통념과 상식을 거스르는 과학사

뉴턴에서 멘델까지, 과학을 둘러싼 역사적 오해들

로널드 L. 넘버스 (엮음) , 코스타스 캄푸러키스 (엮음) 지음 | 김무준 옮김

글항아리사이언스 2020년 06월 24일 출간 종이책 : 2019년 12월 27일 출간

작품소개

책소개

천재의 이름으로 장식되어온 과학사를
살아 숨 쉬는 활동사로 다시 쓰기

연구자, 교육자, 학생……. 과학의 역사가 바로 서기를 바라는 이라면 누구나 애호할 책.
―앤절라 N. H. 크리거, 『원자의 생애Life Atomic』 저자

명석함과 헌신이 과학에서 중요한 어떤 것을 성취하기 위한 필수 조건이기는 하나, 전부는 아니다. 우리가 알고 있는 몇몇 발견 뒤에는 동료나 조수가 큰 도움을 줬거나 큰 행운이 찾아왔거나 했던 중요한 요소들이 숨겨져 있다. 이는 과학에 대한 고정관념으로 이어질 수도 있다.(10쪽)

고독한 천재 아이작 뉴턴은 떨어지는 사과를 보고 번뜩이는 영감을 받아 혼자만의 힘으로 만유인력을 발견했을까? 멘델은 시대를 훌쩍 앞서 유전법칙을 독자적으로 세운 선구자였을까? 그렇지 않다. 뉴턴은 만유인력 연구에 없어서는 안 될 정량적인 자료들을 신뢰할 만한 자연철학자나 천문학자, 선원, 조선소 직원, 상인에게 제공받았다. 멘델이 당시 발표한 이종교배 실험 논문에는 멘델의 유전법칙의 핵심으로 알려진 분리의 법칙이나 독립의 법칙이 명확하게 언급되지 않았다. 그 후 수많은 과학자가 이것을 보강하여 알려진 유전법칙의 형태를 갖추게 된 것이다.
여러 행위자의 기여로 이루어진 복잡다단한 실제 역사와 달리, 교과서를 통해 배우는 과학 발견 이야기는 과학사를 직선적이고 단정하게 정리해 구성한 것일 뿐이다. 현재까지도 과학의 위대한 발견으로 언급되는 뉴턴의 만유인력, 멘델의 유전법칙, 코페르니쿠스의 지동설, 파스퇴르의 자연발생설 반박, 뵐러의 요소 합성을 통한 생기론 반증 등은 사실 우리가 알고 있는 버전의 이야기와 꽤나 다른 맥락을 가지고 있거나, 흥미진진한 또 다른 역사를 숨기고 있다. 우리는 과학의 역사가 천재의 눈부신 발견으로 장식되어왔다고, 터무니없이 잘못된 이론들을 위대한 과학자가 타파하고 반증해왔다고 배운다. 그러나 위대한 이론들이 정립되기까지, 그 배경에는 과학 활동의 역동적인 경합과 경쟁, 맞물림과 이어짐이 있었다. 주류로 남지는 못한 과학 이론들은 다른 이론과 경쟁하고 서로를 보충하며 과학사에 나름대로의 흔적을 남겼다.
『통념과 상식을 거스르는 과학사: 뉴턴에서 멘델까지, 과학을 둘러싼 역사적 오해들』은 중세시대부터 20세기를 거쳐 현재까지, 과학에 대해 우리가 가지고 있는 오해들을 짚으며 그 뒤에 숨어 있는 과학의 ‘활동사’를 밝힌다. 과학을 비롯해 과학사, 과학철학 등 다양한 분야에서 활동하는 28명의 학자가 참여한 이 책은 역사적 자료를 기반으로 과학교육계에 널리 퍼져 있는 여러 가지 통념들이 만들어진 배경을 탐구하고, 어떤 목적으로 이러한 통념이 만들어졌는지를 추정하며 과학 활동의 생생한 현장을 펼쳐 보인다. 2014년 9월 워싱턴 앤드 리 대학교에서 열린 콘퍼런스를 바탕으로 엮었다.

목차

감사의 말
들어가는 말

1부. 중세와 초기 근대과학
통념 1. 고대 그리스 시대와 과학혁명의 시대 사이에는 과학이 없었다
통념 2. 콜럼버스 이전에 지리학자를 비롯한 지식인들은 지구가 평평하다고 생각했다
통념 3. 코페르니쿠스의 대변혁은 지구의 위상을 추락시켰다
통념 4. 연금술과 점성술은 과학에 기여한 바 없는 미신적인 연구 행위였다
통념 5. 갈릴레오는 피사의 사탑 실험으로 아리스토텔레스의 운동 이론을 공개 반박했다
통념 6. 떨어지는 사과를 보고 뉴턴이 중력 법칙을 발견하자 신은 우주에서 사라졌다

