[인상깊은 문구]밤의 물리학

<<밤의 물리학>>

다케우치 가오루

꿈꾸는 과학 옮김

㈜사이언스 북스

1판 1쇄 찍음 2008년 10월 22일

1판 1쇄 펴냄 2008년 10월 31일

평가:  편하게 읽기 좋은 책, 전문적 지식보다는 발상의 전환을 생각해볼 수 있는 계기를 제공하는 것 같다.

제 0장 나이트 사이언스

나이트 사이언스: 갑자기 번득이는 아이디어로 논리를 찾아보기 힘든 생각을 출발점 삼아 연구를 시작하는 경우도 많다.

제 1장 우주론 여행

P37 “뉴턴 역학은 상대성 이론의 근사이다. (뉴턴 역학은 양자역학의 근사이기도 하다.) … 초끈이론의 저에너지 상태 근사를 구하면 아인슈타인의 이론이 나온다.”

P52~P53 “뉴턴의 사과 이야기만큼이나 이 일화도 사실 여부가 불확실하다. 아무래도 <조지 가모브 물리 열차를 타다> 시리즈로 유명한 (사실은 대폭발 이론을 제창한 것으로 더 유명한) 조지 가모브가 자서전에 이 일화를 실었는데, 이 책 때문에 일생일대의 실수를 한탄하는 아인슈타인의 이미지가 세상에 널리 퍼진 게 아닐까 한다.

사실 아인슈타인이 남긴 문헌에는 이러한 문구가 아니라 좀더 학술적인 문구, “앞으로 관측 데이터가 정밀해지면 우주 상수의 부호와 크기를 결정할 수 있을 것이다.”만 있다.

단지아인슈타인이 벨기에의 신부이자 우주론 학자였던 조지 르메트르(Georges Lemaitre)에게 보낸 편지에 우주 상수를 넣었던 것을 다음과 같이 후회하는 내용은 있다.

“이렇게 추악한 일이 이 우주에 일어나고 있다는 사실을 믿을 수 없었습니다.”

-       호두껍질 우주에 대한 책을 읽어보자

-       아서 스텐리 에딩턴 수비술 -> 디랙 거대수 가설 알아보자

제 2장 현대 물리학 여행

(P120) 초끈 이론 핵심: “우주를 구성하고 있는 소립자는 그보다 더 작은 끈의 진동 상태”

-       (P121) 전하가 서로 가까워질수록 작용하는 힘은 커진다. 만약 두 전하 사이의 거리가 0이 되면 어떻게 될까? 무한대가 된다! 중력의 법칙 역시 이 무한대의 문제를 갖고 있다.

현대 물리학에서는 이 무한대의 문제가 아주 중요하다. 초끈 이론의 발상은 여기에서 나온다. 전하를 크기가 없는 점입자라고 보는 것이 문제이니, 점을 잡아 늘여선(=끈)으로 만들면 문제가 해결되지 않을까? 바로 이러한 생각이 초끈 이론의 출발점이다.

(P126) 호킹: “양자 우주론에서 인류 원리는 필수적이다. 만약 인류 원리가 존재하지 않는다면 우리는 왜 11차원과 같은 다른 차원이 아니라 4차원에 살고 있는 것인지 대답할 수 없다. 인류 원리는 2차원 공간 같은 단순한 공간은 지적 생명체 같은 복잡한 구조물에는 충분하지 않다고 대답한다. 한편 공간이 4차원 이상이라면 중력과 전자기력이 역제곱보다 빠르게 약해진다. 이러한 물리 법칙의 지배를 받는 우주에서 행성은 별의 주위를 안정적으로 돌지 못하고 전자 또한 원자핵의 주위를 안정적으로 돌지 못한다. 따라서 우리와 같은 지적 생명체는 4차원에 존재할 수밖에 없다. 나는 인류 원리 이외의 다른 설명을 생각할 수 없다.”

P128 중력과 거리의 관계에 따른 행성의 공전 궤도

제 3장 과학자도 인간인걸

물리학자

1.     실재주의: 물리학 수식의 배후에는 어떠한 물체가 실재한다. 물리학이란 이 실재를 밝히는 것이다.

2.     실증주의: 물리학의 수식은 실험을 해석하기 위한 것에 지나지 않는다. 물리학은 실재를 논할 수 있는 학문이 아니다.

