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러셀 서양철학사/ 과학의 발흥

근대와 근대 이전의 차이는 17세기 과학의 눈부신 발전에서 비롯된다.
르네상스 운동은 중세에 속한다고 보기는 어렵지만 근대에 속한다고 보기도 어려우며, 오히려 그리스의 전성기와 닮은 점이 많다.
정신적 전망에 관한 한, 근대 세계는 17세기에 비로소 시작된다.
과학에 도입된 새로운 개념은 근대 철학에 광범위하면서도 깊은 영향을 미쳤다.
근대 철학의 정초자로 평가받는 데카르트는 바로 17세기 과학을 창안한 과학자들 가운데 한 사람이었음.
(코페르니쿠스, 케플러, 갈릴레오, 뉴턴으로 이어지는 과학사 관련한 이야기는 생략)
근대 과학의 토대를 마련한 과학자들은 반드시 그렇지는 않지만 두 가지 장점을 지니는데, 하나는 한없이 인내를 요구하는 관찰이고, 다른 하나는 대담하게 가설을 세우는 능력이다.
둘째 장점은 그리스 철학자들에게서 발견되기도 하지만, 첫째 장점은 고대 후기 천문학자들에 이르러서야 어느 정도 나타났다.
지구의 1년 주기 공전에 관한 견해는 단순화 되기는 하였으나, 하루 주기 자전의 경우만큼 뚜렷하지 않았다. 프톨레마이오스의 체계보다 덜하기는 해도 코페르니쿠스의 체계 역시 주전원들이 필요했다
코페르니쿠스의 새로운 천체 이론은 케플러의 법칙이 발견된 후에야 비로소 충분하게 단순한 이론으로 발전했다.
코페르니쿠스는 자신의 천체에 관한 가설을 지지할 결정적인 증거를 제시하지 못했기 때문에, 천문학자들은 오랫동안 그 가설을 거부했다.
티코 브라헤는 관측가로서 천문학사에 중요한 위치를 차지하는데, 그의 관측 결과는 말년에 조수로 일했던 청년 케플러에게 귀중한 자료가 되었다.
케플러는 천재가 아니었지만, 끈질긴 노력 끝에 과학자로 성공한 모범 사례로 꼽힌다.
그는 티코 브라헤의 관측 자료들을 비추어보면 코페르니쿠스의 지동설에 대한 설명이 다소 정확하지 않다는 사실을 간파했다.
케플러의 위대한 공적은 행성들의 운동을 설명하는 세 가지 법칙을 발견한 점이다. 법칙 중 2가지는 1609년에, 셋째 법칙은 1619년에 발표했다.
제 1법칙에 따르면 행성들은 타원 궤도를 그리며, 태양이 초점 하나를 차지한다.
제 2법칙에 따르면 한 행성과 태양을 연결한 직선은 같은 시간에 같은 면적을 휩쓸고 지나간다.
제 3법칙에 따르면 한 행성의 공전주기의 제곱은 태양과 행성 사이 평균 거리의 세제곱에 비례한다.
행성들이 타원 궤도로 운동한다는 법칙은 근대인이라도 쉽게 이해하기 어려워서 전통에서 벗어나 해방되려는 기나긴 노력 끝에 비로소 발견되었다.
갈릴레오는 근대 과학을 정초한 과학자들 가운데 뉴턴을 제외하고 가장 위대한 인물로 꼽힌다.
그는 미켈란젤로가 세상을 떠난 날에 출생하여 뉴턴이 태어나던 해에 죽음을 맞았다.
갈릴레오는 역학에서 가속도가 중요한 의미를 가진다는 사실을 처음으로 발견했다.
갈릴레오는 지상의 움직이는 물체들은 그대로 놓아두면 점점 느려지다가 정지한다고 생각하던 당시 견해에 반대하여 물체를 그대로 놓아두면 일정한 속도로 계속 운동한다고 주장했다. (관성의 법칙)
갈릴레오는 최초로 낙하 물체의 법칙을 입증했다.
갈릴레오는 같은 물질로 이루어진 큰 덩어리와 작은 덩어리의 속도 측정값 사이에 차이가 없다는 사실을 증명했다.
갈릴레오는 자신을 후원한 토스카나 공작의 중대한 관심사였던 탄환 같은 발사체에 관한 연구도 했다.
갈릴레오는 태양 중심 체계를 열렬히 지지했는데, 케플러와의 편지 왕래를 통해 케플러가 발견한 연구 성과를 기꺼이 수용했다.
갈릴레오는 네덜란드인이 망원경을 발명했다는 소식을 듣자마자, 직접 망원경을 제작하여 재빠르게 중요한 사실을 많이 발견해 냈다.
