뜻밖의 과학사

팀 제임스 지음 | 김주희 옮김

한빛비즈 2024년 08월 21일 출간 국내도서 : 2024년 08월 14일 출간

작품소개

책소개

대중 교양 과학의 전도사로 정평이 나 있는 팀 제임스의 신작. 《원소 이야기》 《양자역학 이야기》 《천문학 이야기》로 한국의 독자들을 쉽고 재미있는 과학의 세계로 끌어들인 저자 팀 제임스가 이번엔 반전 넘치는 이야기로 가득한 ‘과학사'로 돌아왔다. 이 책은 과학자의 끝없는 탐구와 집요함이 어떻게 ’우연히‘ 과학 발전의 밑거름이 되었는지를 다양한 사례로 보여주고 있다. 흔히 알려져 있는 욕조에 넘치는 물을 보고 “유레카”를 외친 아르키메데스나 떨어지는 사과를 보고 우주를 관통하는 물리법칙을 깨달은 뉴턴처럼, 과학의 발전 과정에서는 영화에서나 볼 수 있을 것 같은 엉뚱하고 우연한 사건들이 가득하다.

번역을 잘못한 덕분에 탄생한 전화기와 실수로 쏟은 액체를 닦았던 앞치마가 터지는 바람에 개발된 화약, 콧물을 떨어뜨려 탄생한 항생제까지 위트 넘치는 팀 제임스의 과학사 이야기로 빠져보자!

목차

머리말: 이렇게 될 줄 몰랐다

1장 서투름
쾅!
불현듯 발견하다
산산조각이 나다
문제 해결에 나서다
불을 붙이다
원 상태로 돌아오다
직원은 손을 씻어야 한다
혀끝
단맛을 즐기다
벨의 오해
강의에 늦다
박자 맞추기
곰팡이의 쓸모
멜론을 사용하다
살균제의 구원
그때는 맞고 지금은 틀리다
찻잎을 주머니에 담다
옥수수 이야기
아침 식사는 아니기를 바라며

2장 불운과 실패
역사상 가장 놀랍고 굉장한 두통
정지 화면
기억하다
과감한 위 실험
닥터 터글은 누구였을까?
단단함의 과학
왕실의 끈적한 물질
끈적끈적한 제품
약간 덜 끈적끈적한 제품
환상적인 플라스틱
건조 시 미끄럼 주의
골치 아픈 상황
신성하지만 비윤리적인 연구

3장 놀라움
여우 농장
쥐의 경쟁
도움이 되는 곤충
도움이 되지 않는 곤충
충격
숫자가 맞지 않을 때
맞아, 나 자신이 자랑스러워
뉴턴의 실제와 다른 무지개
본격적으로 찾다
노벨상답지 않은 노벨상
누가 주문했어?

4장 유레카
발가벗은 진실
첨벙첨벙
사과가 떨어지다
재봉틀 이야기
모두 상대적이다
또 다른 빛 이야기
생명에 얽힌 추문
변기 세정제
맺음말: 우연을 예상하다

부록
부록 1. 놀라운 주기율표 이야기
부록 2. 무지개가 생기는 과정
부록 3. 은막
부록 4. 불안정한 원자
부록 5. 미련스럽게 요약된 양자물리학
부록 6. 역평행 DNA
감사의 말
주

책 속으로

학은 산산조각이 난 예측과 실패한 실험으로 점철된 고된 과정으로 여겨진다. 하지만 운명의 달은 이따금 우리가 예상도 의도도 하지 않은 승리의 길로 서서히 우리를 인도한다.
우리 종족이 얼마나 운이 좋았는지를 생각하면 진정 무섭다. 앞으로 살펴보겠지만, 생명을 구하는 소중한 발명품과 우주에서 발견한 심오한 사실들 일부는 어딘가에서 무언가가 잘못된 덕분에 겨우 우리 손에 들어왔다.
하지만 이러한 뜻밖의 운 좋은 발견이 과학을 흥미진진하게 만든다. 우리는 언제 세상이 변화하고 어디서 획기적인 아이디어가 도출될지 예측할 수 없다. 때로는 올바른 시점의 적절한 장소가 아니라, 잘못된 시점의 그릇된 장소에서 혁명이 시작된다.
- 11쪽 머리말 -

1845년 어느 날 오후, 쇤바인은 아내가 외출한 사이 자신만의 공간이 확보되었다고 생각하는 사람이면 누구나 할 만한 일을 했다. 부엌으로 슬그머니 들어가 비밀리에 화학 실험을 한 것이다!
쇤바인이 어떤 실험을 할 계획이었는지는 알려지지 않았다. 실험을 준비하는 동안 커다란 비커 두 개에 각각 담긴 질산과 황산을 탁자에 엎질렀기 때문이다.
위험한 상황(그리고 산성 물질이 닿아 부식된 물건에 관하여 아내에게 설명해야 할 가능성)에 당황한 쇤바인은 아내의 앞치마를 급히 움켜잡고 부식성 혼합액을 가능한 한 빠르게 흡수시켰다. 혼합액 대부분을 닦아낸 뒤에는 젖은 앞치마를 말리기 위해 난로 가까이에 두었다. 그런데 상황은 더욱 나빠졌다. 구체적으로 말하면, 앞치마가 폭발했다.
당시 쇤바인은 무슨 반응이 일어났는지 이해하지 못했지만, 오늘날 우리는 이를 설명할 수 있다.
- 19쪽 1장 -

