김상욱의 과학공부

김상욱 지음

동아시아 2016년 07월 16일 출간 종이책 : 2016년 07월 06일 출간

작품소개

책소개

인문 교양에 뿌리내린 비판적 지성. '물리학자'김상욱 교수의 과학 공부란?

인문 교양에 뿌리내린 비판적 지성. '물리학자'김상욱 교수의 과학 공부란?

21세기 과학기술의 발전은 상상을 초월하고 있다. 이는 인간과 세계에 대한 우리의 인식은 큰 변화를 요구하고 있다. 그러나 과학기술에 대한 지식이 부족하고 오랫동안 인문학 중심의 태도를 가져왔던 우리에겐 생소한 상황이다. 인공지능 관련 이슈, 생명 윤리의 문제, 환경 파괴에 대한 논란등 21세기를 살아가며 과학적 사고를 배제하는 것은 불가능하다. 즉, 과학은 상식이 된 것이다.

『김상욱의 과학공부』은 과학 지식을 심층적으로 습득하기 위해 ‘공식들’과 ‘법칙들’을 외워야하는 것이 아닌 우리에게 필요한 과학이라는 ‘시스템’을 포괄적으로 이해하는 것, 바로 ‘과학적 사고방식’을 이해하고자 한다. ‘과학적 사고방식’은 철학이고 인문학이다. 과학적 영감에서 철학적 통찰을 이끌어내고, 과학에서 삶의 해답을 찾는 것. 우리가 사는 세상과 맞닿아 있는 과학을 가까이하는 것. 과학과 인문학이 소통하는 것. 이것이 앞으로의 인문학이자, 과학을 포함한 진정한 인문학이 될 것이다.

총 4장으로 구성된 이 책은 1장 ‘과학으로 낯설게 하기’에서 세상을 낯설게 보고 다르게 보는 방법을 훈련하여 과학적 사고방식으로 첫걸음을 내딛게 한다. 2장 ‘대한민국 방정식’에서는 한국 사회에 존재하는 신화와 공포를 파헤치며 제3장 ‘나는 과학자다’에서 과학적 사고방식을 통해 어떻게 세상을 보는지 살펴본다. 마지막 4장 ‘물리의 인문학’에서 저자는 ‘어떻게 살 것인가’라는 인류의 본질적 질문에 우주로 답한다.

제대로 과학을 하고 과학을 사랑하는 김상욱 교수의 글에는 인간과 세상에 대한 애정이 담겨있고 자연스레 인문학적 통찰을 담는다. 냉철한 과학자의 두뇌로 뜨겁게 삶을 마주하는 저자는 그야말로 ‘과학 인문학’ 시대의 첫 번째 안내자이다. 빈틈없는 시선으로 문학, 사회, 역사, 정치, 윤리 등 세상의 모든 것을 파고들며 ‘어떤 철학을 가지고 세상을 살아가야 하는가?’라는 질문을 던지는 그를 따라 심도 있는 ‘과학 공부’를 할 수 있을 것이다.

목차

추천의 글
과학과 인문학은 교양 앞에 평등한가?

제1장. 과학으로 낯설게 하기
하루
우리에게 잉여를 허하라
공작새의 화려한 꼬리 같은 삶
세상은 어떻게 생겨났는가
스마트폰과 빅뱅
누구를 위하여 역사는 배우나
우주의 침묵
기계들의 미래
행복지수 보존법칙
교육의 목적은 행복이 아니다
미분의 철학
1990년, 그 여학생
달은 낙하하고 있다
하수구 속 호랑이굴

제2장. 대한민국 방정식
카나리아의 죽음
상아탑 위 바벨탑
공부의 신
실탄이 장전된 총
문지기들의 천국
증거 없이 결론 없다
추상이 우리를 죽이기 시작할 때
넉대와 독버섯
영웅 없는 위기
과학은 국정화를 싫어해
사과의 물리학
부재의 실재

