“정말 특이한 과학사 책이다. 과학자들이 완전하지 않다는 것, 그들도 실패하는 사람이며 시기가 넘치고 항상 합리적이지 않다는 걸 우리에게 알려준다. 최근에 읽은 과학사 책 가운데 가장 좋다. 교사와 교수들에게 추천한다.”

- 이정모, 국립과천과학관 관장

천재 과학자들의 바보 같은 실수들이 빚어낸 유쾌한 과학의 역사

“과학은 진보하지만, 인간의 어리석음은 끝이 없다”

과학자라고 하면 어떤 이미지가 먼저 떠오르는가? 흔히 냉철하고 철두철미하게 연구를 계속해나가는 사람 혹은 괴짜이면서 아주 천재적인 인물이 생각난다. 하지만 과학자들도 때로는, 아니 아주 자주 바보 같은 실수를 저질러왔다는 사실을 알고 있는가?

그들도 때로는 누군가를 시기하며 부도덕한 판단을 내리고, 자신의 편협한 의견을 고집하다가 엄청난 발견을 놓치기도 했다. 호킹, 아인슈타인, 케플러와 뉴턴 등 이름만 들어도 누구나 알 만한 위대한 과학자들도 예외는 아니다. 오히려 성실하게 연구에 매진했던 이들일수록 성공보다 실패 횟수가 훨씬 많았다.

이 책에 나오는 과학자 26명의 흑역사와 시행착오는 우리가 인생에서 비슷한 실수를 하지 않도록 지혜를 준다. 또한, 각각의 일화에 관한 저자의 해박한 설명과 분석을 통해 독자들은 과학사 전체를 조망하는 지식과 통찰도 덤으로 얻을 수 있다.

들어가며

1부 천문학자의 흑역사

1장 호킹이 이런 짓을 하다니!

2장 아인슈타인이 저지른 가장 멍청한 실수

3장 해왕성의 발견과 르베리에의 실패

4장 에딩턴은 왜 블랙홀의 존재를 부인했을까?

2부 생물학자의 흑역사

5장 생물학계의 독재자가 진화론을 거부한 사연은

6장 단순함의 함정

7장 필연과 우연, 어느 쪽이 옳은가?

8장 노벨상 수상자 세 사람의 이상한 법정 다툼

9장 염색체를 인정하지 않은 베이트슨

3부 수학자의 흑역사

10장 오일러가 풀지 못한 문제

11장 누가 알렉산드로스 대왕의 칼을 휘두를 수 있을까?

12장 수학자와 물리학자의 대결

13장 푸앵카레와 아인슈타인 사이에 무슨 일이 있었나?

4부 화학자의 흑역사

14장 자신의 ‘딸’을 인정하지 않은 현대 화학의 아버지

15장 돌턴이 저지른 황당한 실수

16장 위대한 예언자의 자승자박

17장 데이비는 왜 패러데이와 사이가 나빠졌을까?

18장 오스트발트가 원자론을 비판한 이유

19장 멸시받은 ‘독가스 화학자’

20장 원자폭탄의 기초가 된 오토 한의 발견

5부 물리학자의 흑역사

21장 갈릴레이 인생 최대의 실수

22장 실험 결과에 대처하는 올바른 자세

23장 베크렐의 행운, 졸리오퀴리 부부의 불행

24장 N선을 둘러싼 과학 사기극

25장 상대성이론을 괴물 취급한 마이컬슨

26장 파울리는 왜 젊은 물리학자 둘에게 패했을까?

참고문헌

지은이 ∥ 양젠예(楊建鄴)

 

1961년 란저우대학 물리학과를 졸업하고 화중과학기술대학 물리학과 교수로 재직하다 1995년 퇴직했다. 일찍부터 과학자들의 실패에 관심이 많이 갔다. 아인슈타인, 갈릴레이, 뉴턴, 스티븐 호킹 같은 천재들에게도 여전히 실수와 아집, 흑역사가 따라다녔지만, 이것이 실패로 끝나지 않고 새로운 시작과 도약을 위한 영양분이 됨을 발견했다. 오히려 과학사 전체를 살펴볼수록 과학이야말로 “실패 없이는 아무것도 배울 수 없는 분야”임을 확신하고 그동안의 연구를 집대성하여 『과학자의 흑역사』를 펴냈다.