1939년 캘리포니아대학교 버클리캠퍼스 수학과 학생인 25세의 조지 댄치그는 지도교수 예지 네이만의 강의 시간에 늦게 도착했다. 댄치그는 칠판에 적힌 과제 문제를 노트에
베끼고, 며칠 뒤 문제의 답을 제출한 뒤 여느 때처럼 일상을 보냈다.
댄치그가 알아차리지 못한 것은 칠판에 적힌 문제가 실은 과제가 아니라는 점이었다. 그것은 너무도 어려운 나머지 역사상 한 번도 풀린 적 없는 난제였고, 댄치그가 이제 그 문제를 해결해버렸다. 강의 시간에 늦지 않았다면, 그는 문제 풀이를 시도하지 않았을 것이다.
벨과 댄치그의 이야기에 교훈이 있다면, 사람들에게 일의 어려움을 미리 알려서는 안 된다는 점이다. 어려움에 관한 예언은 그러한 예언의 실현으로 이어지기 때문이다. 불가능에 가까운 일을 해결하는 가장 좋은 방법은 그 일이 이미 해결되었다고 단순히 가정하는
것이다.
- 44쪽 1장 -

실제로, 여러분도 아마 접한 적이 있을 최초의 영상(무명의 기수가 말을 타는 영상)은 머이브리지가 자신의 영상 기법을 발전시키기 위해 촬영한 결과물이다. 머이브리지가 역마차 사고를 당하지 않았다면 영화가 탄생했을까? 탄생하지 못했을 것이다.
- 72쪽 2장 -

1959년 폴란드계 미국인 심리학자 밀턴 로키치는 한 가지 아이디어를 냈다. 자신이 예수 그리스도라고 믿는 사람들을 같은 방에 몰아넣으면 어떻게 될까?
- 107쪽 2장 -

1945년 미국 물리학자 퍼시 스펜서는 군용 마이크로파 방출기로 적군의 항공기를 격추할 수 있는지 연구했다. 퍼시는 마이크로파 방출기로 실험하는 도중 한 가지 사실을 발견했으며, 그 발견 내용은 이야기 출처에 따라 다르다.
첫 번째 출처에 따르면, 퍼시는 주머니에서 초콜릿 바(미스터 굿바로 추정된다)가 녹는 것을 발견했다. 두 번째 출처에 따르면, 그는 마이크로파 방출기 근처에서 자기 몸이 점점 따뜻해지는 것을 감지했다. 어느 이야기가 진실이든, 퍼시는 방출기에서 나오는 마이크로파가 주위의 모든 물과 지방 분자를 진동시켜 온도를 상승시키며, 물질을 안팎으로 익힌다는 사실을 알아차렸다.
퍼시는 팝콘 한 그릇과 달걀을 방출기에 대고 가열해 보았고(달걀은 그의 조수 얼굴 앞에서 폭발했다), 물이나 지방을 함유한 모든 물질, 즉 거의 모든 음식물을 가열하는 방법을 발견했음을 깨달았다. 전쟁이 끝난 뒤 퍼시는 자신이 연구하던 마이크로파 방출기의 용도를 변경해 최초의 전자레인지로 판매했다.
- 150쪽 3장 -

이는 동네 고양이를 관찰하려고 뒷마당에 동작 인식 카메라를 설치했다가, 우연히 검치호랑이의 모습을 포착한 것과 같다. 앤더슨은 아무도 예측하지 못한 다섯 번째 입자를 목격했다.
뮤온이라고 명명된 이 새로운 입자는 당황스럽게도 원자 내에서 발견되지 않고, 방사성 붕괴에 관여하지 않으며, 양자 현상을 설명하는 과정에도 필요하지 않았다. 뮤온은 아무런 목적 없이 존재했다.
- 163~164쪽 3장 -

픽업은 사업을 시작했고, 석회질 제거 분말을 하픽이라는 상품명(그의 이름 해리 픽업에서 유래했다)으로 시판했다. 앞서 언급한 아인슈타인에 비견할 유레카의 순간은 아닐지 모르겠으나, “만약 내가 폭탄용 화학 물질을 변기에 넣는다면 어떤 일이 일어날까?”라고 생각한 남자를 우리는 존경해야 한다.
- 193쪽 4장 -

