아인슈타인을 사로잡은 과학 이야기책

아론번스타인

단치히출신의유대신학자,저술가,정치인이며과학의대중화로명성을쌓았다.프랑스혁명이후유럽을뒤흔들었던1848년민주주의혁명의지지자였으며,혁명이실패로끝난후과학의대중화를통해진보적인사상과민주주의를널리퍼뜨리려고했다.1834년에구약의아가서(雅歌書)번역과문학의정치참여를주장하는급진적문예비평서인『청년독일』을출판하면서베를린의문학비평가들사이에서작가로서의명성을확립했다.유대교의개혁을지지했으며,1849년에는신문사를설립하여절대주의국가의부정,사상과신앙의자유,인권의확립등을주장했다.1852년급진적인기사로인해투옥되면서신문은1853년에폐간되었다.

과학커뮤니케이터로서1853년부터1856까지과학의경이로움을보여주고,기술적인혁신과과학의적용을강조하는『자연과학의세계(전21권)』을집필했다.1880년에『과학이야기책(PopularBooksonNaturalScience』으로재출간된그의책은유럽의거의모든언어로번역되어널리보급되었다.화학,물리학,광학,유체역학등다양한분야의과학적성과를대중의눈높이에맞춰소개하는그의책은김나지움의학생이었던아인슈타인에게커다란영향을끼친것으로유명하다.

들어가는말·5

제1부:지구의무게

제1장지구의무게는얼마나될까?·20
제2장지구의무게를측정하기위한시도·23
제3장지구의무게를측정하기위한실험은어떻게했을까?·26

제2부:속도

제1장자연의속도들·32
제2장전류의속도를확인하는방법·35

제3부:영양공급

제1장모유는모유일뿐이라고?·40
제2장인간은음식이변형된것이다·43
제3장우리는얼마나이상한음식을먹는것일까?·46
제4장자연은우리의음식을어떻게준비해놓았을까?·50
제5장어린이의몸속으로들어간어머니의모유는무엇으로변하는것일까?·53
제6장혈액은어떻게우리몸의생명유지에필요한일부가되는것일까?·56
제7장물질의순환·59
제8장음식·62
제9장영양에대하여·65

제4부:빛과거리

제1장조명에대하여·70
제2장태양에의한행성들의조명·73

제5부:천문학의불가사의들

제1장엄청난발견·78
제2장르베리에의발견을뒷받침하는것들·81
제3장위대한발견·84

제6부:기상학

제1장기후에대한것들·90
제2장여름과겨울의기후에대해·93
제3장대기의흐름과기후·97
제4장기상학의변치않는규칙들·100
제5장날씨와관련된공기와물·104
제6장안개,구름,비그리고눈·107
제7장열은어떻게공기속에숨어있게되며,어떻게다시자유로워지는가·110
제8장숨어있는열이냉기를만들어낸다·113
제9장날씨와관련된법칙들그리고동일한장애물들·116
제10장지리학적위치와관련된변덕스러운날씨·119
제11장날씨예측의어려움과가능성·122

제7부:우리의음식물들

제1장혈액의빠른재생이중요하다·126
제2장소화·129
제3장커피·132
제4장커피가약이될수있을까?·135
제5장커피의유익함과해로움·138
제6장아침식사·141
제7장술·145
제8장하루중제일중요한식사·151
제9장다양한음식의필요성·154
제10장고깃국·157
제11장국에넣기에가장좋은재료는무엇일까?·160
제12장콩과의채소·162
제13장고기와채소·164
제14장식사후에잠깐자는잠·167
제15장물·170
제16장저녁식사·173

아인슈타인이만난첫번째과학책

아인슈타인이과학에관심을갖게된데에는어린시절의멘토들중의한명인막스탈무드(MaxTalmud)의영향이컸다.유대인공동체의주선으로1889년늦은가을부터아인슈타인의집에서함께생활하게된가난한의과대학학생이었던그는어린아인슈타인을철학적사고의세계로들어서도록이끈사람이었다.
그는아인슈타인의집을방문하던시절을이렇게회고했다.
“알베르트는당시에루이트폴트김나지움의3학년이었다.비록내가열한살이더많았지만우리들은금세긴밀한우정을쌓게되었다.알베르트는자기나이또래어린이들의이해력을뛰어넘는주제들에대해대학졸업생과대화를나눌수있을정도였기때문이었다.알베르트는물리학을특히좋아했으며물리적현상들에대해이야기하는것을즐거워했다.그래서나는아론번스타인AaronBernstein의<과학이야기책PopularBooksonNaturalScience>과루드비히뷔히너의<힘과물질>을추천해주었다.”
그가추천해준책들은모두아인슈타인에게깊은인상을남겼다.

“숨도쉬지못할정도로집중해서읽었다.”