2020년에 전면 개정판으로 재출간한 이 책은 2020년 중국 교육부 공인, 전국 독서교육 추천도서로 선정되었다. 그 외 주요 저서로는 『물리학의 아름다움』, 『양자역학의 역사』, 『아인슈타인 전기』, 『스티븐 호킹』 등이 있다.

옮긴이 ∥ 강초아

한국외국어대학교 중국어과를 졸업하고, 출판사에 다니며 다양한 종류의 책을 만들었다. 현재 번역집단 실크로드에서 중국어 전문 번역가로 활동하고 있다. 옮긴 책으로 『13·67』, 『망내인』, 『기억나지 않음, 형사』, 『S.T.E.P.스텝』, 『디오게네스 변주곡』, 『낯선 경험』, 『등려군』, 『실크로드 둔황에서 막고굴의 숨은 역사를 보다』, 『하버드 6가지 성공습관』 등이 있다.

감 수 ∥ 이정모

연세대학교와 같은 대학원에서 생화학을 공부하고 독일 본 대학교에서 유기화학을 연구했다. 안양대학교 교양학부 교수와 서대문자연사박물관장, 서울시립과학관장을 거쳐 국립과천과학관장으로 일하면서 대중의 과학화를 위한 저술과 강연 활동을 하고 있다. 지은 책으로는 『과학책은 처음입니다만』, 『과학이 가르쳐준 것들』, 『저도 과학은 어렵습니다만』(전2권), 『공생 멸종 진화』, 『그리스 로마 신화 사이언스』 등이 있다.

얼마 후, 아무도 예상하지 못했던 일이 발생했다. 호킹이 자신의 새로운 견해(블랙홀의 경계가 가진 성질이 열역학의 엔트로피 법칙과 같다는 사실)에서 시작하여 블랙홀에 관한 통념을 단번에 뒤집은 것이다. 그러면서 이론물리학자들이 가장 좋아하는 “블랙홀은 검지 않다”라는 개념을 전하기 시작했다. 이것은 곧 어떤 물질(기본 입자 등)은 블랙홀에서도 빠져나올 수 있다는 의미다. 몬테크리스토 백작이 난공불락의 외딴 섬에 지은 감옥인 샤토디프에서 탈출한 것처럼 말이다. 이 획기적인 발견으로 호킹은 당대 우주학에서 최고의 인물이자 공인된 권위자가 됐다. 그런데 이 놀라운 발견이 실수에서 비롯되었다는 것을 믿을 수 있겠는가? -p.27

퀴비에는 순전히 억측으로 지금까지 지표면에서 네 차례의 대재난이 발생했다고 주장했다. 마지막 재난이 바로 5~6천 년 전에 일어난 노아의 홍수라고 했다. 무시무시한 홍수가 지구상 모든 생물을 완전히 없애버렸다는 것이다. 가장 우스운 대목은 퀴비에가 이런 재난을 ‘혁명’이라 불렀다는 점인데, 아마 당시 프랑스 혁명의 영향을 받은 것이 아닐까 싶다. -p.91

프리스틀리는 불붙인 초를 산소가 담긴 유리병 안에 넣었을 때 다른 실험에서와는 달리 촛불이 꺼지기는커녕 더 강하고 밝게 타오르는 것을 발견했다. 프리스틀리는 몹시 놀라고 기뻤으나 이 현상을 어떻게 해석해야 할지 몰랐다. 그는 또 빨갛게 달군 철사를 산소가 담긴 병 안에 넣자마자 철사가 하얀 빛을 내며 타다가 곧 구불구불해진다는 사실을 발견했다. 하지만 프리스틀리는 여전히 자신이 발견한 것의 정체를 알지 못했다. 심지어 그것이 곧 화학의 혁명을 가져오리라는 것도 몰랐다. -p.235

하버는 맹목적인 애국심과 황제가 자신의 가치를 알아준 데 대한 고마움으로 열정을 쏟아 군수공업에 필요한 연구에 매진했다. 한랭한 기후에서 쓸 수 있는 휘발유를 연구하고, 폭약의 재료를 생산했다. 그중 가장 용서받을 수 없는 일은 염소가스, 이페리트 가스 등 독가스를 연구 개발한 것이었다. 하버는 새로 건설한 화학병기 공장의 공장장을 맡아 독가스의 연구 개발, 생산 감독을 총괄했다. 하버는 하루아침에 예비역 상사에서 대위로 진급했다. 귀족 중심의 독일 육군 체제에서 이런 파격적인 진급은 전례가 없는 일이었다. -p. 319

