“달의 뒷면을 들여다보는 수업!” “과학자들의 이야기가 그리스-로마 신화처럼 다가왔다.” “다시는 학문이 만들어지는 과정이 가벼이 여겨지지 않을 것 같다.” “과학 이론이 아니라, 과학이 만들어지는 방법, 학문하는 방법을 알려주는 과목이었다.” 한양대 학생들 사이에서 5대 명강의로 꼽히는 ‘혁잡사(혁신과 잡종의 과학사)’강의 1편 『태양을 멈춘 사람들』! 이 흥미진진한 과학사를 쓴 한양대학교 창의융합교육원 남 영 교수는 스스로를 ‘잡종’이라 부른다. 그는 잡종은 단순한 학문적 융합 이상의 것이며, 결국 모든 혁신은 잡종의 출현에 의해 이루어진다고 말한다. 그래서 그는 학교에서 뛰어난 학생들이 자기 역량의 다양성을 보지 못하고 자기 역량 중 하나에 집중한 나머지 스스로의 한계를 너무 낮게 설정하는 현실을 안타까워하며, 직업으로 꿈을 분할하는 것을 특히 경계한다고도 했다. 요즘 ‘융합’이란 단어가 한창 유행이지만, 굳이 ‘잡종’이란 단어를 쓰는 이유는 바람직하고 자연스러운 학문과 학문간 융합과 그 이상의 것들이 뒤섞이기를 기대하기 때문이다. 그래서 수업시간에 학생들에게 가장 많이 예로 드는 것이 ‘다빈치의 직업이 무엇이냐’라는 유형의 질문이다. 다빈치를 ‘화가’, ‘건축가’, ‘기계공학자’ 같은 직업으로 분할하는 순간 다빈치의 정체성은 사라진다. 남 영 교수는 다빈치를 위의 모든 직업군을 포괄하는 잡종의 전형으로 보고 있다. 사실 이 부분은 케플러, 갈릴레오, 뉴턴, 심지어는 아인슈타인에 이르기까지 모두가 공유하는 부분이라고 볼 수 있다. 시대적 딜레마를 파악하고, 새로운 해법을 제시하는 혁신가들은 그 시대의 유행 학문 전반과 대안이론, 그리고 독특한 문화적 배경을 조합하며 자신의 답에 접근해 갔던 사람들이다. 이번에 펴낸 『태양을 멈춘 사람들』은 ‘혁신과 잡종의 과학사’ 시리즈 첫 책이다. ‘혁신과 잡종의 과학사’는 한양대 학생들 사이에 입소문 난 강의로 “달의 뒷면을 들여다보는 수업 같다‘는 평을 듣기도 했다. 저자는 과학사를 재미있고 쉽게 가르치기 위해서 무엇이 필요할까 나름의 긴 고민을 한 끝에, 과학사 전체를 가르쳐야 한다는 생각을 버리고 한 가지 내용이라도 깊고 재미있게 가르쳐주는 방법을 쓰기로 했다. 그래서 과학사에서 가장 재미있고 중요한 사건을 중심에 놓고 자신만의 수업을 개발했다. 그것이 바로 ‘혁신과 잡종의 과학사’! 충분한 시간을 가지고 지동설 혁명이라는 단일한 주제를 가르치자 상상 이상의 효과가 나타났다. 많은 학생들이 열정적으로 수업을 들었고 질문은 꼬리에 꼬리를 물고 이어졌다. 몇 년 동안 강의가 진행되면서 학생들의 질문에 답하는 과정에서 저자가 모르던 사실들을 알게 되고 오히려 많이 배우는 기회가 되었다. 지동설 혁명! 오늘날 우리는 이 혁명을 통해 어떤 식으로 ‘과학’을 할 것인지 생각한다. 『태양을 멈춘 사람들』은 지동설 혁명에 대해 집중적으로 쓴 책이다. 왜 지동설 혁명이 중요할까. 먼저 ‘과학혁명’과 ‘지동설 혁명’에 대해 분명히 구분해보자. 