제3장. 나는 과학자다
나는 과학자다
양자역학? 그게 뭐예요?
운동을 시작하는 방법
전어와 노벨상
137분의 1
아주 작은 자
시간의 본질
『쿼런틴』은 어디까지 구라인가
신은 주사위를 던진다
양자역학의 양자택일


제4장. 물리의 인문학
상상력이 우리를 구원하리라
칸딘스키를 이해한다는 것
카오스의 아름다움
『레 미제라블』의 엔트로피
춤, 운동, 상대론, 양자역학
빛의 희로애락
우주의 시
기계가 거부하는 날
자유의지의 물리학
상상력을 상상하며

후기

책 속으로

지구 생명의 역사는 35억 년에 달하지만 현생인류의 역사는 20만 년에 불과하다. 문자가 발명되고 나서 불과 5,000년 만에 우리는 자멸하기 충분한 과학기술을 가지게 되었다. 문명은 순식간에 일어나서 스스로 멸망하는 속성을 가진 걸까? 멸망이 어떤 모습으로 올지는 아무도 모른다. 아마겟돈의 전쟁일 수도 있고, 실험실에서 만든 치명적인 바이러스 때문일 수도 있다. 하지만 우리가 살 수 없게 지구환경이 변하는 순간 인간 종이 남김없이 멸종될 것은 확실하다. 우리가 지구의 유한한 자원을 효율적으로(!) 남용하고 돌이킬 수 없게 환경을 파괴하는 동안, 우리 종의 멸종을 앞당기고 있는 것은 아닐까? 아니 적어도 후손들의 삶을 어렵게 만들고 있는 것은 아닐까?
우리가 아는 한 이 광활한 우주에 우리밖에 없다. 우리가 서로 사랑하고 지혜를 모아야 하는 우주적인 이유이다.
/ 54-55쪽

과학의 재현가능성에 대한 요구는 예측가능성과도 일맥상통한다. 따라서 아무리 유명한 과학자의 이론이라도, 실험결과가 예측한 것과 다르면 그의 이론은 폐기된다. 물리학의 아버지라 불리는 뉴턴이지만, 빠른 속도로 움직이는 물체에서 그의 이론은 잘못된 예측을 내놓는다. 특허청에서 일하는 말단 직원이라도, 그의 이론이 재현가능한 예측을 내놓는다면 그가 맞는 거다. 바로 아인슈타인이다. 그래서인지 물리학자들은 권위주의에 알레르기 반응을 보인다. 이론이 옳다면 재현가능한 증거를 보이면 그만인 것이다. 증거가 불충분할 때는 모른다고 말하며 판단을 유보하는 것이 과학적인 자세이다.
/ 126-127쪽

인간은 완벽하게 합리적이지 않다. 더구나 인간은 존재하지도 않는 상상을 믿는다. 우리가 가치 있다고 생각하는 대부분의 것들은 실제로 존재하지 않는 상상이다. 인공지능이 존재하는 세상의 모습을 바꿀 수 있을지라도 존재하지 않는 상상을 바꿀 수는 없다.
인간이 생각하는 중요한 가치는 그 자체로 상상이기에 우리의 상상으로 지켜내야 한다. 인간의 행복이라는 비과학적 대상에 대한 인문학적 고민이 없다면 인간은 불행해질 거다. 과학뿐 아니라 인문학적 상상력이 필요한 시대이다.
/ 229-230쪽

알파 센타우리에서 온 빛은 대략 4년 전에 출발한 것이다. 즉, 지금 우리가 보는 그 모습은 4년 전의 모습이라는 말이다. 사실 알파 센타우리가 지금은 존재하지 않을 수도 있다. 어떤 이유로 알파 센타우리가 폭발하여 사라졌더라도 우리가 그 사실을 알게 되는 것은 4년이 지나서이다. 지금 우리가 보는 별들은 과거의 모습이란 이야기이다. 그렇다면 가만히 앉아서 하늘을 보는 것만으로 시간여행을 할 수 있다. 이처럼 하늘을 보는 것은 공간과 시간을 모두 보는 것이다. 사실 땅을 파보아도 시간여행을 하기는 마찬가지이다. 지층을 가로질러 과거로의 여행을 할 수 있기 때문이다. 결국 공간은 시간이다.
/276-277쪽

