[과학이야기] 500년 과학 역사의 하이라이트를 한 눈에!!

과학은 어려우면서도 호기심 천국, 경이로운 세계다. 과학책을 접할 때마다 늘 신기하고 놀라운 세계를 탐험하는 탐험가의 입장이 되어 흥미진진해지곤 하는데…….

지금의 급속한 과학의 발전에는 예전 과학자들이 일궈낸 결과들이 밑바탕에 있을 것이다. 하지만 실험과 증명을 통한 객관적인 과학 탐구가 시작한 것이 불과 몇 백 년 전에 일이라고 한다.

과학 500년의 역사, 그중에서도 하이라이트만 담은 책을 만났다. 에피소드별, 테마별로 묶은 과학책이다. 전반적인 과학의 흐름을 짚어보고 미래 과학의 흐름도 예측해보는 책이다.

지구는 어떻게 해서 생겨나게 되었을까.

우주가 생기기 전의 물질은 어떤 형태였을까.

어떤 것은 뜨겁고, 어떤 것은 차가운 걸까.

지구가 움직이는 규칙을 어떤 걸까. 영원불변일까.

우주에서 살 수 있는 시대가 과연 올 것인가.

외계 생물체는 있을까.

빛은 어떻게 생겨날까.

요즘 들어서 관심 가는 부분이 우주다.

우주는 얼마나 클까?

밤하늘의 별을 보고 있으면 저 별이 얼마나 멀리 있을까. 그 별 너머에는 또 무엇이 있을까를 생각하게 되는데…….

예전의 과학자들은 지구를 떠나본 적이 없을 텐데, 어떻게 우주의 크기와 깊이를 측정할 수 있게 되었을까.

시차법의 프리드리히 버셀, 변광성 비교의 헨리에타 리빗, 우주 팽창을 발견한 에드윈 허블의 이야기를 읽고 있으니 더욱 궁금해진다. 우주의 끝은 어디일까. 혹 무한대라면…….

우주에 은하수와 비슷한 성운들이 여러 개 있음을 발견한 과학자들은 1920년 우주의 크기에 대한 논쟁을 하게 된다.

하지만 오리온 별자리의 안드로메다 성운까지의 거리조차 잴 수 없었던 게 현실이었다.

별까지의 거리 측정은 독일 천문학자 프리드리히 버셀에서 시작한다.

6개월의 시차를 두고 태양을 도는 지구 공정궤도를 관측해서 백조자리 61번별까지의 거리를 측정했는데. 실제 값에 매우 가깝게 나왔다고 한다. 61번까지의 거리는 자그마치 태양과 지구 사이의 거리보다 65만 배 먼 10광년쯤 이었다.

시차는 눈으로 볼 수 있는 가장 가까운 별에다 적용한 것이었다.

1908년 미국 천문학자인 헨리에타 리빗은 세페이드 변광성을 연구했다.

변관성은 일정 주기로 밝아졌다 어두워졌다 하는 것이다.

그 이후로 겉보기 등급으로 별까지의 거리 측정하게 된다.

우주의 크기연구에 획기적인 전환점을 만든 사람은 허블이 아닐까.

1923년 미국의 천문학자인 에드윈 허블은 수백만 광년 떨어진 별을 알게 되고, 우주의 팽창을 주장하게 된다.

이전에 조르쥬 리메트르는 상대성이론의 수학공식을 사용하여 우주공간 팽창 가능성을 제시했다. 하지만 망원경을 이용해 관측으로 알아낸 학자는 허블이었다.

그렇다면 빅뱅의 진실은…….

우주의 시작과 끝은…….

인간에게 열은 얼마나 중요할까.

지구에서, 우주에서 열은 어떤 의미를 지닐까.

열은 물질일까.

인간의 몸은 36.5도를 조금이라도 벗어나면 생명자체가 위험해진다. 얼음과 얼음을 떼어내는데도 열이 필요하다. 세상의 모든 물체들은 열을 빼앗거나 열을 잃거나 하며 존재하고 있는데…….

1592년 갈릴레오가 만든 최초의 온도계는 온도를 측정하는 눈금이 없었다. 1714년 독일의 물리학자이자 유리 세공업자인 가브리엘 파렌하이트가 수은으로 채워진 눈금 있는 정밀 온도계를 발명했다.

