물리는 제일 좋아하는 과목이고 물리적인 마인드가 있어야지 이 지구에서 살아가는데 더 합리적으로 살아 갈 수 있는 것 같다.
사람이 협소해지고 작아지려고 하는 뇌가 되려고 할 때도 물리는 우주적인 마인드로 넓혀줘서 넉넉하게 살 수 있게 도와 준다.
난 광학이나 파동에 대해서 관심이 많아서 계속 책을 보고 있는데 구체적으로 그림이나 사진이 잘 없다.
그래서 혼자서 추상적으로 머릿속으로 상상만 해본다.
태어나서 이런 책은 처음 본 것 같다.
집에 백과사전이 전집으로 있는데 그런 책들도 보면 기계나 도구에 대한 원리가 잘 정리되어 있지 않다.
책을 보면서 항상 아쉬웠는데 이 책처럼 만들 수 없었기때문에 내가 원하는 책이 없었던 거다.
이 책의 저자는 그런 능력이 되는 사람이니까 만든 것 같다.
운동의 역학이나 부력, 원자력, 파동의 역학, 빛과 상, 전기, 자기에 대해서 읽어 보고 싶어서 봤는데 역시 보기를 잘했다.
어릴 때부터 상상만 하고 공식으로만 풀어 봐서 직접적인 그림이나 원리방식을 실제적으로 보면 지적충격을 받는다.
그런 맛에 책을 보는거다.
파동, 전기뿐만 아니라 역사도 나오니까 이해가 더 잘 된다.
원자공학과에 다니는 삼촌은 보이지 않는 세계에 대해서 인식을 하니까 산소, 원자, 양성자도 떠올릴 수 있고 상상할 수 있다고 한다.
커피 한잔을 따뜻하게 데워서 먹을 때도 커피숟가락을 저어서 먹을 때 물리법칙 9가지가 작동한다고 한다.
중력,,구력,,작용반작용,,원심력,,,또 뭐라고 했었던 것 같은데 중학교때 들은 얘기라서 잘 모르겠다.
로펌에 인턴을 하러 갔는데 교통사고가 나서 원고, 피고에 대한 얘기들을 하다가 교통사고원리에도 물리법칙이 작용한다는 걸 알았다.
변호사님들이 문과생들이라서 물리법칙이나 충격이나 각도에 대한 이해들이 없어서 미국의 전문가들에게 의뢰를 한다고 했다.
그것도 그렇지만 다른 걸 더 문의하려고 했겠지,,,,
이 책을 읽으면 바로 움직이는 각도를 바로 알게 될 수도 있다.
저자는 서울대 사범대 생물학과를 졸업하고 미국 일리노이 대학교에서 교육학으로 석사학위를 받았다.
서울대학교 자연과학대학 과학사, 과학철학 협동과정에 진학해 박사과정을 밟았으며, 현재는 '해방 후 한국 지질학의 성립 과정'에 관한 박사학위 논문을 쓰는 중이다.
자연사 분야 중 분류, 고생물학, 진화와 관련된 연구를 계속하고 있다.
영재 교육원 강사로서 과학사와 과학 개념을 연결하는 수업을 꾸준히 시도해 왔다.
고등학교 과학사 교과서를 집필했고 영재고등학교 과학문명사 교과서 편찬 프로젝트에도 참여했다.
과학교육을 천직으로 생각해 청소년들에게 계속 과학을 가르치고 있으며 동시에 홍익대학교 공과대학 겸임 교수로서 대학생들에게 과학사를 강의하고 있다.
저자의 약력을 보니까 과학을 쉽게 가르칠 수 밖에 없는 것 같다.
저자는 어떻게 가르쳐야 학생들이 과학을 좋아할까라는 생각과 고민을 많이 하면서 이 책을 쓴 것 같다.
저자는 논리와 재미를 같이 잡아서 학생들에게 전하겠다는 생각으로 이 책을 만든 것 같다.
저자의 의도는 잘 들어 맞는 것 같다.
책을 읽어보니까 그냥 술술 잘 읽히고 재미가 느껴진다.
저자는 과학원서들을 읽으면서 번역을 하느라고 재미를 느끼지 못하면서 봤다.
저자를 매료시킨 것은 갈릴레오의 이야기이다.