태양은 녹색이고 하늘은 보라색이다. 우리는 그저 멍텅구리 뇌를 지녔을 뿐이다.
- 248쪽 부록 -

출판사 서평

“누가 과학이 재미없다고 했나? 팀 제임스는 절대 아니다.” - 뉴욕 타임스

과학이 잘못됐다?! 그런데 과학이 발전했다!
난데없이 세상을 바꿔버린 위대한 과학의 발견들

과학의 발전은 어떻게 이루어질까? 과학자의 진리 탐구에 대한 열망과 끝없는 도전이 답일까? 하지만 이런 과학자의 열정이 언제나 성공을 보장하지 않는다. 아니, 대체로 실패하게 된다. 하지만 수많은 실패는 어쩌다 우연히 뜻밖의 기회와 마주하게 되고, 그 순간 과학은 한 단계 높은 곳으로 도약하며 인류의 삶을 바꿔버리고 만다.
이 책은 인류의 역사를 통틀어 시대를 획기적으로 바꾼 과학적 발견과 발명의 순간을 다룬다. 그중에서도 ‘우연히’ 발견한 ‘뜻밖의’ 순간들을 다루고 있다. 즉, 실수와 실패가 새로운 발견과 발명으로 이어지기도 하고, 실험을 계획하며 예상했던 결과가 아닌 전혀 새로운 결과가 나타나기도 한다. 또는 오랫동안 고민한 난제가 한순간의 깨달음으로 해결되기도 한다. 저자 팀 제임스는 이런 순간들을 모아 위트 있는 문체로 소개하며, 독자들에게 더없이 읽는 재미를 준다.


과학자의 끈기와 몰입이 만들어낸 ‘유레카’의 순간

이 책은 아르키메데스나 뉴턴, 아인슈타인, 마리 퀴리, 플레밍 등 잘 알려진 과학자의 위대한 발견의 뒷이야기부터 우리의 일상에 자연스럽게 녹아 있는 발명품까지, 누구나 흥미롭게 읽을 수 있는 다채로운 이야기들을 담고 있다.
아인슈타인은 퇴근길에 늘 지나치던 시계탑을 바라보다 시간이 상수가 아님을 깨달으며, 지금까지와는 전혀 다른 관점으로 시간을 해석하게 된다. 이는 상대성이론으로 이어졌고, 우주를 바라보는 눈 자체를 바꾸고 말았다. 알렉산더 플레밍은 설거지를 하지 않고 방치해둔 배양접시에서 푸른곰팡이를 발견하고 페니실린을 만들게 된다. 이는 훗날 많은 사람들의 목숨을 구한다. 위대한 발견 또한 ‘우연’과 ‘실수’에서 나왔다. 이뿐인가?
아버지에게 선물로 받은 책을 잘못 번역한 알렉산더 벨은 어떻게 됐을까? 전화기를 발명했다. 마차 사고로 모든 순간이 슬로모션처럼 보이는 부작용이 생긴 에드워드 머이브리지는 무엇을 했을까? 사진을 빠르게 돌리면 영상이 된다는 걸 깨달아 영화를 탄생시켰다. 적의 항공기를 격추하는 연구를 하던 퍼시 스펜서는 이제 집집마다 사용하고 있는 전자레인지를 만들게 됐다.
이 책을 읽다 보면, 우리는 과학자의 집요한 연구와 열정, 그리고 각종 실패와 시도의 끝에서 그들만의 ‘유레카’를 맞이하던 순간을 목격하게 된다. 그 순간은 놀랍고 경이롭다. 《뜻밖의 과학사》는 어렵고 난해하게만 보였던 과학의 특별한 순간을 묘사하며, 우리 모두를 과학 입문의 세계로 이끈다.

작가정보

저자(글) 팀 제임스

영국의 과학 작가로 SNS, 방송, 신문 등 매체를 가리지 않고 과학 대중화에 힘쓰고 있다. 컴퓨터 양자역학 전공으로 화학 석사학위를 받았고, 11년 동안 학생들에게 화학과 물리학을 가르쳤다. 현재는 작가로 활동하며 미국에 거주하고 있다.
어려운 과학에 재미를 불어넣는 과학 전도사로 유명한 팀 제임스는 《원소 이야기》 《양자역학 이야기》 《천문학 이야기》에 이어 《뜻밖의 과학사》를 썼다. 첫 책인 《원소 이야기》는 <데일리 메일> 올해의 베스트 도서로 선정되었으며, 《양자역학 이야기》는 난해하기 짝이 없는 양자역학을 저자 특유의 입담으로 쉽게 풀어냈다. 《천문학 이야기》는 우주를 구석구석 파헤치며 기묘한 우주과학의 세계에 흠뻑 빠지게 만든다. 최신작 《뜻밖의 과학사》는 우연히 마주친 과학적 발견의 순간을 포착해 독자의 호기심을 한껏 이끌어낸다.

번역 김주희

서강대학교 화학과에서 학사 및 석사 학위를 받고, SK이노베이션에서 근무했다. 글밥 아카데미 수료 후 바른번역 소속 번역가로 활동하고 있다. 옮긴 책으로는 《이기적 유인원》 《10대를 위한 나의 첫 공학 수업》 《원소 이야기》 《양자역학 이야기》 《천문학 이야기》 등이 있다.