과학의 시작은 고대 그리스에서 과학기술의 융합적 이해 2주 2013년 9월 12일 정동욱

최초의 문명들 각 문명의 공통점은? 큰 강 옆에 있음! (나일강, 유프라테스강-티그리스강, 인더스강, 황화강) 고대 문명 탄생에 대한 가설: ‘수자원 가설’ + ‘환경적 제한’ 최초의 문명은 강과 가까운 곳에 위치한 계곡과 평지에서 주로 발생. 그런 지역은 고밀도 농업이 실용성을 갖거나 가능하도록 하는 환경적 범위가 제한되어 있었다. 예컨대 나일강 유역처럼 제한된 거주지에 사는 신석기인들은 인구가 팽참함에 따라 곧 사막과 폭포와 바다가 설정한 환경적 한계에 부딪혔고, 식량의 생산량을 늘리지 않을 수 없었다. 전쟁이 점점 일상화되었으며, 그것은 습격의 수준을 넘어 정복과 노예화를 포함한 형태로 발전해갔다. 이미 거주지가 포화된 상태였으므로 패자들이 장소를 옮겨 새로운 농업 공동체를 건설하는 것이 불가능했기 때문이다. (특히 치수관리 -> 조직적 활동 필요. 중앙 권력) 최초의 문명들

도시혁명과 관료국가의 형성 중앙집중적인 대규모 관료국가의 형성 인구증가로 인한 수용력의 한계 고밀도 농업의 등장 <강제노동에 의한 경작> <대규모 물 관리 시스템> 복잡한 기술, 노동, 생산 관리 시스템의 필요 중앙집중적인 대규모 관료국가의 형성 원래 신석기 시대와 구석기 시대를 살던 사람들은 전쟁에서 패배한 뒤에 일반적으로 새로운 곳으로 옮겨갈 수 있었다. 그러나 나일강 유역처럼 환경적으로 제한된 지역의 농부들은 달리 갈 곳이 없었다. 승자들은 땅과 관개시설을 점령했을 뿐 아니라 패배한 집단을 정복하고 지배했으며, 고밀도 농업 시스템을 유지하는 데에 패자들을 노예와 농노로 부렸다. 이러한 과정이 일단 시작되자, 연합과 집중을 유도하는 역사적인 흐름을 되돌릴 수 없게 되었다. 따라서 신석기 사회는 점점 더 계급화되었고, 계급 구조의 정점에 오른 소수 특권층이 하층 농민들을 지배했으며, 광역적인 권력이 국지적인 권력을 포괄하였다. 최소한 신석기 시대의 50% 이상 잉여 곡물 증가. 생산 공출 저장 재분배를 위한 복잡한 정치경제시스템의 필요 더 많은 잉여의 창출

고도의 종교적, 신화적 이론과 고도의 지식과 기술, 고도의 통치 관리 기술 없이는 문명 지탱 불가능 무엇을 알 수 있을까? 고도의 문명. 즉 고도의 종교적, 신화적 이론. 의식 절차, 기술(건축, 조각, 세공, 미라제작), 천문학적 지식. 고도의 계급 지배, 관리 기술, 중앙집권적 권력, 동원능력. 기자의 쿠푸 피라미드(기원전 2789-2767) 인류 역사상 가장 큰 석조 건축물(부피: 2만9천 ㎦, 높이 148m) 평균 무게 2.5톤에 달하는 230만 개의 돌로 구성 상당한 수준의 수학적, 공학적 지식 필요 정확한 방향 설정을 위해서도 전문적 기술 필요 일차적으로는 엄청난 노동력의 산물: 약 10만 명의 기술자가 20년간 동원되어 완성. (비교: 서기 600년 경 중국 대운하 건설에는 550만 명이 38년간 투입) 피라미드 건축 이유에 대한 재밌는 학설: 그 자체로 국가의 기술을 훈련하기 위한 활동. 초기 피라미드들은 농한기에 군중을 동원하여 국가가 존재한다는 생각을 강화하기 위해 벌인 거대 건축사업의 결과물 하나 이상의 피라미드가 동시에 건축된 이유는, 점차 노동력이 남아돌았기 때문. 그러므로 기념비적 건축은 초기 이집트 국가의 제도적인 근육운동이라 할 수 있다. 마치 오늘날의 무기 산업처럼 말이다. 피라미드 건설은 상징적으로뿐 아니라 그 자체로도 국가 건설이었다. 고도의 종교적, 신화적 이론과 고도의 지식과 기술, 고도의 통치 관리 기술 없이는 문명 지탱 불가능

