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한 명의 유명 과학자(아널드 R. 브로디)와 한 명의 변호자이자 작가(데이비드 E. 브로디) (둘은 형제다!)가 함께 쓴 이 책은 아주 클래식하게 인류사에 가장 중요한 일곱 개의 과학적 업적을 소개하고 있다. 재치 있는 문장도 없고, 재미 있는 에피소드도 거의 소개하지 않는다. 우직하게 이 위대한 과학에 대해 알려주고 있을 뿐이다. 특별하지 않으면서도, 바로 그게 이 책을 특별하게 만드는 것이 아닌가 싶을 정도로.

형제가 뽑은 인류사의 위대한 과학 일곱 가지는 다음과 같다.

- 만유인력 법칙, 원자 구조의 발견, 상대성 이론, 빅뱅 이론, 진화론, 세포와 유전 법칙, DNA 구조.

사실 여기에도 큰 이견이 있을 수 없다. 다른 이들이 선정한다 해도 여기서 한두 가지가 들어가고 나오고 할 정도일 것이다. 누구라도 인정할 만한 과학적 업적이고, 또 그만큼 인류사에 결정적인 영향을 미친, 아니 미치고 있는 발견들이다.

고지식한 강의와 같은 이 책을 읽으면서 대학 시절의 과학사 강의도 떠올렸고, 그 동안 읽어온 적지 않은 과학사 관련 책들도 떠올렸다. 그래서 이 책을 통해서만 알 수 있는, 그런 과학사적 내용은 그리 많지 않다. 그런데, 이 책은 몇 가지 분명한 기조를 가지고 있고, 그것 때문에 이 책을 읽는 것이 필요하다고 여긴다.

그 중 한 가지는 위대한 과학적 발견이 누적적인 것도 아니지만, 앞선 과학자들의 업적을 딛고 이뤄지는 것이라는 것에 대한 강조다. 이것은 브로디 형제가 강조하는 것이기도 하지만, 여기의 위대한 과학적 발견의 주인공들 역시 인식하고 밝혔던 내용이라는 게 중요하다. 많은 사람들이 알고 있듯이 뉴턴이 그런 말을 했으며, 마리 퀴리도, 아인슈타인도 그랬다. 그런 과학적 발견의 메커니즘에 대한 이해는 책 말미에 ‘과학 업적의 6단계’라는 도식화로 이어지는데, 이는 과학자 사회의 고민이다. 이제는 뉴턴이나 아인슈타인과 같은 누구나 아는 슈퍼스타 과학자가 나올 수 없는 조건에서 과학적 업적이 어떻게 인정받을 수 있느냐에 대한 고민인 것이다. 이런 상황에서 한 사람, 한 사람의 과학자들이 자기 영역에서 성실하게 과학적 활동을 하는 것의 중요성을 강조할 수 밖에 없다.

또 한 가지는 과학적 태도에 대한 경외심이다. 이는 근대 갈릴레오에 대한 재판과 관련해서도 피력되지만, 가장 결정적으로는 진화론에 대한 공격에 대해 나오는 반응이다. 과학과 과학적 태도를 부정하고, 과학과 신앙을 구분하지 못하는 태도에 대해 저자들은 불편해할 뿐만 아니라, 강력하게 경고를 하고 있다. 그런 태도로는 지식이라는 우리의 운명을 거부할 뿐만 아니라, 새로운 질문을 하지도 못하고, 따라서 그에 대한 답도 찾을 수 없을 것이다.

이 일곱 가지(사실 그에 딸린 곁가지 발견들을 합하면 훨씬 많다) 과학적 발견에 대한 공부가 필요한 이유는 바로 그런 과학에 대한 경외가 우리 삶과 우리 미래에 중요하기 때문일 것이다.

