유레카란 고대 그리스어로 ‘뜻밖의 발견’을 했을 때 외치는 말이다. 아르키메데스는 하나의 원리를 발견하자마자 “찾았다! 내가 찾았어!”라고 소리쳤다. ‘아르키메데스의 원리’를 알아냈을 때 그는 너무나 기쁜 나머지 흥분해 발가벗은 채 환호성을 지르며 고향 마을 시라쿠사의 거리를 활보하고 지나가는 사람들에게 말을 걸었다고 한다. 그는 물체를 담갔을 때 그 물체가 위로 작용하는 압력(부력)은 밀려난 액체의 무게와 같다는 사실을 발견했다. 아르키메데스는 목욕탕에서 무엇을 고민했을까?
--- 「유레카! 유레카!”(아르키메데스)」 중에서

수 세기에 걸쳐 수학자뿐만 아니라 물리학자나 철학자 등 많 은 학자들에게 유클리드의『기하학 원론』은 기본 수업이자 연역 과정의 궁극적 모델이었다. 어쩌면 불확실한 공론이나 논쟁, 혼란 한 시대의 도피처였을 수도 있다. 이렇게 엄밀한 수준에 도달하려는 사람들, 기하학의 방식으로 맥락을 되풀이하려는 사람들, 마지막에 “위와 같이 증명한다.”라는 용어로 끝을 맺으며 모든 게 확실하다는 도장을 찍으려는 사람들이 셀 수 없이 많았기 때문이다. ‘세계 최초의 수학 교과서’라 불리는 이 책과 함께하는 이들은 분명 앞으로도 많을 것이다.
--- 「위와 같이 증명한다”(유클리드)」 중에서

유명한 라틴어 문장인 “모든 동물은 성교 후에 우울하다.”에는 사실 한마디가 더 붙는다. “단, 수탉과 여성은 제외다!” 고대 그리스의 의사 갈레노스가 했다고 전해지는 이 말은 오늘날 혹자들의 실소를 터뜨린다. 동물들은 교미 후에 우울감을 느낀다? 결합 이후 고독감과 죄책감 또는 상실감을 가진다? ‘우울, 권태, 그리움’ 그런 감정을 안다? 만약 이것이 사실이더라도 갈레노스는 이것을 어떻게 알았을까?
--- 「모든 동물은 성교 후 우울하다”(갈레노스)」 중에서

다 빈치는 육안으로 새들의 움직임을 상승과 하강의 여러 단계와 바람의 일시적 변화에 따라 분석했다. 새의 몸과 곡예비행을 오랫동안 주의 깊게 관찰하고 크로키를 여러 장 그리며 역학 가설을 세우고 주변 공기에 따른 새의 비상, 추진, 양력, 회전, 제동을 규명하는 몇 가지 물리적 원리를 알아냈다. 노련한 해부학자였던 그는 새 뼈의 부위마다 어떤 기능이 있는지 알아냈다. 또한 기하학자의 장점을 살려 날개의 위치와 날갯짓을 통해 수학적 관계를 파악했다. 엔지니어이기도 했던 그는 가늘고 섬세한 새들의 몸을 사실상 ‘기계’로 인식했다.
--- 「새는 수학 법칙에 따라 움직이는 기계다”(레오나르도 다 빈치)」 중에서

뉴턴의 “나는 가설을 세우지 않는다.”라는 말은 통상 적인 가설을 공식으로 나타내는 것을 거부한다는 의미가 아니다. 정반대다. 모든 과학 발전의 중심에는 가설이 존재하며 특히 여러 현상을 설명할 때 그렇다. 하지만 경험에 의거한 결론에 도달할 때만 가설이 필요하다는 조건이 붙어야 한다는 것이다. “가설은 실험에서 제시된 질문이나 추측일 뿐이다.”라고 뉴턴이 지적했기 때문이다.
--- 「나는 가설을 세우지 않는다”(아이작 뉴턴)」 중에서

끊임없이 폭약 기술을 개선한 노벨은 100여 개 무기 제조 공 장을 세웠다. 14세기 화약이 도입된 이후 노벨만큼 폭약 성능 향상에 이바지한 사람은 없다고 할 정도다! 그런데 1888년 동생 루드비그의 사망을 프랑스 한 언론에서 실수로 노벨의 부고로 작성했고 그에 대해 미화하는 단어 없이 “죽음을 판매하는 상인이 사망했습니다.”라는 문장으로 표현했다. 노벨은 자신이 그런 식으로 평가될 수 있다는 데 깜짝 놀랐다. 자신이 원하는 애도는 분명히 아니었던 것 같다. 몇 년 후 노벨은 평화, 문학, 화학, 의학, 물리학 다섯 분야에서 인류에 공헌한 사람들에게 매년 보답하는 목적으로 재단을 설립하기 위해 자신의 재산을 남긴다는 유서를 작성했다. 그 자금으로 노벨 재단이 설립되었고, 노벨상은 훗날 가장 유명한 상이 되었다. 노벨은 왜 이런 행동을 했을까?
--- 「평화 증진을 위해 쓸 많은 자금을 남겨 놓을 생각이다. 하지만 그 결과에 대해서는 회의적이다”(알프레드 노벨)」 중에서

수십억 년이라는 진화의 세월이 흐른 후 자기 복제자들은 무엇이 되었을까? 도킨스의 대답은 아찔하다. “자기 복제자들은 지금 대규모 군락에서 우글거리며” 자신들을 위해 만든 다양한 기계의 보호 아래 지내고 있다는 것이다. “자기 복제자들은 당신과 내 안에도 존재한다. 그들은 우리를, 몸과 영혼을 만들었다. 자기 복제자들의 보호 덕분에 우리가 존재한다.”라고 말했다. 따라서 모든 동식물은 ‘번식하기 위한 유전자에 의해 개발된 수단’일 뿐이다. 즉, 이런 유전자들을 영속시키기 위해 방대한 시간을 지나며 만들어진 ‘임시 생존 기계’인 것이다. 그리고 인간도 이런 논리를 피할 수 없다.
--- 「모든 동식물은 유전자의 생존 기계다”(리처드 도킨스)」 중에서

이 세상에서 양자역학적 현상은 전혀 다른 것으로 인식된다. 때로는 원자를 작은 태양계로, 핵 주변을 도는 전자는 작은 행성으로 형상화하고는 한다. 하지만 엄격히 보면 그런 표상은 부적절하다. 전자나 핵의 입자는 궤도를 도는 미립자가 아니기 때문이다. 이에 대해 파인만은 “우리는 극단적 상상을 하려고 한다.”라고 말했다. 하지만 양자역학적 물체는 우리가 알고 있는 것과 완전히 다른 방식으로 움직인다. 그런 의미에서 아무도 양자물리학을 ‘이해하지’ 못한다는 것이다.
--- 「아무도 양자역학을 이해하지 못한다”(리처드 파인만)」 중에서

‘나비효과’는 현대 과학에서 가장 유명한 이론 중 하나다. 언론, 문학, 영화 등에서 큰 효과를 일으킨 작은 원인을 다룰 때 이 말을 사용한다. 나비효과라는 단어를 처음 만든 사람은 미국 기상학자 에드워드 로렌츠로 알려져 있다. 1972년 그는 강연에서(과학 발전을 위한 미국협회 주최) 나비효과 문제를 다루었기 때문에 이 문장에 일부 지분을 가졌다고 할 수 있지만 그때의 강연 제목은 협회 진행자가 정했을 뿐만 아니라 로렌츠에 의해 발전된 개념은 혼란을 일으켰다.