인류사를 바꾼 100대 과학사건(2판)

우리 주위의 흔한 생활용품들 하나하나에도 과학기술의 역사가 자리 잡고 있음에도 흔히 과학은 어려운 것, 복잡한 것으로 여긴다. 낯설은 수식과 복잡한 실험장치 만큼이나 멀게만 느껴지는 과학을 쉽게 접근해 볼 수는 없을까? 옛날 사람들이 당시의 과학수준에서 새로운 지식과 새로운 발명품들을 하나하나 늘려나가는 과정을 살펴본다면, 과학이 그리 어렵지만은 않다는 것을 알 수 있다.



이 책은 인류 최초의 과학적 사건인 불의 이용부터 20세기 복제양 돌리의 등장에 이르기까지 무수히 많은 과학이론과 발명품들 중 진보의 인류사에 중요한 획을 그은, 한국과학문화재단이 선정한 '인류과학 100대사건'을 과학발전의 흐름의 이해를 돕기 위해 시대 순으로 정리한 것이다.



곧 인류가 어떻게 자연의 신비를 알아내고, 어떻게 새로운 것들을 발명해 왔는지, 즉 과학이 발전해 온 과정을 포괄적으로 살펴봄으로써 과학의 세계에 쉽게 다가갈 수 있게 했다. 그리고 과학의 발전 과정을 사건별로 정리함으로써 과학사 상의 중요 사건들의 배경과 그 파급효과를 조망해 볼 수 있도록 했다. 더불어 새로운 과학 이론들이 발견됨에 따라 그것들이 어떻게 싱용화되어 새로운 발명품으로 등장하게 되었는가를 살펴 기술의 발달단계를 이해할 수 있도록 했다.



과학교사인 저자는 보다 많은 사람들이 과학에 대한 관심, 과학에 대한 열려진 사고를 지니기를 바라며 이 책을 집필했다. 중고생은 물론 대학생, 일반인들까지 과학 상식의 확대를 위해 일독을 권한다.



[머리말]

이 책은 인류가 어떻게 자연의 신비를 알아내고, 어떻게 새로운 것들을 발명해왔는지를 정리한 것이다. 옛날 사람들이 고민하고 씨름했던 문제들, 그리고 그들이 그러한 문제들을 해결하고 새로운 지식을 획득하게 된 과정들을 살펴봄으로써 쉽게 과학의 세계에 다가갈 수 있도록 했다.

또한 과학이 발전해 온 과정을 전체적으로 살펴봄으로써 과학 전반에 대해 넓은 시야를 가질 수 있도록 했다. 특히 과학사의 중요 사건, 즉 중요한 발견이나 발명들을 중심으로 그것이 있었던 배경과 과정들을 설명함으로써 과학사 전체를 조망해 볼 수 있도록 했다.

그리고 새로운 과학이론들이 정립됨에 따라 그것들이 어떻게 실용화되어 새로운 발명품으로 등장하게 되는가를 살펴봄으로써 과학과 기술의 발달을 연계하여 이해할 수 있도록 하였다.

인류 최초의 과학적 사건은 불의 이용이다. 이후 상당한 세월 동안 띄엄띄엄 중요한 과학적 발견들이 나타났다. 그러다가 중세 말 과학혁명 이후부터는 우후죽순처럼 과학과 관련된 이론들이 역사적 의미를 가지고 나타난다.

1900년대에 들어서는 과학이 더욱 세분화되어 발달하게 되면서, 일반인들뿐만 아니라 같은 과학자들조차도 전공분야가 같지 않으면 문외한이 되어 버리는 상황에 이르게 되었다.



하나의 책에서 이러한 방대한 과학사건 모두를 다룰 수는 없을 것이다. 필자는 한국과학문화재단이 선정해서 발표한 '인류과학 100대 사건'을 이 책의 기초로 삼았다. 이는 새천년을 앞두고 지난 세월을 되돌아보자는 의도로 여러 전문 학자들에 의해 선정된 것으로, 구석기 시대 불의 이용에서부터 최근 있었던 복제양 돌리의 탄생까지 그야말로 과학사에서 놓칠 수 없는 중요한 사건들이 망라되어 있다.

