세이건은 탁월한 교사였다. 그는 속도 조절에 능숙했다. 학생들이 자신을 따라올 때와 그러지 못할 때를 쉽게 알아챘다. 정적만이 감도는 대학원 강의에선 이런 말을 했다. “아무도 머릿속에 푸리에 변환들을 갖고 태어나지는 않는다. 여러분은 질문하고 익혀야 한다.” 또한 “이론과 사람이 동일해서는 안 된다!”라고 강조했다. 다양한 가설들을 가능한 한 많이 다루는 습관을 들이라는 충고다. 그런데 세이건은 온화한 성품의 소유자는 아니었던 모양이다. 그는 시계를 차지 않았고, 약속에 대해 몹시 변덕스러웠다고 한다. 온전히 경의를 표하지 않았으며, 젊었을 적엔 모든 사람의 아이디어를 멋대로 도용하는 버릇도 있었다. “지적으로 열등하다고 생각하는 사람들과 만날 때 세이건은 이따금 잔인했다. 어머니가 그랬듯이 그도 다른 사람들이 속으로 생각만하는 잔인한 진실을 성급하게 입에 올리곤 했다.” 심지어는 레스토랑에서 주문한 것을 돌려보내고, 심부름꾼을 보내 세 번이나 연이어 음식을 가져오게 한 끝에 ‘완벽한’ 샌드위치를 찾아내는 따위의 짓을 하기도 했다. 칼 세이건은 과학자로서 엇갈린 평가를 받고 있다. 먼저, 과학의 대중화에 대한 기여다. 대중화란 지나치게 단순화하는 것으로 여겨져 과학에 부적합한 징후로 간주되었다. 반면, 파운드스톤은 세이건이 대중적 글쓰기에서 독자들에게 고압적이지 않았고, 가르치려 들지도 않았다고 평가한다. 세이건의 과학적 업적을 둘러싼 논란은 더 첨예하다.--- pp.22~23

『코스모스』는 과학사의 측면이 있다. 좁게는 천문학사라고 하겠다. 칼 세이건은 케플러, 그리고 하위헌스와 아리스타르코스를 높이 평가한다. “천문학은 물리학의 일부”라고 단언한 요하네스 케플러가 칼 세이건의 재평가 대상 과학자 0순위에 오른 건 아무런 하자가 없다. 케플러가 발견한 행성 운동의 법칙 세 가지는 정말 대단한 업적이다. 나는 칼 세이건의 설명을 통해 비로소 케플러 법칙을 확실하게 이해하고 그 업적의 위대성을 실감한다. 케플러의 발견은 과학에서 이론과 관측의 긴장 또는 변증법적 관계를 시사하는 보기다.--- p.28

1616년 로마 가톨릭교회는 『천체의 회전에 관하여』를 금서로 지정한다. 그로부터 두 세기가 지난 1835년 되어서야 금서 목록에서 풀려난다. 존 헨리는 “과학적 지식의 원칙에 대해 반대한 것이 가톨릭교회 자체의 문제는 아니다. 기독교의 영향은 더더욱 아니다.”라고 말한다. 개신교 루터파 대학에선 천문학을 유용한 것으로 간주했는데 “이를 통해 신의 전지전능함을 드러내 주는 ‘천체운동의 질서’를 이해할 수 있어서였다.” 또 케플러에게 신앙은 그의 업적에 걸림돌이 된 것이 아니라 그것을 성취하는 동력이었다고 덧붙인다. 이는 엥겔스가 하크네스 양에게 보낸 편지에서 피력한 발자크의 리얼리즘의 승리에 비견된다.--- pp.43~44