저자는 갈릴레오 강의를 들은 그날 바로 과학사, 과학철학 협동과정에 입학 문의를 했고, 저자는 전공을 과학사로 바꿨다.
과학사라는 학문은 과학을 공부할 때와는 완전히 다른 사고의 틀을 요구한다고 한다.
어떤 학문을 공부하는지에 따라서 사고의 틀은 달라지는 것 같다.
학교 과학 시간에는 과학사학자이자 과학철학자 토머스 쿤이 말한 정상과학, 즉 현대 사회의 보편적인 과학 이론을 가르친다.
따라서 과학 교육에서는 개념과 이론 이해를 중요하게 여긴다.
학생들은 과학자들이 현재까지 정립한 가장 최근의 지식을 배우고 그 지식 체계안에서 문제를 풀어 낼 것을 요구받는다.
하지만 과학사에서는 과학 개념 자체보다 연구자가 어떤 자료를 근거로 어떤 주장을 하는지를 파악하는 것을 더 중요하게 여긴다.
또 과학에서는 정답이 정해져 있지만 과학사에서는 근거만 뒷받침된다면 다양한 해석 결과가 모두 수용된다.
결과물보다는 지식이 만들어지는 과정을 더 중요하게 여기는 과학사를 공부하자 저자의 비판적 사고 능력도 많이 생겼다고 한다.
저자는 과학 교육과 과학사를 연결하는 방법을 고민했다.
이전에 나온 과학책들은 과학사를 연대기순으로 쭉 나열하거나 과학자의 업적을 중심으로 나열했다.
저자는 과학사를 도구가 아니라 과학사와 과학적 개념이 서로를 보충하며 유기적으로 연결되는 책을 만들려고 했는데 그것이 잘 된 것 같다.
이 책은 기존의 책과 다른 것이 중요한 과학적 개념들이 어떠한 변화 과정을 거치면서 확립되어 왔는지를 서술의 중심으로 삼고 있다.
과학의 각 분야를 딱 잘라 구분하기는 힘들지만 과학 분야를 나누는 큰 틀인 물리, 화학, 생물, 지구과학에 맞춰서 되어 있다.
각 분야의 중요한 개념을 선정해, 각 장에서 그 개념이 정립되어 나가는 과정을 서술했다.
저자는 서술 방식이 과학사와 과학을 통합적으로 연결할 수 있는 가장 좋은 방식을 사용했다.
과학 개념이 만들어지는 과정을 따라가다 보면 과학 이론을 익힐 수 있고, 나아가 과학이라는 학문자체를 더 깊이 이해하는 시선을 가질 수 있다.
역사를 알면 현대사회를 더 잘 알 수 있는 것처럼 과학사를 알면 현재의 과학 지식을 풍부하게 이해할 수 있다.
과학사란 과학의 역사이다.
과학이 어떤 과정을 거쳐서 형성되고 변화해 왔는지 이해하려는 학문이다.
과학사를 연구하는 학자들을 과학사학자라고 한다.
과학사학자는 거의 처음 들어 본 것 같다.
학교 과학 시간에는 보통 과학의 개념이나 이론, 법칙 등을 배운다.
하지만 과학사의 연구 목표는 과학과 조금 다르다.
과학사는 과학 이론이 어떤 과정을 거쳐 형성되어 변화해 왔나를 알아내 과학이라는 학문을 더 잘 이해하려고 한다.
과학사는 과학 내적인 변화 과정만이 아니라 과학과 사회가 맺는 관계에도 많은 관심을 가진다.
과학자가 살던 시대적 배경과 과학에 영향을 주던 사회, 경제, 종교, 철학도 과학사의 중요한 연구 대상이다.
과학사는 멀티나 통합적인 학문같다.
현재를 이해하고 미래를 예측하기 위해서는 먼저 과거를 알아야 한다.
역사공부를 할 때도 누누히 듣는 얘기이다.
과거를 분석해서 현재를 이해하기 위해 고조선에서 현대에 이르까지 역사를 공부한다.
음,,,,,,정말 맞는 얘기이다.
과학도 현재의 과학 이론을 제대로 이해하기 위해 과학사를 알아야 한다.
과학사에는 수학처럼 정답이 없다.
과학사는 다양한 사료를 이용해 여러 과학적 사건들의 역사적 의미를 파악하는 학문이고 역사 해석에는 다양한 관점이 있다.