-       존 호건 – 과학의 종말 읽어보자

[인상깊은 문구]상대성 이론과 아인슈타인 이야기

<<상대성 이론과 아인슈타인 이야기>>

황원삼, 임정권 공저

펴낸곳: 도서출판 일진사

2008년 1월 10일 인쇄

2008년 1월 15일 발행

CH1 과 에너지 기술

-          광압  +  →  

Ø  광압: 레베데프(Lebedev, Sergei Vasilievich, 1874.07.25 ~ 1934.05.02, 러시아 화학자)

-       에너지 변화효율 ‘ε’

핵분역, 핵융합, 태양에너지, 양자 블랙홀 에너지, 소립자 소멸에너지

CH2 빛의 본성과 레이저 기술

일반 광: 통일된 규칙이 없어서 복사한 광자는 앞뒤가 다르며 파장도 부동하고 전파 방향이 일치하지 않아 사면팔방으로 비친다. 물리학에서는 자발 복사에 의해 생성한 빛을 비간섭 광이라 한다. (P43)

레이저: 충격 복사에서 생성된 광자는 주파수, 진동수, 방향과 전파 방향이 유발광자와 모두 같다.

레이저의 장점: 방향성, 밝음, 단색성, 간섭성

레이저 기계 = 레이저 작동 물질 + 광학공진강 + 충격원

CH3 상대성 이론과 과학혁명

고전 물리학 = 뉴턴역학 + 전자기 이론

‘마이컬슨-몰리,’ ‘흑체복사,’ ‘광전효과’를 고전 물리학으로 설명할 수 없었다.

현대적 의미에서 보았을 때 고전 물리학은 틀린 것 이 아니라 ‘어떤 한계 내에서’ 유용한 근사치(P64)

특수 상대성 이론

1.     광속불변 -> 광속이 새로운 절대적 개념 -> 에테르 필요성 제거

2.     상대성 원리 -> 물리법칙의 절대성

è  특수 상대성 이론은 모든 것이 상대적이라는 것을 말하기 보다 오히려 이 이론은 절대적인 것을 올바로 다루는 법을 이야기하고 있다. (P66)

è  고전 물리학의 기본이 되는 절대 시간과 절대 공간 무시

1905년에 발표한 아인슈타인의 ‘특수 상대성 이론’은 등속으로 움직이는 관성 좌표계에만 적용되기 때문에 ‘특수’라는 한정된 단어가 붙지만, 1916년 아인슈타인은 관성 좌표뿐만 아니라 가속 운동을 하는 비관성 좌표계에도 상대성 이론을 적용시켜 ‘일반 상대성 이론’을 제거 하였다.

일반 상대성 이론

1.     만유인력의 법칙 -> 중력질량 = 관성질량

2.     임의의 두 좌표계에서 물리학의 가장 기본적인 법칙은 동일한 수식형태로 기술된다.

아인슈타인의 증거

1.     수성 궤도가 태양에 가까울 때 생기는 진동 현상

2.     빛이 중력장에서 옆으로 휘어져 광선은 굴곡되고 직선은 아니라는 것

3.     빛의 스펙트럼 선이 인력에 의해 붉은 쪽으로 움직인다는 것

CH4 상대성 이론과 우주공학

제 1 우주속도 7.9km/s – 지구 인력에서 벗어나기 위한 최저 속도

제 2 우주속도 11.2km/s – 지구 중력장 범위를 벗어남

나중에 다시 읽어 보자:

“소립자 물리학에 속하는 ‘게이지 이론(gauge theory)’에 의하면 물질의 질량은 과거 우주에서 일어난 상전이 시기 힉스 입자가 각종 소립자에게 삼켜질 때 생긴 것이라 한다. 때문에 질량을 소멸하려면 우주 역사의 초기 힉스 기구 작동 전의 상태를 그 어떤 형태로 재현시켜야 한다. 그러나 또 다른 방법으로 현재의 우주에 자연적으로 존재해도 이상하지 않은 ‘마이너스 질량’ 이 존재한다면, 즉, 질량의 차원에서 부호가 ‘-‘인 물질로 생각하는 마이너스 질량에 의해 플러스 질량을 소멸하는 방안도 생각해 볼 수 있다.

