[독후감]최무영 교수의 물리학강의 (2008)

물리학을 좀 알아야 교양인이라는 생각을 떨칠 수가 없다.

그래서 잘난체를 위해서 고른 책이다.
참 잘 골랐다.

인문학도들을 위해서 한 학기 동안 강의한 내용을 책으로 엮었는데 누군가에게 어딘가에서 강의한다면 써먹기 좋은 부분이 꽤 있다.

저자는 머리글에서 "과학활동의 주체는 현실 사회 속의 인간이므로 심리적 사회적 영향을 받지 않을 수 없습니다." 라고 말한다. 그래서 책(강의) 여기저기서 우리의 현실과 역사에 대해서 독자(청자)가 알아 주기를 강력하게 바란다는걸 느낄 수 있지만 표현은 좀 기어들어가듯이 소심하게 하고 있다. *^^*

1부 "과학이란 무엇인가"만 열심히 읽어도 이 책의 절반은 건진거라고 말하고 싶다. 과학의 길로 들어서는 사람들에게 꼭 읽어 볼 것을 추천한다. 내 아이에게도 이야기 해주고 싶다. 어쩌면 인문학도들에게 더 필요한 부분인지도 모르겠다. 이 부분은 아래에 따로 정리해 둔다.

2부에서 7부까지는 각각의 물리 이론과 발전과정, 그에 얽힌 과학자들의 인생을 우리네 현실과 적절히 엮어가면서 이야기한다. 물리 이론/수식은 이해가 안되고 따분한 곳도 있지만 그럭저럭 읽을 수는 있다.

아! 그리고 이 책에 나오는, 책에서 예로 든 학자들은 거의 예외 없이 천재다. 주눅들지 말자. ㅋ. 게다가 장수한다. 머리를 많이 사용해서 오래사는가? 아님 궁금한게 많아서 알고자 하는 동기 부여가 끊임 없이 일어나서 죽지 못하는가? 여튼 자살하지 않은 사람들은 다들 평균을 훌쩍 뛰어 넘는다.

등장인물 중에서 단지 철학자라고 알고 있었던 버트란트 러셀의 등장을 보면서 이 분이 수학, 물리, 분석철학, 철학사 등등에 기여하시고 노벨 문학상(?)을 받고 반전 운동으로 사회 참여도 활발히 하신 분이라는걸 알고나서는 입이 벌어졌다. 궁금하면 위키를 찾아보는 센스 => 한글 위키, 영어 위키

마지막 8부도 누구나 꼼꼼히 읽는게 좋겠다. 우리는 과학의 유형적 영향, 즉 기술과 과학을 혼동하여 유형적 가치에 집중하는 경향이 있다. 실지 과학의 보다 중요한 무형적 영향인 자연을 어떻게 이해, 해석하고 자신과 우주에 대한 근본적인 이해를 넓힐까?하는 부분은 종종 무시된다.

저자는 과학에 대한 환상과 오해를 풀고 "과학이 보여주는 자연, 우주와 물질, 그리고 생명에 대한 새로운 이해를 통해 존재의 의미를 살피고 삶에 대해 성찰하는 기회를 가지기 바랍니다."로 책을 마무리 한다.

저자의 의견에 공감하며 우리가 좀 더 합리적인 (즉, 과학적인) 사고를 하는 구성원들의 집합으로 변화하기를 바란다. 하지만 쉽지 않기 때문에 비합리적인 대중들의 '떠오름'으로 인한 행동을 가정/예측하면서 방향을 제시하는 지도자/선두 그룹이라도 가졌으면 좋겠다는 생각이 든다.

끝으로 책 말미의 "읽을 거리"도 무척 유용하다.

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 이하는 어딘가에서 써 먹기 위한 자료. ㅋ

과학이 우리에게 주는 의미

1. 과학적 사고방식. 비판적이고 합리적인 사고. 기술 (물질문명)과 혼동하지 말자 산업혁명이 이후 서양의 기술 발전은 과학적 사고방식이 결정했다. 단순한 기술이 아니다.
   
