과학이 세상을 바꾼 순간-인류의 삶을 바꾼 22가지 과학 혁명의 발견들-

아인슈타인, 하이젠베르크, 보어, 허블…

과학의 거인들은 어떻게

세상을 뒤바꾼 이론을 창조했는가?

★★ 전미 출판협회 과학 부문 수상 ★★

★★ 코넬 대학 시그마시 과학과 사회 수상 ★★

특수상대성이론, 불확정성 원리, DNA 구조…

인류 최고 지성들의 위대한 성취를 원전으로 만나다!

이 책은 가히 20세기 과학의 거의 모든 것이라 할 수 있다. 양자역학이나 쿼크 같은 물리학 발견은 물론 호르몬, 신경정달물질, 유전자를 포함한 생물학, 우주배경복사나 빅뱅우주론을 비롯한 천문학, 또 화학결합까지 혁명적인 사고의 전환을 가져온 과학사의 발견들을 모두 집대성했기 때문이다. 인류는 이제 별까지의 거리를 잴 수 있게 되었고, 시간은 절대적이지 않다는 사실도 밝혀냈다. 세상에서 가장 작은 입자였던 원자핵을 쪼갰으며, DNA를 조합하여 새로운 생명체를 만들 수도 있게 되었다. 그리고 이 모든 것이 20세기에 일어났다. 이 책은 과학사, 나아가 인류사를 통째로 뒤흔든 혁명적인 발견이 유난히 폭발적으로 쏟아졌던 20세기를 샅샅이 톺아본다. 이 위대한 20세기의 업적들은 지금 우리가 누리고 있는 모든 과학기술의 토대이며, 21세기를 사는 우리가 꼭 알아야 할 지식이기도 하다. 저자는 단순히 과학적인 발견을 소개하는 것을 넘어 과학 연구의 결과가 사회에 미치는 광범위한 영향까지 고려하여 이 괄목할 발견들을 다룬다. 과학은 지금도 어마어마한 속도로 발전하고 있으며, 그 끝이 어디일는지 아무도 알지 못한다. 과학기술 발전에 어떻게 대처할 것인가에 대한 고민은 현시대를 사는 우리 모두의 의무다.

현대 과학 최고의 발견과 그 주인공의 이야기로 읽는

전율과 환희의 20세기 과학사

저명한 물리학자이자 타고난 이야기꾼인 앨런 라이트먼은 이 책에서 천재 과학자들의 위대한 발견에서 한 걸음 더 나아가 오랫동안 자신의 과제를 고민하고 연구한 과학자들의 이야기를 조명한다. 네 살까지 말을 못해서 부모의 걱정을 샀던 아인슈타인의 일화나, 주말에 바느질을 하면 하늘이 무너진다는 할머니의 말에 도전한 독일 핵물리학자 리제 마이트너의 어린 시절, 또 수많은 과학자들이 겪어야 했던 실패와 고민, 그들의 꿈과 야망을 생생한 스토리텔링으로 전한다.

이 책의 가장 특별한 점은 과학자들의 삶을 조명하는 것과 함께 그들이 이룬 위대한 발견의 최초 보고서인 논문을 실었다는 점이다. 논문은 과학자를 가장 잘 설명해 주는 기록이다. 그들이 고심 끝에 선택한 단어와 비유, 심오한 논리가 고스란히 담겨 있기 때문이다. 이 책에는 과학사를 뒤흔든 원전 논문 25편이 번역되어 있다. 과학자가 되고자 하는 사람은 보다 쉽게 위대한 과학자들의 원 논문을 접할 수 있을 것이고, 과학에 관심 있는 독자들 또한 논문 그 자체에서 철학적인 아름다움을 발견할 수 있을 것이다.