우주는 먼 과거나 먼 미래를 알 필요 없이 자신의 바로 앞에 놓인 관계만을 생각하며 한 걸음, 한 걸음 나아간다. 우주는 심지어 앞과 뒤도 구분하지 않는다. 단지 자신과 시간적으로 인접한 두 지점의 관계만을 생각한다. 인접한 두 지점은 나와 다르지만 무한히 가까운 장소이다. 우주는 그냥 성실히, 아니, 어찌 보면 바보같이 이웃과의 관계만을 생각할 뿐이지만, 그 결과로 세상에 존재하는 모든 것을 만들어간다.
사람도 마찬가지가 아닐까. 나와 맞닿은 사람들의 관계를 하나씩 확인하고 공고히 해나갈 때, 먼 미래나 과거가 아니라 바로 앞의 일을 향해 법칙을 따르듯 가야 할 곳으로 정확히 한 걸음을 내디딜 때 우리는 우주의 방식대로 살아가는 것이다.
/ 294쪽

출판사 서평

철학하는 과학자, 양자역학 시인
김상욱 교수의 “과학 인문학”

과학적 발상과 인문학적 통찰의 만남
이제는 과학이 인문학이다!

책소개
21세기, 왜 과학은 교양이라 불리는가?

‘인간과 세계’에 대한 담론은 20세기 중반까지 철학과 문학이, 20세기 후반에 사회과학이 담당했다면, 21세기에 들어서는 과학이 가장 ‘유의미한 틀’과 통찰의 기반이 되었다.

이는 합리적 사고에 입각한 정밀한 분석과 검증을 통해 체계적으로 사유하겠다는 약속이다. 따라서 상상할 수 없는 속도로 발전하는 과학기술의 지식과 함께 그 방법적 태도를 지향하여 인간과 세계를 바라보겠다는 인식의 변화이기도 하다.

최근에 유전자변형식품(GMO)의 반대운동을 전개하는 그린피스에 대해 노벨상 수상자 107명이 반대운동을 그만하라는 공개서한을 보내 화제가 되었다. 그린피스의 “GMO가 자연으로 퍼지게 되면 유전조작종이 없었던 기존의 환경을 오염시키고, 미래세대에게 예측할 수 없고 통제 불가능한 상황을 넘겨줄 수 있다”라는 논리는 매우 타당해 보이는데 ‘자연’을 연구 대상으로 하는 과학자들은 왜 반론을 제기하는 것일까?
우선 과학자들은 ‘위해하다’는 가설을 검증하고 설명하는데 아직 부족하다는 의견이다. 즉 우리가 오랫동안 습득해왔던 직관적 경험과 상식일 뿐, 과학적 사고에 의한 증명이 아니라 가설일 뿐이라는 주장인 것이다. 아울러 과학의 역사, 즉 생명의 진화는 끊임없이 유전자를 변형해 온 역사이며 그것이 ‘비자연적’ 일이라 단정지울 수 없다는 것이다.
이처럼 21세기의 과학기술의 발전은 상상을 초월하고 있고 이는 인간과 세계에 대한 우리의 인식에 큰 변화를 요구하고 있다. 그렇지만 과학기술에 대한 인식은 오랫동안 인문학 중심의 태도를 가졌던 우리에게 너무나 생소한 상황이 되었다. 우선 과학기술에 대한 지식이 너무 부족하고 이를 통한 사유를 연습해 본 적이 없기 때문이다.
예를 들어 천안함, 광우병, 메르스, 가습기 살균제, 세월호, 원자력발전소, 4대강은 우리 사회를 휩쓸었던 이슈들이다. 이는 단순한 사회적 문제를 넘어 객관적이고 과학적 지식과 분석과 해결방법이 필요한 문제들이었다. 그러나 시민들은 물론, 컨트롤 타워를 지휘해야 하는 공직자들조차 과학적 소양이 부족해 정치적·사회적으로 휘둘리고, 객관적 증거 없이 사건의 가해자 및 피해자가 되는 일을 우리는 종종 보아왔다.
인공지능 관련 이슈, 생명 윤리의 문제, 그리고 환경 파괴에 대한 논란도 21세기를 살아가며 과학적 사고를 배제하는 것이 불가능하다는 점을 시사한다. 한마디로 과학은 이미 상식이 된 것이다.

