과학의 대발견 77 - 알고나면 잘난척하고 싶어지는 -

우리는 온통 주변이 과학인 과학의 바다 앞에 서 있다.
과학의 시대를 살고 있는 우리에게
 과학은 알면 좋고 몰라도 되는 것이 아니라
 지식인의 필수 교양이다.

우리는 과학을 잘 모르고도 TV나 자동차, 인터넷 등을 이용할 수 있다. 그런데 제4차 산업혁명의 시대에는 과학을 아는 사람이 유리한 사회가 된다. 과학은 과학자만의 학문이 아니라 우리 삶을 위해 필요한 교양이 되는 사회가 시작된 것이다. 우리는 과학을 즐길 수 있고, 과학을 더 유용하게 이용할 수도 있는 세상을 준비해야 한다.
이 책은 수천 년 동안 세상을 혁명적으로 바꾼 대발견부터 삶에 필수적인 소소한 발견까지 수많은 발견 중 77가지를 뽑아 소개하고 있다. 숫자와 지퍼, 합성고무가 바꾼 세상, 활자판이 바꾼 세상이 무엇이며 우리 삶을 어떻게 변화시켰는지, 전기와 상대성이론이 우리 삶에서 어떻게 적용되고 있는지를 알게 된다면 과학을 보는 시야도 바뀌게 될 것이다.
인류가 지나온 발자취를 따라가다 보면 변화의 시점마다 위대한 발견이 있었다. 우연한 발견, 간절히 원하며 찾아 나선 발견, 실수에 의한 발견! 그것이 어떤 이유였든 인류는 발견을 통해 과학을 발전시켜왔고 관념을 깨부수었으며 통찰을 넓혀왔다.
이 책은 물리학, 화학, 지구과학, 생물학, 유전학, 의학에 관한 위대한 발견들을 다루고 있다. 어려운 이론을 자세히 설명하고 이해시키려는 과학책이 아니다.
하나의 발견이 누구에 의해 어떻게 시작되었는가, 그 발견들은 우리에게 어떤 혜택과 변화를 주었는가? 그리고 또다시 우리에게 어떤 숙제를 남겼는가? 에 대한 한 번쯤은 생각해 봐야 할 내용을 접근하기 쉽게 소개하고 있다. 따라서 너무 심각하게 읽을 필요는 없다. 과학용어를 잘 알지 못해도 괜찮다. 편안한 마음으로 부담 없이 읽으면 된다. 문득 별생각 없이 쓰는 휴대폰이나 네비게이션, 혹은 헤어드라이기가 많은 과학자들의 피땀으로 완성된 작품이라는 사실을 알게 되는 것도 재밌다. 전혀 관심 없던 과학자들의 알 것이라고 생각하던 아인슈타인의 ‘상대성이론’이 우리 삶을 어떻게 변화시켰는지 알게 되는 것도 즐거울 것이다. 이런 내용을 친구들에게 가볍게 이야기하며 있어 보이는 것도 좋지 아니한가.
우리는 아인슈타인 우주에 살고 있고 맥스웰 방정식으로 정립된 전자기파 세상에서 산다. 모르고 살아도 괜찮지만 4차 산업 시대를 살아가게 될 우리라면 이 정도는 알아두는 것도 괜찮을 것이다. 왜 과학인지, 앞으로의 세상이 단순하고 반복적인 일이 사라지게 되는 이유가 무엇인지를 과학을 알게 되면 이해하게 될 것이다.
4차 산업의 핵심 산업들은 지난 300여 년에 걸친 인류의 노력이 이어져 만들어 낸 금자탑이다. 인류는 전자기학, 전기공학, 화학, 물리학 등의 기초 아래 현재의 문명을 이룩해 냈다. 우리가 어떤 과정을 지나왔는가를 아는 것은 앞으로 걸어가야 할 발걸음의 이정표가 될 것이다. 이제 과학에 대한 이해는 삶의 일부분에서 전부가 될지도 모른다.
이 책을 통해 즐거운 과학, 친숙한 과학, 생활 속의 과학으로 향하는 여행이 시작되기를 바란다.