특별한 수식어구 없이 ‘과학혁명’이라고 한다면, 16-17세기 사이 유럽에서 현대적 의미의 과학이 발생한 상황 전반을 가리키는 것이다. 우리가 직관적으로 떠올리는 과학은 사실상 이 시기에 정립되었다고 할 수 있다. 연구대상, 연구방법론, 제도 등 전방위적으로 발생한 이 변혁에서 가장 중요한 국면이 바로 지동설 혁명이다. 즉 지동설 혁명은 과학혁명기의 다양한 사건들 중 가장 중요한 부분을 차지한다고 볼 수 있다. 역사에서 지동설 혁명을 뺀다면 아마도 우리가 사는 세상은 지금과 많이 달랐을 것이다. 학문을 하는 방법도, 세상을 바라보는 시각도 마찬가지로 달라졌을 것이다. 마치 ‘현대인’이 탄생한 요람 같은 것이라고 할까. 지동설 혁명이 너무나 인상적이었기에, 학자들은 너나 할 것 없이 그 방법론을 따르고자 했고, 결국 학문의 유행이 바뀌었으며, 과학은 오늘날과 같은 형태를 갖추게 되었다고 볼 수 있다. 또한 지동설 혁명은 과학이 어떻게 시작되었고, 무엇이 과학이며, 과학을 어떻게 행해야 하는지 다양한 시사점을 줄 수 있는 주제이다. 특히 저자는 초중등교육에서 다루기 힘든 부분을 전달해 주는 데 이 주제가 아주 효과적임을 오랜 수업을 통해 발견했다. 그리고 인물에게 감정이입을 할 수 있다면 역사는 너무나 재미있는 스토리텔링이 되기 마련인데, 지동설 혁명에는 코페르니쿠스, 튀코 브라헤, 갈릴레이, 뉴턴 등 역동적이고 매력적인 인물들이 많이 등장한다는 것도 중요한 장점이라고 할 수 있다. 지동설 혁명의 중요성 때문에 관련한 책들은 많이 나와 있다. 하지만 굳이 문제점을 꼽자면 입문자용 책과 고급 연구서들은 많은데 양자를 연결해줄 만한 책들을 찾아보기 힘들다는 것이다. 이 책만의 차별점은 바로 그 중간 연결고리가 될 만한 내용을 담으려 노력했다는 점이라 할 수 있다. 과학이론만이 아니라 지동설 혁명 시기의 내밀한 역사적 맥락을 살펴보면서, 감정이입하며 흥미롭게 읽어가는 과정에서 과학의 실제 맥락을 좀 더 선명하게 바라볼 수 있다. 갈릴레오 하면 지동설과 재판 정도만 상식적으로 떠오르던 독자들이라면 이 책에서 가장 많은 것을 얻을 수 있을 것이다. 과학의 역사도 결국 사람의 이야기! 인물의 생애에 감정이입하며 과학의 흐름을 이해하는 것이 가장 쉽고 재미있는 역사공부가 아닐까. 달은 왜 지구를 도는가? 밀물과 썰물은 왜 일어나는가? 초등학교 시절 아주 쉽게 암기된 답이 있다. 달은 지구가 ‘잡아당기기’ 때문에 지구 주위를 돌며, 달이 바닷물을 ‘잡아당기기’ 때문에 밀물과 썰물이 일어난다. 그것은 뉴턴에 의해 제시되고 현대인들의 대중교육에 선택되어 있는 답안이다. 하지만 우리는 아리스토텔레스, 갈릴레오, 데카르트, 뉴턴, 아인슈타인이 모두 똑같은 질문에 다른 답을 했다는 사실을 마주하면 당혹스러워질 수 있다. 이처럼 다른 답들이 나올 수밖에 없는 것은 무엇 때문일까? 거꾸로 한번 답해보자. 어떤 일에 대한 해석이 사람들마다 같은 답들이 나오는 경우가 이상한 것이 아닐까? 그런데도 많은 사람들은 과학만은 단일한 답으로 귀결하는 학문이라고 생각하는 듯하다. 