과학사는 관점에 따라 역사적 사건의 중요도나 사건에 대한 해석이 달라진다.
과학사 연구의 관점은 합리적 방법론을 중심으로 연구하는 관점이 있다.
실제로 증명한다고 해 실증주의적 관점이라고 한다.
이런 과학사학자들은 과학적 지식이 실험 같은 합리적 방법과 논리적인 추론을 통해 만들어지기 때문에 다른 분야에 비해 훨씬 더 보편적이고 객관적이다.
그래서 과학의 역사를 돌아 볼 때 과학자들이 실험과 관찰을 바탕으로 과학적 지식을 만들어 내고 변화, 발달시켜 온 과정을 중요하게 여긴다.
또 다른 관점은 자연을 보는 시각 변화를 중시하는 관점으로 사실적 관점이라고도 한다.
이 관점을 중요시하는 과학사학자들은 과학이 실험이나 관찰로만 변화해 왔다고 보지 않는다.
이들은 자연을 바라보는 방식의 변화가 실험과 관찰보다 더 중요하다고 생각한다.
오늘날에는 수학이 없는 과학은 상상할 수 없지만, 16세기 이전까지만 해도 과학과 수학은 별개의 학문으로 여겨졌다.
하지만 17세기에 들어서 자연 현상을 수학으로 나타낼 수 있다는 자연관을 가진 과학자들이 등장했다.
그 결과 점차 과학과 수학으로 나타낼 수 있다는 자연관을 가진 과학자들이 등장했다.
그 결과 점차 수학과 과학이 결합하는 변화가 일어났다.
세 번째는 사회적 배경을 중시하는 관점이다.
이 관점에서는 어떤 사회적 배경 속에서 과학자들의 시각이 변화했는지를 중요하게 여긴다.
이들은 과학이 놓여 있었던 사회적 맥락이나 과학과 사회의 관계, 과학 연구에 대한 후원 체계 등에 깊은 관심을 가진다.
마지막 관점은 사회적 유용성이라는 면에서 과학사를 바라보는 관점이다.
이 관점은 주로 사회주의 국가에서 많이 대두되었다.
이 관점을 지닌 과학자들은 인간의 삶을 위해 유용하게 쓰일 때 과학이 더욱 발달할 것이라고 본다.
이처럼 과학사를 연구하는 데는 여러 가지 관점이 있을 수 있다.
이들 중 어떤 관점이 옳고 그르다고 논할 수는 없다.
과학사를 깊이 있게 이해하기 위해서는 모든 관점들을 고루 갖추어야 한다.
오늘날 과학사를 보다 통합적으로 이해하게 된 것도 다양한 관점을 가진 여러 과학사학자의 노력덕분이다.
과학은 인간의 힘으로 자연을 이용하고 통제하려는 모든 시도들이다.
과학의 시작은 메소포타미아와 이집트 등지에서는 문명이 생겨난 기원전 3500년경부터 수학, 천문, 의학, 측량의 분야에서 많은 발전을 이루었다.
이때가 과학의 시작이다.
과학사학자들은 자연에 대한 합리적 지식 체계의 좁은 의미로 과학을 보고 있다.
이렇게 정의하면 고대 메소포타미아나 이집트 문명보다는 이후 고대 그리스에서 이루어졌던 사유들이 과학에 더 가까워진다.
고대 그리스에서는 만물의 근원 물질이나 물질 변화의 원인, 우주의 구조 또는 질병의 원인 등에 대해 질문을 던졌기 때문이다.
이 질문들은 오늘날의 과학자들이 여전히 던지고 있는 질문이다.
그래서 과학사를 공부할 때 고대 그리스부터 시작한다.
중세는 이슬람지역이 과학적 발견에 중요한 역할을 했다.
이후로 르네상스를 지나며 근대 과학 이론들이 싹을 틔우기 시작했다.
16~17세기에는 과학혁명을 거치며 과학의 모습이 크게 바뀌고 근대적인 과학이 등장했다.
과학 혁명시기에는 우리에게 널리 알려진 코페르니쿠스, 갈릴레오, 케플러, 데카르트, 하위헌스, 하비, 보일, 뉴턴 등의 많은 과학자들이 활동을 했다.
이 시기에는 천문학, 역학, 생물학 분야에서 근대적인 과학 개념이 등장했다.