앙투안 라부아지에는 화학 반응에서 생기는 열을 측정하기 위하여 빙열량계를 발명했다. 1782년의 일이다.

한때는 온도가 열 유체의 농도라는 학자도 있었고, 숨겨진 열이 존재한다고도 했다. 1784년 프랑스 화학자 라부아지에는 열소라는 이름을 붙이고 화학원소 목록에 넣기도 했고, 실험을 통해 열 유체의 존재를 뒤집은 학자도 있었다. 1850년대에 와서야 열의 본성을 알아냈고, 뉴턴과 보일은 열의 본질을 밝혀냈다.

이 책은 우리가 모르는 세상이야기, 지구 이야기, 우주 이야기다.

과학 발견의 하이라이트를 27개의 에피소드로 엮은 위대한 과학 이야기다. 생각을 바꾼 창의적인 과학자들의 이야기다. 흥미로운 과학의 세계를 한 눈에 볼 수 있는 책이다.

어린이와 청소년을 위한 과학이야기다.

급속하게 발전하고 있는 과학이지만 과학은 아직도 미지의 세계다. 언제쯤 이 세상을 다 알게 될까. 문득 그런 생각이 들게 하는 책이다. 미답의 세계가 너무 많아 인간의 호기심도 끝이 없는 것일까.

'과거에 지구에 어떤 일이 일어났는지는, 현재 일어나고 있는 것을 알아냄으로써 설명 할 수 있다. -제임스허턴, 1785년'

과학이란, 사물의 구조, 성질, 법칙을 탐구하는 인간의 이론적 인식활동 및 그 산물로 체계적 이론적 지식을 말한다, 원래 과학은 인간의 실천적인 사회적 생활과정에서 생겨나 성장해온 것으로 자연을 변화시키는 생산활동의 과정 및 사회활동의 과정에서 관찰, 실험, 조사등을 실시하고 이것을 정리 분석 종합하여 가설을 만들고 이것을 검증하는 방식으로 얻어낸 자연계에 관한 체계적 지식체계. 그것을 과학이라고 부른다.

태양계, 지구, 전기, 공기, 빛, 원소, 유전, 우주.. 우리 주변의 모든 것이 과학의 분야에 포함되기 때문에 어쩌면 과학을 배운다는것은 인간의 과거와 현재를 들여다보는것과도 같다. 물론 미래도 함께!

하지만, 그 방대한 분량을 아이에게 설명하고 과학을 쉽게 이해시키기란 여간 어려운것이 아니다.

그래서 아주 아주 재미난 책을 찾아냈다. 'the Story of Science 과학이야기'

이 책은  단 한권으로 배우는 500년간 과학의 발견의 하이라이트만 모아두었다고 한다.

자칫 지루하고 재미없는 학문으로 비춰질지도 모르는 과학을 재미난 삽화와 함께 친절한 설명이 가득 곁들어있어서 아이나 성인이나 가볍게 읽고 이해할수있겠다.

세계 각가의 국가를 배우기 전에 미리 세계지도로 지리를 미리 알아두면 도움이 되는 만큼 그 밑바탕을 이해하면 요소 하나하나가 더 가깝게 느껴지기 마련이라 생각한다. 더군다나 여러 분야를 한권으로 볼 수 있어서 책을 읽으며 아이가 어떤 분야에 관심이 더 많고 궁금해하는지를 금세 알아볼수있다는 점이 마음에 든다.

27개의 에피소드 중에서 아이가 가장 관심이 많았던 분야는 역시 '우주'였다. 아이도 나도 평소 우주에 관한 이야기를 가장 좋아하는데, 우주는 끝이 없다는 사실을 두고 과학자들도 답을 내지 못했다고 하자 조금 실망했지만, '멀리 있는 별일수록 더 어둡게 보인다.' 시차를 이용하여 가장 가깡ㄴ 세페이드 변광성들의 거리를 미리 측정해놓은후 다른 곳에 있는 동일한 주기를 가즌 다른 세페이드를 비교하여 훨씬 더 먼 거리의 별이나 성운의 거리를 계산 할 수 있다고 한다.