특히 이런 선입견 때문에 과학의 결과에 대해서는 상당한 지식이 있는 사람들조차도 과학이 만들어지는 과정에 대해서는 크게 잘못된 그림을 그리는 경우를 많이 발견할 수 있다. 각 시대의 기준과 철학에 따라 자연을 바라보는 방식은 계속 변화해왔다. 따라서 자연현상에 대한 설명도 이에 맞추어 변화해왔다고 볼 수 있다. 과학사는 바로 그 과정을 알려주고 현대의 과학을 더 넓고 깊게 바라볼 여유를 제공한다. 저자가 앞으로 펴낼 ‘혁신과 잡종의 과학사’ 2권은 ‘과학자의 리더십’이라는 제목으로 지난 3년 동안 강의중인 내용을 다듬어 펴낼 예정이며, 3권은 생물학에 대한 주제로 넘어가서 진화론의 역사에 대한 것을 구상중이다. 과학사는 결국 역사라 할 수 있다. 이 말은 과학의 역사도 결국 사람의 이야기라는 것. 인물의 생애에 감정이입하며 과학의 흐름을 이해하는 것이 가장 쉽고 재미있는 역사공부법이다. 또 그 시대의 문화적 맥락을 함께 이해하지 못하면 결코 과학이론의 맥락도 이해할 수 없다. 그래서 과학사를 볼 때도 정치, 경제, 종교, 철학, 문화의 역사를 함께 살펴봐야 한다. 그래서 책에서는 다양한 맥락을 소개하기 위해 노력했다. 책을 읽다보면 자연스럽게 그 필요성을 느낄 수 있을 것이고 또 그게 훨씬 쉬운 방법이라는 것도 알 수 있을 것이다. 앞으로 다양한 과학 관련 서적을 읽을 때 어떻게 과학에 접근해 갈지에 대한 방법론을 생각해 보는 기회가 될 것이다. 책속으로 추가 *뉴턴은 수학과 실험을 종합하고 만유인력이란 신비주의를 17세기 기계론 철학의 꼭대기에 올려놓았다. 역설의 절정을 만들고 그는 이성의 최고봉이라는 명예를 안았다. 뉴턴의 인생은 모자이크 같은 역사적 잡종으로 이루어졌다. 아리스토텔레스로부터 이어지고 베이컨이 강조한 실험과 관찰을 강조하는 전통과, 플라톤이 씨앗 뿌리고 데카르트가 만개시킨 연역적 수학을 강조하는 학풍을 한 몸에 체현한 뉴턴이었다. 그는 르네상스 이래로 면면히 이어져 내려오는 도구제작자의 모자를 쓰고, 연금술로부터 이어지는 신비주의 전통의 신발을 신은 채, 실험과 수학이라는 두 거대한 전통을 융합하며, 원자론 이래의 입자론적 전통을 겸비한 상징인물로서 나타났다. 사상에서, 과학에서, 방법론에서, 심지어 신학과 역사와 정치에서, 뉴턴은 거대한 긴장과 갈등의 중심핵에서 위대한 종합을 이루어냈다. 시대적 잡종의 절정을 보여주며 그의 방법론은 곧 미래 시대를 망라한 유행이 되었다. 부표가 사라졌던 학문의 바다에 뉴턴이라는 등대가 세워졌고 이후 200년간 견고한 성채로 군림했다. 이제 지동설은 반석 위에 놓였다. 태양은 영원히 멈춰 섰고 지구가 새로운 시대를 향해 움직이기 시작했다. ―324쪽 코페르니쿠스는 혁명을 시작하는 데 전혀 어울리지 않는 인물이었다. 그는 겁 많고, 고집 세고, 무엇보다 우유부단했다. 튀코 브라헤는 다혈질에 광폭했고, 자신이 다스리는 백성들의 노동력을 착취했다. 갈릴레이는 끊임없이 과도한 명성을 추구했고, 그 방법은 치졸했으며, 그로 인해 치명적인 위기를 맞았었다. 