났던 사건일까? 지난 수십 년 동안 과학사학자들은 바로 이 17세기 과학혁명의 신화를 해체하기 위해 노력해왔다고 해도 과언이 아니다. 다시 말해 고대로부터 ‘과학’적인 활동이 존재해왔으며 ‘혁명’도 없었다는 것이다. 역사학자 데이비드 우튼은 《과학이라는 발명》을 통해 이런 연속적, 상대주의적 견해는 기본적으로 잘못된 개념과 오해의 결과라며 주류 과학사의 정설이라고 할 수 있는 ‘과학혁명 같은 것은 없었다’, ‘과학혁명은 점진적으로 일어났다’는 논지를 정면으로 반박한다.

저자에 따르면 오늘날 우리가 그 그림자 속에서 살고 있는 근대 과학은 튀코 브라헤가 신성을 관찰했던 1572년과 뉴턴이 《광학》을 출간했던 1704년 사이에 ‘발명’되었다. 1572년 관측된 ‘튀코의 신성’은 우주는 불변하며, 달 아래의 세계와 달 너머의 세계로 구성되어 각기 다른 운동 법칙이 적용된다는 아리스토텔레스의 우주관을 깨뜨리기 시작했고, 뉴턴이 《광학》을 출간했던 1704년 즈음에는 이미 자연 세계의 연구는 사실, 실험, 증거, 이론, 법칙에 관한 것이라는 ‘과학적’ 생각이 확립되어 현재까지 크게 변하지 않았다는 것이다. 저자는 방대한 문헌을 철저하게 조사하여 1572년과 1704년 사이에 어떤 일이 일어났는지를 살펴볼 뿐 아니라, 1572년 이전의 세계를 되돌아보고 1704년 이후의 세계를 내다보며 다소 도발적이기까지 한 이 주장을 설득력 있게 입증한다. 우리가 지금 ‘과학’이라고 부르는 것과 과학의 언어들이 언제, 어떻게 생겨났는지 읽다 보면 과학이 무엇인지, 왜 가장 신뢰하는 직업 1위가 전 세계적으로 과학자인지, 과학이 지닌 독보적인 진보의 힘은 어디서 비롯되는지 이해하게 될 것이다.



과학하는 사람에게 가장 필요한 것은 그 역사다!

과학사 연구에서 과소평가된 지적 도구들

저자는 이 책에서 서양과학의 기원과 17세기 과학혁명, 산업혁명 등의 관계를 명쾌하게 설명하면서 물리학, 천문학, 의학, 생물학을 포함한 과학의 발전을 철학, 예술, 인문학, 산업기술의 맥락에서 폭넓게 조망한다. 과학 혹은 근대성의 탄생이라는 주제를 다루는 책은 많지만 이 책은 그 변화를 가능하게 한 지적 도구, ‘언어’에 집중한다는 점에서 독창적이다. 이 책을 관통하는 기본 전제가 바로, ‘개념의 혁명은 언어의 혁명을 요구한다’는 사실이다. 우리가 지금 당연하게 받아들이고 사용하는 ‘과학’과 ‘과학자’라는 말은 물론이거니와 ‘사실’, ‘가설’, ‘이론’, ‘실험’, ‘법칙’ 등 과학의 언어들은 시대와 문화를 초월해 존재해왔던 것이 아니라 과학혁명의 시기에 정립된 것이다. 이런 언어학적 변화는 사람들이 무엇을 생각할 수 있는가, 세계를 어떻게 개념화했는가에 관한 변화를 의미하기 때문에 과학혁명에 관한 논쟁에서 아주 중요한 단서가 된다.

새로운 과학은 흔히 갈릴레이의 망원경, 보일의 공기펌프, 뉴턴의 프리즘 같은 새로운 실험 장치, 물리적 도구로부터 온다고 생각하기 쉽다. 그래서 과학사 연구에서 새로운 물리적 도구와 기술의 중요성은 과대평가되고, ‘사실(Fact)’, ‘실험(Experiment)’, ‘가설(Hypothesis)’, ‘이론(Theory)’, ‘자연법칙(Laws of nature)’, ‘확률(Probability)’, '증거(Evidence)‘ 같은 개념의 새로움과 중요성은 과소평가되는 경향이 있다. 이런 도구는 얼핏 보면 그저 낱말에 불과하지만 근본적으로 새로운 사고방식을 압축하고 있다. 대수학, 미적분 등 수학자들의 지적 도구와 달리 이것들은 우연적이고, 틀리기 쉽고, 불완전하다. 하지만 이상하게도 이런 지적 도구들이 신뢰할 만하고 견고한 지식을 가능하게 한다. 톱과 망치, 망원경 같은 물리적 도구들이 세계를 변화시키고 우리의 감각을 확장시키듯, 이 지적 도구들은 ‘지식’의 특성을, 정신의 능력을 변화시켰다. 언젠가 우리 지식의 일부가 에테르, 플로지스톤처럼 쓸모없는 것으로 판명될지도 모르지만, 그때도 과학자들은 여전히 ‘사실’과 ‘이론’, ‘실험’과 ‘가설’에 관해 논의할 것이다. 다시 말해 이 지적 도구들은 과학이 작동하는 기본적인 틀을 구성하고 있다.