우리가 누리는 모든 것의 토대를 만든 혁명적 발견,

그 경이로운 순간을 직접 들여다보다

플랑크의 양자 이론은 현대 물리학의 기초를 마련했고, 반도체, 레이저 등 기술 발전의 토대를 제공했다. 호르몬과 DNA의 발견은 유전자의 본질을 이해하고, 다양한 의약품을 개발할 수 있게 했으며, 양자역학과 상대성이론은 오랫동안 지배적이었던 결정론적 세계관을 바꾸었다. 이러한 발견은 현대 과학기술의 근간이 되었으며, 우리가 세계를 해석하는 방식을 완전히 바꿔 놓았다. 이 책을 통해 위대한 과학자이기 이전에 한 명의 인간인 그들의 삶을 들여다본 후에는 언뜻 딱딱하기만 해 보이는 논문에서도 각자의 개성을 발견할 수 있을 것이다.

또한 소수 과학자의 이야기만 읽다 보면 과학의 발전 자체가 몇몇 천재들에 의해 이루어지는 것처럼 보이기도 한다. 그러나 실상 과학은 수많은 사람이 낸 결과물의 집합이다. 그들 중 일부는 큰 공헌을 했음에도 주목받지 못하기도 한다. 특히 20세기는 여성 과학자들에게 가혹한 시기였다. 많은 사람이 핵분열의 발견자로 오토 한을 기억하지만, 독일의 핵물리학자인 리제 마이트너의 직관이 없었다면 한은 핵분열을 발견하지 못했을 것이다. 또 로잘린드 프랭클린이 없었다면 왓슨과 크릭은 DNA 이중나선 구조를 발견하지 못했을 것이다. 그는 방대한 자료를 수집하여 뛰어난 여성 과학자들이 겪어야 했던 불평등과 고난을 재구성하며, 주요 과학사의 빈 부분을 메운다.

이 책은 우리가 현재 누리는 모든 과학기술의 제반을 이론적으로 설명하고, 그 발견을 이룬 천재들이 창의력과 직관을 어떻게 이끌어냈는지 그 사고의 과정을 탐색하며, 21세기를 살아가는 우리에게 수많은 시사점을 던져준다. 이 책 한 권으로 인류가 열정적으로 탐구해 온 과학의 발자취를 되짚어 보시라. 세상을 이해하는 당신의 관점에 빅뱅이 일어날 것이다. 

앨런 라이트먼

물리학자이자 인문학자, 작가. 1948년 미국 테네시주 멤피스에서 태어났으며, 어릴 때부터 과학과 문학에 재능을 보였다. 프린스턴대학교에서 물리학을 공부하고, 캘리포니아 공과대학교에서 이론물리학 박사 학위를 받았다. 이와 함께 여러 잡지에 에세이와 시, 단편소설을 발표했다. 하버드대학교와 메사추세츠공과대학교(MIT)에서 교수로 재직했으며, 현재 MIT에서 인문학 교수로 활동하고 있다. 그는 과학과 인문학 분야에서 동시에 교수직을 맡은 MIT 최초의 인물로, 과학과 인문학의 교차점, 특히 과학, 철학, 종교, 영성 간의 다중 언어를 탐구하는 것을 즐긴다. 세계적인 베스트셀러인 『아인슈타인의 꿈』과 전미도서상National Book Award 최종 후보작에 올랐던 『진단』을 비롯해서 7권의 소설을 집필했으며, 회고록과 수필집, 과학 서적을 집필했다. 그의 작품은 「더 아틀란틱 」, 「 그란타 」 , 「 하퍼스 매거진 」 , 「 뉴요커 」 , 「 뉴욕 리뷰 오브 북스 」 , 「 살롱 」 , 「 네이처 」 등에 게재되었다.

