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“왜 유럽에서 과학이 탄생했는가”

『과학의 탄생』, 『16세기 문화혁명』을 잇는
서구 근대과학이 탄생한 과정을 풍요롭게 그려낸 역작

거장 야마모토 요시타카의
근대과학 탄생사 완결편

왜 유럽에서 과학이 탄생했는가
서구 근대과학 탄생사 시리즈의 완결편
16세기는 소위 ‘14~15세기의 르네상스’와 ‘17세기의 과학혁명’에 끼인 골짜기처럼 여겨지던 시대라고 할 수 있다. 이 시기에 ‘문화혁명’이라고 불러야 할 지식 세계의 지각변동이 일어났다는 점은 매우 주목할 만한 점이다. 대학의 아카데미즘과 거리가 멀고 문자문화의 세계에서 소외되었던 직인(職人)과 기술자, 예술가나 외과의, 상인이나 뱃사람들이 생산·유통이나 각종 직업 활동을 하는 과정에서 습득하고 축적한 경험 지식이 자연과 세계를 이해하는 데 유효하다는 것을 깨달았기 때문이다. 이는 당시까지 대학에서 가르치던 중세 스콜라학에 대치하는 것이었으며, 고대 문예의 부활을 통해 인간성의 회복을 추구했던 후기 르네상스의 인문주의 운동마저도 뛰어넘는 새로운 지식의 가능성을 시사했다.
신간 『과학혁명과 세계관의 전환』(원제: 世界の見方の?換, 2014)은 『과학의 탄생』, 『16세기 문화혁명』의 저자이자, 일본 차세대 노벨상 수상자로 불리는 거장 야마모토 요시타카(山本義隆)가 쓴 서구 근대과학 탄생사 3부작 중 완결편인 마지막 제3부이다. 참고로, 『과학의 탄생』(원제: 磁力と重力の?見, 2003)은 국내에 2005년에 번역·출간되었고, 『16세기 문화혁명』(원제: 一六世紀文化革命,2007)은 2010년에 번역·출간되었다.
책은 15세기 중기부터 17세기까지, 북방의 인문주의 운동과 종교개혁을 배경으로 하여 중부 유럽을 무대로 한 세기 반에 걸쳐 전개된 천문학과 지리학, 즉 ‘세계 인식의 부활과 전환’에 대한 이야기를 다룬다. 저자의 전작인 『16세기 문화혁명』을 보완하는 의미로, 16세기 문화혁명과 나란히 진행됐던 천문학 개혁의 전말을 추적하는 것을 주된 내용으로 삼는다. 왜 그리고 어떻게 서구 근대에서 과학이 탄생했는가에 대한 문제의식에서 출발한 탐색은, 야마모토 요시타카의 역작들인 『과학의 탄생』, 『16세기 문화혁명』과 함께 3부작을 이루는 이 책으로 완결된다. 『과학혁명과 세계관의 전환』은 전작들과 달리 국내에는 세 권으로 분권되어 출간될 예정이며, 2019년에 제1권이 번역·출간되었다.

