갈릴레오는 무게가 다른 여러 개의 쇠공을 들고 피사의 사탑으로 유명한 8층짜리 건물의 나선형 계단을 올라갔습니다. 그가 이렇듯 여러 개의 쇠공을 들고 올라간 까닭은, 당시 아리스토텔레스의 물리학에서 벗어나지 못하는 아리스토텔레스 신봉자들에게 그의 주장이 잘못되었다는 것을 증명하기 위해서였습니다. 당시 유럽의 학문은 ‘무게가 다른 물체는 떨어지는 속도도 다르다.’라는 아리스토텔레스의 물리학을 신봉하고 있었습니다. 예를 들어 무게가 10kg인 쇠공은 무게가 1kg짜리인 쇠공보다 10배나 더 빨리 떨어진다고 생각했던 것입니다. 그래서 이 둘을 함께 떨어뜨리면 1kg짜리 쇠공이 땅 위에서부터 1/10 지점을 넘는 순간, 이미 10kg짜리 쇠공은 땅에 떨어져 있을 것이라고 생각했던 것입니다. 건물 꼭대기에 올라선 갈릴레오는 적의에 가득 찬 아리스토텔레스 신봉자들의 눈초리를 따갑게 인식했습니다. 만약, 아리스토텔레스의 주장대로 두 쇠공이 동시에 땅에 떨어지지 않으면 자기에게 어떤 끔찍한 시련이 닥쳐올지도 모를 일이었습니다.

그는 이 실험을 하기 전에 다음과 같은 사고思考 실험을 했고, 반론자들에게 설명했었습니다. ‘아리스토텔레스의 학설에 따르면, 똑같은 무게를 가진 세 개의 쇠공을 일정한 높이에서 땅으로 떨어뜨리면 세 개의 쇠공은 동시에 땅에 떨어집니다. 그렇다면 이 세 개의 쇠구슬 중 두 개를 끈으로 연결해서 한 개로 만든다면 새로 구성된 물체는 나머지 한 개 쇠공 무게의 두 배가 될 것입니다. 다시 이 두 종류의 쇠공을 일정한 높이에서 지표에 떨어뜨려보면 어떻게 될까요? 끈으로 연결된, 무게가 두 배인 물체가 다른 하나의 쇠공보다 두 배나 빨리 지상에 떨어질까요? 아리스토텔레스의 생각대로라면 그렇게 되어야 합니다. 그러나 원래 똑같은 속도로 나란히 떨어지고 있는 두 물체를 끈으로 연결시켰다고 해서 두 배나 더 빨리 떨어진다는 것은 이치에 맞지 않습니다. 따라서 아리스토텔레스의 생각은 잘못된 것입니다.’

드디어, 그는 높이 55m의 높은 탑 위에서 무게가 10배 차이가 나는 두 개의 쇠공을 떨어뜨렸습니다. 그 광경을 일반 시민과 학생들, 철학자와 피사 대학의 교수들이 모두 보고 있었습니다. 다행히 그 쇠공들은 거의 동시에 땅에 떨어졌습니다. ‘모든 물체는 무게에 관계없이 똑같이 떨어진다.’는 갈릴레오의 낙하 운동을 뒷받침한 이 실험은 2,000년이나 지켜왔던 아리스토텔레스의 낙하 법칙을 완전히 무너뜨렸습니다.

갈릴레오 편 - 피사 사탑의 낙하 실험

갈릴레오는 무게가 다른 여러 개의 쇠공을 들고 피사의 사탑으로 유명한 8층짜리 건물의 나선형 계단을 올라갔습니다. 그가 이렇듯 여러 개의 쇠공을 들고 올라간 까닭은, 당시 아리스토텔레스의 물리학에서 벗어나지 못하는 아리스토텔레스 신봉자들에게 그의 주장이 잘못되었다는 것을 증명하기 위해서였습니다. 당시 유럽의 학문은 ‘무게가 다른 물체는 떨어지는 속도도 다르다.’라는 아리스토텔레스의 물리학을 신봉하고 있었습니다. 예를 들어 무게가 10kg인 쇠공은 무게가 1kg짜리인 쇠공보다 10배나 더 빨리 떨어진다고 생각했던 것입니다. 그래서 이 둘을 함께 떨어뜨리면 1kg짜리 쇠공이 땅 위에서부터 1/10 지점을 넘는 순간, 이미 10kg짜리 쇠공은 땅에 떨어져 있을 것이라고 생각했던 것입니다. 건물 꼭대기에 올라선 갈릴레오는 적의에 가득 찬 아리스토텔레스 신봉자들의 눈초리를 따갑게 인식했습니다. 만약, 아리스토텔레스의 주장대로 두 쇠공이 동시에 땅에 떨어지지 않으면 자기에게 어떤 끔찍한 시련이 닥쳐올지도 모를 일이었습니다.