2부. 19세기
통념 7. 1828년 프리드리히 뵐러의 요소 합성은 생기론을 파괴하고 유기화학을 탄생시켰다
통념 8. 윌리엄 페일리가 생명의 기원에 대한 과학적 질문을 제기했고, 찰스 다윈이 이에 답했다
통념 9. 19세기 지질학자들은 격변론자와 동일과정론자로 나뉘어 대립했다
통념 10. 라마르크의 진화론은 용불용설에 의존하고 있고, 다윈은 라마르크의 방법을 거부했다
통념 11. 다윈은 20년간 자신의 이론을 비밀리에 연구했고, 두려움 때문에 발표를 연기했다
통념 12. 진화에 관한 월리스와 다윈의 설명은 사실상 같은 것이었다
통념 13. 다윈의 자연선택은 ‘인류 최고의 이론’이다
통념 14. 다윈의 성선택은 로버트 트리버스가 부활시키기 전까지 무시되었다
통념 15. 루이 파스퇴르는 과학적 객관성에 근거해 자연발생설을 반증했다
통념 16. 그레고어 멘델은 시대를 앞선 유전학의 외로운 선구자였다
통념 17. 사회진화론은 미국의 사회적 사상과 정책에 깊은 영향을 미쳤다

3부. 20세기
통념 18. 마이컬슨-몰리 실험이 특수상대성이론의 기반이 되었다
통념 19. 밀리컨의 기름방울 실험은 간단하고 쉬운 것이었다
통념 20. 신다윈주의는 진화를 무작위적 유전 변이와 자연선택의 합으로 보았다
통념 21. 회색가지나방의 암화는 자연선택에 의한 진화의 예가 아니다
통념 22. 겸상 적혈구 빈혈증의 원인을 분자 수준에서 밝혀낸 라이너스 폴링의 발견이 의료계에 혁신을 일으켰다
통념 23. 소련의 스푸트니크호 발사가 미국 과학교육 변화의 시발점이 되었다

4부. 일반적 통념
통념 24. 종교가 과학의 발전을 저해했다
통념 25. 과학은 오랫동안 고독한 길을 걸어왔다
통념 26. 과학자는 과학적 방법론을 정확히 따른다
통념 27. 과학과 유사 과학을 가르는 명확한 선이 있다

주
참여 필자
찾아보기

책 속으로

명석함과 헌신이 과학에서 중요한 어떤 것을 성취하기 위한 필수 조건이기는 하나, 전부는 아니다. 우리가 알고 있는 몇몇 발견 뒤에는 동료나 조수가 큰 도움을 줬거나 큰 행운이 찾아왔거나 했던 중요한 요소들이 숨겨져 있다. 이는 과학에 대한 고정관념으로 이어질 수도 있다.(10쪽)

중세 시대를 통틀어 극소수의 사람들만이 지구가 평평하다고 믿었다. 이 문제에 관한 양쪽의 사상가들은 모두 기독교도(로마가톨릭 혹은 동방정교회)였고, 그들에게 지구의 모양은 진보적 혹은 전통적 관점과는 무관한 문제였다. 성직자들은 대부분 지구의 모양보다는 구원에 더 관심이 많았다(그게 그들이 해야 할 일이었다). 하지만 신의 자연 섭리는 그들에게도 중요했다. 콜럼버스는 지구가 둥글다는 사실을 증명할 수 없었는데 이미 알려진 사실이었기 때문이다. 콜럼버스는 반항적이고 새로운 사상을 가진 사람도 아니었다. 오히려 그는 신의 과업을 수행한다는 믿음을 갖고 항해를 한 성실한 가톨릭 신자였다.(29쪽)

『프린키피아Principia』가 1687년 출간됐을 때도 지적 혁명이 바로 일어나지는 않았다. 은둔형 과학자인 뉴턴은 자신의 물리학이 세상에 알려지는 것에 관심이 없었기 때문에, 그의 생각은 수십 년에 걸쳐 서서히 세상 사람들에게 알려졌다. 사과 이야기가 널리 알려지고 뉴턴이 과학 천재로 칭송받게 된 것은 19세기 초에 이르러서이다. 18세기에 뉴턴은 정확한 예측을 통해 우주에 질서를 부여하고 점성술사들을 대신해 천체 전문가를 그 자리에 앉힌 인물로 상징되는 그리 유명하지 않은 과학자였다.(75쪽)

두려움 때문에 다윈이 책 출간을 하지 못하고 있었다는 것은 분명 사실이 아니다. 그는 문제의 20년 동안 증거를 수집하고, 자신이 맞닥뜨린 여러 어려운 문제들을 해결해나가고 많은 식구를 챙기면서 자신의 이론을 계속 연구했다. 다윈이 혁명 집단 혹은 고위 성직자와 고위 권력층의 경멸에 겁을 먹은 채 벽 뒤에 몸을 웅크리고 있는 한 개인, 즉 데즈먼드와 무어의 평전에서 얘기하는 고뇌하는 진화론자였다는 것은 극적 효과를 만들어내기 위한 허구에 지나지 않는다.(118쪽)