『과학의 탄생』, 『16세기 문화혁명』의 저자
거장 야마모토 요시타카는 누구인가
저자는 총 3부작의 긴 여정을 통해 서구에서 과학이 탄생한 과정을 풍요롭게 그려냈다. 저자가 이처럼 오랜 기간 동안 근대과학사 3부작을 저술할 수 있었던 배경은 그의 독특한 이력을 통해 살펴볼 수 있다. 1941년 오사카에서 태어난 야마모토 요시타카는 과학사가, 자연철학자, 교육자이자 전 도쿄대 전공투(全共鬪) 의장이었다. 안보투쟁이 한창이던 1960년에 도쿄대학교에 진학하여, 베트남반전회의에 참여한 것을 계기로 도쿄대 전공투 의장을 맡아 도쿄대 투쟁을 이끌었던 것으로 아주 유명하다. 1969년 야스다 강당 공방전에 앞서 경찰의 지명수배를 받아 지하에 잠복했으나, 같은 해 9월 히비야공원에서 열린 전국 전공투연합결성대회에서 체포되었다.
1960년대의 급격한 경제 발전과 함께 정치·사회적으로 요동치는 상황을 직접 체험한 저자는 ‘일본 사회가 사실 근대화를 경험하지 않은 것이 아닐까’라는 의문을 품었고, 과학도 출신인 만큼 이와 관련해 ‘왜 유럽에서 과학이 탄생했는가’라는 질문의 답을 추구하게 되었다고 한다. 이런 문제의식은 재야 학자로서 그가 걸어온 연구의 발자취로 이어져, 1970년대에는 주로 물리학과 철학에 관련된 번역서, 1980년대부터 2010년 초반까지는 과학사 연구서, 그리고 2010년대에는 근현대 일본 과학기술사회를 비판한 평론서를 세상에 내놓게 된다.
과학사가인 저자의 가장 큰 특징은, 역사에서 중요한 함의를 읽어내는 통찰력뿐만 아니라 각 시대에 등장한 이론 체계를 수리적으로 해석할 수 있는 수학적·물리학적 지식을 겸비한다는 데 있다. 이 책 『과학혁명과 세계관의 전환』에서는 주제에 따라 두 요소의 절묘한 균형점을 찾아내면서 이러한 장점이 특히 잘 드러난다. 15세기까지 사변적인 학문의 세계와 경험적인 기술의 세계는 서로 분리되어 존재하고 있었으며, 그 경험적인 기술의 세계는 육체적이고 천한 것으로 여겨졌다. 그러나 그 이후 학자 집단과 직인이 서로 접근하면서 일어난 ‘16세기 문화혁명’을 통해 학문과 기술의 융화가 일어났으며, 이것이 17세기 과학혁명으로 이어졌다는 것이 저자의 주장이다.
과학과 사회를 바라보는 기존의 여러 편견에서 벗어나, 학문적으로도 사회적으로도 뜻깊은 경험을 저자는 독자들에게 전달하고 있다. 생업을 병행하면서도 지킨 극한의 학문적 성실성, 과학과 사회에 관한 깊은 성찰과 시민의식은, 읽는 이로 하여금 저자의 저술에 경의를 표하게 만든다.


천문학의 부흥(復興)과 천지학의 제창(提唱)
관측과 계산에 기반을 둔 천문학을 이룩해낸 위대한 인물들
레기오몬타누스로부터 케플러까지 한 세기 반 동안 유럽은 물리학적 천문학, 더 넓은 의미에서는 수학적 자연과학을 처음으로 만들어냈다. 이 과정은 세계를 보는 관점이 지구 중심의 우주상으로부터 태양 중심의 천문학으로 변혁했음을 의미했으며, 중세 대학에서는 그다지 관심받지 못했던 직인적·상인적 작업, 즉 수작업에 의한 관측 기기의 제작, 수년간에 걸친 천체관측, 그리고 매우 큰 자릿수를 다루는 방대한 계산 등을 기반으로 하여 관측함으로써 옳고 그름을 판정하는 완전히 새로운 양식의 자연연구를 탄생시켰다. 또한 관측과 계산에 기반을 둔 천문학을 정의와 논증에 기반을 둔 자연학의 상위에 둠으로써 과거의 학문 서열을 전복시켰다. 그때까지의 정성적인 자연학을 수학적인 물리학으로 바꿔 물리학적 천문학, 즉 천체역학이라는 관념을 만들어내는 과정이기도 했다. 인식의 내용, 진리성의 기준, 연구의 방법, 그리고 학문의 목적 모두를 쇄신하는 과정이었던 것이다. 단적으로 말하면 ‘세계관과 학문 양식의 전환’이었다. 이렇게 유럽은 17세기의 신과학을 준비하게 된다.
『과학혁명과 세계관의 전환』 제1권에서는 고대의 우주론과 천문학에 대해 설명하면서 그 내용이 서구 중세에서 어떻게 받아들여졌는지 간단하게 다루고 있다. 15세기 서유럽에서 부활한 천문학이 고대 천문학의 어떤 점을 계승하고 어떤 점을 변혁했는지를 밝힌다. 제1권에서는 ‘천문학’과 아울러, 부제에서 언급하는 ‘천지학(天地學)’에 대한 내용도 서술된다. 지리학은 원래 Geographia를 말하지만, 당시 유럽에서는 ‘지지학적 기술인 지리학’인 게오그라피아(Geographia)와의 차이를 강조하기 위해 ‘코스모그라피아(Cosmographia)’라는 용어를 사용하기도 했다. 단순히 지구(게오)를 기술(記述)한 것이 아니라 우주(코스모)의 일부로서의 지구와 세계에 대한 학문의 의미로 Cosmographia를 사용했는데, 이 책에서는 그것을 ‘천지학’이라고 번역하고 있다. 또한 책에서는 근대과학사 속 다양한 인물들이 등장한다. 그중 대표적인 인물 몇 명을 추려보면 다음과 같다.

