명화로 읽는 과학의 탄생

명화로 읽는 과학의 탄생 - ‘일곱 빛깔’ 뉴턴에서 인간 해부 이벤트까지, 무모하고 엉뚱한 과학자들의 피와 땀의 순간들
윤금현 지음 / 파피에(딱정벌레) / 2022년 8월

명화로 읽는 과학의 탄생

과학을 그림을 보면서 알게 된다.

과학이 발전되는 역사적 사건들을 그림을 보면서 공부하는 것이다.

예컨대, 1846년 윌리엄 모튼이 종양 제거 수술을 하면서 최초로 에테르로 마취를 했는데, 이 장면을 그림(113쪽)으로 보면서 마취의 역사를 살펴보는 것이다.

이 책에는 그런 역사적 장면을 32 점 담아 놓았다.

우주, 물리, 화학, 생물, 의학 등 다루고 있는 분야도 다양하다.

그 중 몇 개만 항목을 소개한다.

1. 17세기 네덜란드, 1년에 딱 한 번 공개 해부를 하다

2. 뉴턴, 빛을 일곱 조각으로 나누다

3. 프톨레마이오스, “별, 너의 이름은……”

4. 작은 새는 왜 공기 펌프 안에 갇혔을까?

5. 1,400년을 지배한 프톨레마이오스 체계, 무너지다

6. 갈릴레이가 베니스 총독에게 달려간 이유는?

이런 목차를 살펴보던 중 반가운 글을 만났다.

4. 작은 새는 왜 공기 펌프 안에 갇혔을까?

_ 「공기 펌프 속의 새에 대한 실험」으로 읽는 진공 이야기

이 글이 살펴보고 있는 그림은 18세기 영국 화가 조셉 라이트가 그린 <공기 펌프 속의 새에 대한 실험>이다.

이 그림에 대한 설명은 이렇다.

보일의 법칙에 따르면 기체는 압력이 증가하면 부피가 줄어들고

압력이 줄어들면 부피가 늘어난다.

그럼, 유리관 안에 갇힌 작은 새는 어떻게 될까?

공기 펌프의 공기를 빼내면 유리관 안의 새에게는 치명적인 결과가 될 것이다. (54쪽)

이에 대하여는 이런 글을 쓴 적이 있는데, 이 책에서 만나 반가웠다.

<뉴노멀 시대, 새로운 과학 앞에서>

http://blog.yes24.com/document/15551912 

6. 갈릴레이가 베니스 총독에게 달려간 이유는?

_ 근대 천문학을 탄생시킨 결정적인 도구, 망원경을 둘러싼 해프닝

이에 대하여는 별도의 글로 남긴다.

갈릴레오의 망원경

http://blog.yes24.com/document/16674735

https://blog.naver.com/krjohn316/222841031392

28. 수학자의 거울, 로마 군선을 불태우다

_ 아르키메데스가 조국을 지키기 위해 만들었다는 고대의 최첨단 무기는?

아르키메데스, 굳이 이 사람에 대한 설명이 필요할까?

유레카, 라는 말로 설명할 수 있는 그리스의 수학자이다.

그가 살고 있던 시라쿠사를 로마가 침공해 왔을 때, 아르키메데스는 로마의 공격을 물리치기 위해 각종 도구를 발명하여 활용했는데 이 중에는 거중기, 투석기 등이 있었다.

또다른 무기로는 빛을 이용하여 로마의 군선을 불태웠다는 것이다.

그런 상황을 그림으로 남겨 놓은 것이 이탈리아의 피렌체, 우피치 미술관에 전시되고 있다.

아래 그림이다,

그림을 보면서 무엇이 이상한 점이 있는데, 그게 무엇인지 살펴보자.

 

그림을 보면 왼쪽 시라쿠사 성벽 위에서 한 사람이 커다란 거울로 햇빛을 반사시켜 바다에 있는 로마 군선을 조준하고 있다. 그런데 그 빛이 한군데로 모아진 것이 아니라, 퍼져나간다.

그렇게 퍼져 나간 빛으로 불을 만들어 군선을 불 태울 수 있을까?

자세한 내용은 이 책 270쪽 이하를 참조하시라.

29. 하늘과 우주의 이야기에 귀를 기울이면

_ 페르메이르가 화폭에 담아낸 17세기 네덜란드의 과학자들

이 장은 다음 장과 관련하여 읽어보면 좋을 것이다.

