과학은 이론을 검증하는 과정
천문학자 에딩턴이 물리학자 아인슈타인의 이론을 검증하다

삐죽삐죽 뻗친 머리에 흰 콧수염의 과학자 알베르트 아인슈타인. 과학에 관심이 없어도 한 번은 들어본 이름일 겁니다. 아인슈타인이 이론을 발표할 때마다 과학계가 들썩들썩했으니까요. 특수상대성이론을 발표했을 때도 그랬고, 10년 후 일반상대성이론을 발표했을 때도 과학자들은 대부분 놀라워하면서도 한편으론 비난과 조롱을 퍼부었습니다.

일반상대성이론에 따르면 태양의 중력이 주변의 시공간을 휘게 합니다. 그 결과 지구에서 멀리 떨어져 있는 별이 내뿜는 빛이 지구에 올 때 휘어지게 됩니다. 시간과 공간은 절대 변하지 않는다는 기존의 우주관으로는 절대로 이해할 수 없는 현상이었기 때문에 과학계가 시끄러워졌습니다. 아인슈타인은 천문학자들이 자신의 이론을 검증해 주길 바랐는데, 영국의 천문학자 에딩턴이 나섰습니다. 그는 1919년 5월 29일, 태양이 온전히 달에 가려지는 개기일식이 일어날 때 사진을 찍어서 증명하겠다는 계획을 세우고 원정대를 꾸려 성공합니다.

『에딩턴의 개기일식』에는 에딩턴이 왜 1919년의 개기일식을 최고의 기회로 선택했는지, 원정대가 두 팀으로 나눠서 관측한 이유가 뭔지, 이날 촬영한 개기일식 사진은 어땠는지 모두 확인할 수 있습니다. 이러한 사실을 통해 과학이 이론을 검증하는 과정이며, 이를 위해서는 여러 분야 사람들의 관찰과 실험 또한 중요하다는 것을 발견하게 됩니다.

‘과학을 왜 공부해야 하죠?’ 아이가 물을 때, 과학자의 이야기로 답해 보세요

‘공부를 왜 해야 해요?’ 답하기 어렵고 곤란한 아이들의 질문 가운데 하나입니다. ‘과학자가 될 것도 아닌데 어려운 과학을 왜 공부해야 하죠?’ 말문을 막는 아이들의 반문. 그런데 곰곰 생각해 보면 당연한 질문이기도 합니다. 무엇을 하든 목표와 동기를 분명히 아는 것은 힘이 되죠. ‘과학자처럼’ 시리즈는 과학사에 획을 그은 과학자와 업적을 통해 ‘과학’ 공부를 본격적으로 시작하려는 아이들, 혹은 어려워하는 아이들이 과학을 공부하는 목표와 동기를 발견하도록 도와줍니다. 더불어 과학자들이 세상을 바라보는 시선과 연구하는 태도는 학문 간의 융합과 통섭, 컴퓨팅적 사고가 중요시되는 요즘, 비단 ‘과학’뿐만 아니라 모든 교과 학습에 필요함을 전달합니다.

과학자의 시선과 태도로 세상을 관찰하고 학습해 볼까요?

과학자는 놀랍도록 신비한 우주와 자연의 원리를 탐구하고 밝혀냅니다. 과학의 역사를 바꿨다는 건 세상을 바꿨을 뿐만 아니라 우리가 세상을 바라보는 방향이나 생각하는 방식이 바뀌게 되었다는 것도 뜻합니다. 과학자는 어떤 사람이기에 이것이 가능했을까요?

‘과학자처럼’ 시리즈 『다윈의 난초 : 130년 만에 증명된 예측』에서는 시간이 오래 걸리더라도 확실한 것을 얻을 때까지 끝까지 파고드는 과학자를 만날 수 있고, 『패러데이의 촛불 : 양초 한 자루가 던진 질문』은 호기심을 갖고 ‘왜 그럴까?’ 질문을 던지는 것이 새로운 발견과 지식의 확장을 위해 중요하고도 기본이 되는 태도라는 것을 이야기하고 있습니다. 또 『AI와 인간 : 알파고는 어떻게 이세돌을 이겼을까?』는 과학기술의 발달이 우리 생활에 어떤 변화를 가져올지 과학자처럼 상상해 보라고, 『클라드니의 소리 : 소리가 보이는 모래 실험』에서는 자신이 좋아하는 것에 대해 더 깊이 빠져 보라고 제안합니다.

이처럼 ‘과학자처럼’ 시리즈에 등장하는 과학자들이 세상을 어떻게 바라보고 무엇을 궁금해하며, 어떻게 탐구하고 해결하는지 발견하다 보면, 과학자들의 시선과 태도가 비단 과학자뿐만 아니라 복잡한 세상을 살아가는 모두에게 꼭 필요한 시선이자 태도라는 것 또한 이해하게 될 것입니다.

■ 교과 연계

3학년 1학기 _ 1단원 과학자는 어떻게 탐구할까요
3학년 2학기 _ 1단원 재미있는 나의 탐구
4학년 1학기 _ 1단원 과학자처럼 탐구해 볼까요
5학년 1학기 _ 1단원 과학자는 어떻게 탐구할까요
_ 3단원 태양계와 별