세상 모든 과학자에게는 자신만의 흑역사가 있다

과학자들만큼 흑역사가 많은 직업이 또 있을까? 과학자들은 숱한 실패를 겪는다. 현대 화학의 아버지라고 불리는 프리스틀리는 산소를 발견해 화학의 새로운 지평을 열었지만 죽을 때까지 산화 이론을 인정하지 않고 플로지스톤이라는 가연성 물질이 존재한다고 믿었다. 또한, 원자론을 만들었던 돌턴은 자신의 원자론을 지키기 위해 기체 반응의 법칙과 분자론을 철저하게 거부했고, 결국 원자론과 분자론의 발전을 가로막는 지경까지 이르렀다. 대체 왜 이런 일이 벌어지는 것일까?

어떤 과학 이론을 확립하는 과정에서 실험 결과만 이론에 영향을 미치는 것은 아니다. 오히려 과학자들의 심리나 평소 지닌 철학 또한 이론 형성과 연구에 큰 영향을 준다. 누구보다 객관적이고 냉철해야 할 과학자들이 자신의 신념이나 편협한 철학에 빠져 잘못된 결론을 내린 일은 과학사에서 비일비재하다. 예를 들어, 아인슈타인은 우주가 정태적이라는 자신의 믿음을 지키기 위해 우주상수를 도입하는 실수를 저질렀다.

또한, 젊었을 때는 유연한 사고를 보여주던 과학자라도 일단 지위와 명성을 얻어 유명한 과학자가 되면, 즉 기득권이 되면 자신의 명예를 지키기 위해 어리석은 선택을 하는 경우도 적지 않다. 험프리 데이비는 힘들어하는 광부들을 보고 갱도 내에서 사용하는 안전등을 개발하는 등 존경받을 만한 일을 많이 했지만, 명성을 얻은 뒤에는 제자 패러데이를 질투해 그를 험담하고 제자의 명예를 실추시켰다. 호킹도 마찬가지다. 움직이지 못하는 몸으로 놀라운 과학적 발견을 보여준 호킹은 이후 자신의 책 『시간의 역사』에서 스타인하트를 험담하고, 그의 공로를 인정하지 않는다. 과학사에는 이렇게 낯부끄러운 일이 비일비재하다.

과학 발전의 원동력은 다름 아닌 불완전한 인간들의 흑역사

언뜻 보기에 부끄럽고 창피한 흑역사들이 꼭 나쁜 것만은 아니다. 오히려 과학자들은 그런 실패를 보완하고 극복하는 과정을 거치면서 지식의 지평을 넓혀왔다. 우리도 과학자들의 흑역사를 통해 두 가지 유익을 얻는다.

첫째, 갈릴레이, 뉴턴, 린네, 퀴비에, 가우스, 오일러, 맥스웰, 아인슈타인같이 뛰어나고 존경받는 과학자에게도 보이고 싶지 않은 흑역사가 있다는 사실을 알 수 있다. 걸출한 과학자들도 언제나 성공만 할 수는 없다. 사실 그들은 성공한 횟수보다 실패한 횟수가 더 많았다. 그들이 최종적으로 성공을 거둘 수 있었던 것은 과거 실패에 실망하거나 타협하지 않았기 때문이다.

둘째, 역사 속 실패 사례를 연구하며 앞선 사람들의 경험을 본보기로 삼는다면 앞으로의 과학적 탐구에서 상당히 많은 실수와 실패를 피할 수 있다. 이와 관련해 미국의 진화생물학자 에른스트 마이어는 이렇게 이야기했다.

과거의 실수를 배워야만 진정 철저하고 완전한 이해에 도달할 수 있다. 과학자들은 자신의 실수뿐 아니라 타인의 실수에서도 배울 수 있다.

이 책은 26명의 과학자가 과학 연구에서 겪었던 실수를 담고 있다. 때로는 잘못된 신념 때문에, 때로는 도덕적 결함과 선입관으로 수많은 실패를 겪었던 과학자들의 이야기를 읽다 보면 이들도 우리와 다르지 않으며, 그 흑역사들을 통해 더 나은 길을 찾아왔음을 알 수 있다. 앞으로도 과학자들은 실수를 되풀이할 것이다. 그럼에도 그 실수와 흑역사를 통해 과학은 더욱 진보한다. 우리가 수많은 실패를 통해 인생을 더 나은 방향으로 꾸려온 것처럼 말이다.