‘과학’이 자연의 원리와 법칙을 탐구하는 학문이라면, ‘과학기술’은 과학 지식을 응용하여 인류 사회에 도움이 되는 결과물을 만들어내는 방법을 말한다. 과학기술의 발전은 인간의 삶을 크게 바꾸고 생활을 풍요롭게 만들었으며, 안정적인 사회를 이루는 데에도 이바지했다. 과학기술은 눈 깜짝할 새 사회를 바꾸는 동시에 수많은 문제를 일으키기도 했다. 그러나 과학기술로 이루어진 사회를 살면서 그로부터 눈을 돌릴 수는 없다. 

『세상을 뒤집은 과학기술의 역사』는 불과 도구의 발견부터 시작해 컴퓨터와 우주의 시대에 이르기까지, 인류가 거쳐온 방대한 과학기술의 역사를 다이내믹하게 읽을 수 있는 한 권이다. 각 장에는 해당 시대의 흐름을 한눈에 볼 수 있는 과학기술사 연표와 세계사 연표를 함께 수록했다. 불의 발견부터 AI까지, 유사 이래 인류사 위에 펼쳐진 과학기술사의 대장정을 지금부터 따라가보자!

과학기술 분야에서 저술 활동을 하고 있는 사이언스 라이터. 대학 졸업 후 출판사 근무를 하다가 과학 기자로서 각켄의 과학 잡지 『UTAN』의 창간호부터 잡지가 휴간할 때까지 근무했다. 이후 잡지 『어린이의 과학』(세이분도신코샤), 신문 교도통신 등에서 과학 기사를 집필했다.

『한 권으로 이해하는 하늘의 과학』, 『세상의 모든 법칙』, 『직접 쓰며 배우는 기호 도감』(국내 미출간), 『과학 위인전』(국내 미출간) 등 50권이 넘는 책을 집필했다.

한양대학교 분자생명과학과 졸업. 생명과학을 전공하여 연구자의 길을 걷던 중 오랜 꿈이었던 일본어 번역가의 길을 포기할 수 없어 번역의 세계로 뛰어들었다. 바른번역 글밥 아카데미 일본어 출판번역가 과정을 수료한 후 현재 각종 일서 검토·기획을 맡고 있다. 주요 역서로 『한 권으로 이해하는 독과 약의 과학』, 『한 권으로 읽는 과학 노벨상』, 『그런 건 과학이 아닙니다』, 『소설처럼 재미있게 읽는 뇌과학 강의』 등이 있다.

들어가며

서장. 인류의 탄생부터 현대까지 - 과학기술사의 개괄

1 인류의 탄생, 불과 도구의 발명 | 간단하게 돌아보는 기술의 역사 (1)

2 석탄, 석유의 이용 | 간단하게 돌아보는 기술의 역사 (2)

3 전기 에너지의 발명 | 간단하게 돌아보는 기술의 역사 (3)

4 과학과 과학기술의 차이

● 서장 연표

01 가장 오래된 자연과학인 천문학의 발달, 달력과 수의 발명 - 카이사르

02 수와 단위의 발명 - 추상적인 개념을 구체화하는 방법

03 과학에서 기술로 - 관측과 실험

04 실험으로 자연을 연구한 갈릴레이 - 근대 과학의 아버지

05 천동설에서 지동설로 - 코페르니쿠스, 브라헤, 케플러

06 철학에서 시작된 과학 - 데카르트

07 근대 과학의 거인 - 뉴턴

08 나침반, 항해술, 지도 – 메르카토르

09 망원경의 발명 - 리퍼세이, 갈릴레이

10 렌즈의 수차를 극복한 기술 - 프라운호퍼

11 현미경의 발명 - 얀센 부자, 훅

12 제지 기술과 인쇄 기술 - 채륜, 구텐베르크

13 화약과 대포의 발명 - 노벨

14 과학기술의 선구자 - 다 빈치

15 진공의 발견, 기체의 과학 - 토리첼리, 게리케, 보일

16 빛의 과학적 고찰: 입자인가 파동인가 - 뉴턴, 하위헌스

17 빛의 속도를 측정하다 - 뢰메르

18 에테르는 존재하지 않았다 - 마이컬슨, 몰리

● 제1장 연표(13~17세기)