14. 유리판 아래, 마이크로 코스모스의 비밀을 엿보다

_ 현미경을 만들어 정자와 백혈구를 발견한 ‘미생물학의 아버지’ 레이우엔훅 이야기

왜냐하면, 페이메이르가 그린 <천문학자>의 모델이 천문학자가 아니라, 현미경을 만든 레이루엔훅이기 때문이다. 망원경으로 거시적인 차원에서 탐험하는 천문학자의 모델이 현미경으로 미시적인 세계를 탐험하는 레이우엔훅이라나. 아이러니 그 자체가 아닌가?

그래도 그림에서 얻는 것은 아이러니를 넘어선다.

 

그림 속의 천문학자는 천구의를 들여다보고 있다. 그 천구 앞에는 책들이 있는데, 그 책은 에이드리언 메티우스의 천문지리책이다. 펼쳐있는 책의 내용은 천문학자에게 ‘신의 영감’을 찾으라고 조언하는 내용이라 한다. (280쪽)

그래서 그 말 -  신의 영감을 찾으라 - 은 다시 69쪽으로 연결이 된다.

69쪽에서 폴란드 화가 안 마데이코가 그린 코페르니쿠스의 모습이 있는데, 그림의 제목은 <천문학자 코페르니쿠스 - 신과의 대화>이다.

신의 영감을 찾는 가장 좋은 방법은 바로 ‘신과의 대화’라는 말이 되겠다.

다시, 이 책은?

먼저 이 책으로 과학의 흐름과 과학이 발전하는 과정 과정을 그림으로 살펴본다는 의미가 크다. 예전에는 사진이 없었으니까, 그런 장면을 화가들이 사실화로 그려내 현장을 생생하게 보도록 했다는 데 의미가 있다.

예컨대, 이 책에서 가장 처음에 등장하는 그림이다.

렘브란트가 그린 <니콜라스 튈프 박사의 해부학 수업>인데, 교수형에 처해진 범죄자의 시신을 합법적, 공개적으로 해부하는 모습을 그린 것이다. (14쪽)

또한 그림을 설명하는 가운데, 세부적인 과학적 지식을 얻게 된다. 그동안 전혀 듣지 못한 것들이다. 그래서 과학적 지식을 함양하게 되는 것이다. 예컨대 이런 것들.

질소 (窒素)

질소의 질 자는 질식의 질이다. 호흡할 수 없는 기체다. 그래서 질식의 질 자를 따서 이름을 붙였다. (60쪽)

다른 자료를 찾아보니, 이런 정보도 보인다.

1776년 앙투안 라부아지에가 증명하였다.

원소명은 그리스어의 “초석(nitre)에서 생긴다(genes)”에서 따왔다.

한자어 질소(窒素)는 독일어 Stickstoff에서 유래하였다.

산소(酸素)

산소는 1774년 영국의 조지프 프리스틀리가 발견하였다. 라부아지에보다 조금 빨랐다. 하지만 산소라고 이름 붙인 사람은 라부라지에다. (64쪽)

스웨덴의 셀레가 먼저 산소를 발견하였으나, 발표는 프리스틀리가 먼저 했다.

그리고 라부아지에가 이 기체에 ‘산소’라는 이름을 붙였다. 의미는 ‘산을 만드는 원소’라는 뜻이다. (139쪽)

이렇게 과학적 지식을 알아가는 게, 세상을 다르게 볼 수 있도록 해주는 첩경일 것이다.

산소, 질소 등 공기의 실체를 알게 된다면, 무엇보다도 공기에 대한 인식이 달라질 게 아닌가?

해서 이런 기록, 의미있다.

공기가 무엇인지를 18세기 들어서야 알아냈다는 사실이 참으로 놀랍다. 공기는 지구를 둘러싸고 있는 기체를 말한다. 흔히 대기라고도 한다. 질소가 78%, 산소가 21% 정도 되고, 나머지 1%는 다른 기체들로 되어 있다. 산소가 생각보다 많다. 하지만 지구에 살고 있는 생명체들의 거의 전부가 산소를 필요로 한다는 사실을 생각하면 오히려 질소가 왜 이렇게 많은지에 대해 의문을 품어야 할 듯하다. 질소는 우리가 날마다 마시고 내뱉는 기체다. 설마 공기를 들이마시면서 질소는 빼고 산소만 걸러서 마신다고 알고 있는 것은 아니었으리라 믿는다. (56쪽)

공기, 우리가 전혀 의식하지 않고 숨쉬고 살아가는 공기, 그것의 정체를 무려 18세기에서야 알게 되었다는 것, 놀랍지 않은가? 나야 이제야 알게 되는 것이지만.