뉴턴은 코페르니쿠스, 케플러, 갈릴레오가 닦아 놓은 길 위로 걸어가서는 그들의 과학적 작업을 완성하고 최후의 승리를 거두었다.
그는 세 가지 운동 법칙을 출발점으로 삼았는데, 제 1법칙과 제 2법칙은 갈릴레오의 업적으로 돌려야 한다.
뉴턴의 만유인력 법칙을 통해 행성 이론에 들어 있어야 할 모든 내용, 즉 행성들과 행성들 주위를 도는 위성들의 운동, 혜성의 궤도, 밀물과 썰물의 흐름들을 연역해 냈다.
나중에는 행성들이 타원 궤도에서 약간 이탈한 현상도 뉴턴의 법칙에서 연역된다는 사실도 밝혀졌다.
뉴턴의 승리는 너무나 완벽해서 그리스의 아리스토텔레스처럼 결국 과학의 진보를 저해하는 넘어서기 힘든 장애가 될 위험도 안고 있었다.
영국에서는 뉴턴이 죽은 다음에도 한 세기가 지날 때까지 과학자들이 뉴턴의 권위에서 벗어나지 못해서 그가 다룬 과학의 주제들에 관한 중요하고 독창적인 연구 성과를 내지 못했다.
(이하 17세기 과학의 다양한 성과 생략)
17세기에는 순수 수학의 진보도 놀라웠는데, 물리학의 작업을 완성하려면 필수불가결한 분야였다.
네이피어는 Log를 공표했고, 데카르트를 비롯한 몇몇 수학자의 노력 끝에 좌표 기하학이 탄생했으며, 뉴턴과 라이프니츠는 각각 미적분학을 창안했다.
과학 분야의 연구 성과로 당시 교양인의 사고방식은 근본부터 바뀌었다.
셰익스피어 시대의 혜성은 여전히 경이로운 존재였지만, 뉴턴의 <자연철학의 수학적 원리> 이후에는 혜성도 행성과 마찬가지로 중력 법칙의 지배를 받는다는 사실이 알려졌다.
중렬 법칙이 군림하는 시대가 오면서 마법과 요술이 더는 신뢰 받지 않았다.
과학의 발전이 초래한 다른 결과는 인간이 우주 안에서 차지하는 위치에 대한 사고 방식을 획기적으로 변화시킨 일이다.
중세의 세계관에 따르면 지구는 하늘의 중심이며, 만물은 인간과 관련된 특정한 목적을 가졌으나, 뉴턴의 세계관에서 지구는 작은 행성에 불과하다는 것이 밝혀졌다.
아리스토텔레스 이후 과학의 일부가 되어버릴 정도로 친숙한 ‘목적’ 개념은 과학적 탐구 절차에서 제거되었다. 누군가 여전히 하늘이 신의 영광을 드러내기 위해 존재한다고 믿을지도 모르지만, 천문학적인 계산을 할 때 종교적 믿음이 끼어들 여지는 없었다.
코페르니쿠스의 이론이 인간의 자존심에 상처를 입혔는데도 사실상 정반대의 결과를 낳은 까닭은 과학의 승리가 욓려 인간의 자존심과 긍지를 부활시켰기 때문이다.
인간이 마침내 과학의 승리를 쟁취하게 되자 겸손한 태도를 유지하기는 불가능했다.
서구인들은 급속한 성장을 거듭하면서 부유해져, 온 세상의 주인으로 군림하게 되었다.
그들은 남-북 아메리카 대륙을 정복했으며, 아프리카와 인도에서 권력을 주도하는가 하면, 중국에서 존경을 받고 일본에서는 두려움의 대상이 되었다.
이 모든 일에 과학의 승리가 더해지고 나면 17세기 사람들이 자신들이 주일마다 악행을 고백해야 하는 죄인이 아니라 멋지고 훌륭한 사람으로 생각했다는 말은 놀랍지도 않다.
현대 이론 물리학과 뉴턴의 이론 체계를 구성하는 각 개념 사이에는 몇 가지 차이점이 있다.
우선 17세기 물리학을 지배했던 ‘힘’은 필요 없는 개념으로 밝혀졌다.
뉴턴의 물리학 체계 안에서 ‘힘’은 운동량이나 운동 방향을 변화시키는 원인이었으나, 현대 물리학계에서는 점차 힘을 끌어들이지 않고서 물리학의 모든 공식을 기록해도 된다는 점이 기정사실화 되었다.
관찰 가능한 대상은 가속도와 상대적 배치 사이의 일정한 관계인데, 이 관계가 ‘힘’을 매개로 성립한다고 보아도 우리 지식을 전혀 확장 시켜주지 않는다.
상대성이론과 양자역학의 영향으로 뉴턴식의 과학철학에 일어난 변화는 절대 공간과 절대 시간의 포기이다.