잡학다식한 과학 이야기
매일 반복되는 바다의 리듬, 밀물과 썰물은 단순히 바람이나 해류 때문이 아니다. 이 현상은 달과 태양의 중력, 그리고 지구의 자전이 함께 만들어낸 거대한 우주의 호흡이다. 뉴턴은 만유인력의 법칙을 통해, 달이 지구의 바다를 끌어당겨 바닷물이 주기적으로 오르내린다는 사실을 밝혀냈다. 보름달과 그믐날에 바닷물이 더 높아지는 이유, 하루 두 번씩 반복되는 바다의 움직임, 이 모든 것은 우주적인 중력의 춤으로 … 더 읽기
우리는 ‘시간’과 ‘공간’을 별개로 생각하며 살아간다. 시계는 일정하게 흐르고, 공간은 변하지 않는 배경처럼 느껴진다. 하지만 아인슈타인은 이 상식을 뒤집었다. 그는 시간과 공간이 서로 분리될 수 없는 하나의 구조, ‘시공간(spacetime)’으로 엮여 있다고 보았다. 그리고 중력은 이 시공간이 질량과 에너지에 의해 휘어지는 현상이라고 설명했다. 이 단순하지만 혁명적인 생각은 뉴턴 물리학의 시대를 끝내고, 현대 우주론의 문을 열었다. 이번 … 더 읽기
“사과가 떨어지는 걸 보고 중력을 발견했다.” 이 이야기는 너무나 유명하지만, 사실 뉴턴이 사과를 보고 곧바로 법칙을 떠올린 건 아니다. 그는 밤하늘의 달이 왜 지구로 떨어지지 않는지를 고민했다.결국 그는 사과와 달, 즉 ‘지상의 일’과 ‘천상의 일’을 같은 원리로 설명할 수 있다는 사실을 깨달았다. 그 깨달음이 바로 만유인력의 법칙(Law of Universal Gravitation) 이다. 이 글에서는 뉴턴이 이 … 더 읽기
우리가 매일 보는 달은 지구 주위를 돌며 일정한 주기를 유지한다. 바다의 밀물과 썰물, 사과의 낙하, 인공위성의 궤도까지—이 모든 현상은 하나의 공통된 힘에 의해 설명된다. 그것이 바로 아이작 뉴턴이 발견한 만유인력의 법칙(Law of Universal Gravitation) 이다. 이 법칙은 “모든 물체는 서로를 끌어당긴다”는 간단한 문장으로 우주의 질서를 설명한다. 이 글에서는 지구와 달의 관계를 중심으로, 만유인력이 천체의 운동을 … 더 읽기
과학은 언제나 단순함을 추구해왔다. 복잡한 현상을 가능한 한 적은 원리로 설명하려는 시도는,14세기 철학자 윌리엄 오컴(William of Ockham)이 제시한 “오컴의 면도날”에서 비롯된다. 그는 “불필요한 가정을 세우지 말라”고 말했다. 이 사고방식은 이후 과학 전반에 깊게 뿌리내리며, 뉴턴의 역학, 다윈의 진화론, 그리고 도킨스의 『이기적 유전자』에 이르기까지 이어졌다. 하지만 세계는 언제나 단순하지 않다. 전체론과 창발성은 오컴의 단순함이 놓친 복잡한 … 더 읽기
과학은 언제나 복잡한 세계를 이해하기 위해 단순화의 도구를 사용해왔다. 그 대표적인 접근이 바로 환원주의(reductionism)다. 반면, 최근에는 전체론(holism)이라는 상반된 관점이 중요성을 얻고 있다. 환원주의는 세상을 쪼개 분석하고, 전체론은 관계 속에서 의미를 찾는다. 이 두 시각은 마치 서로 반대편에 서 있는 것처럼 보이지만, 사실은 과학이 진화하는 과정에서 서로를 보완하며 발전해왔다. 이번 글에서는 환원주의와 전체론의 철학적 뿌리, 각자의 … 더 읽기
이전 글에서 우리는 환원주의와 『이기적 유전자』를 중심으로, 복잡한 현상을 단순한 단위로 설명하려는 사고방식을 살펴보았다. 이번 글에서는 그와 대조되는 전체론(holism)을 중심으로 이야기를 이어가고자 한다. 전체론은 “전체는 부분의 합 이상이다”라는 관점에서 출발한다. 생태계, 뇌과학, 복잡계 과학 등은 환원주의만으로는 설명할 수 없는 사례를 제시하며 전체론적 접근을 요구한다. 그렇다고 환원주의와 전체론이 서로 배타적인 것은 아니다. 오히려 두 관점은 과학을 … 더 읽기
과학의 역사는 복잡한 현상을 단순하게 이해하려는 시도로 가득하다. 이러한 접근을 대표하는 사고방식이 바로 환원주의(reductionism)다. 환원주의는 모든 현상을 더 작은 구성 요소로 환원하여 설명할 수 있다고 본다. 이 관점은 뉴턴의 물리학, 화학의 원자론, 생물학의 분자생물학 등 과학 발전의 핵심 동력이었다. 특히 생물학에서는 리처드 도킨스의 『이기적 유전자』가 환원주의를 극적으로 보여준 사례로 꼽힌다. 도킨스는 진화를 개체나 집단이 아닌 … 더 읽기
맬서스 인구론은 18세기 말 영국 사회에 충격을 던졌다. 토머스 맬서스는 『인구론』에서 인구는 기하급수적으로 증가하지만 식량은 산술급수적으로만 늘어난다고 주장했다. 그 결과, 기근과 빈곤은 피할 수 없는 현실이라는 경고가 뒤따랐다. 산업혁명으로 번영하던 영국에서 이 이론은 불편한 진실로 받아들여졌으나, 동시에 자원의 한계라는 근본 문제를 제기했다. 수십 년 뒤, 젊은 찰스 다윈은 이 책을 읽고 생존 경쟁이라는 개념에 깊은 … 더 읽기
동물의 체형은 단순히 진화의 산물이 아니다. 수만 년, 수십만 년 동안 축적된 환경의 압력이 몸의 크기와 형태를 빚어왔다. 그중에서도 기후와 관련된 체형 변화는 대표적인 생태학적 주제로, 이를 설명하는 두 가지 고전적 법칙이 바로 베르그만의 법칙과 앨런의 법칙이다. 추운 지역의 동물일수록 덩치가 크고 귀·꼬리 같은 돌출 부위가 짧아지는 경향이 있으며, 반대로 더운 지역에서는 체구가 작아지고 팔다리나 … 더 읽기