그런데 코페르니쿠스가 과학사에 기여한 탁월한 업적이 과소 평가돼 왔다는 느낌을 지우기 어렵다. ‘코페르니쿠스적 전환’이라는 관용구로 그를 기리고 있긴 하다. 코페르니쿠스적 전환이란 본래 철학자 칸트가 자신의 인식론상의 입장을 나타내는 데 사용한 용어다. “우리들의 인식은 대상에 의거한다고 이제까지 생각되어 왔지만, 칸트는 이 사고 방식을 역전시켜서, 대상의 인식은 우리들의 주관 구성에 의하여 비로소 가능하게 되는 것이라고 하였다. 이것은 과학적 인식의 근거를 객관으로부터 주관 쪽으로 옮겼다는 점에서, 천문학상의 코페르니쿠스의 지동설에 비견할 만한 인식론상의 전환이라고 하였다.”(『두산백과사전』) 요즘 쓰이는 관용적 의미는 세계관의 급격한 뒤집힘으로 보면 되겠다. 태양계는 우리 은하의 중심이 아니라 은하 언저리에 위치한다는 섀플리의 발견은 코페르니쿠스적 전환의 예로 적절하다.--- p.47

갈릴레이가 제자에게 한 수 가르치는 방식으로 그의 학문관을 피력하는 장면은 「갈릴레이의 생애」의 클라이맥스다. “학문을 수행하는 일이야말로 각별한 용기를 필요로 한다고 나는 생각하네. 학문이 취급하는 상품은 회의를 통해 획득된 지식이지. 학문은 만인을 위한 만물에 대한 지식을 조달하면서, 동시에 만인을 회의하는 사람으로 만들려고 진력을 다하네. 그런데 실제로 모든 인구의 대다수는 제후며 영주, 성직자들이 만들어낸 미신과 낡은 주문의 현란한 운무 속에 갇혀 있는 거야. 저들의 간계를 은폐해 주는 운무 말일세.”--- p.55

1910년대 방사능을 연구한 물리학자는 100명 안팎이었다. 그 숫자가 얼마 되지 않았기에 방사능 연구자들은 서로 알고 지냈다. 국가간 경쟁의식이 강화되고, 경제 이권을 둘러싼 경쟁이 치열해지던 시기였지만 “과학의 연구 결과들은 국제적으로 공유되고 있었다.” 국적이나 인종보다는 어디서 누구와 함께 연구?느냐에 따라 친목과 반목 관계가 형성되었다. 핵폭탄은 과학 발견에 기초하여 만들어지고 실전에 사용되었다. 핵폭탄의 그런 속성 때문인지 몰라도 다이애나 프레스턴은 실험물리학자들을 눈여겨본다. 마리와 피에르 퀴리 부부가 발견한 ‘기적의 물질’ 라듐 붐을 타고 토륨 함유 치약 같은 방사능 생활 용품이 만들어졌다는 사실은 충격적이다. 뭐, 요즘이라고 이런 일이 전혀 없다 할 순 없겠지만. 다이애나 프레스턴은 어니스트 러더퍼드를 비중 있게 거론한다. 이 책에서 러더퍼드는 가장 돋보이는 인물이다. 나는 다이애나의 서술을 통해 그의 존재감을 처음으로 인식하고 그가 얼마나 뛰어난 과학자인지 실감한다. “신비를 벗겨내는 일은 직관의 능력, 과감하면서도 엄격한 상상력, 튼튼한 몸과 최고의 정신을 필요로 한다. 지극한 연민의 시선으로 피에르 퀴리의 상처 입은 손을 주시하고 있었던 그 손님이 가진 기질이 꼭 그러했다.” 또한 “러더퍼드의 원자 해석은 혁명적이었다.”--- p.67

다윈이 아주 부유한 의사의 아들이 아니라 어느 장사꾼의 자손이었다면, 오늘날의 생물학이 얼마나 달라졌을까 생각하게 한다. 다윈이 누리고 있던 개인적인 경제력으로 말미암아 그는 그의 조사 활동을 마음대로 할 수 있는 자유가 있었다. 그는 여러 가지 질병에 시달려 하루에 제대로 일을 할 수 있는 여유라고는 고작 두세 시간에 불과할 때가 많았다. 따라서 그가 정직하게 제 손으로 벌어들인 돈으로 살림을 꾸려가야 할 처지였다면, 연구 활동은 완전히 포기하지 않으면 안 되었을 것이다. 다윈의 사회적 신분 역시 생애의 전환기에 중대한 역할을 했음이 최근에 와서 알려지게 되었다.--- pp.78~79