19 새로운 동력, 증기기관 - 뉴커먼, 와트

20 온도계의 발명 - 파렌하이트, 셀시우스, 켈빈

21 전기의 발견 ① - 프랭클린, 갈바니, 볼타 22 전기의 발견 ② - 외르스테드, 패러데이, 맥스웰 23 전기의 발견 ③ - 교류 발전기와 대규모 산업혁명 24 새로운 우주의 발견, 성운(은하) - 허셜, 라플라스 25 원소의 발견 - 라부아지에, 돌턴 26 전기 통신, 무선 통신, 전화의 발명 - 모스, 마르코니, 벨 27 열에너지 개념의 확립 - 줄 28 물질의 성분을 해석하는 스펙트럼 분석법의 등장 - 분젠, 키르히호프 ● 제2장 연표(18~19세기) 제3장. 근대에서 현대로 - 19세기 29 원소 주기의 발견 - 뉴랜즈, 멘델레예프 30 전자기파의 발견 - 맥스웰, 헤르츠 31 절대 영도의 발견 - 보일, 샤를, 게이뤼삭, 오너스 32 정보 기록 기술의 발명 - 에디슨 33 비행기의 공기역학과 조종법의 발명 - 릴리엔탈, 라이트 형제 ● 제3장 연표(19~20세기 초) 제4장. 과학기술의 눈부신 도약 - 20세기 34 상대성 이론의 발표, 물리학을 바라보는 새로운 시각 - 아인슈타인 35 진공 방전관의 발명과 X선 - 뢴트겐, 가이슬러, 크룩스, 플뤼커 36 방사능의 발견과 핵물리학의 발달 - 러더퍼드, 베크렐, 퀴리 37 양자역학의 등장 - 플랑크, 아인슈타인 38 양자역학의 완성 - 드브로이, 슈뢰딩거, 하이젠베르크, 보어, 파울리 39 입자물리학의 발달 - 디랙, 페르미, 마요라나 40 새로운 천문학의 등장 - 허블, 호일 41 우주 배경 복사의 발견 - 펜지어스, 윌슨 42 팽창 우주와 암흑 물질, 암흑 에너지 - 루빈, 펄머터, 리스 43 핵분열의 발견 - 한, 슈트라스만 ● 제4장 연표(20세기) 제5장. 정보 과학과 컴퓨터의 발달 - 20세기 후반 44 트랜지스터의 발명과 반도체 집적 회로의 발달 - 쇼클리, 바딘, 브래튼 45 레이더의 발명, 안테나의 발달, 마그네트론 - 야기 46 과학기술의 판도를 바꾼 레이저의 발명 - 타운스, 숄로 47 계산기 이론의 등장 - 튜링, 노이만, 섀넌 48 우주 개발 기술의 발전 - 이토카와, 폰 브라운 49 항공 기술의 발전과 초음속 비행기의 등장 - 라이트 형제 50 현대 과학기술에 이름을 남긴 과학자 - 오가와, 이지마, 후쿠시마 ● 제5장 연표(20세기) 참고문헌

인류사를 크게 뒤바꾼 또 다른 요소는 불이다. 인류가 언제부터 불을 사용했는지 정확한 시기는 밝혀지지 않았지만, 약 50만 년 전에서 20만 년 전에 살았던 베이징원인은 불을 사용할 줄 알았던 것으로 보인다. 불의 사용법을 깨달은 인류는 사냥한 동물의 고기를 열로 익혀서 먹기 시작했다. 그뿐만 아니라 인류는 추울 때 몸을 따뜻하게 데우거나, 인간을 위협하는 짐승을 한밤중에 마을 가까이 오지 못하게 막아주는 용도로도 불을 사용했을 터이다.

르네상스 시대는 소위 ‘하나님의 종’에서 벗어나 개인의 주체성이 확립된, 즉 개인의 감정과 생각을 중시한 개인주의가 탄생한 시대이기도 했다. 개인이 주체가 된 논리적이고 이성적인 사고는 과학을 근대적인 학문으로 끌어올렸다. 그리고 과학기술은 사회의 근대화를 이끈 주역이었다고 해도 과언이 아니다.

아메리카 대륙의 발견자로 유명한 콜럼버스는 아메리카 대륙에 속하는 바하마제도의 산살바도르에 도착하고서는 그곳을 인도라고 믿었다. 당시 지도에는 아메리카 대륙이 없었으니 어쩌면 당연한 일이었는지도 모른다. 아메리카 대륙은 1513년에 파나마 지협을 지나 대서양에서 태평양으로 들어선 스페인의 탐험가 바스코 누녜스 데 발보아(1475~1519)에 의해 유럽에 최초로 알려졌다. 그는 태평양의 발견자로도 유명하다.

증기기관의 발명은 전기의 발명과 함께 사회에 큰 변화를 불러온 주역이었다. 공식적인 구분은 아니지만, 증기기관의 발명을 계기로 시작된 사회 구조와 산업 기술의 변화를 ‘제1차 산업혁명’이라고 한다. 이어서 19세기 말부터 20세기 초에 걸쳐 전기 에너지의 활용이 가져온 변화를 ‘제2차 산업혁명’, 그리고 20세기 중반에 등장한 컴퓨터 소프트웨어와 정보 기술의 발달이 이끈 변화를 ‘제3차 산업혁명’이라고 한다.

전자기파, 광속, 블랙홀 등 과학의 대표적인 발견 외에도 앞에서 소개했다시피 과학사에 기록된 발견은 방대하다. 그리고 증기기관, 내연기관, 비행기, 컴퓨터 같은 발명품도 셀 수 없을 정도로 많다. 여기서 우리는 발견은 주로 과학에, 그리고 발명은 기술(공학)에 속한다는 사실을 알 수 있다. 과학적 발견은 공학적으로 응용하는 방법이 고안되면서 발명으로 이어졌고, 인류 사회에 풍요를 가져왔다.