하지만 이 사건들을 일정한 체계로 정리하는 작업은 쉬운 일이 아니었다. '인류과학 100대 사건'에는 중요한 과학 이론의 정립이나 새로운 발명품의 등장과 같이 과학과 관련된 것들뿐만 아니라, 언뜻 보기에 직접적인 관련이 없어 보이나 과학적 사고에 커다란 영향을 미친 사건들도 포함되어 있다. 또한 과학을 이루는 각 분야들, 즉 물리학, 화학, 천문학, 생물학 등이 처음부터 나뉘어져 발전한 것도 아니고, 시간이 지나면서 세분화되어 독자적인 학문으로 체계화되는 경향이 있어서 분야별로 구조화하는 것도 간단하지 않아, 결국 과학 발전의 흐름을 알 수 있도록 시대순으로 정리하기에 이르렀다.

시대순으로 정리함에 있어 비중있는 과학이론이 등장한 때는 그 이론이 정립되어 있는 논문이나 책이 발표된 시점을 잡았으며, 자동차의 발명이나 냉동법의 발달 등과 같이 딱 한 순간을 꼬집어서 최초의 발명 시기를 잡기 어려운 것은 그 발명품이 대중적으로 사용되는 것이 가능하게 된 시점을 발명시기로 잡았다.

또한 이론적으로 설명이 더 필요하다고 생각되는 항목은 길게, 발명 자체에 의미가 있는 것은 간단하게 짚고 넘어갔는데, 물론 내용의 길고 짧음이 사건의 중요도가 아님을 밝혀둔다.



이 책을 쓰기 위해 이런 저런 책을 읽다가 호주의 과학저술가 마거릿 버트하임의 『피타고라스의 바지』라는 책을 읽게 되었다. 서론 첫머리에 이런 표현이 나온다.



열 살 때, 나는 신비적 체험이라고밖에 할 수 없는 일을 겪었다. 수학시간에 우리는 원에 대해 배우고 있었는데, 선생님은 우리 힘으로 이 특이한 도형의 비밀을 알아내 보라고 하셨다. 그것이 바로 파이(π)라는 수였다. 원에 대한 모든 것을 π로 나타낼 수 있다는 사실을 알게 되자, 어린 나로서는 마치 우주의 크나큰 보물이 막 계시된 것처럼 느껴졌다. 원은 어디에나 있었고, 각각의 중심에는 그 신비한 수 π가 있었다. ― 해와 달과 지구의 모양에도, 버섯과 해바라기와 오렌지와 진주에도, 시계의 문자판과 단지와 전화 다이얼에도. 그 모든 것은 π를 공유하고 있었지만, π 또한 그 모든 것 너머에 있었다. 나는 매혹되었다.



필자는 과학교사이다. 13년 넘게 과학교사를 했으니, 필자로부터 과학을 배운 학생이 족히 수 천 명은 될 것이다. 그러나 과연 그들에게 어떤 영향을 끼쳤을까 생각하면 부끄러워진다. 모름지기 교사란 단순한 지식이 아니라 학문의 무한한 세계를 학생들에게 보여줄 수 있어야 할 것이다. 더군다나 과학교사라면 당연히 자연에 대한 호기심, 자연에 대한 포용력, 눈에 보이지 않는 것까지도 볼 수 있는 열려진 사고, 그리고 무엇보다도 자연에 대한 매혹, 경이로움을 느낄 수 있는 기회를 제공해 줄 수 있어야 한다고 생각한다.

독자들이 이 책을 읽으면서 버트하임이 느꼈던 류의 신비로움은 느끼지 못할지라도, 역사 속에서 등장하는 과학이론들이 당시 사람들에게는 받아들이기 힘든 충격적인 것이었으나, 동시에 뿌리칠 수 없는 매혹이 되어, 밤낮없이 몰두하게 하는 열정을 주었다는 것도 이해하게 되었으면 한다.