*발견

“콜럼버스는 (…) 새로운 땅을 발견하고는 자신이 한 일을 묘사할 말을 찾지 못했다. 정규 교육을 받지 못했던 콜럼버스는 어린 시절의 제노바 사투리를 보완하기 위해서 몇몇 언어, 이탈리아어, 포르투갈어, 카스티야어, 라틴어를 습득했다. 그러나 오직 포르투갈어에만 ‘발견(descobrir)’이라는 말이 있었고(…). 그는 발견이라는 생각에 끌릴 수 없었다. 왜냐하면 자신의 항해를 설명하는 데 포르투갈어가 아닌 스페인어와 라틴어를 썼기 때문이다. 가장 근접한 라틴어는 동사 ‘invenio(찾아내다)’, ‘reperio(얻다)’, ‘exploro(탐험하다)’와 거기서 파생된 명사 inventum, repertum, exploratum이었다. 콜럼버스는 그의 신세계 발견을 공표하는 데 invenio를 사용했다. 요하네스 스트라다누스는 새로운 발견을 보여주는 그의 책 제목에 reperio를 사용했다(1591년경). 갈릴레이는 목성의 위성을 발견하고 공표할 때 exploro를 사용했다(1610). 근대적인 번역에서 이 단어들 모두는 흔히 ‘발견’으로 나타나지만, 이것은 1492년에 ‘발견’이라는 단어가 정립된 개념이 아니었다는 사실을 모호하게 한다. 100년 이상 지난 후에도, 갈릴레이는 라틴어로 자신의 발견을 전하기 위해, 여전히 ‘나 이전의 어떤 천문학자에게도 알려지지 않았던’ 같은 복잡한 문구를 사용할 필요가 있었다.” _88~89쪽



*사실

“사실이란 무엇인가? 당연하게도 철학자들은 의견이 일치하지 않는다. 나의 주제는 철학자들이 흄학파의 사실들이라고 부르는 것이다. 흄에 따르면 ‘인간의 이성과 탐구의 대상은 두 종류로 나누어진다. 그것은 관념들의 관계들(relations of ideas)과 사실의 문제들(matters of fact)이다. 첫 번째 종류에는 기하학, 대수학, 산술 등이 있다. 이것들은 사고의 작용으로 발견 가능하다. 인간 이성의 두 번째 대상인 사실의 문제들은 같은 방식으로는 확인되지 않으며 그 진실에 대한 우리의 증거도, 그것이 아무리 크더라도 전자와 같은 성질의 것이 아니다.’ 관념들의 관계들은 2+2=4 혹은 ‘모든 독신자들은 결혼하지 않았다’ 같은 정의상 혹은 필연적으로 참인 문제들을 다룬다. 사실의 문제들은 우연히 그렇게 된 사실(그렇게 되지 않을 수도 있었던 사실, 예컨대 ‘지구는 달이 하나이다’ 혹은 ‘나는 1월에 태어났다’ 같은 사실)을 다룬다. 관념의 관계는 순전히 논리적이다. 반면 사실들의 문제(우연히 일어난 사건에 대한 우리의 지식)는 증거, 증언, 경험, 기록에 의존한다.” _345~346쪽



*법칙

“영어는 과학적 법칙을 지칭하는 데 ‘자연법(natural law)’이 아니라 ‘자연법칙(law of nature)’이라는 용어를 사용하는 데카르트를 따랐다. 이는 특이한 효과를 가져왔는데, ‘law of nature’는 영어에서 도덕법을 뜻하는 가장 흔한 용어였기 때문이다. 양자를 위해 같은 용어를 사용하는 것은 불필요하게 혼란을 일으키는 일이었기에, 시간이 지나면서 도덕철학자, 정치철학자, 신학자들은 ‘law of nature’라는 용어를 거의 포기하여 과학자들에게 이양했고, 프랑스, 독일, 이탈리아와 같은 노선을 취해 ‘natural law’로 전환했다. 이는 프랑스어가 영어에 영향을 미친, 그리고 과학자들이 처음으로 신학자들의 언어를 결정한 눈에 띄는 사례이다. 그 결과 우리 현대인들에게 자연법칙은 과학적 법칙이고 자연법은 도덕법이다. 이러한 점에서 우리는 모두 데카르트주의자다.” _505~506쪽



과학혁명은 실재했는가에 대한 완벽한 대답

17세기 과학혁명이 있기 전까지 ‘과학’은 없었다!

이 책은 서론과 결론을 포함하여 6개의 부로 구성되어 있다. 각 부에서 다루는 주제와 논지를 살펴보면 다음과 같다.



