[영국의 역사] 과학의 아버지 -뉴턴

[좋은소식]

3-2 과학의 아버지 뉴턴

영국인들은 죽어서 웨스트민스터 사원에 묻히는 것을 최고의 영광으로 여긴다. 바로 그 사원에 작고 평범한 묘비가 하나 있다. 그 묘비에는 "자연과 자연의 법칙은 밤의 어둠 속에 감춰져 있었다. 신이 말하기를 '뉴턴이여, 태어나라!'라고 하자 모든 것이 광명으로 빛났다."라는 묘비명이 새겨져 있다. 이 묘비의 주인은 바로 영국 역사상 가장 위대한 과학자인 아이작 뉴턴이다.

시기 : 1643-1727년
인물 : 아이작 뉴턴(Isaac Newton)

조산아에서 교수로

아이작 뉴턴은 1643년 1월 4일 영국 링컨셔(Lincolnshire)의 작은 마을 울즈소프(wollsthorpe)에서 태어났다. 불행히도 뉴턴은 유복자로 태어났다. 그가 태어나기 석 달 전에 아버지가 목숨을 잃었던 것이다. 조산아로 태어난 뉴턴은 어릴 때부터몸이 허약했다. 그의 어머니는 뉴턴이 3살 때 그를 외가에 맡기고 재혼했다. 이렇듯 불운한 환경에서 유년시절을 보낸 뉴턴은 말수가 적고 고집스러운 아이로 성장했다.

뉴턴이 다섯 살 되던 해에 외할머니는 그를 공립학교에 입학시켰다. 당시만 해도 뉴턴은 천재성이 번득이는신동과는 거리가 먼 평범한 아이였다. 성적은 좋았지만 늘 침울했고 혼자 생각에 잠기는 일이 많았다. 대부분 시간을 주고 책을 읽거나 혹은 어머니와 외삼촌이 준 용돈으로 재료를 사서 모형을 만드는 데 보냈다. 가령 생죄의 힘으로 동력을 얻어 밀을 빻아 밀가루를 만드는 장난감 방앗간이나 물의 힘으로 작동하는 나무시계를 만들었다. 워낙 손재주가 좋아서 친구들 사이에서는 '작은 목공'으로 통할 정도였다. 그러나 생계가 어려워지자 그의 어머니는 뉴턴에게 학교를 그만두고 농부가 되기를 강요했다. 다행히 뉴턴의 과학적 재능을 일찍이 간파한 외삼촌이 어머니를 만류하며 설득했다. 외삼촌이 아니었다면 위대한 과학자 뉴턴은 탄생하지 않았을 것이며 인류의 잔연과학 발전은 한 세기쯤 뒤로 늦춰졌을지도 모른다. 1661년에 18세의 뉴턴은 외삼촌의 설득 덕분에 케임브리지 대학 트리니티 칼리지(Trinity College)에 입학했다.

17세기 말엽의 케임브리지 대학은 철학 위주의 강의에서 점차 자연과학 연구로 변화하던 중이었다. 뉴턴은 이곳에서 그토록 열망했던 수학과 기하학 등을 배웠다. 또한 그의 운명을 바꿔 줄 스승 배로(Isaac Barrow)교수를 만났다. 뉴턴보다 열두 살이 많은 배로 교수는 수학과 광학 분야의 권위자로서 한 눈에 뉴턴의 천재성을 간파햇다. 배로 교수는 뉴턴의 학업과 진로 문제에 지대한 관심을 기울였다. 덕분에 뉴턴은 학문 연구에 몰두하며 재능을 갈고 닦을 수 있었다. 166ㄱ년에 케임브리지 대학을 졸업한 뉴턴은 1667년에 옥스퍼드 대학에서 석사 학위를 수여했다. 1669년에는 스물여섯의 젊은 나잉게 케임브리지 대학의 수학 교수가 되었다. 조산아로 허약하기만 했던 시골 소년이 영국 과학계의 샛별로 떠오른 것이다.

눈부신 성과

뉴턴 하면 우리는 너나 할 것 없이 사과를 떠올리낟. 뉴턴이 나무에서 떨어지는 사과를 보고 만유인력의 법칙을 발견한 이야기는 다음과 같다.