고대 문명을 지탱하는 데 필요했던 지식과 기술은? 고도의 추상화 능력 반영 구전과 인간의 기억력 대체 실용적인 필요에서 가장 중요한 기술 관료체계 하에서 언어적, 수량적 정보 기록할 필요 절실 경제, 법, 상업, 투표, 종교, 행정 관련 기록 보존 E.g.) 메소포타미아의 장부들: 대부분 경제적, 실용적 목적 필기사(scribe): 높은 사회적 지위(관료 또는 전문직) 보장 최초의 학교 탄생: 글과 수학, 후에는 신화와 전설 가르침 E.g.) 메소포타미아의 에두바(서판원) 필기사: 정부 관료 또는 회계사, 점성가, 천문학자, 수학자, 의사, 기술자, 교사 등의 전문가가 될 수 있었음. 기본적으로는 표의문자의 성격을 띠나, 표음문자적인 요소도 함께 가짐. 이집트 상형문자는 공식적으로 6천 개가 확인되었지만, 파라오에게 소속된 조각가와 필기사들은 수천 년 동안 700-800개의 문자만 사용. 순전히 소리값만 가진 알파벳 기호는 좀더 나중에 2차 문명에서 탄생. 즉 기원전 1100년 이후에 페니키아인과 함께 등장. 바빌로니아 숫자 체계에서는 0이 없음. 자리로만 판별.

실용적 필요, 익명의 과학, 목록의 과학, 신화적 설명 고대 문명 지식의 특징 실용적 필요, 익명의 과학, 목록의 과학, 신화적 설명 실용적 필요:기록 보존, 정치적 행정, 경제적 교역, 정확한 달력, 건축과 토목 사업, 농업 관리, 의약품과 치료법, 종교, 천문학적 예언 익명의 과학: 지식은 국가기관에 소속된 전문가들의 몫, 개인적인 발견보다는 사회 유지에 기여하는 것에 관심

헬레나 시대의 그리스 (Hellenic era, 600-300 B.C.) ‘자연철학’의 발명 지식 자체를 위한 지식 탐구 (vs. 원초문명의 실용적 지식) 자연에 대한 탈신비화와 객관화 (vs. 신화적 우주론) 보편적 현상에 대한 일반적 해명 (vs. 목록의 과학) 사적 탐구 (vs. 익명의 과학) 학문을 위한 제도적 기관 無: 공적 지원 無 ‘학파들’: 사적인 모임이나 동아리 개인의 지적 재산: 책임과 명예는 모두 개인의 몫 합리적인 비판과 논쟁의 전통 실용적 욕심 없는 자연에 대한 추상적인 사변. 생산, 기술 활동과 동떨어진 놀이, 유희, 성찰. 절대 권위 없음. 지적인 논쟁도 권위에 호소하지 않음. 밀레토스 학파의 철학자들은 타인의 생각에 동의하지 않았으며, 이성과 논리와 관찰을 통해 타인의 생각을 공격하고 자신의 주장을 뒷받침했음. 최근의 연구. 이집트 문화가 에게 해 주변의 헬레나 문화 발전에 영향을 미치긴 했음. 헬레나 세계의 내부에서도 다양한 마술과 민간 전승, 연금술, 점성술, 종교적 신비주의 등이 민중 속에서 여전히 유행했다는 사실은 이들과 과학지식이 경쟁했음을 시사. 헬레나 시대의 그리스 (Hellenic era, 600-300 B.C.)

