과학으로 세상을 바라보다
생물이 세상을 살아가는 이유는 그저 생명이 주어졌기 때문이다. 생물에 속해 있는 사람도 생명이 주어졌으니 세상을 살아간다. 하지만 그냥 살아가는 것이 아니라 뭔가 제대로 살아내려고 노력한다. 사람이 사는 것을 단순히 생존이 아니라 ‘삶’ ‘인생’이라고 부르는 이유가 여기에 있다. 같은 맥락에서 사람은 자연(우주) 속에서 제대로 살아가기 위해 자연(우주)을 바라보는 나름의 방식을 만들어냈다. 이러한 나름의 방식을 과학이라 부른다.
저자는 “과학은 science다”라고 말한다. ‘과학’이나 ‘science’나 그 말이 그 말 같지만, 저자는 과학이 지닌 폭넓은 의미를 설명하고자 동어반복 같은 이 말을 인용한다. science는 ‘알다’라는 뜻의 라틴어 sc？o에서 비롯되었다. 쉽게 말해 science는 모르던 무언가를 알아가는 과정을 의미한다. 반면 ‘과학’이라는 말은 무언가를 알아감으로써 얻게 된 지식이나 결과물이라는 이미지가 강하다. 이 책은 크게 보면 ‘science’와 ‘과학’을 모두 아우르는 종합 교양 과학서다.
저자의 표현을 빌리면 책의 제1권 제1부에서는 science를 이야기한다. 과학의 연구 대상, 경험적 증거, 합리적 추론, 인과성, 과학적 사고 과정, 경험적 증거의 보편성, 변화하는 진실 등 과학적 방법론이라는 주제를 다룬다. 단어만 들어도 벌써 지루하고 경계심마저 생긴다. 하지만 과학커뮤니케이터 하리하라가 누구인가. 일상생활에서 직접 겪은 일화에 적용해 과학적으로 생각하는 방법을 알기 쉽게 설명해준다. 이야기를 듣다보면 과학(적 사고방식)이 일상과 매우 밀접하다는 사실에 놀라게 되고, 이미 내가 과학적으로 사고하며 살아가고 있었다는 사실을 발견하고는 또 한 번 놀라게 된다.

과학으로 세상을 살아가다
저자의 표현을 다시 빌리면, 제1권 제2부와 제2권 제3부에서는 앎(science)의 결과인 ‘과학’을 이야기한다. 먼저 제2부에서는 나날이 변화하는 자연환경과 생활환경을 살펴본다. 자연환경은 자연 그대로의 환경이고, 생활환경은 인공적으로 만들어진 환경이다. 현재 자연환경은 인간의 손때가 묻기 시작한 이래 최악의 상황을 맞고 있다. 미세 먼지를 비롯한 대기오염, 지구온난화로 야기되는 기후 문제, 플라스틱 쓰레기의 범람 등 환경오염이 전 지구적인 문제로 떠오르고 있다. 가슴에 손을 얹고 생각해보면 그동안 우리는 환경문제를 남 일이라 생각하며 나 몰라라 했다. 하지만 환경오염의 가해자인 우리가 직접적인 피해를 입는 상황이 자주 발생하면서 어쩌면 울며 겨자 먹기로 반성하고 있는지도 모른다. 저자는 이제 환경문제는 생존을 위한 선택이 아니라 필수가 되어가고 있다고 말한다.
한편 하루가 다르게 발전하는 과학기술로 생활환경도 빠르게 변화하고 있다. 불과 몇 년 전에 나온 과학기술 책도 이미 시대에 뒤떨어졌다는 소리를 들어 개정을 거듭해야 한다. 물론 과학기술의 발전이 인간의 삶을 풍요롭게 가꾸어준다면 충분히 환영할 일이다. 이런 의미에서 책에서는 우리가 주목해야 할 몇 가지 과학기술과 과학이슈, 예컨대 전기에너지, 인공 장기, AI 로봇, 우주 탐사, 제4차 산업혁명 등을 소개한다. ‘최첨단’ 기술만이 아니라 그 기술의 발생 기원부터 지금까지 역사를 죽 훑어보면서 앞으로 나아가야 할 방향까지 내다본다.

