1. 인간이 우주에 대해 질문하다
-코페르니쿠스의 『천체회전에 관하여』
“모든 것이 지구를 중심으로 도는 것은 아니라는 확실한 증거가 발견되었다.”
2. 자연현상은 신의 의지가 아니다
-뉴턴의 『프린키피아』
“뉴턴역학의 등장은 근대과학의 시작을 뜻했다. 자연은 신으로부터 확실히 분리되었다.”
3. 물질에 대한 새로운 이해가 시작되다
-라부아지에의 『화학원론』과 돌턴의 『화학의 신체계』
“연금술에서 출발한 근대화학은 4원소설과 플로지스톤설에서 벗어나 과학의 영역으로 나아갔다.”
4. 엔트로피는 절대 감소하지 않는다
-클라우지우스의 「열의 동력에 관해서」
“왜 열은 높은 온도에서 낮은 온도로만 흐르며, 열기관의 효율에 한계가 있는가.”
5. 우리는 신의 창조물이 아니다
-다윈의 『종의 기원』
“진화론은 단순한 생물학 이론을 넘어서 윤리와 인간 가치관의 문제로 발전했다.”
6. 현대문명의 근본인 전기가 나타나다
-맥스웰의 『전자기론』
“1820년의 놀라운 발견 이후 전기를 바탕으로 하는 현대문명이 실현될 수 있었다.”
7. 현대과학의 문을 열어젖히다
-아인슈타인의 「상대성이론」
“아인슈타인은 우주를 지배하고 있는 힘을 새롭게 이해한 사람이었다.”
8. 원자보다 작은 세계를 이해하다
-슈뢰딩거의 「파동역학」
“양자역학은 인간이 해석할 수 있는 자연의 범위를 크게 확장시켰다.”
9. 우주의 기원을 밝혀내다
-가모브의 ‘빅뱅’ 이론
“우주는 언제 어떻게 창조되었는가. 과학자들은 그 문제가 인간의 능력 밖에 있다고 생각했다.”
10. 유전정보의 비밀을 풀다
-웟슨과 크릭의 「핵산의 분자구조-DNA의 구조」
“인간은 유전형질이 전달되고 발현되는 과정에 개입할 수 있게 되었다.”
결코 질문을 멈추지 않는 것이 중요하다
과학의 발전 과정을 이해하고자 한다면, 과학사에서 일어났던 크고 작은 과학 혁명에 초점을 맞추어야 한다. 이 책은 과학 혁명이 언제, 어떻게, 어떤 사람들에 의해서 일어났으며, 이를 통해 인류 문명은 어떻게 진보했는지를 이해함으로써 과학의 큰 흐름을 짚어보고 있다.
패러다임의 전환 또는 좁은 의미에서의 ‘과학 혁명’은 미국의 과학사학자 토머스 새뮤얼 쿤의 『과학 혁명의 구조』에 처음 등장한 말이다. 토머스 쿤은 과학 활동에서 새로운 개념은 객관적 관찰을 통해 형성되기보다 연구자 집단이 모두 받아들이는 과정에서 형성된다고 주장했다. 그는 자연에 대한 지식과 경험이 축적되면서 과학이 점진적으로 발전한다는 기존의 통념을 깨고, 과학의 발전이 혁명적인 과정을 통해 이루어진다고 주장했다. 한 시대에는 모든 사람들이 받아들이는 공리체계, 과학 방법, 가치관, 전통 등 이른바 ‘패러다임’이 형성되어 있다. 정상과학 시기에는 패러다임의 테두리 안에서 부분적인 내용이 더해지고 정교해지며, 설령 패러다임과 맞지 않는 사실이 밝혀진다 해도 평가를 제대로 받지 못한다. 그러다가 기존의 패러다임과 일치하지 않는 새로운 사실들이 점차 쌓이면서 새로운 패러다임이 나타난다. 집단이 신뢰하는 과학 내용과 수단인 패러다임이 새로운 패러다임으로 대체되는 일련의 과정을 과학 혁명이라고 한다.
과학사에는 패러다임 전이, 곧 과학 혁명이 여러 차례 있었다. 어떤 것은 과학의 근간을 바꾸는 커다란 혁명이었고, 어떤 것은 일부에만 영향을 주는 작은 혁명이었다. 정도의 차이는 있었지만 모두 정상과학 시기 동안 축적된 지식보다 훨씬 큰 영향을 과학 발전에 미쳤다. 이러한 과학혁명은 “결코 질문을 멈추지 않는 것이 중요하다”라고 한 아인슈타인의 말대로, 과학자들의 끝없는 호기심과 열정적인 탐구가 있었기에 가능했다.
과학은 세상을 어떻게 바꾸었는가
자연과학은 자연에서 신을 분리해내고 자연현상의 원인을 자연에서 찾으려 했던 고대 그리스의 자연철학자들로부터 시작