18세기 들어서는 화학 분야에서 큰 발전을 이루었다.
19세기 말에는 물리학 분야가 오늘날과 같은 모습으로 만들어졌다.
이처럼 과학은 고대부터 현대에 이르기까지 시대에 따라 그 모습이 변화해 왔다.
과거의 과학을 공부할 때 현대 과학의 관점을 가지고 접근하면 안 된다.
과거의 과학을 그 자체로 받아들이고 그 시대의 맥락 속에서 의미를 이해해야 한다.
난 그동안 과학책들을 볼 때 완전히 현대적인 관점으로 봤다.
예를들어 아리스토텔레스의 학문에는 오늘날의 관점에서는 전혀 말이 되지 않는 잘못된 내용들이 많다.
과학사학자 데이비드 린드는 철학 체계를 평가할 때는 그 체계가 근현대의 사고를 얼마나 예비했느냐가 아니라 동시대의 철학적 난제들을 얼마나 성공적으로 해결했느냐를 척도로 해야 한다.
아리스토텔레스와 근현대를 비교할 것이 아니라 아리스토텔레스와 그의 선배를 비교하는 것이 마땅하다.
이런 기준에서 평가하자면 아리스토텔레스의 철학은 실로 전대미문의 성공을 거둔 것라고 말했다.
과거의 과학자들의 이론이 틀렸다고 볼 것이 아니라 그 당시의 맥락 안에서 보아야 한다.
그러면 결과물이 아닌 역사적 변천물로서의 과학을 더 잘 이해할 수 있게 될 것이다.
과거의 과학을 공부할 때 용어를 사용할 때 주의를 기울여야 한다.
과학이나 과학자라는 말이 등장한 것은 18세기 말 이후의 일이다.
와,,,,,그렇게 과학책을 많이 봤는데 처음 알았다.
고대때부터 과학이라는 말이 존재했는 줄 알았더니 18세기라니,,,,,,,
놀랍다,,,,
그 이전까지는 과학은 자연철학으로 불렸고,,,,,
과학자는 자연철학자라고 불렸다.
와,,,,,,,그렇게 오래 과학에 관심을 가지고 공부를 하고 책을 봤는데 또 처음 알았다.
17세기 아이작 뉴턴의 저서 제목이 <<자연 철학의 수학적 원리>>라는 것에서 알 수 있다.
아이작 뉴턴은 틀림없는 과학자, 물리학자인 줄 알았는데 그도 자연철학자로 불렸다니,,,,놀랍다,,,,,
저연철학은 19세기에 들어서면서 서서히 자연과학이라는 말로 바뀐다.
그러면서 과학자라는 용어도 사용되기 시작했다.
그래서 이 책에서도 19세기 이전의 과학에 대해서는 자연철학이라는 용어를 많이 사용했다.
한편 과학사를 논할 때는 용어뿐만 아니라 과학자들의 호칭에도 주의해야 한다.
요즘에는 갈릴레오 갈릴레이를 자주 갈릴레이라고 호명하지만 그가 살던 당시 이탈리아에서는 갈릴레오라고 부르는 게 보편적이었다.
음,,, 그렇구나,,,,
과학사는 보통 유럽을 중심으로 서술되지만, 오늘날 우리가 과학이라고 부르는 학문이 유럽에서만 등장했던 것은 아니다.
중국이나 인도 등에서도 옛날부터 과학이 발달했고, 중세 이슬람에서도 과학 연구가 활발했다.
금시초문이다.
유럽의 과학이 가장 보편적인 것처럼 다루어지기는 하지만 넓은 시야를 갖추고 유럽 이외의 지역에서 이루어진 의미있는 과학 활동에도 관심을 가져야 한다.
과학사는 과거로부터 현재에 이르까지 과학이 변화해 나가는 모습들을 알아 보고 그것이 가진 의미를 여러 관점에서 해석해 나가는 학문이다.
이 책은 고전역학부터 상대성 이론, 양자역학까지 세상을 바꾼 모든 물리에 대해서 나온다.
가장 관심있는 양자역학은 알고도 혼란스럽지 않다면 그 사람이 양자역학을 제대로 이해하지 못한거라고 보어가 얘기를 해준게 오히려 위로가 된다.
