과학의 어깨 위에 올라탄 또다른 과학

4-3,뉴턴의 프린키피아 와 다윈의 종의 기원

과학의 어깨 위에 올라탄 과학

(1) 아인슈타인의 상대성 이론

뉴턴이 고전 역학과 만유인력의 법칙을 발견한 이래로 사람들은 모든 자연 현상을 그의 이론으로 설명할 수 있다고 믿었습니다.

그러나 이 믿음은 아인슈타인의 등장으로 서서히 깨지게 됩니다.

“나는 천재가 아니다. 단지 열정적으로 탐구할 뿐이다.”

1879년 독일에서 태어난 알베르트 아인슈타인은 20세기 가장 위대한 물리학자이자 천재 과학자로 알려져 있습니다.

고전 물리학에 의문을 품은 아인슈타인은

두 번이나 뉴턴의 사상을 뒤엎고 새로운 관점을 제시합니다.

1905년 특수 상대성 이론으로

시간과 공간이 절대적이라는 생각을 무너뜨리고,

1915년 일반 상대성 이론으로

두 물체가 서로 잡아당기는 힘이 중력이라는 생각을 무너뜨린 것이지요.

특수 상대성 이론은 1887년 ‘마이컬슨-몰리 실험’을 기초로 탄생했습니다.

절대적인 시간과 공간을 기반으로 하는 고전 물리학에서는 관찰자의 운동 상태에 따라 빛의 속도가 달라져야 합니다.

하지만 이 실험은 모든 관찰자에게

빛의 속도가 동일하다는 결과를 내놓습니다.

이를 바탕으로 아인슈타인은 시간과 공간이 상대적이라는 특수 상대성 이론을 정립합니다.

그는 시간의 상대성으로 인해 빠르게 움직이는 물체의 시간은 정지해 있는 물체에 비해 더 느리게 흐른다고 설명합니다.

또한 물체가 광속에 가까운 속도로 움직일 때는 물체가 정지해 있을 때에 비해 움직이는 방향으로 길이가 수축한다고 보았습니다.

물체의 실제 길이가 변하는 것이 아니라

운동 상태에 따라 시공간이 상대적으로 달라지는 것이지요.

이처럼 아인슈타인은 뉴턴과는 다른 시공간 개념을 제시함으로써 광속 불변의 원리, 즉 빛의 속도가 일정하다는 사실을 증명해 보입니다.

일반 상대성 이론은 아서 에딩턴이 1919년 개기 일식 때 찍은 한 장의 사진으로 검증됩니다.

달과 지구, 태양이 일직선상에 놓이면

태양이 달에 가려 보이지 않습니다.

뉴턴의 고전 역학에 따르면, 태양 뒤에 위치한 별도 당연히 관측되지 않아야 합니다.

그러나 에딩턴은 그 별을 사진에 담아냈습니다.

이 현상은 어떤 원리로 설명할 수 있을까요?

일반 상대성 이론에 따르면 중력은 물체 사이에 작용하는 힘이 아니라

시공간의 왜곡으로 나타나는 현상입니다.

시공간이 휘어지기 때문에 별빛 또한 그 경로가 휘어져 지구상에 있는 우리 눈까지 도달하게 되는 것이지요.

상대성 이론은 고전 역학의 한계를 극복하고 기존 물리학의 개념을 완전히 뒤집었다는 평가를 받습니다.

아인슈타인이 뉴턴의 주장을 아무런 고민 없이 그대로 받아들였다면 과연 새로운 이론이 등장할 수 있었을까요?

물리학의 패러다임을 바꾼 20세기 과학 혁명은 아인슈타인의 생각열기가 있었기에 이루어질 수 있었습니다.

(2) 진화론에서 발달한 진화 심리학

뉴턴의 어깨 위에 올라탄 상대성 이론과

다윈의 어깨 위에 올라탄 진화 심리학.

상대성 이론이 뉴턴의 이론을 바탕으로 우주의 작동 방식을 밝혀냈다면,

진화 심리학은 다윈의 이론을 바탕으로

인간의 미묘한 행동 심리를 밝혀냅니다.

자연 선택과 성 선택의 원리를 통해

인간의 마음과 행동, 짝짓기 전략 등이 어떻게 진화해 왔는지를 연구하는 학문이 진화 심리학이지요.