세상에서 과학을 바라보다
제3부는 『고등학교 통합과학 교과서』에서 다루는 물리/화학/생물/지구과학을 바탕으로 구성되어 있다. 교과서에나 나오는 이야기를 왜 또 꺼내느냐는 실망 섞인 의문이 들 수도 있지만, 사실 교과서만큼이나 우리에게 필요한 지식을 잘 정리해놓은 책도 드물다. 다만 네모난 교실 안에 있는 네모난 책 안에 빽빽이 들어찬 글씨 때문에 교과서가 사랑을 받지 못하고 평가절하 되고 있는지도 모른다. 그래서 우리는 교과서 속 이야기를 너무 잊어버리고 사는 것은 아닐까.
저자는 교과서를 다시 소환했다. 교과서 속 내용을 다루고 있지만 교과서적으로 서술하지는 않았다. 교과서에서 소개되는 주요 개념을 저자 특유의 친근함과 재치로 우리의 일상생활과 연결시킨다. 암기해야 할 과학 법칙이나 공식, 용어 따위는 나오지 않는다. 오히려 과학 교과서 뒤에 숨겨져 있던 뒷이야기들이 더 많다. 영화, SF소설, 드라마, 역사, 시사 등 다양한 분야를 넘나들며 다채로운 과학 이야기를 펼쳐 보인다. 또 중간중간 우리가 깊이 생각해볼 만한 묵직한 질문들도 던진다. 제4차 산업혁명 시대에 융합 지식을 습득하고 통합적 사고력을 키워야 하는 학생들에게는 더없이 훌륭한 과학 참고서가 되어줄 것이다.


책 속으로

우리는 현대가 과학의 시대임을 인정하고 과학의 발전이 삶의 모습을 하루가 다르게 바꿔놓는 세상에 살아가면서도, 여전히 과학을 공부하는 건 그토록 피하고 싶은 걸까요? 혹시 많은 사람이 생각하는 ‘과학’의 모습이 실상은 오해와 선입견의 얼룩으로 뒤덮인 ‘그림자 과학’이기 때문이 아닐까요? 우리는 과학 공부를 하면서 과학의 본질을 본 게 아니라 두루뭉술한 윤곽과 그림자로 지레짐작한 게 아닐까요? 그래서 우리 주변에 아주 가까이 녹아들어 있는 과학이라는 공기를 잡히지 않는 하늘 높은 곳에서 피어오르는 구름이라 믿었던 건 아니었을까요?
이 책에서는 이런 의문을 바탕으로 제가 평소에 생각하던 것들을 엮어보았습니다. 과학은 하늘 위의 구름이 아니라 우리가 숨 쉬는 공기라는 것, 교과서 속 박제된 죽은 지식이 아니라 우리 곁에 살아서 펄떡이는 삶의 지혜라는 것, 과학은 결과가 아니라 과정이라는 것, 과학적으로 사고하는 방식을 익히는 것이 곧 인간적으로 생각하는 방식입니다.
-제1권 p. 9

과학을 결과가 아닌 과정으로, 과학자의 전유물이 아닌 문제 해결에 유용한 하나의 사고방식으로 봅시다. 그럼 인생 곳곳에 쌓인 문제를 처리하는 데 최선은 아니더라도, 최악을 피하는 방법은 어렵지 않게 찾을 수 있을 겁니다. 원인을 분석하고 결과와 연관시키는 인과적 사고는 합리적이고 논리적인 사고가 바탕이 되어야 가능하니까요. 그럼 과학자가 아니거나 과학자가 될 생각이 없어도 과학을 배워야 하는 이유는 무엇일까요? 과학적 법칙과 이론 자체가 중요하다기보다는 이것이 만들어지는 과정에서 어떻게 합리적으로 사고하고 인과 관계를 밝혀내는지, 그 사고 체계를 벤치마킹해 삶에 적용하기 위해서인지도 모릅니다.
-제1권 p. 64