  질량의 기원에 관해 현대적으로 접근한 연구는 실질적으로 1954년 중국계인 미국의 양전닝(Yang Zhenning, 1922~) 교수 등에 의해 ‘일반 게이지 이론’이 발표되면서 시작되었다. 게이지 이론이란 소립자들의 상호작용 중 반응 전.후 계통의 양자수(전하, 바리온(baryon)수, 스핀(Spin) 등)가 변하지 않는다는 ‘게이지 대칭성’을 보존하는 상황에서의 상호작용을 서술한 이론이다. 이 이론의 원형은 1920년 독일의 한 과학자에 의해 제기되었으나 양전닝 등에 의해 소립자 상호 작용의 일반에까지 확장된 이론이다.

  이 게이지 이론에서는 소립자 사이에 교한되는 게이지 입자(게이지 장을 양자화한 것)가 질량을 가져서는 안 된다고 했다. 그것은 전자 상호 작용에 있어서 전자기 마당을 매체로 하는 광자인 것이다. 그러나 원자핵 내부의 극히 짧은 거리에서만 작용하는 ‘약 상호작용’을 매체로 힉스 입자는 양자(프로톤)의 100배에 비슷한 질량을 가진다.

  이 문제에 대해 일부 학자들은 ‘힉스 장(Higgs field)’이라 부르는 진공의 새로운 마당을 도입해 ‘고 에너지의 진공 대칭성이 자발적으로 파괴되어 새로운 구조(상호작용의 형태와 새로운 입자)가 생겨날 때 양자화 된 힉스 입자가 게이지 입자에 삼켜져 질량을 가진다.’ 라는 아이디어를 제창했다. 이 메커니즘을 현재 ‘힉스 기구(Higgs mechanism)’라 부른다.

  실제 우주의 과거 역사에 관해 때때로 상전이가 생겨서 새로운 구조가 생겨나는 때에 힉스 시구가 작동해 새로운 소립자에 질량 에너지를 준다고 보는 것이 지금의 기본 인식이다.” (P96~97)

CH5 현대 우주론 (설)

뉴턴 우주관 → 올버스의 패러독스, 인력현상 설명 필요

스펙트럼 선의 적색편이 -> 우주 팽창 -> 빅뱅

CH6 양자론과 아인슈타인

흑체는 원소에서 나오는 선 스펙트럼과는 전혀 다른 연속 스펙트럼을 방사한다. (P125)라는 사실사부터 입자설이 시작되었고 플랑크에 의해 문제가 해결되었다.

1900년 12월 14일 양자론 탄생

양자역학 창립과정

1.     보어 – 하이젠베르크

2.     아인슈타인 – 드브로이 – 슈뢰딩거

1965년 미국의 벨이 제출한 벨의 부등식은 양자역학의 정역성이 파괴됨을 증명하였고 이런 양자역학의 정역성 파괴는 양자역학과 상대성이론 사이의 충돌을 나타내고 있다.

CH7 통일장 이론과 미래과학

1922년 아인슈타인은 처음으로 통일장 이론에 관한 논문을 쓴 후 33년이란 긴 시간 줄 곧 이 연구를 진행하였다. (P135) 그리고 현재 알려진 초끈이론은 현재 존재하는 4가지의 힘을 합칠 수 있는 대안이다.

인상 깊은 문구:

1.     아인슈타인은 일반상대성 이론을 발표한 20년 후 어느 날 다음과 같은 이야기를 하였다. “내가 특수 상대성이론을 발견하지 않았어도 그 어느 땐가 반드시 다른 사람이 발견할 것이다. 그러나 일반상대성 이론은 그렇지 않다.”

2.     아인슈타인 좌우명: ‘진리에 대한 추구는 진리를 점유하는 것보다 더 고귀하다.’

3.     물리학자들은 오직 속도가 빛보다 매우 작은 현상을 분석할 때 양자역학이 유효하다는 것을 발견하였고 특수 상대성이론을 결합할 때 양자역학은 벽에 부딪혔다.

CH8 긴 역경속의 아인슈타인

호기심이 많은 아인슈타인 / 유치하더라도 과학 논문을 쓴 용기 /

아인슈타인은 대학 4년의 생활을 자기의 자서전에서 아래와 같이 썼다. "1896 ~ 1900년간 취리히 연방공과대학교의 사범학과에서 공부하였다. 나는 내가 중간 정도 성적의 학생이 되면 만족하다는 것을 발견하였다. 우수 학생이 되려면 반드시 학습내용을 쉽게 이해하는 능력을 가져야 하고, 아무런 불평도 없이 선생님이 가르쳐 준 내용을 외워야 하며, 질서를 지키고 강의를 제때에 필기하며 제때에 숙제를 해야 한다. 나는 이런 규칙적인 생활에 잘 적응이 안되는 것을 발견하였다. 나는 교수들에게는 미안했지만 자유로운 생확을 하며 나 스스로 나의 학구열과 흥미에 맞는 공부를 하였다."