프톨레마이오스: 클라우디오스 프톨레마이오스(AD 83년경~168년경). 고대 그리스의 수학자, 천문학자, 지리학자, 점성학자이다. 고대 그리스의 천문학은 로마제국의 지배 아래 있었던 알렉산드리아의 연구자 프톨레마이오스에 의해 집대성되었다. 프톨레마이오스는 2세기의 저서 『알마게스트(Almagest)』에서 이심원(離心圓)·주전원(周轉圓) 모델이라는 수학적으로 정교하며 예측력이 뛰어난 천문학 체계를 만들어냈다. 수백 년에 걸쳐 수학적 천문학에서 기술(記述)과 계산의 기본 형식을 제공했다. 지구중심설(천동설)의 마지막 체계를 완성했다.

포이어바흐: 게오르크 포이어바흐(1423~1461). 천문학자이자 수학자. 오스트리아에서 태어나 빈대학에서 강의했다. 수학과 천문학에 관심이 많아 『알마게스트』를 계승하여 15세기에 『행성의 신이론』이라는 훌륭한 천문학 입문서를 저술했다.

레기오몬타누스: 요하네스 레기오몬타누스(1436~1476). 포이어바흐의 제자이며, 수학자이자 천문학자. 본명은 요하네스 뮐러이다. 『알마게스트 적요』를 완성하고 『삼각형총설』을 저술했다. 관측천문학을 추구한 천문학자로, 프톨레마이오스의 이론을 비판하기도 했다.

발트제뮐러: 마르틴 발트제뮐러(1470~1520). 독일의 지도 제작자. 1507년에 세계지도를 제작하고 『천지학서설』을 집필했다. 이 지도에서 ‘아메리카’라는 이름을 처음 사용했다. 지상의 측량에 기반을 둔 지도 제작의 선구자 중 한 사람으로 인정받는다. 직접 측정기기를 제작하고 현장에 나가 측량을 수행한 수리기능자이기도 하

야마모토 요시타카는 누구인가
들어가며

제1장 고대의 세계상이 도달한 지평 ―아리스토텔레스와 프톨레마이오스
1. 아리스토텔레스의 우주상
2. 플라톤의 영향
3. 프톨레마이오스가 생각한 천문학
4. 프톨레마이오스의 태양과 달 이론
5. 프톨레마이오스의 행성 이론
6. 유도원·주전원 모델의 배경
7. 이심원·등화점 모델의 정밀도
8. 우주의 크기와 『행성에 관한 가설』
9. 천문학과 자연학의 분열과 상극
10. 프톨레마이오스의 『지리학』

제2장 지리학, 천문학, 점성술 ―포이어바흐를 둘러싸고
1. 인문주의와 프톨레마이오스의 부활
2. 독일의 인문주의 운동
3. 15세기의 빈대학
4. 포이어바흐와 『행성의 신이론』
5. 포이어바흐의 천문학
6. 실학으로서의 중세 천문학
7. 서구 점성술의 기원을 둘러싸고
8. 기독교와 점성술
9. 지리학과 점성술
10. 궁정수학관의 탄생

제3장 수학적 과학과 관측천문학의 부흥 ―레기오몬타누스와 발터
1. 수학적 과학의 부활
2. 레기오몬타누스와 삼각법
3. 레기오몬타누스의 프톨레마이오스 비판
4. 레기오몬타누스와 동심구 이론
5. 과학의 진보라는 개념의 출현
6. 레기오몬타누스의 천체관측
7. 자연과학서의 출판 계획
8. 에페메리데스와 캘린더
9. 제자 발터와 관측천문학

제4장 프톨레마이오스 지리학의 갱신 ―천지학과 수리기능자들
1. 프톨레마이오스의 『지리학』을 둘러싸고
2. 베하임과 베르너
3. 뒤러와 그 주변인들
4. 휴대용 해시계의 제작을 둘러싸고
5. 요하네스 쇠너
6. 천지학과 발트제뮐러
7. 프톨레마이오스 『지리학』의 대상화
8. 제바스티안 뮌스터
9. 필드 작업과 협동 연구
10. 페트루스 아피아누스
11. 『황제의 천문학』