인류는 오랜 세월 진화의 과정을 거치며 큰 뇌를 가지게 되었고, 큰 뇌의 활동으로 지구상에서 유일하게 문명을 이룬 종족이 되었습니다. 그런데 문명의 근간을 이루는 산업과 기술의 발전으로 생긴 물질들이 우리의 눈을 흐리고, 숨통을 조이며, 심지어 뇌를 파괴하는 원인일지 모른다니 참으로 아이러니합니다. 에너지보존법칙과 질량보존법칙에 의해 세상 모든 물질과 에너지는 새롭게 생기거나 사라지지 않습니다, 그 위치와 관계만 바뀌며 유지될 뿐이죠. 마찬가지로 우리가 새로 결합해낸 것은 무엇이든 그냥 사라지지 않습니다. 새로 만들어내는 만큼 지구라는 크고 정교하게 조율된 시스템에 무언가를 빼낸 자리가 생길 테고, 그것이 우리에게 영향을 줄 것입니다. 수십억 년 동안 수없이 많은 조정을 거쳐 안정된 지금의 체계가 유지되길 원한다면, 우리 스스로가 정교한 시스템을 무너뜨리는 오류가 되지 않도록 조심해야 합니다. 이건 선택이 아니라 생존을 위한 필수 조건입니다
-제1권 pp. 86~87
제4차 산업혁명 시대의 교육 방향은 달라져야 한다고 생각합니다. 이미 세계경제포럼에서는 2020년대 사회에서 다음 열 가지 능력이 가장 가치 있을 것이라고 예측했습니다.
1. 분석적 사고와 혁신, 2. 능동적 학습과 학습 전략, 3. 창의성, 독창성, 추진력, 4. 기술 디자인과 프로그래밍, 5. 비판적 사고와 분석, 6. 복잡한 문제 해결 능력, 7. 리더십과 사회적 영향력, 8. 감정 지능, 9. 추론, 문제 해결과 추상화, 10. 시스템 분석과 평가
공교롭게도 이 열 가지는 모두 다각적이고 감성적인 접근이 필요한 복합적인 정신 능력입니다. 이제 우리에게 필요한 건 바로 이런 가치입니다.
-제1권 p. 203

  우리는 현대가 과학의 시대임을 인정하고 과학의 발전이 삶의 모습을 하루가 다르게 바꿔놓는 세상에 살아가면서도, 여전히 과학을 공부하는 건 그토록 피하고 싶은 걸까요? 혹시 많은 사람이 생각하는 ‘과학’의 모습이 실상은 오해와 선입견의 얼룩으로 뒤덮인 ‘그림자 과학’이기 때문이 아닐까요? 우리는 과학 공부를 하면서 과학의 본질을 본 게 아니라 두루뭉술한 윤곽과 그림자로 지레짐작한 게 아닐까요? 그래서 우리 주변에 아주 가까이 녹아들어 있는 과학이라는 공기를 잡히지 않는 하늘 높은 곳에서 피어오르는 구름이라 믿었던 건 아니었을까요?
이 책에서는 이런 의문을 바탕으로 제가 평소에 생각하던 것들을 엮어보았습니다. 과학은 하늘 위의 구름이 아니라 우리가 숨 쉬는 공기라는 것, 교과서 속 박제된 죽은 지식이 아니라 우리 곁에 살아서 펄떡이는 삶의 지혜라는 것, 과학은 결과가 아니라 과정이라는 것, 과학적으로 사고하는 방식을 익히는 것이 곧 인간적으로 생각하는 방식입니다.
-제1권 p. 9

과학을 결과가 아닌 과정으로, 과학자의 전유물이 아닌 문제 해결에 유용한 하나의 사고방식으로 봅시다. 그럼 인생 곳곳에 쌓인 문제를 처리하는 데 최선은 아니더라도, 최악을 피하는 방법은 어렵지 않게 찾을 수 있을 겁니다. 원인을 분석하고 결과와 연관시키는 인과적 사고는 합리적이고 논리적인 사고가 바탕이 되어야 가능하니까요. 그럼 과학자가 아니거나 과학자가 될 생각이 없어도 과학을 배워야 하는 이유는 무엇일까요? 과학적 법칙과 이론 자체가 중요하다기보다는 이것이 만들어지는 과정에서 어떻게 합리적으로 사고하고 인과 관계를 밝혀내는지, 그 사고 체계를 벤치마킹해 삶에 적용하기 위해서인지도 모릅니다.
-제1권 p. 64