다윈이 설정한 적성의 독립된 기준에는 실제로 ‘개선된 설계improved design’가 내포되어 있지만, 당대의 영국인들이 선호하던 우주적 의미에서는 ‘개선되지improved’ 않았다. 다윈에게 있어 ‘개선되었다 함’은 ‘눈앞의 국지적인 환경에 보다 적응하기 좋게 설계되었음’을 의미했다. 국지적 환경은 끊임없이 변한다. 날씨가 추워지는가 하면 더워지기도 하고, 습기가 많아지거나 메마르기도 하며, 초원이 번성하는가 하면 삼림이 형성되기도 한다. 자연도태에 의한 진화란 다름 아니라 그 속에서 살기에 보다 나은 설계로 이루어진 생물종들을 차등적으로 보전함으로써 변화하는 환경을 따라잡는 작업을 말한다. 매머드의 몸에 난 털은 우주적인 의미의 진보와는 상관이 없다.--- p.80

진화론이 과학의 정의에 들어맞지 않는다면 어떤 게 과학일까? “눈으로 볼 수 있는 범위가 제한되듯 귀로 들을 수 있는 소리의 주파수도 20~2만 헤르츠로 한정된다”거나 달팽이관의 길이에 따라 포유류의 가청 주파수 음역이 다 다르다는 것인가? 혈액 순환을 입증한 “하비의 과학적 실험”일까? 피부에서 분비되는 다양한 사이토카인cytokine의 기능을 아는 것인가? “사이토카인은 당단백질의 일종으로, 면역, 감염병, 조혈기능, 조직회복, 세포의 발전 및 성장에 도움을 준다. 또 항체의 생성을 유도하고 외부 침입에 대해 인체의 방어 체계를 제어하고 자극한다.” 그렇지 않으면 연구를 위해 연구자가 위험을 무릅쓰고 헬리코박터 파일로리균을 직접 들이마시는 걸까?--- pp.101~102

내게도 나만의 ‘잔상효과’가 있다. 어느 때부턴가 나는 책읽기를 수면 촉진제로 삼는 것을 이해하지 못한다. 나는 책을 읽다가 노곤해지긴 해도 졸리진 않다. 피곤하거나 졸리면 아예 책을 손에 쥐지 않는다. 밤에, 자기 전에 한두 시간 넘게 책을 읽으면 곧바로 수면을 취하기가 어렵다. 한 시간 남짓 ‘머리를 식혀야 한다.’ 이건 글을 쓰고 나서도 마찬가지다. 각성된 두뇌 활동을 진정시키진 않고선 잠이 잘 안 올 뿐더러 이를 생략하고 자면, 자도 잔 것 같지가 않다. “이 모두가 감각이 과도하게 자극을 받았을 때 일어나는 낮은 차원의 감각계가 보이는 현상이다.” 밤에 책을 읽으면 잠자기 전 뜸을 들여야 하는 나의 ‘잔상효과’는 직업적 독서의 부작용으로 볼 수도 있겠다.--- p.125

엠바고가 과학 기자들에게 어렵고 난해한 기사의 정확성을 담보할 시간을 확보해 준다는 주장은 단지 표면적인 이유로 보인다. 실제로는 엠바고 시스템에 빠진/물든 기자가 그러한 보도 체계에서 쉽게 헤어나긴 어려울 것 같다. 학술지가 제공하는 보도 자료에 기대어 중간은 할 수 있고 낙종에 대한 두려움을 떨칠 수 있기에 엠바고는 부지불식간 기자 정신이 옅은 기자에게 족쇄가 될 수도 있지 않을까. 참고로 어느 과학 전문기자가 제시하는 과학 뉴스의 다섯 가지 기준은 ‘매력도’ 혹은 흥미로운 정보의 제공, 주제에 대한 ‘기본 청중’의 크기, 중요도, 결과의 신뢰도, 시기 적절함 등이다.--- p.135

