[서울대 권장도서 100권]<95>천체의 회전에 관하여

‘과학고전’은 16∼17세기 ‘과학혁명’ 시기에 쏟아져 나온 과학의 원리와 기초를 제시한 다양한 과학자의 이야기다. 그 속에는 과학 ‘혁명’의 역사가 담겨 있다. 코페르니쿠스의 ‘천체의 회전에 관하여’는 과학혁명의 서곡을 연 저술이다. 그는 이 책에서 지구가 하루에 한 바퀴씩 자전하며, 태양 주위를 1년에 한 번씩 공전하고, 지구 축이 회전한다는 3가지 운동을 지구에 부여했다. 케플러의 ‘신천문학’은 행성이 태양을 초점으로 하는 타원운동을 하며, 태양과 행성을 잇는 반경은 같은 시간에 같은 면적을 그리며 움직인다는 케플러의 1, 2법칙을 담고 있다.

갈릴레이는 1632년에 출판된 ‘두 세계에 관한 대화’에서 코페르니쿠스의 태양중심설을 역학적으로 옹호했다. 이 책의 출판은 당시 가톨릭교회의 노여움을 샀고, 그 결과 갈릴레이는 1633년에 종교재판을 받고 자신의 잘못을 인정한 뒤에 종신 가택연금에 처해졌다. 갈릴레이의 ‘새로운 두 과학’(1638)은 갈릴레이가 가택연금이 된 상태에서 자신의 역학적 논의를 집대성한 저술이다.

메르센은 페르마, 파스칼, 가상디, 데카르트와 같은 프랑스 과학자와 폭넓게 교류하던 프랑스 과학자이자 신학자였다. 당시 17세기 초엽에는 참된 지식이란 있을 수 없다고 주장한 극단적인 회의론이 팽배했으며, 메르센은 이에 맞서서 신학과 과학적 지식의 진실성을 옹호하는 책을 저술했는데, 이것이 바로 ‘과학의 진리’이다.

프랑스 철학자이자 과학자였던 데카르트는 지식의 확실한 근거를 찾아 나섰던 사람이었다. 자연세계의 모든 현상이 물질(외연)과 운동으로 설명될 수 있다고 믿었던 그는 우주, 인간, 영혼을 설명하는 3부작 ‘세계’를 기획했고, 이를 1629년부터 저술하기 시작했다. 1633년 이후 데카르트는 철학적으로 확실한 인식의 근거를 찾으려고 노력했으며, 회의론의 방법을 도입해서 모든 것을 부정하는 철학적 방법론을 담은 ‘방법서설’을 1637년에 출판했다. 그의 ‘방법서설’은 독립된 저술로서가 아니라 ‘굴절광학’ ‘기하학’ ‘기상학’이라는 3권의 자연과학 소고와 함께 한 권의 책으로 묶여 출판되었다.

과학혁명은 물리학과 천문학에서만 일어난 것이 아니었는데, 영국의 생리학자이자 의사인 윌리엄 하비는 피가 인체를 순환한다는 새로운 이론을 주장했다. 그의 새로운 생리학 이론은 1628년에 출판된 ‘동물의 심장과 피의 운동에 대한 해부학적 논고’에 나와 있다.

과학혁명의 완성은 아이작 뉴턴에 의해 이루어졌다. 역학과 천체이론을 집대성한 ‘프린시피아’에서 뉴턴은 물체 사이의 거리의 제곱에 반비례하는 힘(만유인력)을 도입해서 그 전에 알려졌던 수많은 지상, 천상의 현상을 설명했다. 1704년에 출간된 뉴턴의 ‘광학’은 어려운 수학을 적용했던 ‘프린시피아’와는 달리 실험적인 방법을 사용해서 빛과 색깔의 성질을 탐구했는데, 이 책에서는 빛이 단색광의 혼합물이라는 그의 핵심적인 이론에 근거해서 회절, 복굴절과 같은 현상을 탐구하고 있다. 이러한 16∼17세기 ‘과학혁명’ 시기의 고전을 발췌해 하나의 책에 담은 ‘과학고전선집’은 올해 말이나 되어서야 서울대출판부에서 나올 예정이다. 한 권의 책이 아니라 각각의 고전을 구해 읽어보는 것도 좋겠다.

홍성욱 서울대 교수·생명과학부