인류는 오랜 세월 진화의 과정을 거치며 큰 뇌를 가지게 되었고, 큰 뇌의 활동으로 지구상에서 유일하게 문명을 이룬 종족이 되었습니다. 그런데 문명의 근간을 이루는 산업과 기술의 발전으로 생긴 물질들이 우리의 눈을 흐리고, 숨통을 조이며, 심지어 뇌를 파괴하는 원인일지 모른다니 참으로 아이러니합니다. 에너지보존법칙과 질량보존법칙에 의해 세상 모든 물질과 에너지는 새롭게 생기거나 사라지지 않습니다, 그 위치와 관계만 바뀌며 유지될 뿐이죠. 마찬가지로 우리가 새로 결합해낸 것은 무엇이든 그냥 사라지지 않습니다. 새로 만들어내는 만큼 지구라는 크고 정교하게 조율된 시스템에 무언가를 빼낸 자리가 생길 테고, 그것이 우리에게 영향을 줄 것입니다. 수십억 년 동안 수없이 많은 조정을 거쳐 안정된 지금의 체계가 유지되길 원한다면, 우리 스스로가 정교한 시스템을 무너뜨리는 오류가 되지 않도록 조심해야 합니다. 이건 선택이 아니라 생존을 위한 필수 조건입니다
-제1권 pp. 86~87

제4차 산업혁명 시대의 교육 방향은 달라져야 한다고 생각합니다. 이미 세계경제포럼에서는 2020년대 사회에서 다음 열 가지 능력이 가장 가치 있을 것이라고 예측했습니다.
1. 분석적 사고와 혁신, 2. 능동적 학습과 학습 전략, 3. 창의성, 독창성, 추진력, 4. 기술 디자인과 프로그래밍, 5. 비판적 사고와 분석, 6. 복잡한 문제 해결 능력, 7. 리더십과 사회적 영향력, 8. 감정 지능, 9. 추론, 문제 해결과 추상화, 10. 시스템 분석과 평가
공교롭게도 이 열 가지는 모두 다각적이고 감성적인 접근이 필요한 복합적인 정신 능력입니다. 이제 우리에게 필요한 건 바로 이런 가치입니다.
-제1권 p. 203

 

[제1권]

들어가는 말 | 본격적으로 과학의 강물에 뛰어들기 전에

제1부 과학으로 세상 보기
01 내가 본 그 남자는 누구였을까? - 자연의 실재성
02 레알? 증거를 대봐! - 경험적 증거
03 동물을 죽인 범인은 누구인가? - 합리적 추론
04 누워서 밥을 먹으면 소가 될까? - 인과성
05 나의 다이어트 비법이 너에게 통하지 않는 이유는? - 경험적 증거의 보편성
06 블록을 맞추는 가장 효과적인 방법 - 과학적 사고 과정
07 이랬다가 저랬다가 왔다갔다 - 변화하는 진실

제2부 과학으로 살아가기
01 안개 속에서 길을 잃지 않으려면 - 대기 오염과 미세 먼지
02 점점 더워지고 점점 추워지는 날씨 - 기후 변화
03 플라스틱의 시대, 우리는 무엇을 써야 할까?
04 손 안에 갇힌 번개 - 번개에서 배터리까지
05 스스로 진화시키는 인간, 인체를 둘러싼 다양한 시도를
06 갈라테이아에서 안드로이드까지 - 인조인간의 진화
07 별을 향한 끝없는 열망, 우리는 어디까지 나아갈 수 있을까?
08 제4차 산업혁명, 기계와 대결해 승리할 수 있을까?

참고문헌