멘델레예프가 현대적 원소 주기율표의 토대를 다졌다면, 모즐리는 오늘날의 주기율표를 만드는 데 결정적으로 기여했다. 멘델레예프의 주기율표는 특정한 세로줄에 어울리는 성질을 가진 원소가 없으면 그 자리를 비워 놓고 그것의 발견을 미리 예측한 것과, 원소의 주기율이 원자량이 아닌 다른 성질에 의해 나타날 수 있음을 시사한 것이 장점으로 꼽힌다. “특정 원소의 특성 X선마다 에너지의 제곱근이 원자번호에 비례한다”는 ‘모즐리의 법칙’은 원자물리학 발전에 결정적 기여를 한다. 또한 원소의 원자번호를 정확하게 결정하고 미발견 원소의 존재를 확인해주는 등 주기율표의 발전에도 크게 기여했다.--- pp.151~152

윌슨은 사회생물학에 가장 인접한 사회과학 분야로 인류학을 든다. 인류학이 인간 본성의 유전적 이론을 가장 직접적으로 탐구할 수 있는 분야라는 게 그 이유다. 여기에다 사회생물학은 심리학의 방법 틀을 신중하게 활용한다. 그러나 우리가 보기에 사회생물학의 근친은 마르크스주의다. 윌슨이 제시하는 과학적 유물론의 방법론은 마르크스주의의 변증법적 유물론과 매우 비슷하다. 마르크스는 자연 현상에 정한 이치가 있다면, 사회현상도 그럴 거라 여겨 역사의 합법칙성을 도출했다. 윌슨의 생각은 더 과감하다. 그는 인간 본성의 유전적 진화론을 현실 과학으로 만든다는 전제 아래, 생태학과 유전학의 최고 원리들 중에서 유전적 진화론에 바탕을 둔 것들을 뽑아, 그것들을 인간의 사회 조직에 구체적으로 적용할 수 있어야 한다고 주장한다.--- p.213

마르크스의 주장은 단지 하나의 이론이었다. 자본주의에 대한 분석 틀로는 여전히 유효할 정도로 탁월한 데가 있다. 에드워드 윌슨의 사회심리학과 유전자 결정론 역시 하나의 주장에 불과하다. 윌슨과 그를 따르는 이들은 윌슨의 가설을 믿어 의심치 않겠지만, 적어도 그의 주장이 그들이 생각하는 것만큼 뛰어나진 않다. 어찌 아느냐고? 세상의 이치를 꿰뚫는 본질적(근본적, 발본적)이고 강력하며 압도적인, 모든 것을 포괄하는 전적으로 옳은 단 하나의 이론은 있을 수 없어서다.--- p.219

윌슨이 제안하는 생물학적 피폐에 대한 조심스럽지만 낙관적인 해결책은 다분히 감상적이고 순진한 구석마저 있다. 기업 최고 경영자의 헌신이 생명 다양성을 풍부하게 하는 데 필수적이라는 그의 상황 인식은 과학과 기술에 대한 낙관주의로 이어진다. 더욱 확실하게 밝혀진 마음과 행동의 생물학적 원천이 사회과학에 확고한 근거를 마련하여 정치적?경제적 재앙을 피하게 하리라는 전망에서는 윌슨의 결정론적이고 환원론적인 세계관이 읽힌다. 그는 종교적 심성에다 사람의 도덕심이 본능적이라는 여론조사 결과까지 끌어들이는데 다 좋다.--- p.224

20세기 원자물리학을 양자물리학(또는 양자론, 양자역학)이라고도 한다. 이 양자론‘불확정성원리’를 전제로 한다. 독일의 물리학자 베르너 하이젠베르크(1901-1976)가 발견한 ‘불확정성원리’는 고전물리학의 한계성을 수학적 원리로 표현한 것이다. 원자의 운동을 아주 작은 부분까지 정확하게 측정할 수 있다는 고전물리학의 믿음은 ‘불확정성원리’에 의해 깨진다. 위치와 운동량을 정확히 측정하면 미래의 운동량을 예측할 수 있다는 결정론적 자연관 또한 설 자리를 잃는다. ‘불확정성원리’는 위치와 운동량 가운데 어느 한쪽을 명확하게 하면 할수록 다른 쪽은 이에 반비례해 불확정이 된다는 이론이다. 어떤 한 시각에서 입자의 위치와 운동량을 정확하게 아는 것은 불가능하다. 실험기구의 불확정성 때문에 그런 것이 아니라 자연의 근본 원리가 그렇다는 얘기다. ‘불확정성원리’는 인간의 자연관을 송두리째 바꿔 놓았다.--- pp.226~227