2. 과학을 통한 자연, 우주에 대한 이해를 넓혀서 새로운 삶의 추구. 물론 무지가 불편하지 않고 남에게 피해를 주지 않는다면야... 
3. 과학 지식의 이용과 관련한 과학문명에 대한 소양확보. 무지로 인해서 잘못 이용하면 인류의 파멸도 초래할 수 있다.
4. 과학이 문화의 중요한 근간이다. 수원 화성, 피렌체의 산타마리아 델 피오레 대성당처럼 유형의 과학 문화 유산도 있지만 과학정신이라는 무형의 정신유산이 실로 막대하다.
   

과학적 사고

1. 기존 지식에 대한 '의식적 반성'
   갈릴레이의 낙하실험. 아리스토텔레스가 말한 권위 있는 보편지식에 대한 의식적 반성으로 수많은 시도와 추론으로 결론 도출. => 근대과학의 아버지
   
2. 지식의 정량화
   막연히 '더 빨리' 떨어지는게 아니라 '얼마나' 더 빨리 떨어지느냐 하는 '정량적 고찰'이 아리스토텔레스의 말에 문제가 있음을 깨닿게 했다. 
3. 지식의 실증적 검토
   지식의 정량화를 위해서는 객관적 측정이 필요하다. 이는 예측에 대한 '검증'으로 과학적 실험이 필요하다. 동양에서도 관측은 했으나 (통제된) 실험이 부족했다.
   
4. 지식의 반증 가능성
   실험을 통해 확인한 지식이라도 확증은 할 수 없으며, 심지어 45억년 동안 해가 동쪽에서 떴다해도 딱 하루라도 서쪽에서 뜨면 거짓이 되어 버린다. 따라서 반증 기회를 항상 열어두고 있어야 한다. 해의 경우는 수많은 세월동안 반증이 안되었기 때문에 확증은 못해도 참일 가능성이 무척 높은 지식이다.는 결론을 내릴 수 있다.
5. 단편적 지식을 엮어서 '하나의 합리적 체계'로 설명을 시도한다.
   물리학이 각 과학 분야를 넘나드는 보편지식 체계의 구성 경향이 가장 강하다. 뉴턴의 '중력의 법칙'이 밀물과 썰물, 사과가 떨어짐, 행성운동 등을 설명한다.

과학적 지식

1. 특정 지식과 보편지식
   '해는 동쪽에서 뜬다.' => 특정지식. 보편지식은 이론. 케플러는 수 많은 관측 자료를 분석해서 규칙성을 찾음. 귀납적으로 보편 지식 확립. 뉴턴은 보편지식 체계를 확립하고 과학적 사실들에 적용. 연역적 방법. 고전 역학의 꽃.
   
2. 이론 구조
   보편지식은 개념과 진술로 이루어져 있다. F=ma에서 개념은 용어 정리, 즉, '힘', '일' 등에 대한 정의와 진술로 이루어져 있다. 변천 가능. 진술은 기본원리인 기본 진술, 흔히 '가설', 수학에서는 '공리'라고 표현하는 것이 있다. 그리고 여기서 이끌어 내는 진술의 두 가지가 있다.
   임의요소인 '개념'과 가설체계인 '기본원리'에서 '진술'을 이끌어 내어서 자연과학의 구조를 정립하려면 '논리적 정합성'이 유지되어야 한다. 이러한 정신적 창조물은 '모형'이 된다. 모형은 측정/관측을 통해서 현실세계와 연결되어서 이론이 의미를 가지게 된다.
   
3. 좋은 이론
   임의 요소의 최소화 및 넓은 보편성이 있어야 한다. 또한 예측 가능성이 높아야 하는데 이를 통해 반증가능성을 열어둔다.
4. 과학활동의 성격
   토마스 쿤이 <과학혁명의 구조>에서 '과학자 사회에서 공통으로 인정하고 신뢰하는 탐구의 전형'이 '패러다임'이며, 전체 사회의 관념체계는 '시대 정신'이라고 표현함. 둘은 상호 영향을 끼친다.
   패러다임 안에서 활동하는 과학은 '정상 과학'이며, 기존 이론에서 설명 못하는 '변칙' 내지는 '비정상'이 축적되면서 패러다임 전환 필요성이 발생하고 결국 '과학혁명'이 일어난다.