CH9 위대한 평화전사

미국의 핵 개발: 페르미 -> 미국 해군부 (독일 핵) -> 이해 못함 -> 질라트(Szilard)가 아인슈타인에게 말함 -> 아인슈타인이 루즈벨트 대통령에게 말함 -> 맨하탄 계획

명예, 돈을 추구하지 않고 오로지 학구적 연구만을 자유로운 연구환경만을 찾았던 아인슈타인

CH10 뉴턴과 아인슈타인

공통점

1.     연구분야는 물리학, 이론연구

2.     연구는 맥을 이었고 광학으로 명성을 얻음 (뉴턴 = 반사 망원경)

3.     수학을 응용한 이론상의 연구

4.     우주관 확립에 획기적인 공헌

5.     과학연구에서의 연구태도는 꾸준한 노력과 끝없는 집착

6.     실사구시한 학풍과 겸손한 태도

오직 진리 탐구를 자기의 일생 목표

차이점

1.     뉴턴 존재 현실, 아인슈타인 생각지도 못한 현실 (미래 지향적)

2.     뉴턴과 아인슈타인의 후반 인생

[인상깊은 문구]철학콘서트 2

<<철학콘서트 2>>

황광우 지음

초판 1쇄 2009년 2월 2일

초판 3쇄 2009년 3월 6일

임프린트 웅진 지식하우스

발행처 ㈜웅진씽크빅

CH1 피타고라스 (Pythagoras; BC580 ~ BC500; 정치가, 수학자, 철학자)

정리: 에게해 사모스섬에서 태어났으며, 아버지 므네사르코스(Mnesarchos)는 이집트, 그리스, 이탈리아 등 장사를 하며 아들이 최고의 교육을 받을 수 있도록 배려하였다. 이후 피타고라스의 스승이었던 탈레스(Thales)의 주선으로 이집트로 유학을 떠나 23년간 수학하였으며, 페르시아의 침략으로 포로가 되어 바빌론으로 이송되어 12년을 보냈다. 이집트 문명과 메소포타미아 문명을 접한 피타고라스는 56세에 남이탈리아의 그리스 식민지 크로톤섬에 정착하였다. 이곳에서 흔히 피타고라스학파(Pythagoreans)라 불리는 철학의 한 계파이자, 종교수행 단체이며, 정치 결사체인 공동체를 만들었다. 피타고라스학파는 윤회사상을 가르치며 금욕 생활을 통해 영혼의 정화와 구제를 지향하였으며, 수학과 천문학, 음악이론 등에 뛰어난 업적을 남겼다.

           그리스 철학의 원조이자 합리주의 사유의 원조라 말할 수 있는 피타고라스의 성취는 부족한 역사적 자료 때문인지 과소평가되어있다. 그는 자신이 성자나 현인이라기보다는 단지 지혜를 사랑하는 자에 지나지 않는다고 겸손히 말했으며, 이 말에 유래되어 지혜 sophia를 사랑 philo하는자, 즉 철인 philosopher이라는 용어가 만들어졌다.

우주: 피타고라스학파 사람들은 우주의 중심을 태양으로 보았으며, 지구가 자전하기 때문에 낮과 밤이 생기고, 지구의 자전축이 기울어져 태양의 에너지를 더 받거나 덜 받기 때문에 계절의 변화가 생긴다고 설명했다. (16세기 코페르니쿠스 이전) 또한 피타고라스는 우주를 처음으로 코스모스 cosmos 라고 부른 사람이다.

CH2 호메로스 (Homeros; ?~?; 고대 그리스의 시인)

정리: 호메로스의 작품으로 전해지는 서사시 <일리아스>와 <오디세이아>는 서양 문학의 최초이자 최고의 걸작으로 손꼽힌다. 특히 <일리아스>는 고대인들의 교과서였을 뿐 아니라 이후 전 유럽인에게 모름지기 인간이란 어때야 하는지, 위대한 삶이란 무엇인지를 가르쳐준 ‘인생 독본’이었다. (p34)