20세기 전반기에 나타난 일군의 물리학자들은 고대 자연철학자들이 다시 등장한 듯하다. 고대 그리스의 자연철학자들에게 자연현상에 대한 탐구와 철학은 별개의 것이 아니었다. 그러나 철학과 과학을 병행하는 전통은 근대 과학 혁명기에 들어와 각자의 역할분담이 뚜렷해지면서 사라지게 된다. 하지만 막스 플랑크, 닐스 보어, 아르놀트 좀머펠트, 알베르트 아인슈타인, 볼프강 파울리, 베르너 하이젠베르크, 폴 디랙, 엔리코 페르미, 막스 보른, 에르빈 슈뢰딩거 같은 20세기의 새로운 과학을 생성한 과학자들은 철학자의 면모를 다분히 지녔다. 이들은 세상을 움직이는 기본 원리를 새롭게 파악하는 데 몰두하였고, 마침내 뉴턴으로 대표되는 고전물리학을 ‘명예퇴직’시킨다.
1927년 가을 벨기에 브뤼셀에서 열린 솔베이 회의 이후 5년은 ‘원자물리학의 황금시대’로 통한다. 그때 하이젠베르크는 닐스 보어가 주도하는 코펜하겐 그룹에 속했다. 하이젠베르크는 틈나는 대로 코펜하겐을 찾아 보어와 토론하는 시간을 가졌다. 스승의 나라에 첫발을 들여놓기가 무섭게 하이젠베르크는 덴마크에서 닐스 보어가 차지하는 막강한 위상을 몸소 체험한다.--- p.228

독서는 계기가 중요하다. 책에, 독서에 처음 빠져드는 것부터 그렇다. 아무리 사소할지라도 어떤 계기가 있어야 한다. 읽을 책을 고르는 것 또한 마찬가지다. 손에 잡히는 대로 읽는 무작?한 마구잡이식 책읽기는 흔치 않은 일이다. 하다못해 베스트셀러라는 손쉬운 계기라도 붙잡아야 한다. ‘(읽은) 책이 (읽을) 책을 낳는다’는 독서 속설에 기대는 게 매우 바람직하긴 하다.--- p.261

블랭크는 우리 환경 내부에서 사실상 ‘새로운’ 것을 대상으로 하는 단순하면서도 부정확한 가정들 중 몇몇을 되짚는 것으로 말문을 연다. 그것은 최근 시작된 것처럼 보이는 초근대 목록들인 수질오염과 대기오염, 일터와 학교에 존재하는 석면 섬유, 손목굴 증후군, 빌딩 증후군, ‘탈진burnout’ 등으로부터 출발한다. 손목굴 증후군은 ‘오래된 것이 다시 새로워진’ 적절한 사례다. 손목굴 증후군과 유사한 ‘반복 사용 긴장성 손상 증후군’에 대한 증거는 문서화된 인류 역사 곳곳에 존재한다. 오염 책임자들은 크게 네 가지 전략으로 규제 조치를 허물어뜨린다. 먼저 ‘사실을 입증하기에는 정보가 불충분하다’는 비난은 우리에게 익숙한 그들의 공격적 방어 전략이다. 둘째, ‘희생자 비난하기’ 역시 선례가 많다. 셋째는 ‘기계파괴자’ 같은 딱지를 붙여 몰아세운다. 끝으로, 시장이라는 ‘보이지 않는 손’에 도움을 요청하는 것은 보호 규제에 반대하는 가장 현대적인 방식이다.--- p.266

영리한 무리의 두 번째 주요 원리는 정보 다양성이다. “꿀벌은 지식의 다양성을 이용하여 탁월한 결정을 내린다. 여기서 다양성은 무리의 대안들을 폭넓게 표본 조사하는 것을 말한다. 고를 대안이 많을수록 더 좋다.” 다양성은 능력을 낳는다. 다양성의 효과를 헤아릴 때에는 상식을 따른다. 집단이 좋은 결정을 내리려면, 집단 자체가 꽤 영리해야 한다. 또한 그 집단은 다양해야 한다. 집단은 충분히 커야 하고 충분히 큰 개인들의 집합에서 골라야 한다. 구성원들이 서로 너무 많이 영향을 끼치는 것은 바람직하지 않다.--- pp.279~280