서론은 이 책의 토대이다. 이 책이 무엇에 관한 것인지,(1장 근대적 지성) ‘과학혁명’이라는 개념이 어디에서 유래했고, 왜 어떤 이들은 ‘과학혁명 같은 것은 없었다’고 생각하는지, 그런 생각이 틀렸다는 것을 입증하기 위해서는 어떤 것들이 규명되어야 하는지를 다룬다.(2장 과학혁명이라는 관념)



1부 ‘하늘과 땅’은 우주를 바라보는 방식을 크게 바꾼 역사적 사건, 1492년 콜럼버스의 신대륙 발견이 불러온 지적 변화들을 추적한다. 콜럼버스가 신대륙 아메리카를 발견하기 전까지는 새로운 사실에 대한 ‘발견discovery'이라는 개념이 존재하지 않았으며,(3장 발견의 발명) 신대륙의 발견으로 지구에서 정반대인 두 지점인 대척점은 존재할 수 없다는 통념도 깨지면서 지구가 무엇으로 구성되어 있는지에 대한 이해가 급격하게 달라지기 시작한다.(4장 행성 지구) 과학혁명 전에는 아리스토텔레스가 자연에 대한 권위자였으며 철학자들은 무엇보다도 고대의 잃어버린 문화를 회복하기 위해 애썼다. 새로운 지식으로 보이는 것은 제자리에 있지 않은 옛 지식일 뿐이었다. 그러나 과학혁명 이후에는 새로운 지식은 가능하다는 생각이 자명해졌다.



2부 ‘보는 것이 믿는 것이다’는 15세기 초에 시작하여 18세기까지 이어지는 보기sight와 관련된 변화들을 다룬다. 저자는 원근법 회화의 발명이 천문학에 미친 영향을 보여주며, 동일한 수학적 원리들이 새로운 과학의 특징이라고 할 수 있는 정확성에 대한 추구로 이어지는 과정을 따라간다.(5장 세계의 수학화) 또한 망원경과 현미경이 사람들의 규모 감각에 미친 영향을 살펴본다. 망원경이 열어놓은 광대한 공간에서 인간은 자신의 하찮음을 인식하게 되었고, 현미경이 드러낸 미세한 세계에서 벼룩 안에 또 벼룩이 있다는 식으로 끝도 없이 상상하는 일이 다반사가 되었다.(6장 걸리버의 세계)



3부 ‘지식 만들기’에 포함된 장들은 이 책의 중심으로, 모두 ‘과학의 언어’에 관한 것이다. 사실(7장), 실험(8장), 법칙(9장), 가설과 이론(10장), 증거와 판단(11장) 등 과학적 질문에 대해 사고할 때 우리가 사용하는 언어는 거의 전적으로 17세기에 확립되었다. 저자는 방대한 문헌 연구를 통해 이 말들이 어떤 맥락에서 어떤 의미로 사용되어왔는지 살펴보고, 우리가 지금 사용하는 근대적인 의미는 어디서 비롯된 것인지 추적해낸다. 예를 들어 ‘가설’과 ‘이론’은 천문학에서, ‘사실’과 ‘증거’는 법률에서 비롯된 용어이다. 이 말들은 과학 분야에서 일어나고 있던 혁명을 반영했고, 또 그 혁명을 가능하게 만들기도 했다.



4부 ‘근대의 탄생’은 과학혁명의 결과들이다. 저자는 과학혁명과 산업혁명의 관계를 살펴보며 산업혁명은 흔히 알려진 18세기 후반보다 더 일찍 시작되었으며 과학혁명에 가깝다고 주장한다. 새로운 과학으로 탄생한 최초의 실용적이고 위대한 성취가 바로 1712년에 등장한 토머스 뉴커먼의 증기기관이다.(12장 기계, 14장 지식은 힘이다) 또한 과학혁명의 결과 마녀, 유령 같은 초자연적 현상, 종교적 미신이 쇠퇴한 과정도 살펴본다. 우리의 상식과는 다르게, 그 과정은 결코 단순하지 않았다. 새로운 과학의 선봉에 섰던 로버트 보일 등 왕립학회의 주요 인물들은 과학을 무신론을 막는 보루로 생각했으며, 창조주 신에 대한 믿음이 없었다면 뉴턴주의는 불가능했을 것이다.(13장 세계의 탈마법화)



결론 ‘과학의 발명’은 과학의 역사서술방법론과 철학을 다룬다. 상대주의와 포스트모더니즘의 핵심 논증을 살펴보고 이를 논박하며, 과학의 역사는 진보의 역사일 수밖에 없음을 논증한다.(15장 자연에 반항하여, 16장 이 포스트모던 시대) 끝으로 몽테뉴의 회의론을 살펴보고 과연 우리가 그보다 더 많이 안다고 주장할 수 있는지 물어보는 것으로 책을 마친다.(17장 나는 무엇을 아는가?)