양자역학은 공부를 해도 잘 이해가 안되는데 보어는 그런 사람에게 포기하지 못하도록 이런 얘기를 해준 것 같다.
20세기 초에 아주 중요한 2가지 사건이 일어나 뉴턴이 정립한 세계관을 뒤흔들었다.
양자역학과 상대성 이론이 탄생한 것이다.
양자역학은 눈으로 보이지 않는 미시세계, 즉 전자, 양성자, 중성자 등 원자를 이루는 구성 입자들의 운동을 연구한다.
양자역학은 원자가 만드는 빛의 스펙트럼을 설명하기 위해 등장했지만, 지금은 다양한 유형의 물질세계를 설명하기 위해 광범위하게 이용되고 있다.
양자역학은 근대역학과 다른 점이 많아 오늘날에는 근대역학을 양자학과 대비해 고전역학이라고 한다.
고전역학에서는 조건만 알면 물체의 운동 결과를 정확하게 알 수 있다고 생각했다.
양자역학에서는 물체의 위치와 운동량을 동시에 알 수는 없다고 생각한다.
고전역학에서는 입자의 성질과 파동의 성질을 명확하게 구분할 수 있다고 생각했지만 양자역학에서는 빛과 전자에 입자의 성질과 파동의 성질이 모두 있다고 말한다.
정말 이 얘기가 가장 이해가 안되면서도 흥미로운 이야기이다.
딜레마나 아이러니라고나 할까,,,,
인간이면서 동물이라거나 식물이면서 광물이라는 얘기가 되는 것 같다.
고전역학의 세계가 인과적인 세계라면, 양자역학의 세계는 확률이 지배하는 세계이다.
1박 2일을 보면 그런 세계를 가장 실감할 수 있다.
복불복, 누가 밥을 먹을지 결과가 나올때까지는 아무도 모르는 것이다.
아인슈타인은 ‘신은 주사위 놀이를 하지 않는다.’라는 말로 양자역학의 확률적 세계를 비판했다.
비난이 아니라 비판인 것이다.
비판을 한다는 것은 그런 이유와 근거가 있는 것이다.
한때 아인슈타인에게 빠져 그의 책이나 이론 사진들을 모았던 때가 있다.
아인슈타인만 보면 행복하고 기쁘고 엔돌핀, 다이돌핀이 나왔던 때가 있다.
그의 얘기는 전부 맞다고 생각했지만 좋아하는 것과 생각은 또 다를 수 있다.
블랙홀이나 화이트홀에 대한 얘기들이 나왔을 때도 우주의 또 다른 곳에 멋진 세상이나 행복한 곳이 존재할 거라고 생각했지만 내가 사는 세상만 존재하는 것이다.
그렇다고해서 두 역학 체계가 서로 배타적이거나 어느 한 쪽이 틀린 것도 아니다.
잘 설명할 수 있는 대상이 서로 다를 뿐이다.
그런 역학 세계가 맞으면서도 아니라고 하는 것도 사고의 확장을 불러오는 것 같다.
기존의 상식을 뒤엎는 개념들이 탄생한지 100여 년이 지났지만 아직도 양자역학을 제대로 이해하는 사람은 많지 않다.
과학자들은 지금도 계속 해서 양자역학을 이해하기 위해 연구를 진행하고 있다.
아는 사람이 많이 없다는게 위로가 된다.
혼자만 모르면 지식의 수준 아래에 있다는 자괴감이 들텐데 그럴 필요는 없는 것이다.
이 책은 읽기에도 편한 문체로 되어 있고 그림과 사진이 이해를 위해 존재하는 것처럼 몽땅 잠뽕되어 있다.
입자가 동시에 여러 곳에 있을 수도 있다는 중첩 현상은 양자역학의 핵심 개념중 하나이다.
과학자들은 처음에는 중첩 현상이 원자이하의 작은 입자에만 적용된다고 생각했다.
하지만 중첩 현상 연구는 점점 더 큰 분자들로 대상을 옮기고 있다.
물리학책이 이론만 주구장창 있고 식이나 미적분학만 주구장창 있으면 어렵고 이해가 잘 안된다.
하지만 이 책은 물리에 과학자라는 인간들이 엉켜있고 인간사안에서 물리가 어떻게 존재하는지 알려 줘서 어떤 책보다 훨씬 쉽고 재미있다.