주요 내용
이 책에 소개된 10가지 실험들은 가장 단순한 것이 가장 위대할 수 있음을 우리에게 보여준다. 간결하지만 논리적으로 잘 짜여진 실험설계로 정확하게 수행된 이런 실험들은 슈퍼컴퓨터나 입자가속기가 아니라 나무판이나 공, 프리즘 같은 사소한 물건들로 자연의 법칙을 밝혀내었다.

1. 사물은 어떻게 움직이는가_갈릴레오의 경사면 실험
나무판과 공 하나로 사물의 운동 법칙을 꿰뚫어보다
과학 실험을 통해 이론을 정립한 최초의 과학자 갈릴레오. 그는 사물의 낙하 속도가 질량에 비례한다는 아리스토텔레스의 운동 법칙이 잘못되었음을 경사면에서 공을 굴려 낙하 가속도를 구함으로써 증명했다. 전자감지기나 초고속 카메라로 물체의 움직임을 관찰하지 못하던 시대에 그는 노래를 부른다는 기발한 방식으로 세밀하게 시간을 쪼개 관찰했다. 갈릴레오는 개개의 사실을 관찰하는 것보다 현상 뒤의 규칙을 이해하는 것이 과학의 시작이라는 것을 알고 있었던 것이다.

2. 심장의 비밀을 밝히다_하비의 심장 해부
진리에 대한 애정과 지성인의 양심으로 오랜 인습을 타파하다
수백 종의 동물 심장을 해부하고, 관찰에 관찰을 거듭하여 하비는 그동안 자신이 배워온 갈레노스 의학의 오류를 감지했다. 이전까지는 우리 몸에는 두 가지 혈관계가 있다는 것, 활력 체액이나 에테르 정기, 뉴마의 존재 등 해부학마저 신비적인 개념으로 설명되었다. 그는 단순히 시체 해부만으로 관찰할 수 없는 사실들을 보기 위해서 냉혈동물이나 살아 있는 동물을 해부한다는 누구도 생각지 못한 일을 했다. 심장박동에는 수축기와 이완기라는 두 종류의 박동이 있다는 것, 혈액은 한 방향으로 순환한다는 것, 심실과 심방이 교대로 운동한다는 것 등을 관찰한 그는 해부학을 완전히 새로 그렸다. 하비가 밝혀낸 것은 1400년간 의학계를 지배해온 갈레노스 의학의 오류가 아니라 인간 생명의 근원이었다.

3. 빛이란 무엇인가_뉴턴의 빛분해 실험
창문에 구멍을 뚫어 빛의 정체를 밝혀내다
뉴턴 시대에도 광학은 여러 철학자들과 과학자들에 의해 연구되고 있었다. 빛의 굴절현상이나 간섭현상 등은 뉴턴 이전에 밝혀진 것이었지만 누구도 정확한 사실을 알지는 못했다. 뉴턴 또한 빛의 성질을 궁금해했던 수많은 17세기의 과학자 중 한 명이 될 수도 있었다. 그러나 그는 자신의 안구 뒤에 탐침을 찔러 넣기도 하고, 프리즘을 이리저리 움직여 빛을 관찰해 색이 사물에 내재된 것이 아니라 굴절율에 따른 것임을 알아냈다. 훅이나 호이겐스 같은 과학자들도 빛과 색의 특성을 연구했지만, 끊임없는 관찰과 실험을 통해 진정으로 빛과 세상의 관계를 깊이 이해한 사람은 실험가 뉴턴이었다.

7. 빛의 속도를 측정하다_마이컬슨-몰리의 실험
우주 공간을 측정하려는 두 과학자의 웅대한 시도
1981년, 마이컬슨과 몰리의 실험이 있기 전까지 빛은 에테르라는 가상체를 매개로 하여 우주 공간을 지나간다고 여겨졌다. 그들의 실험을 통해 에테르는 존재하지 않는다는 것이 밝혀져 절대 공간에 관한 관념이 깨어지고 절대 변하지 않는 유일한 기준은 빛의 속도라는 것이 드러났다. 우주라는 미지의 공간에 내려진 닻을 찾고자 하는 두 과학자의 실험은 그들의 의도와는 달리 진행되었지만, 아인슈타인의 일반상대성이론의 기반을 마련하여 인식의 지평을 넓혀주었다.

9. 측정할 수 없는 것을 측정하다_파블로프의 조건반사 연구
측정할 수 있는 세계에서 측정할 수 없는 세계로 도약하다
가장 다루기 어려운 동물의 생체 반응을 정교하고 숙련된 솜씨로 정확히 통제한 파블로프. 그는 동물의 행동이 뇌의 특정 부분과 깊은 관련이 있다는 사실을 알아냈고, 무조건 반사로 보이는 행동들도 학습에 따라 조정이 가능하다는 것을 증명했다. 그의 조건반사 이론은 생리학을 신경기능, 심리학과 연관시켜 인간 행동을 이해하는 데 새로운 관점을 마련했다. 살아 있는 동물의 몸을 과학적으로 이해하고자 하는 마음으로 파블로프가 이룬 업적은 저 멀리 떨어져 있는 별만큼이나 낯설고 새로운 세계-뇌의 탐구라는 세계의 문을 열었다.