_32. 정보 기록 기술의 발명 - 에디슨 슈뢰딩거는 보어의 파동 수축설에 이의를 제기했다. 그는 그 유명한 ‘슈뢰딩거의 고양이’라는 사고 실험을 내세워, 관측하면 파동이 수축한다는 보어의 주장을 비판했다. 밖에서는 안이 보이지 않는 상자 안에 고양이와 방사성 물질을 넣고, 방사성 물질이 붕괴하면 센서가 작동하여 독가스를 내보내는 장치가 있다고 가정해보자. 방사성 물질은 확률적으로 붕괴하므로 상자를 열기 전까지는 고양이가 살아 있는지 죽었는지 확정할 수 없다. 즉, ‘슈뢰딩거의 고양이’는 ‘상자를 여는 행위로 생존과 사망이 결정된다’는 불완전한 설명을 비판하기 위해 제시된 사고 실험이었다. _38. 양자역학의 완성 - 드브로이, 슈뢰딩거, 하이젠베르크, 보어, 파울리 20세기 후반에 일어난 정보 기술과 정보 과학의 ‘빅뱅’은 사회에 엄청난 변화를 불렀다. 그리고 그 최초의 계기를 만든 인물은 앨런 튜링(1912~1954)이었다. 영국 태생의 천재 수학자 튜링은 제2차 세계 대전 당시 절대로 뚫리지 않는 암호라고 불릴 만큼 강력했던 독일의 에니그마를 해독한 인물로 유명하다. 튜링은 오늘날 컴퓨터의 기본 원리를 고안한 인물이기도 하다. 1936년에 튜링이 제안한 가상의 기계, 튜링 머신이 그것이다. _47. 계산기 이론의 등장 – 튜링, 노이만, 섀넌

세계가 뒤집힐 때는 언제나 과학기술이 함께했다. 그러므로 인류의 역사는 곧 과학기술의 역사로 바꿔 말할 수 있을 것이다. ‘과학’이 자연의 원리와 법칙을 탐구하는 학문이라면, ‘과학기술’은 과학 지식을 응용하여 인류 사회에 도움이 되는 결과물을 만들어내는 방법을 말한다.

인류가 지구에 출현한 것은 지금으로부터 수백만 년 전으로 거슬러 올라간다. 불과 석기 등 원시적인 도구를 사용하는 문명의 시대가 오랫동안 이어졌고, 인류는 그 도구를 조금씩 편리하고 더 좋게 개량해왔다. 근대에 접어들면서부터 세계는 급속도로 전환점을 맞았다. 18세기에 등장한 증기기관은 대량 생산을 가능케 하며 자본주의 사회의 기반을 만들었다. 이윽고 전기 에너지가 상용화되고 20세기 중반에 컴퓨터가 등장하면서 인류의 생활은 엄청난 변화를 맞이했다. 18세기 후반 산업혁명에서 시작해 2025년 AI의 대중화에 이르기까지, 이 모든 일이 불과 300년도 안 되는 시간 동안 일어난 것이다.

흔히 ‘과학기술’이라 하면 18세기 영국에서 시작된 산업혁명을 그 시작점으로 떠올리곤 한다. 하지만 엄밀히 말하면 인류의 과학기술사는 그 이전부터 수많은 실패와 성공을 거치며 도약해오고 있었다. 이 책은 인류사에서 가장 오래된 기술이라 할 수 있는 불의 발견과 석기의 발명으로 거슬러 올라가, 그로부터 이어져온 과학기술사의 방대한 궤적을 되짚어본다. 이 이야기를 따라가며 독자들은 인류의 삶을 통째로 뒤바꿔온 과학기술의 위력을 체감하며, 더 나아가 과학기술로 이루어진 사회 속에서 우리가 취하고 경계해야 할 태도는 무엇인지 생각해볼 수 있을 것이다.

이 책의 서장에서는 먼저 인류가 탄생한 순간부터 과학기술이라는 수단을 손에 넣기까지의 역사를 짧게 짚어본다. 이어서 16~17세기 근대 과학의 시작, 18세기 산업혁명, 19~20세기 현대 과학기술의 눈부신 도약, 20세기 후반 정보 과학과 컴퓨터의 발달에 이르기까지 근현대 과학기술의 발자취를 시대순으로 생생하게 담아냈다. 풍부한 그림·사진 자료는 물론, 각 장의 마지막에는 해당 시대의 흐름을 한눈에 볼 수 있는 과학기술사와 세계사의 연표를 수록해 이해를 도왔다. 우리는 학교에서 국사와 세계사를 접하지만 과학기술사까지 체계적으로 배우지는 않는다. 하지만 엄청난 속도로 발전하고 있는 과학기술은 풍요로움을 안겨줌과 동시에 수많은 문제를 야기하고 있다. 이 점을 인식한다면, 과학기술의 어제와 오늘을 인류 역사의 흐름과 함께 이해하는 과정은 과학기술로 이루어진 사회를 사는 우리에게 필수적이다. 과학기술사의 총체적 흐름을 한 권에 담은 이 책을 통해, 유사 이래 과학과 기술이 인류와 얼마나 밀접한 관계를 맺어왔는지 이해해준다면 더할 나위 없이 기쁠 것이다.