1666년 흑사병이 영국 전역을 휩쓸면서 케임브리지 대학교는 휴교령을 내렸다. 뉴턴도 학업을 중단하고 고향으로 내려가 지내던 어느 날이었다. 뜰에 앉아 깊은 생각에 잠겼던 뉴턴은 문득 사과나무에서 사과가 떨어지는 모습을 보고 의문에 휩싸였다. 사과가 나무에서 떨어질 때 왜 위나 옆으로 떨어지지 않고 똑바로 아래로 떨어지는 지 그 원인이 새삼 궁금해진 것이다. 분명히 물체를 지면으로 잡아당기는 어떤 힘이 있을 거라고 여긴 뉴턴은 이를 토대로 연구한 끝에 만유인력의 법칙을 발견했다. 만유인력과 '뉴턴의 운동 법칙'은 현대 물리학의 토대를 마련해 주었다. 1686년에 뉴턴은 인류 과학사의 한 획을 가르는 중요한 책을 출간했다. 바로 <자연철학의 수학적 원리>였다. 이 책은 뉴턴이 발명한 미적분 이론을 이용하여 질량, 운동량, 관성 등 기본적인 역학개념과 운동 법칙을 종합적으로 논술한 책이었다. 이러한 역학 방면 외에도 뉴턴은 광학, 수학미적분 분야에서도 위대한 공헌을 했다. 특히 그는 태양의 백색광을 스펙트럼으로 분해한 실험을 통해 태양광이 빨주노초파남보 등 여러 가지 색의 혼합이며, 각각의 색은 프리즘을 통과할 때 독자적으로 굴절한다는 사실을 실험으로 증명하여 현대 분광학의 토대를 세웠다.

위대한 과학적 성과를 거둔 뒤 뉴턴의 명성은 나날이 높아 갔다. 1689년 뉴턴은 의회에서 대학을 대표하는 의원으로 선출됐고, 1703년에는 왕립학회 회장으로 선출됐으며, 1705년에는 과학자로는 최초로 기사 작위를 받았다. 시간이 흐르면서 뉴턴은 그가 좋아하던 과학에서 점차 멀어지는 대신 영국 상류 사회의 명사로 활동하게 되었다. 1727년 3월 29일 위대한 과학자 아이작 뉴턴이 숨을 거두자 영국인은 국장으로 엄숙히 장례를 치르며 그의 죽음을 아쉬워햇다. 뉴턴의 성대한 장례식을 참관한 프랑스 사상가 볼테르(Voltaire)는 감격을 억누르지 못하고 다음과 같은 찬사를 내뱉었다.

"웨스트민스터 성당에서 사람들이 참배한 것은 국왕의 묘가 아니었다. 그것은 나라를 빛낸 거장에게 감사를 표하기 위해 국가가 바친 기념비였다."

위대한 과학의 거장 뉴턴을 어떻게 한두 마디의 말로 평가할 수 있겠는가? 대신 뉴턴 스스로 자기 자신을 평가한 말을 덧붙이면 이렇다.

"내가 세상에 어떤 존재로 비치는지는 잘 모른다. 그저 나에게는 나 자신이 해변에서 노는 꼬마 아이같을 뿐이다. 내가 좀 더 매끈한 조약돌아나 좀 더 예쁜 조개껍데기를 찾아 이리저리 헤매는 동안에도, 위대한 진리의 바다는 내 앞에서 끝없는 미지의 존재로 펼쳐져 있었다."

맥을 잡아주는 영국사 주요 키워드

평생 독신이었던 뉴턴

뉴턴은 과학연구에서 항상 엄숙하고 신중하며 성실한 태도를 잃지 않았다. 이러한 태도 덕분에 그는 훌륭한 과학 업적을 남길 수 있었다. 그러나 일상생활에서는 자주 덤벙거리고 실수투성이여서 여러 가지 일화를 많이 남겼다. 한 번은 배가 고픈 뉴턴이 책을 읽으면서 냄비에 달걀을 넣고 삶았다. 그런데 나중에 삶은 달걀을 먹으려고 뚜껑을 열자 냄비 안에는 달걀은 온데간데 없고 그의 회중시계가 들어 있었다고 한다. 뉴턴은 대학교수에다 기사 작위까지 있었기에 자신이 마음에 드는 여성과 얼마든지 결혼할 수 잇었다. 그러나 그는 평생 독신으로 지내면서 고독한 삶을 살았다.