그런데, 한 가지 짚고 넘어가지 않으면 안 될 게 있다. 2018년 대한민국의 상황이다. 향후 수능에서 수학 과목에서는 기하가 빠지고, 과학 탐구에서는 ‘과학 2’가 빠진다고 한다(과학 2라는 것은 물리 2, 화학 2, 생명과학 2, 지구과학 2라는, 이른바 심화과목이다). 세계가 어떻게 변해가고 있는지 문을 닫아걸거나, 애써 외면하는 꼴이다. 누군가는 고등학교 때 배운 수학과 과학이 평생 써먹지 못하는 것이라고, 대학 때 가서 배우면 되는 것을 굳이 고등학교 때 애써 배울 필요 없다고도 한다. 그런데, 잘 생각해보자. 수학과 과학을 직업의 기본으로 삼는 이들이야 말할 것도 없고, 수학이나 과학을 직업적 용도로 이용하지 않는 이들이 평생 가져가는 수학과 과학적 지식의 대부분이 어디서 오는지를. 우리 사회의 합리적 사고의 바탕과 과학적 방법론의 기본이 어디서 오는지를. 다른 것은 모르겠고, 내가 관계가 있는 생명과학이라는 과목에서 ＜생명과학2＞에서 배우는 것은 세포의 구조를 배운다. 모든 생명체가 사용하는 에너지인 ATP를 만들어내는 방법을 배운다. 지구상 모든 에너지의 원천이 되는 광합성의 원리를 배운다. DNA를 비롯한 유전물질에 대해서 배우고, 생명공학의 기본을 배운다. 분류의 원리를 배우고, 실제를 맛보기를 하며, 진화를 배운다. 이게 하찮은 것일까?

인류사를 바꾼 과학적 업적으로 7가지만 꼽으라면 무엇을 고를 수 있을까요? 이 책은 그 질문에 대한 대답을 대단히 상세하고 쉬우면서도 그 업적이 이루어지는 과정과 핵심 이론을 잘 전달해 주고 있어요.

이 책은 총 8개의 장으로 나누어져 있는데 마지막 8장의 ‘앞으로 과학은 어떻게 역사를 움직일 것인가’를 제외하면 각 장이 각 과학적 업적들로 채워져 있어요. 첫 번째는 중세에서 근대로 나아갈 수 있었던 원동력이라고 불리는 ‘만유인력 법칙’이에요. 떨어지는 사과로 유명한 뉴튼에 의해 발견된 이 법칙은 17세기 과학 혁명의 시작을 알리는 신호탄이었죠. 저자는 질량을 가지고 있는 물체 사이에는 서로 끌어당기는 힘이 존재한다는 이 법칙으로 과학 혁명이 완성되고 근대적 세계관이 시작되었다고 해요.

두 번째는 우리가 화학시간에 암기하느라 힘들었던 원소기호와 그 원소를 구성하는 원자핵과 전자의 이 원자구조는 행성계의 구조와 유사한 것으로 톰슨을 거쳐 영국의 어니스트 러더퍼드가 처음 제안하였어요. 전자와 원자핵의 발견을 통하여 원자의 내부구조가 밝혀짐에 따라 물질의 내부구조에 대한 새로운 이해가 이루어지고 핵화학과 핵물리학이라는 분야가 탄생하였으며, 핵변환이 활발하게 시도되죠.

세 번째는 아인슈타인의 발견으로 유명한 상대성 원리로 뉴튼의 근대적이고 절대적인 세계관을 넘어선 모든 것이 상대적이라는 세계관을 제시하였어요. 심지어 시간조차도 상대적이라는 결론은 당시 충격적으로 받아들여졌다고 해요. 네 번째는 허블이 발견한 우주 팽창으로 촉발된 빅뱅이론입니다. 그러면 빅뱅은 왜 있었는지 빅뱅이전이라는 것이 가능한지 등은 우리의 사고의 이해를 넘는 것으로 아직도 논란이 되고 있어요. 다섯 번째는 빅뱅만큼이나 뜨거운 감자였던 진화론이에요. 이는 우리 인류도 과거에 단세포에서 진화한 존재라는 결론으로 이어지면서 하나님이 자신의 모습을 본 따 인류를 만들었다는 종교계에서 반발이 아직도 있네요.

여섯 번째는 진화론과는 이어지는 세포 연구와 유전 법칙이에요. 부모의 형질이 자손에게 전해지는 유전 현상에 관한 법칙으로서, 멘델의 유전 법칙으로 유명해요. 이러한 유전법칙의 근원은 마지막 일곱 번째 과학적 업적으로 선정된 DNA 즉 유전자의 발견으로 그 완전한 원리가 알려지게 됩니다. 이제는 유전법칙을 넘어서 유전자변형이나 유전자치료 그리고 인간게놈프로젝트에 이르기까지 과거에 상상하기도 힘들었던 일들이 현실이 되고 있어요.