역사적 자료에 의하면 멘델은 이종교배hybridization를 연구하려고 했지 일반적인 유전 현상 전체를 연구하려고 하지는 않았다. 1866년 출간된 그의 논문 「식물 잡종에 관한 실험Versuche uber Pflanzen-Hybriden」에서 그가 유전자를 탐구했다는 흔적은 찾아볼 수도 없거니와, 생물학 관련 서적에서 설명하는 것과는 달리 그를 유명하게 만든 분리의 법칙과 독립의 법칙도 언급된 적이 없다.(170쪽)

남들에 비해 잘 돌아다니지도 않았던 뉴턴이 어떻게 조수의 변화나 진자의 길이, 만유인력 탄생에 일조한 혜성의 위치 등과 같은 제각각의 연구를 할 수 있었을까? 그는 분명 무역 회사, 예수회 선교사, 천문학자, 그리고 문학계 인사들의 도움을 받았을 것이다. 뉴턴은 먼 곳으로 심부름꾼을 보내 필요한 정량적인 자료들을 수집하거나, 자연철학자나 천문학자, 선원, 조선소 직원, 상인으로부터 각지의 정보를 받았다. (…) 이런 정보 릴레이는 정보와 정보 제공자 둘 다 신뢰성을 검증받아야 했기 때문에 단순한 공 주고받기가 아니었다. 즉 뉴턴의 자연철학은 영국의 상업혁명과 이의 일부분인 세계 무역망이 없이는 불가능했을 것이다.(259쪽)

출판사 서평

코페르니쿠스와 콜럼버스, 뉴턴과 다윈
과학사의 굵직한 사건을 아우르는 풍부한 관찰

『통념과 상식을 거스르는 과학사』는 고대부터 중세와 근대를 거쳐 현대에 이르기까지, 넓은 범위의 과학사를 다룸으로써 과학사 전반에 대한 교양을 익히도록 돕는다. 이 책에서 다루는 통념 중 일부를 아래에 소개한다.

과장된 고대와 중세의 무지
◇콜럼버스 이전 사람들은 지구가 평평하다고 생각하지 않았다
콜럼버스가 지구가 둥글다는 것을 증명하기 전까지 지구는 평평한 구조로 받아들여졌다고 우리는 알고 있다. 그러나 고대 그리스 로마 때부터 지구가 둥글다는 것은 어느 정도 통용되는 믿음이었다. 이 믿음은 다소 철학적인 이유에 기반하고 있었지만, 아리스토텔레스의 지구 구형 증명에 따른 과학적 추론에 의한 것이기도 했다. 아우구스티누스, 히에로니무스, 암브로시우스를 비롯한 초기 중세 시대의 주요 교부들 역시 지구가 구형이라는 사실을 인정한 바 있다. 이 통념은 지구를 둥글다고 이해하는 것을 근대성의 기준으로 삼고, 근대 이전과 이후 인간의 지식이 놀라우리만치 달라졌다는 것을 강조하고자 하는 목적으로 유통되는 이야기다.

◇코페르니쿠스의 지동설은 지구의 위상을 추락시키지 않았다
코페르니쿠스가 지동설을 주장한 후로 인간의 존엄성에 대한 가톨릭교회의 교리가 의심을 받게 되었다고 알려져 있다. 그러나 코페르니쿠스는 여전히 신이 ‘우리를 위한’ 우주를 만들었다고 생각했고, 태양 중심 천문학을 옹호하는 근대 초기 학자들 또한 성경과 새로운 천문학이 조화를 이룰 수 있다고 생각했다.

위대한 발견 뒤의 조력자
◇틀어박힌 과학자 뉴턴을 도운 정보 네트워크
케임브리지, 런던, 링컨셔에서 멀리 벗어나지 않은 뉴턴의 생애는 그의 과학적 업적이 모두 고독 속에서 탄생한 천재적인 것이라고 상상하게 한다. 그러나 거주지를 잘 벗어나지 않았다는 그 이유 때문에 뉴턴은 많은 이들의 도움을 필요로 했다. 사회의 여러 곳에서 활동하는 이들로부터 뉴턴은 정량적인 데이터들을 제공받았다. 찰스 다윈 역시 진화론의 증거를 영국 황실 정보망을 통해 제공받은 바 있고, 수많은 자연철학자들에게 자신의 이론을 알리려고 노력했다. 뉴턴과 다윈은 고립된 천재가 아니다.