1 불의 이용 구석기시대

2 금속의 발견 신석기시대

3 바퀴의 발명 수메르인/B.C 3500년 경

4 그리스 자연철학의 시작 B.C 6～7세기

5 피타고라스 정리의 증명 B.C 6세기

6 고대 원자론 데모크리토스/B.C 5세기

7 히포크라테스의 의술 B.C 5세기

8 아리스토텔레스의 자연철학 B.C 4세기

9 기하학 원론 유클리드/B.C 4세기

10 종이의 발명 채륜/105년

11 프톨레마이오스의 『알마게스트』 2세기

12 숫자 0의 발견 5세기

13 나침반의 발명 11세기

14 금속활자 등장 1232년

15 신대륙 발견 콜럼부스/1492년

16 지동설 코페르니쿠스/1543년

17 새로운 해부학 베살리우스/1543년

18 그레고리력 그레고리우스 13세/1582년

19 현미경의 발명 얀센/1590년

20 온도계의 등장 갈릴레이/1593년

21 자석 연구 길버트/1600년

22 케플러의 1·2 법칙 1609년

23 천체망원경 제작 갈릴레이/1610년

24 혈액순환 이론 하비/1628년

25 『2대 체제에 관한 대화』 발간 갈릴레이/1632년

26 과학방법론 정립 베이컨·데카르트/1637년

27 진공과 대기압에 관한 실험 토리첼리/1643년

28 파스칼의 원리 1653년

29 세포의 발견 훅/1665년

30 미적분법의 발견 뉴턴/1669년

31 고전역학 성립 뉴턴/1687년

32 증기기관의 탄생 뉴커먼/1712년

33 생물의 분류체계 확립 린네/1735년

34 방적기 등장 아크라이트/1768년

35 동물전기 발견 갈바니/1780년

36 쿨롱의 법칙 1785년

37 연금술 헬레니즘 시대～18세기

38 화학 혁명 라부아지에/1789년

39 종두법 시행 제너/1796년

40 전지의 발명 볼타/1800년

41 육상 운송수단의 혁명 트레비딕/1803년

42 전등 발명 데이비/1806년

43 원자설 등장 돌턴/1808년

44 기체 반응의 법칙 게이뤼삭/ 1808년

45 아보가드로의 법칙 1811년

46 요소유기화합물 합성 뵐러/1828년

47 비유클리드 기하학의 탄생 로바체프스키/1829년

48 지층의 원리 정립 라이엘/1830년

49 전자기 유도법칙 패러데이/1831년

50 사진의 탄생 다게르/1839년

51 에너지 보존의 법칙 마이어/1842년

52 외과수술의 시행 워렌/1846년

53 절대온도 개념 성립 켈빈/1848년

54 제강법 개발 베세머/1855년

55 진화론 다윈/1859년

56 냉동법의 이용 해리슨/1859년

57 내연기관 르누아르/1860년

58 전자기학의 기본방정식 성립 맥스웰/1864년

59 멘델의 유전법칙 1865년

60 열역학 제2법칙과 '엔트로피' 클라우지우스/1865년

61 다이너마이트 발명 노벨/1866년

62 대서양 횡단 해저 전신케이블 1866년

63 콘크리트 제조 모니에르/1867년

64 주기율표 완성 멘델레예프/1869년

65 전화의 발명 벨/1876년

66 세균병인론 파스퇴르/1878년

67 대형 발전기의 등장 에디슨/1882년

68 자동차 발명 다임러·벤츠/1885년

69 전자기파 확인 헤르츠/1888년

70 영화의 등장 뤼미에르 형제/1895년

71 X선 발견 뢴트겐/1895년

72 방사능 발견 베크렐/1896년

73 무선통신의 등장 마르코니/1897년

74 전자 발견 톰슨/1897년

75 양자가설 플랑크/1900년

76 무의식의 심리학 프로이트/1900년

77 인간 혈액형 발견 란트슈타이너/1901년

78 비행기의 발명 라이트 형제/1903년

79 진공관 발명 플레밍/1904년

80 상대성이론 등장 아인슈타인/1905년

81 플라스틱의 합성 베이클랜드/1905년

82 초전도 현상 발견 오네스/1911년

83 대륙이동설 등장 베게너/1912년

84 초파리 돌연변이 실험 모건/1915년

85 라디오 정기 방송의 시작 웨스팅하우스 KDKA/1920년

86 양자역학의 성립 하이젠베르크(행렬역학)/1925년 슈뢰딩거(파동역학)/1926년

87 페니실린 발견 플레밍/1928년

88 우주의 팽창 발견 허블/1929년

89 입자가속기 건설 코크로프트와 월턴/1932년

90 텔레비전 정기 방송의 시작 괴벨스/1935년

91 원자로 건설 페르미/1942년

92 최초의 원자탄 폭발 오펜하이머/1945년

93 컴퓨터 ENIAC 발명 모클리와 에커트/1946년

94 탄소14 연대측정법 리비/1952년

95 DNA 구조 규명 왓슨과 크릭/1953년

96 최초의 인공위성 스푸트니크 발사 1957년

97 인류의 달 착륙 암스트롱과 올드린/1969년

98 시험관 아기 탄생 스텝토와 에드워즈/1978년

99 인터넷의 등장 ARPA/1983년

100 복제양 돌리 탄생 윌머트와 캠벨/1996년

이정임 저자 이정임은 숙명여자고등학교와 서울대학교 사범대학 물리교육과를 졸업했으며, 관악중학교, 동작중학교. 영등포고등학교, 서초전자고등학교 등을 거쳐 현재 경기여자고등학교에서 과학(물리)교사로 재직하고 있다.