이 책에서 그는 지금껏 한 번도 속 시원하게 해결된 적 없는 까다로운 질문, “물질적인 뇌가 어떻게 자아, 영혼 같은 비물질적이고 초월적인 경험을 가능케 하는가”에 대해 응답한다. 아리스토텔레스부터 데카르트, 아인슈타인에 이르기까지 인간의 의식과 경험에 관한 인류 최고 지성의 사유와, 과학의 최전선에서 최신 이론을 만들어내는 동시대 과학자들과의 대화를 바탕으로 과학적 세계관과 인간의 초월적 경험 사이에 이 둘이 양립할 수 있는 새로운 자리를 개척한다. 우리가 어디에나 있는 삶의 경이로움을 즐길 수 있도록 직접적인 영감을 주는 이 책을 통해 “과학자와 예술가, 신을 믿는 자와 믿지 않는 자 모두 두려움도 불안도 없이, 우리가 살고 있는 이 이상하고 아름다운 우주에 대한 경외심과 경이로움으로 기지와 미지 사이의 벼랑 위에 설 수 있을 것”이다.

추천사

머리말

수에 대한 주석

1장 양자_이천 년 만에 처음으로 쪼개진 원자가 내놓은 비밀: 막스 플랑크 (1900)

2장 호르몬_ 나도 모르게 내 몸을 조절하는 숨겨진 리모컨: 윌리엄 베일리스와 어니스트 스탈링 (1902)

3장 빛의 입자성_ 스물여섯의 가난한 사무원이 내놓은 위대한 논문: 알버트 아인슈타인 (1905)

4장 특수상대성이론_ 토끼 굴에 빠진 이상한 나라의 과학자: 알버트 아인슈타인 (1905)

5장 원자핵_ 푸딩 속에 숨겨진 건포도: 어니스트 러더퍼드 (1911)

6장 우주의 크기_2차원의 하늘을 3차원으로 보여준 세페이드 변광성: 헨리에타 리비트 (1912)

7장 고체의 원자 배열_ 테팔 프라이팬의 코팅 기술은 여기에서 비롯되었다: 폰 라우에 (1912)

8장 양자 원자론_ 사라졌다 나타나는 전자? 양자론과 원자론의 통합: 닐스 보어 (1913)

9장 신경전달물질_당신의 감정을 다스리는 진짜 물질은 과연 무엇일까?: 오토 뢰비 (1921)

10장 불확정성 원리_ 과거로부터 미래를 유추할 수 ‘없는’ 양자의 세계: 베르너 하이젠베르크 (1927)

11장 화학결합_ 곤충 마니아에서 광물 마니아로 변신한 꼬마 폴링의 위대한 발견: 라이너스 폴링 (1928)

12장 우주팽창_ 아인슈타인의 정적우주론 VS 허블의 팽창우주론: 에드윈 허블 (1929)

13장 항생제_ 신이 내린 우연한 선물, 페니실린이라는 묘약: 알렉산더 플레밍 (1929)

14장 생물에너지 생산_ 오늘 아침에 먹은 베이글이 날 움직이게 한다: 한스 크렙스 (1937)

15장 핵분열_ 자신의 과학 발견 때문에 자살을 기도한 과학자: 오토 한과 리제 마이트너 (1939)

16장 유동 유전자_ 돌연변이의 탄생은 우연일까 필연일까?: 바바라 맥클린톡 (1948)

17장 DNA 이중나선_ DNA는 어떻게 자녀에게 유전 정보를 전달하는 것일까: 제임스 왓슨, 프란시스 크릭, 로잘린드 프랭클린 (1953)

18장 단백질 구조_ 당신의 피가 새빨간 이유는?: 막스 페루츠 (1960)

19장 우주배경복사_ 우주 대폭발의 해답이 담긴 우주의 희미한 속삭임: 아노 펜지어스, 로버트 윌슨 그리고 로버트 디키 (1965)

20장 대통일이론_ 자연의 네 가지 힘을 하나로 통합하려는 노력: 스티븐 와인버그 (1967)

21장 쿼크_마트료시카의 마지막 인형: 제롬 프리드만 (1969)

22장 인공 생명체의 탄생_유전자변형 기술, 인류에게 희망을? 재앙을?: 폴 버그 (1972)

에필로그

역자의 말

논문 목록

주석

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