<일리아스>에서 호메로스는 저항 정신을 보여주며 민주주의 사상적 토대를 만들었다고 할 수 있다. “신도 어찌하지 못하는 인간의 결단, 인간 운명의 궁극적인 결정권은 인간에게 있다는 이 자유의지 옹호야말로 호메로스가 그리스인들에게 물려준 가장 소중한 정신적 유산이 아닐까?”라고 저자는 말한다. 호메로스는 신의 논리에 움직이는 그리스인에게 ‘인간의 눈’으로 세계를 보여준 사람이다. (p46)

CH3 아리스토텔레스 ( Atistoteles; BC384 ~ BC322; 그리스 철학자)

정리: <형이상학 Metaphysica>, <시학 Poetica>, <니코마코스 윤리학 Ethica Nicomachea>은 아리스토텔레스의 생각을 담은 철학서들이다. 아리스토텔레스는 플라톤 밑에서 20년동안 공부를 한 후 소아시아로 여행을 떠나며 본격적으로 스승과 다른 철학의 길을 걷게 되었다. 플라톤에게 있어서는 개체는 보편자의 특성을 나눠가지는 것이었으나 아리스토텔레스에게서는 보편은 개체 속에 실재할 때만 의미를 가지는 것이었다. (p60) (행복에 관하여) 아리스토텔레스는 이성이라는 악기를 잘 다룬 사람이 이상적인 인간상이라고 말했다.

           저자는 아리스토텔레스가 사회적, 이성적 존재이기 이전에 노동하는 존재임을 빠트렸다고 말한다. 그는 아리스토텔레스가 노동을 노예들의 활동으로 천시하던 자기 시대의 한계를 넘지 못했다고 말하며, 노동은 생산적이고 창조적이라고 말한다. 그러면서 생존의 수단으로 전락해버린 현대적인 자본주의 경제체제 속의 노동을 보며 자본주의 경제체제를 비판하고 있다.

CH4 맹자 (Mencius; BC372 추정 ~ BC289 추정; 대표이론: 성선설)

정리: 맹자의 사상과 학설에서 가장 중요한 것은 인의(어짊과 이로움), 왕도론과 성선설이다. 왕도론은 정치자의 덕에 의한 정치로서 맹자가 추구한 이상적인 정치형태이며, 성선설은 인간은 선천적으로 도덕적 소질을 갖추고 있다는 주장이다.

           “장유유서는 어른과 젊은이의 수직적 지배 복종 관계를 말하는 것으로 알려졌다. 상호신뢰의 미덕이 없는 지하철에서 장유유서는 젊은이들에게 불이익을 강요한다. 내가 너의 인격을 존중하고 네가 나의 인격을 존중하는 상호 신뢰의 관계를 전제한다면, 형이 자신의 볏단을 동생에게 주고 동생은 자신의 볏단을 형에게 주는 신뢰의 관계라면, 장유유서는 매우 자연스러운 인간관계의 질서일 것이다.”(p89)

CH5 코페르니쿠스 (Nicolaus Copernicus; 1473.02.19 ~ 1543.05.24)

정리: 천동설은 에우독소스가 고안한 두개의 원운동으로 행성의 순행과 역행을 설명하고, 히파르코스가 고안한 이심원으로 행성의 밝기의 변화를 설명하며, 프톨레마이오스가 대심을 추가함으로써 행성의 속도변화를 설명하며 완성되었다. 서기 150년에 저술한 프톨레마이오스의 <<수학 집대성>>은 827년 아랍인에 의해 번역되어 <<알마게스트>>라는 새 이름을 얻는다.

           코페르니쿠스는 태양중심이론에 관한 글을 1506년 처음쓰기 시작하여 1530년 <<천구의 회전에 관하여 De revolutionibus orbium coelestium>>라는 원고를 완성하고 1543년 책으로 발간되었다. 코페르니쿠스의 체계는 이후 케플러, 갈릴레이, 뉴턴 등에 의해 수정되고 보완되었다. <<천구의 회전에 관하여>>는 인류 역사상 가장 큰 변혁으로 불리는 ‘과학혁명’의 시작을 알리는 것으로서, 근대 과학혁명의 기초가 되는 새로운 패러다임을 만든 위대한 저작으로 평가받는다.

CH6 갈릴레이 (Galileo Galilei, 1564.02.15 ~ 1642.01.08)

정리: 코페르니쿠스의 <<천구의 회전에 관하여>>는 프톨레마이오스의 <<알마게스트>>를 흔들지 못했다. 그 이유는 아리스토텔레스가 지구중심이론을 지지해주고 있었기 때문이다. 중세의 학자들은 아리스토텔레스를 신봉했다.

