위대한 과학자의 생각법

▣ 출판사서평

과학자들이 ‘위대한 발견’을 할 수 있게 해준 ‘위대한 생각’을 당신도 할 수 있다.
아니 이미 하고 있다. 우리 모두의 내면에는 ‘위대한 과학자’가 잠들어 있기 때문이다.
이 책이 주장하는 바는 과학자가 되라는 것이 아니다. 과학자처럼 생각하라는 것이다.
우리 주위의 세상을 ‘관찰하고Look’, 그 일이 왜 일어났는가를 ‘생각하고Think’, 자신의 이론을 ‘테스트해보고Test’, 그 결과를 사람들에게 ‘알린다Tell’. 이렇게 함으로써 일상생활 속에서도 우리는 발전할 수 있다.

우표 수집 취미가 종의 기원을 만든다
다윈의 『종의 기원』은 인류, 아니 모든 역사를 뒤바꿔 놓았다. 자연선택에 의해 변이를 일으킨 종만이 살아남고 이런 과정을 반복해 생물이 환경에 맞게 진화한다는 학설은 세상을 발칵 뒤집어 놓았다. 종의 기원 이후 창조론은 힘을 잃었고, 그제야 인류가 어떻게 태어났는지가 설명이 되기 시작했다. 이런 위대한 발견도 처음부터 의도한 것은 아니었다. 우리가 우표(혹은 무엇이라도)를 수집하듯이 다윈도 비글호를 타고 나간 바다에서 방대한 수집을 한 게 위대한 발견의 시작이었다.
다윈은 수집한 샘플에서 차이를 발견하고, 그 유명한 갈라파고스의 생물만 모양이 다르다고 분류를 했다(우리가 수집품을 분류하듯이). 그리고 그 차이가 왜 생겼나를 골똘히 생각한 다음 진화라는 가설을 세웠고, 더욱 많은 자료를 수집해 자신의 가설이 옳다는 것을 증명했다.
다윈과 보통 수집가 사이에 그리 많은 차이점은 없다. 다만 다윈이 ‘조금 더 과학자처럼’ 생각했기에 그는 역사에 영원히 남는 위대한 과학자가 된 것이다.

우리는 이미 과학자다
위대한 과학자처럼 생각하라고 하면 겁부터 먹는다. “저는 수학을 전혀 못하는데요.” “전 그렇게 머리가 좋지 않아요.” 과학자를 바라보는 이런 시선은 모두 편견이다. 사실 우리는 모두 이미 과학자다. 평소에도 과학자처럼 생각을 하며 살고 있다. 그것을 의식적으로 하지 않을 뿐이다.
예를 들어 [앵그리버드] 게임을 하는 아이도 과학자처럼 생각하고 있다. 앵그리버드가 날아가는 포물선을 과학적으로 계산한다는 이야기가 아니다. 과학의 단계를 거친다는 것이다.
‘새가 날아가서 벽돌을 치면 돼지가 떨어지겠지?’ 하고 가설을 세우고, 실제로 새를 날려서 그렇게 되는지를 확인한 후, 다시 각도를 조절해서 가설을 검증한다. 최고 점수를 세우면, 어떻게 그렇게 했는지 친구에게 ‘자랑’한다.
이것이 바로 과학적 사고다. 우리 주위의 세상을 ‘관찰하고Look’, 그 일이 왜 일어났는가를 ‘생각하고Think’, 자신의 이론을 ‘테스트해보고Test’, 그 결과를 사람들에게 ‘알린다Tell’. 이렇게 함으로써 우리는 일상생활에서 도움을 받을 수 있음은 물론, 미래를 조금 더 낙관적으로 바라볼 수 있게 된다. 또한 과학적으로 생각함으로써 우리는 미래를 낙관할 수 있다. 과학적 사고는 세상을 ‘모르는 것’에서 ‘아직 모르는 것’으로 바라보게 한다. 그렇게 한 발짝씩 앞으로 나아가서 우리는 인류가 될 수 있었다.

위대한 과학자들은 어떻게 생각했나
과학적 사고가 중요하다는 것을 깨달았다면, 실제로 실천해보는 것이 좋다. 실천을 하기 전에 가장 좋은 준비 방법은 예시를 보고 따라 하는 것이다.
이 책은 역사적으로 ‘위대한’ 과학자가 어떤 사고 과정을 거쳐서 ‘위대한’ 발견과 발명을 하게 되었는지를 설명한다. 다윈이 어떻게 『종의 기원』의 아이디어를 떠올렸는지, 루이스 앨버레즈가 어떻게 ‘공룡 멸종’의 비밀을 밝혀냈는지, 드미트리 이바노비치 멘델레예프는 왜 ‘주기율표’를 만들었는지, 아인슈타인의 금성의 주기를 어떻게 밝혀냈는지 등, 과학자의 머리 사용법을 알고 나면 새로운 시각이 열릴 것이다.

