(원문)
고전 과학의 혁명은 단발성 사건이 아니라 1550~1700년에
걸쳐 다양한 분야가 집약적으로 발전한 하나의 ‘부흥기’였다.
특히 물리학과 수학, 천문학은 이 기간 동안 장족의 발전을
이룩하여 현대 과학의 밑거름이 되었다.
이 당시의 사상가들은 관측과 측정, 기하학과 방정식을 통한 정확한 서술, 그리고 이 모든 것을 종합하는 수학 체계를 중요시했으며, 그중 한 사람이 바로 ‘만유인력의 법칙’으로 유명한 아이작 뉴턴이다.
뉴턴의 가정환경
천재적인 과학자로서 후대에 영원히 이름을 남긴 인물이지만, 뉴턴의 실제 삶은 그리 평탄하지 않았다. 아이작 뉴턴의 일대기는 우생학자와 유아교육학자들 사이에서 매우 흥미로운 사례로 통한다.
뉴턴의 부친(그의 이름도 아이작이었다)은 교육을 받지 못한 문맹이었지만 부유한 자작농으로 성격이 거칠고 낭비벽이 심했으며, 어머니는 귀족층과 거리가 먼 사람이었다. 불행히도 부친은 뉴턴이 태어나기 전에 세상을 떠났고, 뉴턴은 1642년 크리스마스에 조산아로 태어났다. 갓 태어난 뉴턴은 그의 어머니가 “작은 단지에 넣고 키워도 되겠다”고 했을 정도로 몸집이 작았다고 한다. 그녀는 뉴턴이 세 살 때 재혼하면서 (새 남편의 권유에 따라) 뉴턴을 외할머니에게 맡겼으나 1659년에 또다시 과부가 된 후로 뉴턴과 같이 살았다. 간단히 말해서 뉴턴의 어린 시절은 빈곤과 정서적 불안의 연속이었다.
마을의 시간 관리자, 뉴턴?
그러나 뉴턴은 신의 은총을 받았는지 어린 시절부터 호기심과 창의력이 남달랐고, 지적 성취 동기도 유난히 높았던 것으로 전해진다. 그는 소년 시절에 태양의 그림자를 추적하여 매우 정확한 해시계를 만들었고 계절에 따른 일출–일몰 지점의 변화를 관측 노트에 꼼꼼하게 기록할 정도로 자연현상에 남다른 관심을 갖고 있었다. 그리고 시간에 대한 그의 유별난 관심이 사람들에게 알려지면서 그는 어린 나이에 지역 사람들에게 시간을 알려주는 시간 관리자로 임명되었다(뉴턴이 살던 마을에는 시계가 없었다). 또한 그는 정교한 연을 손수 만들어서 날리기를 좋아했는데, 어느 날 밤 연에 등불을 여러 개 달아서 날리는 바람에 마을에 한바탕 난리가 벌어지기도 했다. 마을 사람들은 그것들을 외계에서 온 우주선으로 오인했다.
주변 사람들은 뉴턴이 농부가 될 것이라고 생각했지만 뉴턴은 농사일을 별로 좋아하지 않았고 잘하지도 못했다. 반면에 그가 다녔던 문법학교에서는 성적이 탁월했기 때문에 그를 담당한 교사는 뉴턴의 어머니와 대학 관계자를 설득했고, 결국 뉴턴은 캠브리지대학교의 준장학생으로 입학했다. 준장학생이란 학비를 지원받는 조건으로 부유한 대학원생의 하인 노릇을 하는 학생을 말한다.
그 후 1665~1666년 영국에 흑사병이 퍼지면서 케임브리지 대학교는 임시휴교에 들어갔고, 22세의 뉴턴은 가족 농장이 있는 울스소프(Woolsthorpe)로 피신했다. 이 기간 동안 뉴턴은 수학(무한수열과 미적분학)과 역학(만유인력법칙), 그리고 광학(색이론) 분야에서 장족의 발전을 이룩하게 된다.
광인과 천재 사이
뉴턴은 거의 25년 동안 정신질환에 시달리며 1693년 중반까지 초인적인 집중력을 발휘하여 연구에 몰입했다. 그가 앓았던 병은 현대식 용어로 조울증이나 정신병 증세였을 것으로 추정된다. 당시 그는 잠을 거의 자지 못했고, 친구들이 자신을 모함한다는 강박증에 시달렸으며(그래서 친구들에게 비난의 편지를 써 보내곤 했다), 오한과 건망증에 약간의 착란 증세까지 보였다. 그가 남긴 일기에는 “사람들이 일으킨 분란에 휘말려 지난 1년 동안 거의 먹지도, 자지도 못했고, 일관성 있는 사고를 전혀 할 수 없었다”고 적혀 있다. 이 증세는 몇 달 동안 계속되다가 서서히 누그러진 것으로 보인다. 확실하진 않지만 그가 연금술을 연구하면서 수은 증기를 자주 마시는 바람에 수은 중독에 걸렸을 가능성도 있다.
이 무렵에 뉴턴은 외부 세계와 시각의 관계를 규명하기 위해 보통 과학자들은 상상조차 하기 어려운 과감한 실험을 수행했다. 더욱 놀라운 것은 실험 대상으로 자신의 눈을 사용했다는 점이다. 여기서 잠시 그가 직접 작성한 실험 일지를 읽어보자.
나는 바늘을 집어 들고 나의 안구와 뼈 사이로 가능한 한, 깊이 찔러 넣고
(눈의 bcdef 부위가 휘어지도록) 안구를 살짝 눌러보았다. 그랬더니 몇 개의 작은 원들이 흑백이나 컬러 영상으로 r, s, t, c 부위에 나타났다. 이 상태에서 안구를 계속 문지르면 희미한 원들이 계속 나타나지만 눈에서 손을 떼면 안구와 바늘이 접촉한 상태인데도 작은 원들이 점점 희미해지다가 사라졌다.
뉴턴은 1694년에 케임브리지 대학교에서 영국 조폐국으로 자리를 옮겼다. 그를 걱정하던 주변 사람들이 ‘뉴턴에게 한직을 맡기면 상태가 조금이라도 나아질 것’이라고 생각했기 때문이다. 실제로 뉴턴은 조폐국 일에 전념하면서 정상적인 모습을 되찾았고 향후 25년 동안 매우 유능한 공무원으로 맡은 소임을 다했다.그러나 그의 연구 인생은 그것으로 막을 내리게 된다. 이후 그가 내놓은 연구 중 놀라운 것은 거의 없다.