그는 이 실험을 하기 전에 다음과 같은 사고思考 실험을 했고, 반론자들에게 설명했었습니다. ‘아리스토텔레스의 학설에 따르면, 똑같은 무게를 가진 세 개의 쇠공을 일정한 높이에서 땅으로 떨어뜨리면 세 개의 쇠공은 동시에 땅에 떨어집니다. 그렇다면 이 세 개의 쇠구슬 중 두 개를 끈으로 연결해서 한 개로 만든다면 새로 구성된 물체는 나머지 한 개 쇠공 무게의 두 배가 될 것입니다. 다시 이 두 종류의 쇠공을 일정한 높이에서 지표에 떨어뜨려보면 어떻게 될까요? 끈으로 연결된, 무게가 두 배인 물체가 다른 하나의 쇠공보다 두 배나 빨리 지상에 떨어질까요? 아리스토텔레스의 생각대로라면 그렇게 되어야 합니다. 그러나 원래 똑같은 속도로 나란히 떨어지고 있는 두 물체를 끈으로 연결시켰다고 해서 두 배나 더 빨리 떨어진다는 것은 이치에 맞지 않
습니다. 따라서 아리스토텔레스의 생각은 잘못된 것입니다.’

드디어, 그는 높이 55m의 높은 탑 위에서 무게가 10배 차이가 나는 두 개의 쇠공을 떨어뜨렸습니다. 그 광경을 일반 시민과 학생들, 철학자와 피사 대학의 교수들이 모두 보고 있었습니다. 다행히 그 쇠공들은 거의 동시에 땅에 떨어졌습니다. ‘모든 물체는 무게에 관계없이 똑같이 떨어진다.’는 갈릴레오의 낙하 운동을 뒷받침한 이 실험은 2,000년이나 지켜왔던 아리스토텔레스의 낙하 법칙을 완전히 무너뜨렸습니다.

“《청소년을 위한 서양과학사》라는 책을 통해 우리 청소년들이 과학의 세계를 좀더 쉽게 이해하고, 자연과 우주 그리고 인간에 대하여 끝없는 탐구심을 가지고 연구를 하는 과학자들이 많이 나왔으면 좋겠습니다. 우리 청소년들이 암흑 속에 빛나는 수많은 작은 촛불이 되어 우리 인류의 미래가 밝아지기를 소망합니다.”
- 〈머리말〉중에서

이 책은 크게 3부로 나뉜다. 1부는 16~17세기의 과학혁명기 과학자들의 이야기를 소개했다. 유럽에서는 르네상스라고 불리는 문예부흥이 일어났는데, 이 르네상스는 천 년 이상의 긴 세월 동안 마치 블랙홀처럼 텅 비어 있던 인간의 과학 연구에도 불을 당겼다. 그 불은 코페르니쿠스가 임종을 앞두고 발표한 《천체의 회전에 관하여》라는 책에서부터 시작됐는데 이를 ‘과학혁명’이라고 한다. 과학혁명은 케플러, 갈릴레오를 거쳐 뉴턴에 의해 완성되었다.

2부는 18~19세기의 과학의 발전에 대한 이야기이다. 16~17세기의 과학혁명이 천문학에서 시작되어 역학 중심의 물리학으로 발전했다면, 18?19세기의 과학은 보다 다양한 분야의 과학이 골고루 발전했던 시기였다. 프리스틀리, 캐번디시, 라부아지에, 돌턴, 아보가드로 등이 활동했으며 특히 프랑스 과학자 라부아지에는 화학혁명을 주도했다. 또 쿨롱, 볼타, 암페어 등에 의해 전자기학이 성립되었고, 맥스웰과 헤르츠에 의해 전자기파가 발견됨으로써 오늘날 전자 통신 시대를 여는 기초를 마련했다. 생물학 분야에서는 린네가 분류학을, 다윈이 진화론을 제안하였고 슐라이덴과 슈반에 의해 세포설이 체계화 되었다.