▣ 작가 소개

저자 : 채드 오젤 Chad Orzel
채드 오젤은 뉴욕 주에서 태어나서 자랐고, 윌리엄스 칼리지에서 물리학 학사학위를 받고, 메릴랜드 대학교에서 화학물리학 박사학위를 받았다. 예일 대학교에서 박사 후 과정을 거쳤다. 그는 뉴욕 주의 스케넥터디에 있는 유니온 칼리지의 물리학 및 천문학과 교수로 재직하고 있다.

역자 : 서자영
홍익대학교 광고홍보대학원 석사. 현재 디자인 회사를 운영하며, 다양한 분야의 작품을 번역 중이다. 번역한 책으로는 『행복한 잠으로의 여행』, 『인간은 왜 세균과 공존해야 하는가』가 있다.

▣ 주요 목차

서문: 우리 내면의 과학자를 찾아보자
관찰하고, 생각하여, 테스트한 후, 알린다 | 과학이 우리를 인간으로 만들었다 | 과학자도 똑똑하지 않다 | 우리 내면의 과학자를 찾아보자 | 유레카 | 왜 과학자처럼 생각해야 하는가?

1 단계 관찰하기 LOOKING

1 장 『종의 기원』과 수집
비글호에서부터 책으로 나오기까지: 다윈의 배경 | 『종의 기원』 내용 | 『종의 기원』 이후의 진화 | 『종의 기원』 이후 | 우표 수집과 문제 해결

2 장 과학적인 요리법이 최고의 요리를 만든다
우주선과 기자의 피라미드 | 인공 방사능과 공룡 | 물리학 외의 사례 | 뉴욕 니스카유나 마을의 아이언 셰프

3 장 건초 더미에서 바늘 찾기
“끔찍한 일을 저질렀어” | 검출할 수 없는 것을 검출해내기 | 땅 속 깊은 곳에서의 천문학| 다른 과학 분야| 책 사냥꾼

4 장 ‘갤럭시 주(Galaxy Zoo)’에서 왈도 찾기
인간 vs. 컴퓨터| 변광성과 거리 | 별의 죽음과 그 후 | 갤럭시 주 | 주니버스 118

2 단계 생각하기 THINKING

5 장 표(주기율표) 만들기
교과서에 사용된 주기율표 | 주기성에 대한 확신과 예측 | 주기율표의 확정: 멘델레예프 이후의 화학 | 분류의 중요성

6 장 브리지 게임과 과학적 추론과정
천 문학 연구에서의 제약 | 은하 회전과 암흑 물질 | 눈에 보이지 않는 증거들 | 다시 지구로

7 장 공룡 그리고 풀리지 않는 미스테리
일반적인 추리소설 | 공룡에 대한 추리 | 퇴적물에 관한 연구 | 과학의 미스터리

3 단계 테스트하기 TESTING

8 장 양자(量子)와 낱말맞추기 퍼즐
낱말 맞추기와 양자의 역사 | 수정과 혁명 | 양자와 낱말맞추기 | 실패한 낱말 맞추기

9 장 맛있는 빵을 굽는 비결
세부적인 문제점 | 카벤디쉬 실험 | 질량 측정과 보스턴 지하철 | 다른 과학 분야의 사례 | 과학 이외의 분야

10 장 주사위 없이 체스를 하는 것처럼
과학에서의 경쟁 | 시계는 째깍거리는 것이다: 시간기록의 간략한 역사 | 만약 세 시라면, 이곳은 분명 스케넥터디일 것이다: 시간과 항법 | 12:19:35.167534237에서 좌회전: 원자시계와 GPS 247 | 다른 과학 분야 | 일단 하고 본다: 생각하는 것을 생각하지 않는 과학적 사고

4단계 알리기 TELLING

11 장 과학적 스토리텔링
이야기로 푸는 과학 | 과학에 얽힌 이야기 | 빛과 물질에 대한 이상한 이론 | 천 개의 방정식보다 도형 한 개가 낫다 | 스토리텔링에서 주의할 점 | 과학 분야 외에서의 이야기 방식

12 장 어떻게 일해야 할까? 팀워크!
대규모와 소규모의 과학 연구 | 다른 방식의 협동 | 스포츠와 관련된 더 많은 이야기

13 장 스포츠에 대한 이야기
농구: 고급 통계 기술 | 야구: 다수의 평균 | 투영방법: 과거의 실적이 미래의 결과를 보장하지 않는다 | 다시 판타지 스포츠로

14 장 새빨간 거짓말과 통계
과학의 불확실성 | 주사위 던지기 여론조사 | 선거 D&D: 여론조사와 몬테카를로 시뮬레이션 | 통계적 유의성의 중요성

결론: 과학은 결코 끝나지 않는다
과학은 서구사회의 독점물이 아니다 | 과학은 남자들만 하는 것이 아니다 | 과학은 부자를 위한 것이 아니다 | 과학은 맹목적인 믿음이 아니다 | 과학은 로봇을 위한 것이 아니다 | 과학은 결코 끝나지 않는다 | 과학은 (단순히) 구경만 하는 스포츠가 아니다 | 옮긴이의 말