과학공부는 철학공부이다! 지식은 덤이고 끝에는 질문이 남는다.
수식이 아니라 말로 된 과학책은 인문학의 토대이다.
책은 이런 의도와 목적으로 쓰여 졌다. 과학 지식 자체를 심층적으로 습득하는 위해 다시 교과서를 꺼내 ‘공식들’과 ‘법칙들’을 외워야 하는 것이 아니라, 우리에게 필요한 과학이라는 ‘시스템’을 포괄적으로 이해하는 것, 즉 ‘과학적 사고방식’이다. 그리고 ‘과학적 사고방식’은 곧 철학이고 인문학이다.
철학자 들뢰즈는 철학이 “자유로운 인간의 모습을 만드는 것” 이라고 했다. 세상이라는 자연은 그저 법칙에 따라 움직일 뿐이다. 인간을 자유롭지 못하게 만들고 불행하게 만드는 것은 상상으로 만들어진 신화(神話)와 공포(恐怖)인 것이다. 같은 맥락에서 과학에 의한 설명은 종교와 경험 상식이 말해주는 지혜와 충돌하기도 한다. 신화와 공포를 걷어내고, 자연 그대로 세상을 이해하는 것이며 자연을 이해하는 것을 우리는 과학이라고 부른다. 다시 들뢰즈를 상기한다면, 이렇게 철학은 과학이 되고 과학은 철학이 되는 것이다. ‘과학으로 생각하는 것’은 만들어진 신화와 공포를 거부하고, 자유로운 인간의 모습을 드러낸다는 점에서 ‘철학하는 것’이 된다.

과학을 배우려면 다른 책을 보고,
과학으로 통찰하려면 이 책을 봐야 한다.
책이 말하는 과학공부란 태도이자 방법이다.
과학은 결국 인간과 세계를 들여다보는 것이다. 따라서 ‘과학적인 것’은 ‘인간적인 것’, ‘비과학적인 것’은 ‘비인간적인

작가정보

저자(글) 김상욱

저자 : 김상욱
저자 김상욱은 1970년 서울에서 태어났다. 고등학생 때 양자물리학자가 되기로 마음먹은 후, 카이스트 물리학과에서 학사, 석사, 박사 학위를 받았다. 이후 포스텍, 카이스트, 독일 막스-플랑크 복잡계 연구소 연구원, 서울대 BK조교수를 거쳐 2004년부터 부산대 물리교육과 교수로 재직 중이다. 2005년부터 아태이론물리연구소 과학문화 활동도 하고 있다.
동아일보에 《김상욱 교수의 과학에세이》, 경향신문에 《21세기 고전》, 스켑틱에 《이상한 양자세계의 물리학자》를 연재하며, 저서로는 『영화는 좋은데 과학은 싫다고?』, 『과학수다 1, 2』(공저), 『과학하고 앉아있네 3, 4』(공저) 등이 있다.
다른 사람들과 앎을 공유하는 것을 행복하게 생각한다. 가르치는 것이 가장 좋은 배움의 방법이라고 여기기 때문이다. 과학을 널리 알릴수록 사회에 과학적 사고방식이 자리 잡을 것이고, 그러면 이 세상이 좀 더 살 만한 곳이 될 거라 믿고 있다.