사실 과학은 그리 어려운 것이 아니다.
우리가 일상에서 접하는 TV, 냉장고, 엘리베이터, 자동차와 같은 문명의 이기들이 모두 과학의 산물이며, 그 밑바탕에는 과학 법칙이 작용하고 있기 때문이다.
인간은 기본적으로 호기심이 많은 동물이다. 그래서 궁금한 것을 참지 못한다.
“우리는 누구인가?”, “우리는 어디서 왔으며, 어디로 가고 있는가?”
인간이 품은 의문은 이런 근원적인 의문만 있는 것이 아니다.
“밤낮은 어떻게 생기고, 계절은 어떻게 바뀌는가?”
 “태양은 어떻게 매일 동쪽에서 떠올라 서쪽으로 지는가?”
의문은 꼬리에 꼬리를 물고 이어지는데, 이런 의문들이 바로 과학의 시작이다. 이러한 의문에 처음 답한 것은 신화였다.
신화는 신들이 세상을 창조하였고, 진흙을 빚어 인간을 만들었다고 말한다. 신들은 먼저 남자를 만들고 난 후에 여자를 만들었는데, 이들의 불순종에 대한 벌로 죽음이 생겨났다고 이야기한다.
사람들은 한동안 이러한 신화적 설명을 받아들였지만 신화적 설명에는 한계가 있었다. 신화적 설명은 더 많은 궁금증을 낳았고, 인간의 이성이 깨어나면서 신화 속에 내재된 논리적 모순과 한계를 발견했다.
마침내 기원전 6C경에 이르자 일단의 고대 그리스 학자들은 자연에서 신을 배제하고 자연을 스스로의 법칙으로 운행되는 존재로 간주하며 이성과 논리를 동원하여 설명하기 시작했다. 이러한 시도는 신화로만 세상을 바라보던 시대에 완전히 새로운 패러다임을 열었다.
하지만 이러한 시도 역시 얼마 후 한계에 부딪히게 되었다. 그 이유는 어느 과학 이론이 옳고 어느 이론이 그른지 판별할 수단이 부족했기 때문이었다. 이후 과학의 발전은 오랫동안 정체되게 되었다.
그러다가 실험을 통해 이론의 옳고 그름을 판별하는 방법을 도입한 17C에 이르러 과학은 비약적으로 발전하기 시작했으며, 이를 바탕으로 오늘날과 같은 놀라운 문명의 발전을 이룩하게 되었다.
이 책은 인류의 삶에 지대한 영향을 끼친 과학적 발견과 발명들을 소개하고 있다. 인류를 처음 문명의 길로 이끌었던 간단한 바퀴와 지레에서부터 우주의 기원을 설명하는 빅뱅과 블랙홀에 이르기까지 과학이 발견해온 놀랍고도 흥미진진한 사실들을 이야기 형식으로 쉽게 설명하고 있다.

수원대 물리학과 교수 김충섭

작가의 말 4
머리말 10

 1 인도-아라비아 숫자 14
 2 전자기 16
 3 지동설 20
 4 부력 24
 5 세균론 27
 6 유전법칙 31
 7 공룡 화석 33
 8 산소 38
 9 페니실린 42
 10 혈액형 45
 11 인슐린 48
 12 고무 가황법 51
 13 화학비료 54
 14 피임약 58
 15 혈장 60
 16 E=mc2 63
 17 지퍼 66
 18 DNA 이중나선 구조 69
 19 원소주기율표 72
 20 전기화학 결합 79
 21 원소의 빛 스펙트럼 82
 22 전자 85
 23 플라스틱 89
 24 바퀴 92
 25 마취술 96
 26 우주 팽창 99
 27 해저 확장 103
 28 대륙이동설 107
 29 인체해부 110
 30 혈액순환계 113
 31 X-선 115
 32 생명의 기원 119
 33 자연의 질서 123
 34 진화론 126
 35 박테리아 130
 36 대기권 134
 37 빙하기 138
 38 백신(예방접종법) 141
 39 비타민 144
 40 염색체 148
 41 목성의 위성 151
 42 핼리혜성 154
 43 일반상대성이론 158
 44 강력과 약력 161
 45 원자 164
 46 분자 167
 47 동위원소 170
 48 방사능 173
 49 보일의 법칙 176
 50 호르몬 179
 51 유전학 182
 52 전위유전자 184
 53 인간 게놈 187
 54 신경전달물질 191
 55 물질대사 194
 56 쿼크 197
 57 디지털 정보 이론
58 바이러스 203
 59 도플러 효과 206
 60 공생진화론 210
 61 반입자 213
 62 질량보존의 법칙 217
 63 미토콘드리아 220
 64 항생제 223
 65 블랙홀 226
 66 세포 분열 230
 67 생태계 233
 68 빅뱅 237
 69 지레 241
 70 중력 243
 71 전기의 성질 247
 72 방사선 250
 73 양자역학 254
 74 전자기파 257
 75 반도체 트렌지스터 261
 76 핵융합 264
 77 인쇄술 267

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