★ 세상을 바꾼 36권의 과학 고전과 그 안에 적힌 위대한 문장들을 담은 ‘과학+역사’책 ★ “과학의 성취뿐 아니라 그 안에 함께 담긴 인간의 얼굴을 생생히 보여준다” 다윈의 『종의 기원』부터 아인슈타인의 『상대성 이론』과 리처드 도킨스의 『이기적 유전자』까지, 온전히 독파하기엔 너무 두껍고 복잡한 과학책들을 쉽고 가볍게 읽을 순 없을까? 『과학의 첫 문장』은 인류 역사에 가장 강력한 영향을 미친 과학 원전 36권을 담은 책이다. 세계사의 흐름을 알기 쉽게 설명한 베스트셀러 『세계 역사 이야기』의 저자 수잔 와이즈 바우어가 인문학자의 시선으로 과학이 발전해온 역사를 친절하게 풀어준다. “이 창공의 방대함이 우리에게 보여주는 것은 지구처럼 반짝이는 수많은 다른 별들입니다.” 과학의 역사를 알면 과학책에 담긴 한 문장 한 문장이 다르게 읽힌다. 그 문장이 품은 지적인 훌륭함과 아름다움을 비로소 느낄 수 있다. 뜻밖의 발견을 했을 때 ‘유레카!’를 외쳤던 철학자 아르키메데스는 책 「모래알을 세는 사람」을 통해 인간이 이해할 수 없는 것은 ‘우주에 없다’는 메시지를 전했다. 뉴턴은 『프린키피아』를 통해 사과나무 아래에서 발견한 중력의 법칙을 우주 전체로 확장했다. 과학자들이 어떤 고민 속에서 새로운 발견을 해냈으며 그 발견이 세상을 어떻게 뒤집어 놓았는지 찬찬히 살펴보자. 그 과정에서 과학책 속 마음을 사로잡는 당신만의 첫 번째 문장을 발견하게 될 것이다. 이 책은 평범한 과학책 혹은 과학사 책과 무엇이 다를까? “과학을 해석하려면 과거를 알아야 한다. ‘우리는 무엇을 발견했는가’뿐 아니라 ‘우리는 왜 그것을 알아내려 했는가’를 끊임없이 질문해야 한다.” 저자는 화학부터 천문학, 물리학, 지질학, 생물학, 의학, 우주학 등 과학의 전 영역을 다루면서도 해당 분야의 지식만을 건조하게 나열하지 않는다. 과학이 무엇을 하는 학문이고 우리에게 어떤 의미인지를 밝혀내며, 냉철하게만 보였던 과학자와 과학책의 지극히 사적이고 인간적인(그러면서도 대체로 매우 뛰어난) 면모를 드러낸다. 꼬리에 꼬리를 무는 흥미진진한 이야기에 흠뻑 빠져보자.

세상을 바꾼 위대한 과학책 36권 서문 혹은 이 책을 사용하는 방법 ─ 수잔 와이즈 바우어 1부 세상의 시초를 열다 01 히포크라테스 | 최초의 과학 문헌 | 처음으로 자연 세계를 자연 용어로 기술하다 02 플라톤 | 인체를 넘어서 | 처음으로 우주에 대한 큰 그림을 그리다 03 아리스토텔레스 | 변화 | 처음으로 진화에 대한 이론을 제시하다 04 아르키메데스 | 모래알 | 수학을 사용해 우주를 측정하다 05 루크레티우스 | 빈 공간 | 신성을 완전히 배제하고 자연 세계를 설명하다 06 프톨레마이오스 | 지구 중심적인 우주 | 역사상 가장 큰 영향력을 발휘할 책이 나오다 07 코페르니쿠스 | 최후의 고대 천문학자 | 더 정교한 수학으로 대안적인 우주론을 제시하다 2부 과학적 방법론이 탄생하다 08 프랜시스 베이컨 | 새로운 제안 | 아리스토텔레스의 연역법에 도전하다 09 윌리엄 하비 | 입증 | 관찰과 실험으로 고대의 위대한 권위자를 반박하다 10 갈릴레오 갈릴레이 | 아리스토텔레스의 죽음 | 관찰과 증명으로 아리스토텔레스의 권위를 무너뜨리다 11 로버트 보일·로버트 훅 | 도구의 도움 | 자연을 왜곡하고 감각을 확장해 실험 방법을 향상시키다 12 아이작 뉴턴 | 논증의 규칙 | 실험 방법론을 전체 우주로 확장하다 3부 지구를 읽다 13 조르주-루이 르클레르 | 지질학의 기원 | 지구 과학이 탄생하다 14 제임스 허턴·조르주 퀴비에 | 새로운 과학의 법칙 | 지구의 형성을 설명하는 양대 이론이 나오다 15 찰스 라이엘 | 길고 점진적인 역사 | 동일 과정설이 정설로 자리잡다 16 아서 홈스 | 답해지지 않은 문제 | 지구의 나이를 계산하다 17 알프레드 베게너 | 거대 이론의 귀환 | 대륙 이동설이 제기되다 18 월터 앨버레즈 | 돌아온 파국 | 지구사를 설명하는 요인으로 ‘격변적인 외부 사건’이 재등장하다 4부 생명을 설명하다 19 장-바티스트 라마르크 | 생물학 | 처음으로 생명의 역사를 체계적으로 설명하려 시도하다 20 찰스 다윈 | 자연 선택 | 처음으로 종의 기원에 대해 자연주의적인 설명을 제시하다 21 그레고어 멘델 | 유전 | 유전의 법칙과 작동 기제가 드러나다 22 줄리언 헉슬리 | 종합 | 세포 수준의 연구와 거시적 진화 이론을 결합하다 23 제임스 D. 왓슨 | 생명의 비밀 | 생화학으로 유전의 신비를 밝히기 위해 노력하다 24 리처드 도킨스·E.O. 윌슨·스티븐 제이 굴드 | 생물학과 운명 | 신다윈주의적 환원론과 그에 대한 반론이 제기되다 5부 우주로 향하다 25 알베르트 아인슈타인 | 상대성 | 뉴턴 물리학의 한계가 제기되다 26 막스 플랑크·에르빈 슈뢰딩거 | ‘빌어먹을 양자 도약’ | 불연속적인 경로의 존재를 발견하다 27 에드윈 허블·프레드 호일·스티븐 와인버그 | 빅뱅의 승리 | 시초에 대한 질문으로 돌아가서 종말을 생각하다 28 제임스 글릭 | 나비 효과 | 복잡계, 지식의 한계를 상기시키다 위대한 과학책 36권 원전으로 읽기 주석 참고 문헌 감사의 글