<과학이야기책>의저자인아론번스타인은(1812~1884)단치히출신의유대신학자이며저술가그리고정치인이었지만과학의대중화로명성을쌓은사람이었다.그는프랑스혁명이후유럽을뒤흔들었던1848년민주주의혁명의지지자였으며,혁명이실패로끝난후과학의대중화를통해진보와민주주의를널리퍼뜨리려고했다.그의책은독자들에게당시자연과학의상태에대해매혹적으로서술하며백과사전식개관을제공하는것이었다.
당시까지풀지못하고있던과학적수수께끼들을강조하는번스타인의책을읽는것은소년의관심을미래의혁명적인논문들로이끌었던문제들에집중하도록했다.이책은가벼운독서나과학입문강좌보다훨씬더큰역할을했다.실질적으로어린아인슈타인에게전문지식인들이간과하거나무시했던과학의독립적인분야들사이의연결성을중요하게여기는지식의개관을갖도록이끌었다.
예를들어,아인슈타인은이책을통해당시까지는단순하게필요한가설로서다루어지고있던원자들의진정한존재에대한증거를찾으려는야망을품게되었다.사실원자론의실체는어느한가지발견에의해확립된것이아니라,화학,물리화학,광학,유체이론그리고다른많은분야들에서축적된지식의다양한갈래를통합하는것으로확립된것이다.번스타인의책은그런새로운도전을열성적인어린독자들이해결할수있는유망한수수께끼라고표현했다.

번스타인의책들에소개된아인슈타인시대의자연과학의전체상은수많은전문분야들의개념적인통일을이룰것이라는희망과연결되어있다.그런독서를출발점으로삼아아인슈타인은전혀다른물리학에대한견해를발전시켰다.각자가연구중인특별한주제들사이의연결성에대한전망이부족했던물리학동료들과는전혀다른접근법이었다.
번스타인의과학대중서는과학을지극히인간적인계획으로서바라보고참여할수있도록해주었다.구획으로나누어진당대의학계와는상반되게번스타인은과학분야들은물론과학과인생사이에도명확한한계는긋지않았던것이다.

67세가된아인슈타인은여전히그때의예리한교육적인경험을기억하고있었다.
“12살~16살무렵에나는미적분과더불어수학의원리들에익숙해있었다.논리적인정합성에지나치게매달리지않는대신주된생각들을명확하고개관적으로두드러지게드러나도록집필된책을읽을수있는행운을누렸다.또한자연과학의모든분야에서이루어진가장중요한성과들과그방법론을알게되는행운도누렸다.나는그책을숨도쉬지못할정도로집중해서읽었다.”

책속에서

번스타인의경계를뛰어넘는태도는과학의세계에대한지침을제공했을뿐만아니라,과학적인견해의확장을통해정치적인관계의편협함을지적하는데활용되었다.
번스타인의책에소개된아인슈타인시대의자연과학의전체상은수많은전문분야들의개념적인통일을이룰것이라는희망과연결되어있다.그런독서를출발점으로삼아아인슈타인은전혀다른물리학에대한자신만의견해를발전시켰다.각자가연구중인특별한주제들사이의연결성에대한전망이부족했던물리학동료들과는전혀다른접근법이었다.(7쪽)

어떤방법으로지구의무게를측정할수있었을까?그것을설명하기위해선먼저지구를구성하고있는요소들을제대로알고있어야한다.그방법은당시에생각했던것보다는쉬웠지만실제로적용해보는것은처음에상상했던것보다훨씬더어려웠다.
뉴턴의위대한발견이후모든천체는서로끌어당기며,크기가클수록이러한인력(引力)이더세다는것을알게되었다.태양,지구,달,행성그리고항성과같은천체들뿐만아니라모든물체는끌어당기는힘을갖고있다.그리고이인력은물체의질량이늘어나는것에정비례하여늘어난다.(23쪽)

옛날에는‘공간을가로지르는빛의속도’라고말하면,대부분의사람들은그말이과학적인허풍이거나신화일뿐이라고생각했다.하지만지금은일상에서전자기기에흐르는전류의속도를체감할수있으며,누구나자연에는거의알아차리지못할정도의속도로공간을가로지르는힘이있다는사실을굳게믿고있다.(32쪽)

인류는수백만년동안생존하고있으며,지구에는인간외에도동물의왕국전체가인간처럼신체를발달시키고유지하면서영양분을공급받고있다.그래서이런질문이제기된다.생명을가진지극히중요한물질이되기전에영원히변형을수행해야만하는이기초적인요소들은모두어디에서오는것일까?이기초적인요소들은나중에인간과동물의몸을형성하기위해식물로변하고인간과동물들이소비하는길고긴과정동안끊임없이줄어들고있는것은아닐까?
이흥미진진한질문에대한대답은이미주어져있다.인간의몸은매순간마다음식에의해구성되거나창조되지는않는다.다만매순간마다인체의작은분자들이죽는것이다.이러한분자들은자신들이태어났던대자연으로돌아간다.근원적인요소들로되돌아가는것이다.(59쪽)

단하나의빛으로먼거리까지비추는것은불가능하다.하지만자연이그렇게하고있다는것은인정해야한다.태양은태양계전체를비추는유일한빛이며,행성들에서보이는빛은단지태양으로부터받거나반사하는빛일뿐이기때문이다.
이것은모든행성에서우리가지구에서보는것과같은생명체들이없다는것을믿을만한충분한이유가된다.(73쪽)