3부는 20세기 과학에 대한 이야기이다. 20세기 과학은 독일의 과학자 뢴트겐이 X-선이라는 새로운 종류의 광선을 발견함으로써 시작되었다. X-선 발견 이후 베크렐은 우라늄에서 방사선 존재를 확인했으며, 톰슨은 음극선의 전하량과 질량의 비를 측정하는 데 성공했다. 방사선 발견은 오늘날의 핵에너지 시대로 진입할 수 있도록 길을 열어주었으며 음극선의 입자성 발견은 20세기에 들어와서 상대성 이론이 출현되는 계기를 마련해 주었다. 막스 플랑크, 아인슈타인, 하이젠베르크 등이 이론 물리학을 주도했고, 퀴리 부부, 러더퍼드, 보어 등이 핵물리학을 발전시켰다. 그리고 멘델에 의해 유전학이 창시되었으며 드 브리스와 모건 등에 의해 발전한 멘델의 유전학은 오늘날의 분자 생물학의 기반이 되었다.

<b>과학 세계의 숲을 보여주는 책</b><br/>과학혁명의 문을 연 코페르니쿠스부터 유전자의 정체를 밝힌 모건까지, 이 책은 16세기에 시작된 과학혁명부터 20세기의 과학발전이 있기까지 각 분야에서 노력한 과학자들의 생애와 발견을 분야와 시대 순으로 엮어 유기적으로 보여줌으로써 과학 세계의 전체를 한눈에 볼 수 있도록 했다. 어느 특정 과학자의 발견이나 생애를 세밀하게 보여주는 것이 과학 세계의 나무를 보여주는 일이라고 한다면 이 책은 그 나무들이 이루고 있는 숲을 보여주는 책이다. <br/><br/><b>과학자들의 생애 속에 담긴 감동 </b><br/>폴로늄과 라듐을 발견한 과학자, 마리 퀴리는 라듐 분리 방법을 특허로 등록하고 산업에 응용하면 엄청난 돈을 벌 수 있다는 사실을 알았다. 그러나 과학의 혜택은 모든 사람에게 돌아가야 한다는 것이 마리 퀴리의 생각이었고 그래서 그녀는 기술을 요구하는 모든 사람에게 정보를 무료로 제공했다. 또 X-선을 발견한 뢴트겐도 유명한 전기 회사에서 특허를 사겠다고 했지만 가난한 생활 속에서도 ‘X-선은 모든 인류의 것’이라 말하며 특허를 내지 않았다. 이렇게 과학자들의 위대한 업적만큼이나 가치 있는 과학자들의 정신은 뭉클한 감동을 준다. 이 책은 단순히 과학자들의 위대한 업적만을 나열한 것이 아니라 그들의 정신까지 함께 전해주고 있다. 이것이 이 책의 또 다른 매력이다. <br/><br/><b>재미를 주는 에피소드</b><br/>뉴턴은 냄비에 달걀 대신 회중시계를 끓였는가 하면 과학자이자 목사였던 프리스틀리는 밤마다 양조장을 기웃거려 주민들의 따가운 눈초리를 받기도 했다. 또 게이 뤼삭은 세금을 면제 받기 위해 공기를 수입했고 색맹이었던 돌턴은 제자들에게 솎아 매우 입기 싫어했던 붉은색 예복을 입었다. 과학자들의 발견과 이론은 자칫 어렵고 딱딱하게 느껴질 수 있다. 저자는 이러한 점을 간과하지 않고 적당한 자리에 과학자들의 에피소드를 곁들여 줌으로써 과학의 세계를 보다 친근하게 하고 재미있게 만들어 주고 있다. <br/><br/><b>영상 세대들을 위한 서비스</b><br/>영상 문화에 익숙한 청소년들은 책을 문자로만 인식하지 않는다. 오히려 문자만 가득한 책은 딱딱하게 여겨 책장을 넘기지 않는다. 이 책은 그러한 청소년들에게 가까이 다가갈 수 있도록 풍부한 사진 자료와 함께 재미난 일러스트를 곁들였다. 또 깔끔한 디자인으로 그들의 눈을 사로잡고 있다.