더구나 시종일관 오만했고 자신의 잘못을 인정할 줄 몰랐다. 뉴턴은 권력에 집착했고, 자신의 권력을 사용하여 반대자들을 탄압했으며, 입에 담기 힘들 만큼의 모욕을 동료연구자들에게 쏟아냈고, 원수진 일은 상대가 사망한 뒤에라도 쉽게 잊는 법이 없었다. 수많은 과학자들이 위선과 오만과 비굴함을 보여주었으나 동시에 놀라운 창조성을 함께 보여준 예는 수없이 많다. 어린 시절 보아온 위인전들과는 다르게 존경할 만한 인간성에서 존경할 만한 천재성이 나오는 것은 아니다. 때로는 이런 자에게서 이런 업적이 나오다니 신은 이다지도 능력의 배분에 불공평한 것일까 하는 생각에까지 이르는 경우도 있다. 그럼에도 이들은 과학혁명의 중요한 승리자들이라는 사실을 우리는 어떻게 바라봐야할까? 아무리 선의를 가지고 표현한다 해도 그들은 결코 훌륭한 인격자로서 서술할 수는 없는 사람들인데, 그럼에도 무엇이 이들로 하여금 놀라운 업적을 이룰 수 있게 했을까? ―369~370쪽

들어가며 프롤로그: 1632년 1부 혁명의 시작 1장 중세의 끝에서 2장 고대의 지식 3장 지동설의 등장 2부 혁명의 진행 4장 프라하의 스승과 제자 5장 피렌체의 전략가 6장 역사적 재판 3부 혁명의 완성 7장 뉴턴을 만든 세계 8장 뉴턴이 만든 세계 4부 혁명의 결과 9장 뉴턴이 남긴 세계 에필로그: 새로운 혁명 나가며 참고문헌 찾아보기

*그들은 이제야 때가 왔다고 생각했을 것이다. 진작 심판받았어야 할 죄인을 종교재판소로 보내게 된 것이다. 지구가 태양을 돈다는 코페르니쿠스의 주장은 성경에 배치되며 이를 교회의 명령을 어기며 옹호한 갈릴레오는 분명한 유죄다! 교황은 결심을 굳혔다. 갈릴레오의 재판을 속행하되 상황에 따라 신중한 조율이 필요할 것이다. 시비 거리를 찾고 있는 신교도들의 시선과 그나마 우호적인 메디치 가문과의 관계까지 고려해야 한다. 재판과정이 진행되었다. 종교재판소가 발 빠르게 움직이기 시작했다. 1632년 가을 피렌체의 갈릴레오 갈릴레이는 로마로 와서 재판에 출두하라는 명령을 받는다. 공격목표를 정한 종교재판소가 적을 허투루 다룬 적이 있으며, 피고를 관대히 대한 적이 있었던가? 갈릴레오는 나이 일흔을 앞두고 생애 최대의 위기에 직면해 있었다. 과연 지구가 멈출 것인가? 아니면 태양이 멈출 것인가? ―17쪽 *이 시기 지동설이 나온 지는 30년이 지나고 있었다. 천동설과 지동설은 천문학에서 모두 잘 사용되고 있었다. 두 가지 이론 중 직접적 관찰증거라 할 만한 것은 어느 쪽도 없었고, 분명히 지동설의 수학적 가치가 컸음을 모든 천문학자들이 잘 인식하고 있었기 때문이다. 분위기는 두 체계에 모두 우호적이었다. 대부분의 천문학자들은 무엇이 진실인지에 아무 관심이 없었다. 이 상황이 분명히 모순이라는 사실에도 불구하고 천문학자들은 아무 거리낌 없이 때에 따라 편리하게 두 체제를 모두 인용하며 설명했다. 이런 상황 속에서 튀코는 진실은 하나여야만 한다는 입장을 견지했다. 튀코는 쉽고 신뢰성 높은 예측을 제공해주며 간편하게 설명한 코페르니쿠스 쪽의 설명이 현실에 가깝다고 보았다. 