말랑하고 쫀득한 과학 이야기 1

추천의 말
작가의 말

1. 과학적 사고의 출발
아르키메데스 너무너무 지저분한 수학자 * 아르키메데스가 발명한 전쟁 무기 * 내 원을 밟지 마시오!
아리스토텔레스 지식을 전파하는 아카데미와 소피스트 * 자기 생각을 당당히 말한 죄 * 아리스토텔레스가 아테네를 떠난 이유는? * 알렉산드로스 대왕의 참 스승 * 아리스토텔레스의 4원소 모형 * 태양을 구성하는 제5원소, 에테르 * 행성은 어떻게 움직일까? * 사과가 깃털보다 빨리 떨어진다?! * 코끼리가 다리를 구부릴 수 없다고?
클라우디오스 갈레노스 검투사를 돌보는 주치의 * 해부학의 아버지, 갈레노스 * 분열과 암흑의 시대 * 비잔틴 제국의 종말
알하젠 미치광이 폭군의 과학 고문은 너무 괴로워! * 우리 눈에 물체가 보이는 원리는? * 드디어 과학이 잠에서 깨어나다

2. 암흑의 시대에서 빛의 시대로
니콜라우스 코페르니쿠스 돈 걱정 없이 공부만 한 행운아 * 뭐니 뭐니 해도 천문학이 최고! * 지구가 태양의 주위를 돈다! * 생각할 시간조차 없이 바빠! * 프톨레마이오스 체계를 뒤엎다 * 코페르니쿠스 주장의 참과 오류 * 지동설을 뒷받침하는 ‘관성’ * 세상의 비난과 무관심에 잠시 묻히다
안드레아스 베살리우스 해부학에 몰두하다 * 시체를 훔쳐서라도… * 잘못된 해부학 교육 * 직접 해 봐야 안다! * 그릇된 선택, 허망한 죽음 * 베살리우스의 제자들

3. 과학을 하려면 의사가 돼라?
윌리엄 길버트 최초의 진정한 과학자 * 보이지 않는 힘, 정전기 * 지구는 거대한 자석이다 * 우주에서도 물리학 법칙이 적용된다고? * 여왕의 주치의가 되다
윌리엄 하비 혈액이 두 종류라고? * 혈액은 돌고 돈다 * 청교도 혁명의 소용돌이 속에서
르네 데카르트 병약한 부잣집 아이 * 벽에 붙은 파리 한 마리를 좌표로? * 데카르트의 직교 좌표계 * 심장은 펌프 기계다 * 너무 춥고 어두운 스웨덴의 겨울

4. 무한한 우주와 그 너머의 세계
티코 브라헤 개기 일식으로 운명이 바뀌다니! * 평생을 바칠 만큼 가치 있는 일 * 천문학자가 될 운명 * 티코의 별 * 우라니아보르그 천문대 * 허망한 죽음, 그러나 연구는 계속된다
요하네스 케플러 스물두 살의 수학 교사 * 우주는 기하학적인 질서를 갖는다 * 브라헤의 후계자가 되다 * 루돌프 천문표 * 드디어 케플러의 제1법칙 탄생! * 어머니가 마녀라고? * 점성술사로 생을 마감하다 * 과학 발전을 가로막은 장벽, 종교
갈릴레오 갈릴레이 수학에 빠지다 * 아리스토텔레스의 낙하 이론은 틀렸다! * 공학자에서 천문학자로 * 천체 관측용 망원경 * 코페르니쿠스 체계가 이단? * 마지막까지 연구를 멈추지 않다

5. 두 명의 위대한 로버트
로버트 보일 엄격한 부잣집의 막내아들 * 보이지 않은 대학 * 공기의 부피는 압력에 반비례, 보일의 법칙 * 연금술을 화학으로 * 세상 만물은 원자로 이루어져 있다 * 왕립 학회의 탄생
로버트 훅 손재주가 매우 뛰어난 아이 * 보일의 수석 조교가 되다 * 과학자들의 똑똑한 대리인 * 현미경의 마술 * 불타 버린 런던을 재건하다 * 새로운 천재의 등장 * 훅과 뉴턴의 논쟁 * 거인들의 어깨 위에 서서

6. 우주의 모든 운동을 설명하다
아이작 뉴턴 불운한 어린 시절 * 나를 건드리지 마! * 오로지 공부에만 집중하다 * 사과나무와 만유인력 * 연금술에 빠지다 * 중력은 내가 옛날에 이미 다 증명했어 * 과학 역사상 가장 위대한 책, 《프린키피아》 * 왕립 조폐국장 자리에 오르다 * 사라진 훅의 초상화
애드먼드 핼리 남반구의 티코로 거듭나다 * 그의 운명을 바꾼 핼리 혜성 * 신출내기 캡틴, 핼리 * 핼리가 스파이로 활동했다고? * 혜성의 귀환을 예측하다 * 우주의 엄청난 크기를 가늠하다