남들에 비해 잘 돌아다니지도 않았던 뉴턴이 어떻게 조수의 변화나 진자의 길이, 만유인력 탄생에 일조한 혜성의 위치 등과 같은 제각각의 연구를 할 수 있었을까? 그는 분명 무역 회사, 예수회 선교사, 천문학자, 그리고 문학계 인사들의 도움을 받았을 것이다. 뉴턴은 먼 곳으로 심부름꾼을 보내 필요한 정량적인 자료들을 수집하거나, 자연철학자나 천문학자, 선원, 조선소 직원, 상인으로부터 각지의 정보를 받았다. (…) 이런 정보 릴레이는 정보와 정보 제공자 둘 다 신뢰성을 검증받아야 했기 때문에 단순한 공 주고받기가 아니었다. 즉 뉴턴의 자연철학은 영국의 상업혁명과 이의 일부분인 세계 무역망이 없이는 불가능했을 것이다.(259쪽)

주류에서 밀려난 과학의 계보들
◇진화 이론의 또 다른 계보였던 형태학
자연선택을 중심으로 한 다윈의 진화론은 생명체의 변종을 설명할 수 있는 유일한 개념이라고 받아들여진다. 다윈의 진화론이 진화에 관한 거의 모든 이론을 포괄하고 있다고 이해되는 것이다. 그러나 다윈을 비판했던 구조주의자 리처드 오언은 다윈주의자는 아니었지만 진화론자였다. 18세기부터 있었던 종의 기원에 대한 구조주의적 접근은 결정학, 형태학이라는 학문 분과로 나타났으며, 성장과 형태의 역학에 관심을 가지고 내부 형태의 건축학적 논리에 초점을 맞췄다. 그러나 18~19세기 독일을 중심으로 발전해온 구조주의는 독일의 2차 세계대전 패배 후 정치 상황과 맞물려 그 전통을 이어가지 못했다.

과학교육계의 오래된 이슈들을 재조명하다
‘과학의 본질’과 그 과정을 이해하기

과학에 관한 오해를 바로잡는 일은 새로 과학을 배우는 것만큼이나 즐겁다.
―오언 긴그리치, 『신의 행성God's Planet』 저자

이 책의 공동 편저자 로널드 L. 넘버스는 위스콘신 대학교 매디슨 캠퍼스의 과학사 및 의학사 교수로 국내에 『과학과 종교는 적인가 동지인가』 『창조론자들』 등으로 소개된 바 있다. 넘버스는 과학과 종교가 언제나 반목해왔다는 통념에 맞서, 인류 문명을 관통해온 과학과 종교 두 영역의 관계사를 입체적으로 바라보고자 하는 과학사학자다. 그는 이 책에서 과학 및 과학교육계의 오래된 이슈들, 그러나 누구도 바로잡으려 하지 않았던 사실들을 새롭게 조명함으로써 이러한 통념으로부터 이득을 얻는 것은 과학의 현재 권력을 유지하고자 하는 이들임을 짚는다. 또 다른 공동 편저자, 제네바 대학교의 과학교육학 연구원 코스타스 캄푸러키스는 시민들, 학생들이 ‘과학의 본질’을 이해하는 것이 더 나은 의사결정에 도움을 줄 수 있을 것이라 믿고, 교육학자로서 잘못된 통념들을 바로 잡고자 이 책을 엮었다.

작가정보

저자(글) 로널드 L. 넘버스 (엮음)

위스콘신 대학교 매디슨 캠퍼스의 과학사 및 의학사 교수. 국제 과학사협회와 국제 과학사 및 과학철학 협회의 회장을 역임했다. 1989~1993년 『이시스Isis』의 편집장으로 일했고, “케임브리지 과학사”(총8권)의 공동 편집자를 맡았다. 『창조론자들The Creationists: From Scientific Creationism to Intelligent Design』(2006), 8개 국어로 번역된 『과학과 종교는 적인가 동지인가Galileo Goes to Jail and Other Myths about Science and Religion』(2009)를 비롯한 30여 권의 책들을 쓰고 편집했다.

저자(글) 코스타스 캄푸러키스 (엮음)

제네바 대학교의 과학교육학 연구원. 국제적인 저널 『사이언스 앤 에듀케이션Science & Education』, 스프링거에서 출간되는 “과학 속 철학, 역사, 그리고 교육” 시리즈의 편집장이다. 저서로 『진화 이해하기Understanding Evolution』(2014)가 있고, 『생물학의 철학: 교육자들의 동반자The Philosophy of Biology: A Companion for Educators』(2013)를 엮었다.

번역 김무준

한국해양대학교 기계공학부에서 조선기자재공학을 전공했고, 한국해양대학교 복합재료 실험실에서 학부 연구생으로 근무했다. 과학과 과학사를 대중에게 알리는 것에 관심을 두고 외국의 훌륭한 대중 과학 서적을 국내에 소개하는 일에 힘을 보태고 있다.