           코페르니쿠스는 이론적인 지식을 책에 집필했다면 갈릴레이는 망원경을 이용한 실험들로 증명을 하면서 태양중심이론을 주장했다. 그는 <<두 개의 주된 우주체계에 관한 대화 Dialogo sopra I due massimi sistemi del mondo, tolemaicoe copernicaon>>과 <<새로운 두 과학 Discorsi e dimonstrazioni mathematiche intorno a due nuove scienze attenenti alla meccanica>>를 작성했다. 전자는 태양중심이론의 우월성을 입증하는 저서이고, 후자는 역학의 기초를 구축한 저서라고 평가받는다.

CH7 무함마드 (Muhammad; 570.04.22 ~ 632.06.08)

정리: 무함마드는 이슬람교의 창시자이다. 이슬람교는 여섯 가지 믿음과 다섯 가지 실천으로 압축된다. 근본 교리는 간단하게 신은 알라뿐이고, 무함마드는 알라가 보낸 사람이라는 것이다. 여섯 가지 믿음이란 알라를 믿고, 천사를 믿고, 경전을 믿고, 예언자를 믿고, 최후 심판을 믿고, 정명(신의 뜻)을 믿는 것이다. 다섯 가지의 실천은 첫째 신앙 증언, 둘째 예배, 셋째 부금, 넷째 금식, 다섯째 순례다.

<<꾸란 Quran>>은 예언자 무함마드가 610년 아라비아 반도 메카 근교의 히라(Hira) 산동굴에서 천사 가브리엘을 통해 유일신 알라의 계시를 받은 뒤부터 632년 죽을 때까지 받은 계시를 집대성한 것이다.

CH 8 세종 (1397.04.10 ~ 1450.02.17)

정리: 훈민정음의 창제 과정을 보고싶으나 30권이 넘는 <<세종실록>>에는 관련 기사가 나오지 않는다. 이로 세종은 비밀리에 한글을 창제 한 것으로 보인다. 세종은 지배자들의 계급적 이익에 대항하는 투쟁의 선봉에 서서 한글을 창제하였다. 훈민정음의 철학적 원리는 음양이론에 있다.

           ‘백성을 가르치는 올바른 소리’란 뜻의 훈민정음은 글자의 청탁을 쉽게 판별할 수 있게 하여 철자를 암기해야 하는 어려움을 없앴고, 해례를 만들어 선생이 없이도 스스로 깨우칠 수 있도록 배려를 한 글이다. 특정한 사람이 독창적이며 과학적으로 새 문자를 만들고 국가의 공용문자로 사용하게 한 일은 세계적으로 유례가 없는 일이다. 현재 <<훈민정음>>은 국보 제 70호로 지정되어 있으며 1997년 10월 유네스코 세계기록유산으로 등재되었다.

CH9 뉴턴 (Isaac Newton; 1642.12.25 ~ 1727.03.20)
정리: 코페르니쿠스가 우주의 중심에서 지구를 떼어내고 태양을 끼워 넣었고, 갈릴레이의 실험적 증거들이 태양중심이론을 뒷받침 하였으나 행성들이 완전한 원운동을 한다는 아리스토텔레스로부터 이어져오는 고전관념으로부터 자유롭지 못했다. ‘완전한 원’에 대한 집착, 아리스토텔레스의 마지막 굴레로부터 인류를 해방시킨 인물이 케플러다. 그리고 뉴턴은 운동의 이유를 밝히며 태양중심이론의 종지부를 찍었다.

           뉴턴은 일생 동안 수많은 논쟁에 휘말릴 때마다 격분하기 일쑤였고 괴팍한 면도 많았다. 하지만 자신이 이룬 것에 대해선 겸손했다. 그는 코페르니쿠스에게서 태양을 가져왔고, 케플러에게서 3법칙을 가져왔고, 갈릴레이에게서 역학을 가져왔고, 데카르트에게서 관성을 가져와 물리학 전체에 질서를 부여한 사람이다.

“제가 남들과 특별히 다른 점이 있다면 그것은 의문이 생긴 문제에 몰두하여 그 문제가 완전히 풀릴 때까지 생각해내는 능력, 그것일 겁니다.”

CH10 <<시경>> 공자

정리: 호메로스의 <<일리아스>>와 <<오디세이아>>가 그리스인들이 인류에게 남긴 최고의 문헌이라면 <<시경>>은 중국인들이 남긴 최고의 문헌이다. <<시경>>은 중국의 고대 왕조인 주나라 때의 민요를 채록한 책이다. (p213) <<시경>은 중국 문학사상 희귀한 연애 문학 또는 여성 문학의 특징을 보인다.