수컷은 암컷의 선택을 받기 위해 경쟁합니다.

짝짓기에 한 번이라도 성공한 수컷의 비율은 5 퍼센트가 채 되지 않을 정도로 매우 낮다고 합니다.

95퍼센트의 수컷이 암컷과 교미하지 못한 채 삶을 마감하는 것이지요.

유일하게 인간만이 예외입니다.

일부일처제를 비롯한 사회적 제도를 도입해서 안정적으로 짝을 이루고 자식을 양육합니다.

대체로 남성은 젊고 건강한 여성에게 끌리고, 여성은 자원을 제공할 능력이 많은 남성에게 끌리는 경향이 있습니다.

각각 아이를 잘 낳을 수 있는 여성,

나와 아이의 생존에 도움을 줄 수 있는 남성을 찾는 것이지요.

생존과 번식에 유리한 방향으로 인간의 본능이 반응한 결과입니다.

남녀가 만나 부모가 되면 각자의 유전자를 반반 물려받은 자식에게 몰입할 수밖에 없습니다.

생물의 최종 목표는 내 유전자를 후손에 남기는 것이니까요.

일반적으로는 모성애가 부성애보다 강한 것처럼 보입니다.

여성이 임신과 출산, 수유 등을 거치면서

자녀를 직접적으로 돌보는 데 들이는 시간이 더 많기 때문입니다.

만약 남성이 자녀를 양육하는 데 여성보다 더 많은 시간을 투자한다면 그 반대가 될 수도 있겠지요.

그러나 진화 심리학은 생물학적 ․ 유전적 요인을 강조하면서 문화적 ․ 사회적 영향을 과소평가한다는 비판을 받기도 합니다.

또한 성차별적 고정관념을 강화하는 데 악용되기도 하지요.

그럼에도 진화 심리학은 우리의 본성을

더욱 근본적으로 이해할 수 있는 깊은 통찰을 제공해 줍니다.

과학의 어깨 위에 올라탄 또 다른 과학으로

인류는 새로운 진리에 한 걸음 더 가까이 다가가게 되었습니다.

(3) 추상화 이해하기

이번에는 추상화를 통해 세상을 바꾼

뉴턴과 다윈의 생각열기를 한번 살펴볼까요?

한 권의 책이 공중에 떠 있습니다.

사다리는 책을 관통하여 미래로 나아갑니다.

여러 과학자의 연구 결과들이 모여

새로운 이론이 탄생하였음을 암시합니다.

그 아래로는 물결이 퍼집니다.

뉴턴과 다윈의 등장이 세상에 미친 파장이 느껴지지 않나요?

붉은색 진리의 빛이 책에서 뿜어져 나옵니다.그들은 사유하고 질문하는

과정을 거듭하며, 진리의 길을 찾아냈습니다.

그러나 진리는 단번에 나온 것이 아닙니다.

받아들인 지식을 다양한 관점에서 재해석하여 새로운 가치를 창출하는 Parallax Thinking이 있었기에

가능한 일이었지요.

진리는 또다시 새로운 진리를 향해 뻗어 나갈 것입니다.

뉴턴과 다윈의 생각열기는 위대한

질문에서 시작되었습니다. 책에서 빠진 퍼즐 한 조각은 그들이 품었던 의문을 형상화한 것입니다.

그들은 의문을 풀기 위해 끊임없이 질문을 던졌고,그 질문으로부터 시작된 뉴턴과 다윈의 탐구 정신은 『프린키피아』와 『종의 기원』이라는 위대한 책을 탄생시켰습니다.

진리의 바다 위로 열쇠가 꽂힌 퍼즐 한 조각이 떠오르자, 책은 더욱 강력한 빛을 뿜어냅니다.

우주의 비밀과 생명체의 비밀이 풀린 것이지요.

진리의 빛은 수많은 파장을 일으키며 온 우주로 뻗어 나갑니다.

왼쪽 하늘 위에 떠 있는 생각열기 로고는

이들의 이론이 어디에서 시작되었는지를 명확히 보여 줍니다.

생각을 열면 진리에 한 발 더 다가설 수 있습니다.

진리를 향해 나아가는 노력이 모이면

우리가 사는 세상은 더욱 밝아질 것입니다.

Plato Won