“ 모든 과학적 이론은 실험을 통해 입증되어야 한다. “ — 아이작 뉴턴
개요
가설을 세우고 이를 검증하는 과정을 통하여 지식을 쌓는 것. 그 대상은 자연의 법칙일 수도 있고 사회적인 현상일 수도 있고 논리적 체계일 수도 있다.
과학이라고 하면 작게는 지금 여러분들이 보고 있는 컴퓨터나 스마트폰, 크게는 핵무기나 우주선같은 것들을 떠올리게 되는 데, 그건 과학의 일부에 지나지 않고, 실제로는 더 큰 개념을 포괄하는 학문이다.
역사
인류의 조상이 처음 나타난 이래 1만년에 가까운 인류의 역사에서, 오늘날처럼 인류가 과학의 힘을 빌어 글로벌(...)적인 삶을 살게 된 시기는 불과 100년 남짓밖에 되지 않았다.[1]
아틀란티스라는 고대 문명이 고도의 과학기술을 가지고 있었다는 전설이 있으나, 아직 아틀란티스의 존재는 정확히 증명되지 않아서 지금도 논란이 있으니 논외로 하고, 고대 이집트 시대에도 이미 태양과 달, 별의 위치와 움직임을 보고 길을 찾고, 피라미드를 건설할 때에도 이런 천문을 참고하고 지었다고 한다.
여담으로 이 피라미드에 달력의 법칙이 있는 것을 보고 인류 멸망의 시점은 그 달력이 끝나는 시점이다! 라고 해서 일부 사람들을 벌벌 떨게 만들었는데, 이런 것을 보면 고대인들이나 현대인들이나 똑똑함의 차이는 크지 않은 것 같다. 당장 피라미드 쌓은 방법을 몰라서 외계인이 만들었다는둥 해서 세계 7대 불가사의에 피라미드가 포함되었는데, 지금은 그냥 노밀레의 산물이라는 설이 대세이다.
이렇게 바보같은 크큭... 역시 인간은 멍청해 인류지만 언어의 힘을 빌어서 서로의 의견과 지식을 공유하며, 수 십 수백대에 걸쳐서 쌓아온 결과가 바로 현대의 과학이다.
거대한 세력에게 방해를 받기도 했다. 알 사람은 다 알겠지만 코페르니쿠스는 사실 지구가 우주의 중심이 아니고 지구가 태양을 중심으로 돈다는 지동설을 주장했다가, 교회에 의해 주장 철회를 강요받기도 했다.
현대에는 태양광이나 풍력발전같은 친환경적인 에너지가 나와서 각광받고 있으나, 석유 부자들의 방해로 기술 발전을 못 하고 있다는 음모론이 있는데, 이건 사실일 수도 있으나 음모론은 그냥 음모론일 뿐이므로 너무 믿지 않는것이 좋다.
이집트나 코페르니쿠스처럼, 인류는 하늘을 끊임없이 관찰하며 하늘의 비밀을 풀고자 노력했다. 조선시대 까지도 일식이나 혜성같은 것을 보고 사람들은 신의 분노라는둥 멸망의 징조라는둥 하면서 벌벌 떨었으나. 후에 이런 현상의 비밀을 밝혀내고 지금은 세계적인 우주쇼를 구경하기위해 고대한다.
망원경이 발명된 이후, 우주에 대한 연구가 좀 더 가속화되었다. 대표적인 예를 들자면 명왕성이 있는데, 퍼시벌 로웰이 해왕성바깥쪽에 천체가 더 있을거라는 가설을 세우고, 제자인 클라이드 톰보가 가설에 의거하여 망원경으로 밤하늘만 눈 빠지게 들여다본 결과 발견한 것이다.
우연히 어떤 엄청난 물질을 발견하여 과학 발전이 가속화되는 경우도 있다. 현대 인류 역사에 가장 큰 영향을 끼친 물질이라면 당연히 석유다. 석유로 자동차나 비행기, 배를 굴리는 것은 물론이요, 발전소를 이것으로 굴리는 경우도 있고, 플라스틱, 고무장갑, 타이어, 비닐등 생활에 필요한 수많은 물건을 만들어낸다. 그야말로 현실의 무안단물. 단지 이렇게 석유의 마법으로 인류가 발전했다기 보단, 이런 석유를 정제, 가공하고 활용하는 방법을 연구하면서 기술이 발전했다고 볼 수 있다.
현재는 발견되지 않았지만, 반물질이나 암흑 물질같은 것들이 미래에 인류의 우주여행을 가능하게 해 줄 거라는 전망이 있다. 그리고 실제로 반물질같은 경우에는 입자 가속기로 원자를 충돌시켜 반물질을 생성하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
전쟁도 빼놓을 수 없다. 인류의 역사는 전쟁의 역사라고 해도 과언이 아닌데, 인간들은 서로 끊임없이 전쟁을 하면서 상대를 쉽게 이기기위해 머리를 굴렸고, 그 결과 고대의 투석기, 활부터 시작해서 현대에는 로켓, 원자력까지 엄청난 산물들을 만들어냈다.
특히 원자력의 경우, 세상에 처음 선보인 건 끔찍한 대량살상병기의 형태혔으나, 현재는 원자력 발전이라는 형태로 인류에 큰 기여를 하고 있다. 방사성 폐기물문제 때문에 골머리를 앓고 있을 뿐이지...
전쟁은 국가 총력전이라고 하는데, 2차 세계대전 당시를 보면 정말로 각 국가가 동원할 수 있는 역량을 200% 끌어내 모든것을 쏟아부었다. 덕분에 각종 기술들에 대한 투자도 평상시와는 비교가 안 될 정도로 많아지는데, 이런 돈의 위력으로 기술이 빠르게 발전하는 것이다.