과학은 관찰을 통해 사람들의 아이디어를 심판한다. 관찰로써 옳고 그름을 판별하는 과학 발견의 원리는 과학의 범위를 ‘관찰이 가능한 문제들’로 제한한다. 따라서 과학에서 가능한 질문 틀은 ‘만약 우리가 이렇게 하면 어떤 결과가 벌어질까?’ 같은 것이지 당위와 가치판단과 관련된 물음은 다루지 않는다. 과학의 또 다른 특징은 ‘객관성’이다. 관찰을 거쳐 도출된 “규칙은 구체적이고 명확할수록 더 흥미롭다.” 과학 규칙의 핵심은 일관성에 있다. 그런 맥락에서 “과학은 매우 세분화된 분야가 아니라 완전히 보편적인 분야”다. “과학은 구체적인 규칙을 만들어서 관찰의 그물망을 통과하는지 알아보는 일종의 게임이다.” 내 생각으론 과학은 안 우기는 게 아닐까. 과학이 우격다짐은 아니다. 원자 물리학 시대를 연 일부 이론은 그런 식으로 발견되고 검증되긴 했지만.

<b>코페르니쿠스, 갈릴레오 갈릴레이, 찰스 다윈에서 <br/>리처드 파인만, 올리버 색스, 나탈리 앤지어에 이르는 과학 고전을 읽다</b> <br/><br/>“과학은 관찰을 통해 사람들의 아이디어를 심판한다. 관찰로써 옳고 그름을 판별하는 과학 발견의 원리는 과학의 범위를 ‘관찰이 가능한 문제들’로 제한한다. 따라서 과학에서 가능한 질문 틀은 ‘만약 우리가 이렇게 하면 어떤 결과가 벌어질까’ 같은 것이지 당위와 가치 판단과 관련된 물음은 다루지 않는다.”-본문 중에서 <br/><br/>탁월한 문학적이고 인문학적인 소양을 바탕으로 과학책 읽기를 시도한 책. 과학자가 썼으면 딱딱한 이론 설명에 그쳤을 과학책 소개가, 인문주의자의 글로 술술 읽힌다. 글을 읽으면 누구나 저자가 말하는 과학책에 호기심이 생긴다. 저자는 ‘최성일의 찬찬히 읽기’를 통해 인문도서 서평을 꾸준히 해오면서 한편으로는 평소 즐겨 읽은 ‘과학과 과학 관련서’들에 관한 글들도 출판 관련 잡지에 기고하였다. 자칫 읽기 어렵고 난해할 수도 있는 과학책들이 유려한 글솜씨와 인문주의자의 눈으로 새롭게 태어났다. 과학책에 대한 서평이지만 한 꼭지 한 꼭지가 마치 과학계의 현재를 일목요연하게 보여 주는 듯, 종횡무진한다. <br/>한때 함께 서평위원으로 활동하던 한 저명한 과학책 저자로부터 “과학도로 전향”하라는 조언 아닌 조언을 들을 만큼 해박한 지식을 갖추어 『책으로 만나는 사상가들』(전5권)을 집필한 안목이 과학책에서도 십분 발휘된 것이다. <br/><br/>저자는 책을 한 권을 보더라도 그 책을 쓴 과학자들을 얼기설기 얽는다. 계보를 만들어 데이터화한 것이다. 누구도 시도하지 못했던 작업이다. 그래서 과학책에 처음 관심을 갖게 된 사람이나 무슨 책을 읽어야 할지 막연해하는 독자라면 이 책에서 큰 과학의 그림을 만나게 될 것이다. 도서평론 책이 여럿 나와 있지만, 과학책 읽기 부류의 책은 아직 나온 것이 없다. 과학에 관심이 많은 청소년들에게 맥을 짚어 주는 책이 될 것이다.