그리고 미국의 또 다른 천문학자 에드윈 허블은 우리가 상상하는 것 이상으로 우주가 훨씬 더 크고 넓음을 알아냈다. 과학이라는 것은 누군가가 하나의 가설이 맞다고 증명하는 것으로 끝나는 것이 아니라 그것을 또 반박하고 혹은 다른 분야로 더 발전하는데에 그 매력이 있는것같다. 꼭 과학을 좋아하지 않는 아이라해도 읽어두면 지식이되고 재미있는 부분이 많아서 꼭 한번 읽어보았으면 좋겠다.

'과학의 가장 위대한 발견들은 언제나 우주와 우주에서의 우리의 위치에 대한 믿음을 다시 생각하도록 하는 것들이었다. -로버트L파크'

생각해보니 어렸을 때부터 가장 관심도 없고 재미도 못 느꼈던 과목이 과학이었던 것 같다. 못하고 몰랐던 과목이 과학 하나뿐은 아니었으나 그래도 다른 과목은 모르면 안타까운 마음이나마 있었던 것에 비해 과학은 아예 알고 싶은 마음도 없었던 것. 그래서인지 과학이야기를 들고 책을 읽는동안 내가 모르는 이야기가 얼마나 많고 첨듣는 과학자 이름이 어찌나 많이 나오던지 원. 

하드커버로 된 이 책은 삽화와 사진도 많은데 500년간 과학 발견의 하이라이트들을 엮어 놓아 백과사전 같은 느낌도 들었다.

27가지의 에피소드가 나와 있는데 지구, 진공, 현미경으로 보는 세계, 하늘, 전기 유체, 공기, 전기와 자기의 연관성, 에너지, 빛, 원소, 원자보다 작은 것들, 상대성 이론, 유전, 우주, 입자, 유전자, 종의 기원... 이런 얘기들이 나온다.

음... 나는 뭐 소제목만 봐도 어려웠다. 읽어봤더니 이해가 되는 것도 있고 여러번 읽어서 알듯말듯한 것도.. 어렵게 쓰였다기 보다는 과학의 하이라이트를 엮은 책인데 읽는 내가 너무 무지해서였다고 봐야 맞는 것 같고 과학을 배우는데에 있어서 이런 책을 통해 크게 간추려 기본적인 지식을 갖추고 있으면 무엇을 공부해야 하는지에 대해 뼈대가 미리 서 있어 도움을 받을 수 있을 것 같다.

각 에피소드를 두장 정도에 걸쳐 설명을 해 주고 있기 때문에 상대성 이론을 쉽게 설명해준 것을 읽었을 경우 상대성 이론이란 게 그런 것이로구나 정도의 이해를 하는데에 도움이 되는 것이지 이 책을 통해 설명하는 각각을 구체적으로 잘 알게 되는 것은 아닐 듯 싶다.

발명이나 발견이 일어난 시대를 표기해 밝히고 있고 시대순으로 나열되어 있어서 한눈에 그간의 과학의 역사가 짐작이 된다. 사실 우리는 이미 자연스럽게 생활속에서 그 모든 것들을 누리고 있고 그 당시에는 특별한 발명과 발견이었을 것을 지금은 자연스럽게 받아들이고 있기 때문에 그 발명으로 인해 우리의 삶이 얼마나 발달되고 편리해졌는지에 대해서 고맙거나 신기하게 여기지 못할 수도 있다.

그러나 그 옛날 풍부하지 않은 환경 속에서 찾아낸 발명과 발견들은 참으로 놀라우며 또한 지금의 우리 삶을 편리하게 만들어주는 것이 되었음을 생각해 볼때에 보다 더 많은 연구와 관심을 통해 더 발전시켜야 하겠다는 생각도 하게 해 준다. 

서울과학교사모임에서 엮은 책이라 설명이 충분하고 분명하나 썩 재밌다는 생각은 들지 않았다. 이 과학 자체의 흥미와 재미가 있을 뿐. 

하지만 과학을 좋아하는 아이들에겐 이 책이 내가 느꼈던 것과는 다를듯. 우리 아이들은 아직 어려서인지 글밥이 많은 걸 보고 어려워 했다. 초등 고학년이상부터 읽으면 좋을 것 같다.