어려운 과학에 대해 이해도를 높여주고 과학사를 요약해서 잘 전달해주는 책이네요. 특히 도표와 그림 그리고 사진 등을 적절히 활용하여 어려운 이론들을 정말 쉽게 잘 설명해 주고 있어요. 그래서 가독성이 정말 좋아서 두꺼운 책이지만 금방 읽어 내려 갈 수 있었어요. 이 책은 무엇보다 온 가족 누구나 두고두고 읽어 볼만한 좋은 교양 과학서라 생각해 일독을 권해요.

이 책은 타이틀 그대로 인류의 역사를 바꾸어 놓은 과학의 역사에 대해 다루고 있다. 추천사에 나온대로 르네상스 시대부터 약 500년간 혁명적인 과학적 발견 7가지로 분류하고 있다.

1. 만유인력의 법칙
과학사를 다룬 다른 책들과 마찬가지로 과학의 역사에서 아이작 뉴턴의 이름이 책의 전반부에 위치할 수 밖에 없다. 뉴턴의 이름은 만유인력의 법칙과 동일 하게 다루어 지지만, 이 위대한 인물을 단순히 만유인력의 발견자로만 표시 할 수 없을 정도로 복잡한 인물이다. 수학에서는 라이프니쯔와 함께 미적분을 발견했고, 반사망원경과 제작과 함께 광학분야에서도 위대한 업적을 남겼다. 이중 하나만으로도 대단한 업적인데, 뉴턴의 전기를 보면 평생 과학(수학포함)만 연구에 몰두한 것이아니라는게 미스터리다. 이 특이한 인물은 과학분야가 아닌 화학, 연금술, 신학분야 방대한 연구를 남겼다. 오히려 케인즈는뉴턴을 최후의 마술사라는 표현을 했을까? 이 책에서 다루는 과학의 위대한 성과는 뉴턴이 명언이 그대로 적용된다."내가 멀리볼수 있다면 거인들의 어깨위에 서있기 때문이다" 과학사를 통틀어 뉴턴이 가장 큰 거인에 해당하는 인물임에 틀림없다.

2. 원자구조
이 책의 두번째 챕터는 원자구조 이다. 이번 챕터는 아인슈타인이나 다윈처럼 홀로 성과를 집대성한것이아니라 오랜 시간에 걸쳐 여러 뛰어난 과학자들이 쌓여진 업적으로 이루어져 있다. 이번 챕터의 마지막 장은 히로시마와 나가사키의 원자폭탄 투하로 끝난다. 막대한 사상자를 내고 2차 세계대전이 종결된 사건으로, 아이러니 하게도 새로운 시대를 알리는 날이 되기도 했다. 개인적으로는 이번 챕터에 원자구조를 넣은 대신, 20세기 상대성이론관 물리학 최대의 성과인 양자역학을 넣는 것이 더 어울리지 않는가 생각된다. 아쉽게도 이 책에서는 양자역학의 성과나 하이젠베르크의 이름이 언급되지 않는다.

3. 상대성이론
물리학 분야에서 뉴턴과 유일하게 비교할 수 인물은 아인슈타인 뿐이다. 그는 시공간에 대한 인류의 시각을 완전히 바꾸어 놓은 혁명가라 할만하다. 특수상대성 이론은 시공이 결코 절대적이지 않음을 증명했다, 또한 특수상대성이론 이후 10년이 지나 그의 최대 업적인 일반상대성 이론을 발표한다. 아인슈타인의 이름은 너무나 유명하지만, 그의 이론은 일반인이 쉽게 이해하기에는 진입장벽이 매우 높다. 아인슈타인의 야심은 이것으로 끝나지 않아 모든 물리학을 통합하는 대통일이론의 완성에 도전한다. 통일이론에 도전한 사람이 아인슈탕인 만은 아니다. 베르너 하이젠베르크, 슈레딩거 등이 도전했으나 모두 실패했다. 흔히 통일이론으로 불리지만, 21세기에도  그런 이론은 완성되지 않았다. 아인슈타인을 이을만한 걸출한 인물이 나올지는 모르겠으나, 물리학 분야에서 나오기 어렵다는 것이 나의 생각이다. 그러나 이것도 나의 예측일 뿐,  예상을 뛰어넘는 인물이 언제 출현할지는 모를 일이다.