[인상깊은 문구]유엔미래보고서 2025 State of The Future

<<유엔미래보고서 2025 State of The Future>>

박영숙,제롬글렌,테드 고든, 엘리자베스 플로레스큐 지음, 교보문고, 2012년 2월 29일

p32
개발도상국의 각국 정부는 점차 1인 기업, 1인창업, 1인 교역업체, 소기업에 대한 지원을 강화할 것이다.

p107
IEEE(국제전기전자기술자협회 Institute of Electrical and Electronics Engineers)의 회장이며 드렉셀대학교 컴퓨터공학부 학장인 모세캄(Moshe Kam) 박사는"앞으로의 공학교육은 통섭, 프로페셔널리즘, 지속가능한 사회 구성, 리더십, 원활한 의사소통, 팀워크, 기업가정신을 갖춘 인재를 키워야 한다"고 주장했다.

p257

예멘은 물이 없는 최초의 수도가 될 것으로 보인다.
세계 식수의 8%를 보유한 중국은 전 세계 인구의 22%에 해당되는 중국인들에게 마실 물을 제공해야 하는 과제를 안고 있다.
세계 식수의 5%를 보유한 인도는 전 세계 인구의 17%에게 마실 물을 공급하고 있다.


P174 에너지 수확 전문가 (Energy Harvester)

P198 양자 컴퓨터 전문가 (Quantum Computer Expert)

[인상깊은 문구]우리역사 과학기행

우리역사 과학기행

문중양 지음

초판 1쇄 펴낸날 2006년 4월 20일

초판 2쇄 펴낸날 2006년 5월 1일

펴낸곳 도서출판 동아시아

01.  한국인의 하늘과 땅, 그리고 세계

첨성대: 천문을 묻는 활동뿐만 아니라 불교적, 토속 신앙적 염원을 담은 제단 또는 조영물의 역할 또한 하였다.

석굴암: 우리가 현재 말하는 ‘석굴암’이라는 말은 승방을 의미하므로 적합하지 않으며 석굴이라고 해야 한다. 신라 석공들은 과학적인 방법으로 자연과 숨쉬게 석굴을 지었으나, 일제 때의 잘못된 보수 공사, 군사 혁명 정권의 강력한 의지에 의해서 결로 현상이 일어났다. 이들은 예술적인 가치는 알아보았으나, 과학적인 가치는 못 알아 봤었다고 저자는 말하고 있다.

고분벽화: <천상열차부야지도>와 ‘기토라 천문도’, 그리고 고구려 고분의 천장에 그려진 별자리 그림을 통해서 고구려인들이 중국과는 별개의 천문 관측 활동과 천문관의 전통을 지녔음을 알 수 있다. 그러나 현재 ‘동북공정’이라는 중국의 프로젝트로 인해 고구려의 문화와 역사를 중국에 포함시키려는 움직임이 있다.

천상열차분야지도: 조선시대의 ‘천문’은 천문학(Astronomy)의 의미뿐 아니라 점성술(Astrology)의 의미도 동시에 지니고 있었다. 조선 왕조가 새로이 개창된 지 불과 4년 만에 <찬상열차분야지도>를 제작한 것은 요임금과 순임금이 펼쳤던 모범적인 정치를 펴나갈 것임을 만 천하에 알리는 상징적인 의미를 띠었다. 즉 <천상열차분야지도>는 조선시대 천문학의 표준이었고, 조선 왕조의 권위를 상직적으로 표현했던 것이다.

조선의 세계 지도: 지도란 정확한 지리 정보만 가지고 있다는 사실만으로 평가를 내릴 수 없다. 그 이유는 지도 속에 그 시대의 세계관이 곁들어있기 때문이다.

02.  제왕학으로서의 과학 기술

금속 활자: ‘직지심체요절’의 발굴과 소개는 고려 금속 활자의 실체를 온 세계인들에게 보여 준 쾌거였다. 그러나 최근 한국의 금속 활자는 서적의 대중화와 지식의 확산 등을 통한 한국 중세 사회의 변혁을 이끌어 내지 못했다는 비판을 받는다. 하지만 구텐베르크의 인쇄술이 유럽 사회에서 지녔던 역사적 역할이 중세 사회의 극복과 자본주의적 서적의 대량 생산이었다면, 한국의 금속 활자는 조선 왕조의 안정적 정착과 유교 문화의 형성이라는 시대적 역할과 역사적 의의를 갖는 것이다. 즉 한국 사회의 요구에 부흥해 만들어진 기술인 것이다.