냉전 시기에도, 비록 실제로 미국과 소련이 치고받는 일은 없었지만, 전쟁이 날지도 모른다는 불안감으로 양 국가간의 치열한 기술경쟁이 있었다. 그리고 이 기간에 나사와 함께 엄청난 우주 관련기술의 발전이 있었다.
현재는 전쟁의 위기는 없기 때문에 미국 정부에서 나사에게 대주는 지원금도 대폭 삭감된 상태이며, 냉전 시기에 주구장창 쏘아올리던 아폴로 로켓도 더 이상 쏘아올리지 못하고 있다. 덕분에 재활용으로 비용 절감이 가능한 우주 왕복선을 개발해서 사용했으나, 알다시피 우주 왕복선도 그리 싼 건 아니라서 꽤 고생중이다.
상상의 산물인 공상과학이 과학기술 발전에 이바지하는 경우도 있다. 대표적으로 로봇을 꼽을 수 있는데, 일본과 한국은 70, 80년대에 수많은 애니메이션을 만들면서 2족보행로봇을 만화에 출연시켰는데, 거미나 개 같은 동물형 로봇보다는 아무래도 인간형이 친근하게 다가오기 때문일 것이다. 덕분에 애니메이션 뿐만 아니라 완구나 프라모델 같은 2차 산업이 큰 성장을 했는데, 현대에는 이런 2족보행로봇을 개발하기 위해 한.일 양국이 경쟁하며 비지땀을 흘리고 있다.
2족보행로봇이 현실에서 쓸모없다는 평이 지배적인데, 그럼에도 불구하고 두 나라는 2족보행로봇 개발을 위해 꾸준히 노력해 왔다. 이는 어쩌면 어릴 적의 로망을 실현하기 위한 몸부림일 지도 모른다. 사실은 과학승리를 위해 달리는 거라 카더라 그리고 이런 쓸데없을지도 모르는 노력들이 인류의 발전을 가속화시키고있다.
스타 트렉 시리즈를 보면, 우주선 엔터프라이즈호가 워프 드라이브로 배를 가속시켜 먼 거리를 빠르게 이동하는 장면이 나온다. 당연히 이런 것도 실제로 구현하기 위해 노력중인데, 관련 이론으로 알큐비에레 드라이브가 나와 있다. 단지 아직까지는 실현되려면 한참 멀긴 했지만, 이런 공상과학 영화나 소설들에 나온 장면들이 언젠가는 이런 로망밖에 모르는 '바보들'에 의해서 실현될 날이 올 것이다.
과학사에 대한 개요는 연표/과학사 참조하도록 하자.
인류의 과학발전에 공헌한 천재들
천재이야기를 안 할수가 없다. 유레카로 유명한 아르키메데스는 무려 기원전 3세기경 사람이다. 일반적인 사람의 입장에서 보면 매우 천재적인 사람인데, 이런 천재들은 인류 역사에서 손에 꼽을 정도로 적지만 가끔 이런 사람들이 나타나 업적을 남기고 이것을 기록으로 남기게 되면 인류의 과학적 지식이 크게 상승한다. 문명돋네[2]
수학
과학에게 있어서 수학은 뗄레야 뗄 수 없는 관계이다. 이것은 자연과학이든 사회과학이든 마찬가지인데, 우주로 로켓을 띄우려면 로켓의 무게와 연료량, 공기밀도, 발사각도 등등을 정확히 계산해야만 비로소 목적지까지 보낼 수 있다. 계산이 틀리면? 우주 미아 되는거지 뭐. 사회과학도 통계학을 예로 들면 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.
그러니 여러분이 과학자가 될 생각이 있다면 수학도 열심히 배우자. 하지만 우린 수포자잖아 안될거야 아마.
가설과 실험
과학이론은 먼저 가설을 세움으로서 시작된다. 누군가가 어떤 가설을 세우면, 이 가설을 입증하기 위해 수십 수백번의 실험을 거쳐서 사실이라는 증명을 해내야만 비로소 하나의 과학이론으로 정식으로 인정받게 되는 식이다.
과학의 분야
자연과학
자연과학은 말그대로 자연에서 일어나는 일들을 연구하는 학문이다.
사회과학
사회과학은 인간들 사이에서 일어나는 현상들을 연구하는 학문이다. 종종 이런 사회과학 이론을 그대로 동물이나 벌레에게 적용이 가능하기도 하다. 예를 들어 돌고래라던가 개미라던가...
대표적인 공상과학 작품들
각주
- ↑ 비행기의 발명으로 전세계 일일생활권이 실현되었다고 볼 수 있다. 최초로 비행에 성공한 라이트 형제의 플라이어 호의 첫 비행 성공일이 1903년 12월 17일 이니까 2015년 현재로 얼추 113주년이 된다.
- ↑ 게임 문명 5에서는 일정 확률로 위인이 등장하는데, 과학자형 위인의 경우 이 사람을 "소모"해서 과학적 성과를 올릴 수 있다(...)
- ↑ 비행기 띄우는 데에는 실패했지만 이 분이 끊임없이 비행기를 연구하다가 추락사고로 사망하는 바람에 라이트 형제가 각성했다(...). 인류의 발전에 지대한 공헌을 했음을 부정할 수 없다. 어쩌면 천재보다는 괴짜 발명가에 가까울지도 모르겠지만.
어차피 천재들은 대부분 괴짜니까 상관없다