하지만, 지동설을 선택한다면 우주의 크기는 비현실적으로 크다고 가정해야 하는 문제가 있다.―코페르니쿠스에서 살펴본 것처럼 그래야만 연주시차가 발견되지 않는 문제를 해결할 수 있었다. 프톨레마이오스 이론의 수학적 난해함과 코페르니쿠스 이론의 물리학적 문제점을 동시에 해결할 방법은 없을까? 어쩌면 코페르니쿠스 이론을 우주의 중심에 있는 정지한 지구에 적용시킬 수 있을지도 모른다. 그것이 튀코의 아이디어였다. 이후 10년 가까운 연구와 개량 끝에 튀코는 결국 튀코 시스템으로 불리는 새로운 우주론을 완성하게 된다. 그것은 두 체계의 기묘한 절충안이었다. ―84~85쪽 *여러 경력들이 쌓인 끝에 1589년 피사대학의 수학교수직 제안을 받았고 3년 계약으로 모교로 돌아갔다. 하지만 보수는 의대교수 1/10에도 미치지 못하는 수준이었다. 학위 없이 떠난 대학에 교수로 돌아오기는 했지만 경제적으로는 여전히 궁핍했다. 이 기간 피사의 사탑 실험이라는 신화가 등장했다. 기울어진 피사의 사탑에서 공을 떨어뜨리는 낙하실험을 했고, 물체의 무게와 상관없이 낙하가속도는 일정함을 극적으로 보여주었다는 유명한 일화다. 수많은 갈릴레오 전기에 등장하는 인상적인 일화지만 아르키메데스의 유레카, 뉴턴의 사과 이야기와 함께 신빙성은 매우 의심스러운 이야기다. 이 일화는 그가 죽은 지 몇 십 년이 지난 후 출판된 제자 비비아니의 전기에서 처음 발견된다. 아마도 피사대학에서 가장 유명한 것이 기울어진 사탑이다 보니 비비아니는 자신의 스승을 미화하는 과정에서 둘을 연결시켰을 확률이 높다. 하지만 극적인 이 일화의 사실 유무에 상관없이 피사의 사탑 실험 이야기는 갈릴레오의 낙하법칙에 대한 업적을 잘 상징하고 있다. ―132쪽 *두 세기에 걸쳐 살았던 인물이지만 갈릴레오는 여러 면에서 16세기적 인물이었다. 하지만 그가 죽던 해 태어난 뉴턴의 인생은 새로운 17세기형 인물의 특징을 잘 보여준다. 이탈리아의 갈릴레오와 영국의 뉴턴의 차이를 이해하기 위해서는 그 사이 발생한 시대상의 변화를 살펴볼 필요가 있다. 17세기에 접어들면서 유럽은 새로운 변화의 물결이 시작되었다. 먼저 과학의 중심이 르네상스 문화의 중심지였던 이탈리아에서 지리상 발견으로 부를 축적하기 시작한 프랑스, 영국, 네덜란드 등의 대서양 연안국가로 옮겨가기 시작했다. 이런 변화에 따라 과학활동 종사자의 유형도 변해갔다. 케플러나 갈릴레오는 귀족의 도움을 받아 연구하는 학자들이었지만, 새로운 과학 중심지인 대서양 연안 국가에서 활약한 베이컨, 데카르트, 호이겐스와 같은 과학자들은 대부분 유복한 가문 출신의 비전문적 학자들이었다. 이들은 생계의 위협에 내몰릴 일이 없었고, 후원세력의 이해관계에 의해 자신의 소신을 포기할 필요도 없었다. 큰 방해 없이 평생 자신이 목표한 길을 걸어 나갈 수 있었다는 점에서 그들의 출신은 분명히 큰 장점이었다. ―193~194쪽 *수많은 업적들이 축적된 과학의 역사에서 1666년과 1905년의 단 두 해만이 과학사에서 ‘기적의 해(miracle year, 라틴어 annus mi