간의와 일성정시의: 자주 독립국으로서의 자존심과 위상을 확보하기 위한 세종의 노력에 만들어진 관측 기구들이다.

앙부일구: 조선의 앙부일구는 중국의 앙의의 획기적인 기능이었던 일월식 관측 기능이 빠지고 시각을 측정하는 해시계 기능만을 살려 소규모로 만든 간편한 기구였다. 앙의는 황제의 권위를 드높이는 천문기구인 반면, 앙부일구는 백성을 정치의 근본으로 삼는 민본정치의 산물이라고 볼 수 있다.

훈민정음: 훈민정음이란 우리말의 표기 체계인 한글의 본래 이름이자 책이름이기도 하다. 훈민정음(해례본)은 현재 인류가 사용하는 수많은 언어들 중에서 창제 과정과 그 원리에 대해 상세히 서술하고 있는 유일한 문헌이다. 훈민정음 문자의 기원설에는 여러가지가 있으나 현재로써는 발음기관의 모양을 본떠서 문자를 만들었다는 주장이 가장 우세하다.

3. 나라를 지키는 과학기술

수표와 수표교: 세종 때 만들어진 측우기는 유럽 최초인 카스텔리(Castelli)의 우량계(1639년 발명)보다 무려 198년이나 앞서는 세계 최고의 정량적 우량계로 매우 독창적인 발명이었다. 이에 비해 하천 수위계인 수표는 중국에 이미 수칙이라는 수위계가 발명되어있었다. 그러나 중국의 것을 모델로 하면서도 100배나 더 정밀하게 측정할 수 있는 수표로 변형 개발해 제작했다.

신기전과 화차: 화차의 등장은 1370년대 최무선의 독자적인 화약 개발이 이루어 진 이후, 태종대와 세종대의 비약적인 기술 진보를 통해 중국식 화포를 조선식으로 개량하여 신식 무기로 재무장하는 등 100 년 동안 이루어진 화약 무기 개발 노력의 결과물이다.

거북선: 막힌 공간에 무기들을 장착한 채 지휘를 하면서 움직여야 했기에 기동성과 위력 면에서 판옥선에 비할 바가 못되었다. 그러나 돌격선으로서 일본 수군의 전열을 흐트러뜨리는 데 효과가 있었다. (임진왜란 동안 3~4척의 거북선만을 제작했다.)

화성: 중국의 대규모 성들이 보통 10m 높이를 넘어서는 데 비해 화성은 4m이다. 이는 화양 병기 발달사의 흐름과 함께 만들어진 것으로 화성은 화포를 이용한 전투 방식의 형태로 지어진 성이다.

4. 전통과 서양의 만남

천하도: 17세기 이후 서양식 세계 지도를 처음 본 조선의 사대부들은 큰 충격을 받았을 것이다. 중국 중심의 직방 세계에서 드넓은 세계로의 확장, 또 구형의 지구 모양 등은 당시 사대부들에게 있어서는 받아들이기 힘들었을 것이다. 이로 인해 기이한 모습의 천하도가 나왔다. 이는 전통 과학의 소멸과 근대 과학의 등장이 매우 복잡한 과정을 거쳐 일어났다는 것을 보여준다.

서양식 해시계: 조선 후기에는 서양식 해시계들이 조선 초기의 해시계들을 대체했다.

서양: 아스트로라베 => 중국: 간평의 평혼의 => 조선: 해시계(간평일구, 혼개일구)

혼천시계: 시간의 기능과 하늘의 형상을 보여주는 기능을 가진 시계는 찾아볼 수 없다. 이는 관상수시를 수행하는 제왕학의 첫 번째 실천이었다. (서양의 문물 유입, 약화되는 왕권 등으로 새로이 재무장해야 하는 역사적 배경으로 탄생하였다.) 혼천시계는 세종대의 혼천의, 자격루 등 기계 시계 제작 전통을 훌륭히 계승했으며 시보 장치 부분이 결합된 발전된 형태였다.

혼천전도: 과학적 가치는 없으나 조선인에 의해 제작된 유일한 독창적인 천문도로서 전통 천문도와 서양식 천문도의 중요한 내용들이 녹아 들어가 있다.