부록 A. 프톨레마이오스 천문학에 관한 보충 설명
주

이처럼 긴 여정을 통해 서구에서 과학이 탄생한 과정을 풍요롭게 그려냈다. 15세기까지 사변적인 학문의 세계와 경험적인 기술의 세계는 서로 분리되어 존재하고 있었으며, 전자는 정신적인 것으로서 높게 평가받고 후자는 육체적이고 천한 것으로 여겨졌다. 그러나 그 이후 학자 집단과 직인이 서로 접근하면서 일어난 16세기 문화혁명을 통해 학문과 기술의 융화가 일어났으며, 이것이 17세기 과학혁명으로 이어졌다는 것이 저자의 주장이다.
_8쪽, 야마모토 요시타카는 누구인가

코페르니쿠스의 지동설 제창이 의미하는 바는 단지 지구 중심의 세계상에서 태양 중심의 세계상으로 전환되었다는 것뿐만은 아니다. 만약 그것이 전부라면 관측과 기술을 위한 좌표계를 변환했을 뿐으로, 상대적인 것에 지나지 않는다. 여기에서 결정적인 점은 지구를 행성 대열에 포함시켰다는 것이다. 요컨대 지동설은 그때까지 아리스토텔레스 자연학과 우주론 전체의 기본적인 틀, 즉 지상세계와 천상세계가 다른 종류의 물질로 이루어졌으며 서로 다른 법칙의 지배를 받는다는 전제에 근본적으로 저촉되었다. 따라서 천문학이 지동설을 올바른 태양계상으로 주장한 것은 하위에 있던 수학적 천문학이 상위에 있던 철학적 자연학의 원리를 부정하는 일이었으며, 학문의 서열을 전도해버린 사건이었다. 동시에 무겁고 비활성적이라고 여겨졌던 지구를 운동하게 하는 자연학적 원인이 무엇인가라는, 전적으로 새로운 문제를 제기하는 것이기도 했다.
_30쪽, 들어가며

서양의 근대에서 세계관의 전환과 새로운 학문의 태동은 고대 프톨레마이오스의 지리학과 천문학을 발견해 복원하려는 시도에서 시작했다. 이와 동시에 특히 포이어바흐가 『행성의 신이론』에서 표명한 천문학의 부활은 과거에는 분열되어 있었던 철학적인 우주론과 수학적인 천문학 사이에 다리를 놓는 과제를 제기하게 되었다. 당초부터 문제는 아리스토텔레스 이후의 철학적·자연학적 우주론과 수학적·기술적 천문학을 어떻게 하면 통합할 수 있는가였다.
또한 천문학은 중세의 다른 학문과는 다른 특이한 성격을 지니고 있었다. 원래 역산법 및 점성술을 위한 실학이었기 때문에 장치를 사용한 정량적인 관측을 중시했으며, 그를 통해 이론적인 예측의 옳고 그름을 검증했던 것이다. 이는 한편으로 자연의 관찰과 측정에 기반을 둔다는 점에서, 다른 한편으로 극히 수학적이라는 점에서 시종 고대의 철학자와 교부의 텍스트 해석에 주력했던 중세 대학의 교육과 크게 달랐다. 어떤 의미에서는 가설검증형 구조를 지니고 있었기 때문에 원리로부터의 논증을 가장 우선시하는 중세 대학의 스콜라학적 방법과는 이질적이었다. 또한 실제로 측정 장치를 제작하여 조작한다는 점에서 직인들의 수작업을 멸시하는 중세 지식인의 인식을 초월한 것이었다.
_236쪽, 제2장 지리학, 천문학, 점성술

포이어바흐, 레기오몬타누스, 발터, 이 3대의 사제는, 고대 문헌을 정확하게 복원하는 인문주의의 방법, 수학을 중시하는 상인의 에토스, 그리고 장치를 이용해 정밀하고 계속적으로 관측하는 직인의 기량, 이 세 가지 요소를 통합함으로써 자연 연구의 새로운 양식을 제시했다. 이는 스콜라학에 대한 비판으로서 시작한 인문주의가 근대과학으로 변모하는 지점이었다.
_326-327쪽, 제3장 수학적 과학과 관측천문학의 부흥