과학을 해석하려면 과학의 과거를 알아야 한다. ‘우리는 무엇을 발견했는가’ 뿐 아니라 ‘우리는 왜 그것을 알아내려 했는가’를 끊임없이 질문해야 한다. 그렇지 않으면, 어째서 오늘날과 같은 방식으로 과학 지식이 인정되거나 거부되는지 알 수 없으며 어떤 것이 과학이 충족시킬 수 있는 약속이고 어떤 것이 의심해봐야 할 주장인지도 구별할 수 없다. 그런 것들을 질문해야만, 우리는 과학을 이해하기 시작할 수 있다.
서문 혹은 이 책을 사용하는 방법 _12쪽

히포크라테스의 『전집』 은 현전하는 최초의 과학 저술이라는 점뿐 아니라 자연주의적 방법론이 신령과 신성에 의존하던 설명 방식을 누른 (기록이 남아 있는) 최초의 사례라는 점에서도 의미가 있다.
01 히포크라테스 | 최초의 과학 문헌 _19쪽

「모래알을 세는 사람」의 질문은 매우 분명했다. 우주를 채우려면 모래가 몇 알 필요한가? 단순한 사고 실험처럼 보이지만, 그리스인들이 모든 것을 비율로 측정하는 데 익숙했다는 것을 생각해야 한다. 아르키메데스의 질문은 ‘우주가 얼마나 큰가’가 아니었다. 그의 질문은 ‘우주를 수학적 도구를 사용해서 측정하는 것이 가능한가’였고, 그가 생각한 도구는 비율이었다. 그러니까 그의 질문은 크기가 매우 다른 두 사물, 즉 모래 한 알과 자연의 실재 전체인 우주 사이에 유의미한 관계를 도출할 수 있는가였다.
04 아르키메데스 | 모래알 _42쪽

고대인들은 자연을 측량하고 무게를 달고 계산하고 감각을 이용해서 물리적 세계를 파악했다. 하지만 망원경, 현미경, 가열로는 감각과 대상 사이의 관계를 근본적으로 변화시켰다. 이 도구들은 자연 세계를 왜곡했다. 자연을 부자연스럽게 확대하고, 섞고, 혼합하고, 증류해서, 즉 보일의 표현으로는 ‘고문해서’ 자연이 ‘그 구성 원리들을 자백하게 만들었다.
11 로버트 보일·로버트 훅 | 도구의 도움 _100쪽

지구는 매우 복잡한 연구 대상이다. 물리 법칙이나 화학 원리와 달리 지구는 장소이고 역사를 가지고 있다. 지구의 표면에는 긴 과거의 흔적이 남아 있다. 지구는 시간 속에 살았던 생물 종들의 집이다.
16 아서 홈스 | 답해지지 않은 문제 _155쪽