4. 빅뱅
앞서 세 챕터가 순수물리학을 다루고 있다면 이번 챕터는 우주론이다. 빅뱅의 우주는 어디서 왔는지 우리 인류가 포함된 지구와 우주 전반을 다루고 있다. 에드윈 허블은 안드로메다가 우리의 은하안에 있는 성운이 아니 독립된 은하임을 밝혀냈다. 그의 이름을 기린 허블우주망원경의 활약으로 곽측가능한 우주 안에 그러한 은하가 수천억개나 있음을 밝혀냈다. 또한 펜지어스와 윌슨은 빅뱅의 결정적 증거인 우주배경복사를 발견했다. 우주배경복사를 관측하는 위성인 WMAP과 플랑크 위성의 활약으로 정체불명의 암흑에너지와 암흑물질이 우주의 95% 이상 차지하고 있음을 밝혀냈다. 수많은 과학자들이 그 정체를 밝혀내기 위해 뛰어 들었지만 아직 확실한 단서는 나오지 않고 있다. 암흑물질과 암흑에너지의 실체를 밝혀내는 인물은 빅뱅이란 거대한 퍼즐을 완성하는 동시에 그 이름을 역사에 남길 충분한 명예를 얻을것이 확실하다. 그런데 이 책에서 말하듯이 뛰어난 개인이 암흑물질과 암흑물질을 홀로 아내기란 불가능하며, 막대한 비용과 인력이 소요되는 연구관측이 필요하다.

5. 진화론
과학의 역사에서 찰스 다윈이 가진 영향력은 뉴턴과 아인슈타인과 동급으로 생각된다. 그만큼 거대한 영향력을 끼친 인물은 유례를 찾기 어려우며. 그 영향력은 21세기에 계속되고 있다. 학자들은 다윈이 뉴턴이나 아인슈타인과 같은 초월적인 천재가 아니라는데 동의한다. 하지만 그의 집념과 재능은 앞선 두 학자와 견줄수 있는 위치에 있게 만들었다. 과학분야가 아닌 사상가의 영향력에서 그와 비견되거나 능가할 사람은 아마도 마르크스 정도뿐이다.과학의 역사에서 뛰어나고도 독창적인 이론이 거의 비슷한 시기에 나오는 일이 흔한데, 이는 다윈도 예외가 아니었다. 동시대의 윌래스의 논문을 읽고 종의 기원을 출판을 서두르게 된 이야기는 유명하다. 다윈은 인간과 생명에 대한 시각을 바꾼 위대한 혁명가라 할 만 하다.

6장 세포 연구와 유전법칙과 7장 DNA
진화론이 다윈이라는 걸출한 인물이 완성했다면 세포 연구와 유전법칙은 여러 뛰어난 과학자들의 연구결과로 이루어졌다. 개인적으로 앞선 4챕터와 다윈의 진화론까지 많은 관심을 가져왔으나 이 챕터인 생물학 분야부터는 완전 문외한이다. 그래서 나의 짧은 지식으로는 이 분야에 대해 평가할 수 있는 것이 거의 없다.

이 책 전반에 관하여
수 백년에 이르는 과학의 역사를 단계별로 구분하기란 쉽지 않은 일이다. 이 책은 7단계로 나누어 독자가 쉽게 과학의 역사 전반을 쉽게 이해시키고 있다. 2번 챕터에서 언급했지만 양자역학이 7챕터에 포함되지 않은 것이 아쉬운 점이다. 이것은 어디까지나 개인적인 의견일 뿐이며, 나는 전문가가 아니다. 이 책은 일반을을 위한 훌륭한 과학사 입문서라 할 수 있다. 다음 세기에 과학사를 다룬 책을 쓴다면 지금과 어떻게 달라져 있을까. 나의 세대에 또 다른 과학의 변화와 혁명기를 맞이 할 수 있을까. 이것으로 책의 리뷰를 마치고자 한다.

* 이 리뷰는 예스24 리뷰어클럽을 통해 출판사에서 도서를 제공받아 작성되었습니다.