7. 지구를 둘러싼 수수께끼에 도전하다
존 레이 충성 서약은 위험해 * 식물학을 개척하다 * 대대적인 탐사 여행 * 내 연구는 모두 친구의 공
카를 폰 린네 식물의 체계를 세우다 * 사람은 ‘호모 사피엔스’ * 과학은 질서다! * 암컷(♀)과 수컷(♂)의 기호
조지프 뱅크스 식물학에 빠진 아이 * 미지의 남쪽 대륙을 찾아서 * 식물의 섬, 보터니만 * 뜻밖의 고난과 기회 * 위대한 영웅의 화려한 귀환 * 지구는 언제 생겨난 거지? * 화석을 둘러싼 논쟁
콩트 드 뷔퐁 지구가 혜성 때문에 만들어졌다고? * 지구의 나이가 7만 5천 년?
조제프 푸리에 지구가 식는 데 걸리는 시간 * 지구 나이를 계산한 ‘푸리에 해석’

<보이지 않는 힘, 정전기>
고대 그리스 사람들은 호박(琥珀, 식물에서 나오는 진이 땅속에서 굳어 만들어진 광물)을 천으로 비비면 종잇조각이나 밀짚 같은 물체를 끌어당긴다는 사실을 발견하고는, 그 이유가 호박이 따뜻하기 때문일 거라고 생각했다.
길버트는 그 생각이 맞는지 검증해 보기로 했다. 호박을 비비지 않고 그냥 따뜻하게 한 다음 다른 물체를 갖다 대 보니, 아무 일도 일어나지 않았다.
이 실험을 통해 길버트는 종이나 밀짚을 끌어당기는 것은 열이 아니라, 보이지 않는 다른 힘이라는 결론을 내렸다. 오늘날 우리는 그 힘을 ‘정전기’라고 부른다. 건조한 겨울철에 스웨터를 벗을 때 머리카락에서 따다닥 소리를 내며 솟아오르는 것이나 금속으로 된 문손잡이를 잡다가 따끔한 전기를 느끼는 것도 바로 이 정전기 때문이다.
길버트는 논리적인 검증을 통해, 아무런 근거 없이 사실이라고 믿어 온 속설들이 틀렸음을 증명하고자 했다.〔중략〕지금 보면 너무나 간단하고 명백한 실험이어서, 이런 연구가 뭐 그리 대단한가, 하는 생각이 들 수도 있다. 하지만 길버트 이전에는 간단한 가설이나 개념일지라도 실험을 통해 검증하고, 그 결과로 옳고 그름을 판단하는 것이 올바른 과학의 방법이라고 생각한 사람이 아무도 없었다.

<코페르니쿠스 체계가 이단?>
흔히 《천문 대화》로 알려진 《두 가지 우주 체계에 대한 대화》는 라틴어가 아니라 이탈리아어로 씌어졌다. 그 당시 페스트가 창궐한 데다 여러 단계의 검열을 거치는 등 출판되기까지 우여곡절이 많았다. 그러다가 갈릴레이가 예순여덟 살이 되던 1632년에야 비로소 출판이 되었다.
이 책에서는 코페르니쿠스 체계를 대변하는 살비아티와 프톨레마이오스 체계를 대변하는 심플리초라는 가상의 인물이 등장하여 논쟁을 벌였다. 그런데 책을 읽은 사람이라면 누구나 살비아티가 논쟁에서 승리했다는 사실을 알아차릴 수밖에 없었다. 게다가 ‘단순하다’는 뜻이 담긴 ‘심플리초’라는 이름은, 지구가 우주의 중심이라는 프톨레마이오스 체계를 믿는 사람은 모두(심지어 교황까지도) 단순하고 무지한 사람이라는 인상을 심어 주었다.
교황이 몹시 화를 낸 것은 어쩌면 당연한 일이었다. 로마의 종교 재판소는 갈릴레이를 이단 혐의로 즉각 소환했다. 죄목 에는 코페르니쿠스 체계를 지지하여 교회에서 이단자로 찍힌 윌리엄 길버트를 칭송한 것과 라틴어가 아닌 이탈리아어로 책을 써서 누구나 읽을 수 있게 한 것도 포함되었다.
갈릴레이는 유죄 판결을 받았다. 그는 고문 위협을 받았으며, 지금까지 주장한 내용이 모두 틀렸다고 자백하라는 강요를 당했다. 다행히 사형 선고는 내리지 않았지만, 대신에 평생 피렌체 근처의 자택에서 벗어날 수 없는 연금형을 받았다.