★ 물리학자 김범준, 화학자 이광렬, 천문학자 이명현 강력 추천! 위대한 과학책에서 발견한 반짝이는 문장들과 그 안에 담긴 과학의 본질 천재 물리학자 뉴턴이 서슴없이 인정한 자신의 한계란 무엇일까? 머리 위로 떨어지는 사과를 보고 중력의 존재를 밝혀낸 뉴턴이었지만 중력이 왜 존재하는지는 이야기할 수 없었다. 사실 그는 그것이 단점이라고는 전혀 생각하지 않았다. 오히려 그런 원인을 알아내는 작업이 고대 철학자들처럼 ‘가설을 꾸미는 것’이라고 경멸하며, 자신의 첫 번째 책인 『프린키피아(자연 철학의 수학적 원리)』에 이렇게 적었다. “그리고 나는 가설을 꾸미지 않는다.” 어쩌면 변명처럼 들릴지 모르는 이 문장도 과학을 알고 나면 다르게 읽힌다. 뉴턴은 자신의 이론이 “지구의 바다와 모든 천체의 움직임을 설명할 수 있는 것으로 충분하다”고 만족했다. 원인을 알지 못함에도 우주의 작동 원리를 거의 완벽하게 설명해낸 것이다. 그는 실험 가능한 물체의 성질과 특수한 현상들로부터 만물에 적용되는 보편 법칙을 발견해내는 ‘실험 철학’, 즉 과학의 방법론을 정립했다. 『과학의 첫 문장』은 세상을 바꾼 뛰어난 과학 원전을 소개하며 과학의 역사를 들려주는 책이다. 하지만 우리가 흔히 알던 과학사 책과는 다르다. 감수성이 부족하거나 사실이 건조하게 서술된 것으로만 보였던 과학책 속 문장들이 지적으로 얼마나 아름다운지를 이 책에서 느낄 수 있다. 단순히 과학적 발견을 나열하지 않고 그 발견이 우리에게 어떤 의미인지를 보여주기 때문이다. 과학을 온전히 이해할 수 있도록 지식을 넘어 ‘맥락’을 들려주는 책이다. 1년에 한 권 읽기도 버거운 과학책 36권을 일주일 만에 정복하기 “인생은 짧고, 예술은 길다.” 이 유명한 문장은 사실 잘못 번역되었다. 의사라면 가슴에 손을 얹고 선언해봤다는 윤리 강령인 ‘히포크라테스 선서’로 유명한 고대 의학자 히포크라테스가 한 말이기 때문이다. 그가 기원전 420년경 책 『공기, 물, 장소에 관하여』에 적은 이 문장의 더 정확한 뜻은 이렇다 “인생은 짧고, 의술의 길은 멀다.” 그는 신의 분노로 질병이 생겼다는 당시의 단순한 믿음에서 벗어나, 눈에 보이는 세계와 우주의 질서로 질병을 설명하려는 어려운 길을 택했다. 그렇게 히포크라테스의 책은 신성에서 벗어나 세상을 과학으로 설명한 (현전하는) 최초의 사례로 기록되었다. 『과학의 첫 문장』은 히포크라테스에서 시작해 갈릴레오의 『대화』, 다윈의 『종의 기원』, 아인슈타인의 『상대성 이론』을 거쳐 제임스 글릭의 『카오스』까지, 우리가 놓쳐서는 안 될 과학책 36권을 이야기한다. 저자는 라틴어부터 히브루어, 그리스어, 아랍어, 프랑스어, 한국어까지 구사하며 다방면의 장서를 깊게 읽는 다독가로서, 전문 연구자들도 읽기 어렵다는 대표적 과학 원전을 섭렵하여 그 안에 담긴 지혜를 친절하게 풀어준다. 기원전 과학의 태동부터 양자 역학과 복잡계 이론이 일궈낸 20세기의 마지막 패러다임 전환까지 역사와 과학을 통섭하는 여행을 떠나보자. 지구·생명·우주의 비밀을 밝혀내려 한 과학자들의 지극히 인간적인 이야기 “우주를 더 이해한 것처럼 보일수록 우주는 더 무의미해 보인다.” 우주가 꾸준히 팽창한다는 사실, 먼 과거의 어느 순간에 대폭발(빅뱅)이 일어나 모든 물질이 만들어졌다는 사실을 알게 된 과학자들은 당황했다. 거꾸로 폭발과 팽창이 일어나기 이전에 모든 것이 한 점으로 모여 있는 ‘제로’ 시점을 설명할 방법이 없기 때문이다. 1979년 노벨 물리학상 수상자인 스티븐 와인버그는 책 『최초의 3분』에서 그 당혹스러움을 한 문장으로 표현했다. 다만 그렇다고 천문학자들의 연구 자체가 무의미하지는 않았다. 와인버그는 과학에 영예를 주고 그 영예를 영원히 추구하기 위해 물리학에서 삶의 목적을 찾아내어 다음과 같이 적었다. “우주를 이해하려는 노력은 인간의 삶을 익살극보다 조금 더 높은 수준으로 고양하고 조금이나마 그것에 비극적인 우아함을 부여한다.” 『과학의 첫 문장』은 오늘날 우리가 당연하게 여기는 과학 지식과 도구들이 사실 수많은 학자의 고뇌와 갈등, 좌절, 그리고 희망 속에서 탄생했음을 생생하게 보여준다. 저자는 과학이란 오류 없이 진리로 이끌어주는 길잡이가 아니라 세상을 이해하는 인간 본연의 방법이라고 말한다. 때로는 지극히 개인적이고, 때로는 오류에 빠지기도 하며, 또 많은 경우에 매우 뛰어난. 이 책을 통해, 차갑고 멀게만 느껴졌던 과학이 실은 아주 인간적인 추구임을 깨닫고 과학과 더욱 가까워질 수 있을 것이다.