척박한 생산 조건과 지형 조건 상업적이고 외향적인 해상문명 정치적으로 분산된 도시국가들 중앙집중적인 관료국가 불가능 정치 구조에 대한 합리적 토론 상대적으로 비옥했던 이오니아 지방

탈레스 (Thales) Miletus, 624?-548/545? B.C. 최초의 과학자? 최초의 자연철학자? 세상에 무관심하다는 평가. 별만 바라보고 걷던 나머지 우물에 빠졌다는 탈레스의 일화. 일부러 들어갔다는 해석도 있음. 기원전 585년 5월 28일의 일식 예측하여 전쟁 종식시켰다는 일화. 세상에 무심한 탈레스의 대처. 나도 원한다면 나의 지혜를 이용하여 돈을 벌 수 있음 보임. 탈레스에 관한 재미있는 많은 일화는 다른 위인들이 경우처럼 사실이 아닐지도 모르지만 적어도 그럴싸한 얘기들이다. 그는 얼마나 쉽게 부자가 될 수 있는가를 보여준 적이 었었다. 올리브 대풍작을 예견한 그는 그 지역의 모든 착유기에 대한 전매권을 얻은 다음 나중에 착유기를 빌려주어 많은 돈을 벌어들였다.  또 말을 잘 안듣는 노새에 관한 일화가 있는데 이 노새는 소금을 운반할때 냇물에 이르면 그 냇물에 뒹굴어 소금을 물에 녹게 한 다음 보다 가볍게 운반하곤 했다.  그래서 탈레스는 한번은 이 노새에게 스펀지를 운반하게 해서 골치아픈 노새의 습관을 없애버렸다는 것이다.  

별만 바라보고 걷던 나머지 우물에 빠졌다는 일화의 주인공 지식 자체를 위한 지식 탐구 별만 바라보고 걷던 나머지 우물에 빠졌다는 일화의 주인공

지구는 물 위에 나무토막이나 배처럼 떠 있으며, 지진은 물의 움직임 때문에 발생한다. 자연에 대한 탈신비화된 설명 지구는 물 위에 나무토막이나 배처럼 떠 있으며, 지진은 물의 움직임 때문에 발생한다. 자연에 대한 탈신비화와 일반적 해명. Vs. 목록의 과학, 개별적 설명. “이번 지진은 왕의 무슨 잘못 때문에 신이 노하여 일어난 것!”

탈레스의 정리들 개인에 의해 증명된 명제의 탄생 답이 아닌 증명에 관심을 가졌다는 점. 사적 탐구. 즉 지식에 책임과 명예(혹은 불명예)는 개인의 몫 개인에 의해 증명된 명제의 탄생

세계는 무엇으로 이루어졌는가? 물(water) 새로운 과학적 질문 세계는 무엇으로 이루어졌는가? 물(water) 밀레토스 학파의 성립. 새로운 과학적 질문을 던진 것. 어떤 면에서 새로운가? 매우 비실용적인 질문! 근본적인 질문. 답의 방식도 정해져 있음. 매우 탈신화화되었음.

물질의 기초에 대한 논쟁 탈레스 - 물(water) 아낙시만드로스 - 무한자(apeiron) 아낙시메네스 - 공기(pneuma) 엠페도클레스 - 네 뿌리(물, 불, 흙, 공기) 합리적 비판과 논쟁  밀레토스 학파 형성 (C.f. 피타고라스: 수, 데모크리토스: 원자) 탈레스: 물. 최대의 약점은? 그렇다면 물의 대립물인 불은? 불은 물을 끓여 없애고, 물은 불을 꺼버린다. 어떻게 불이 물로부터 나올 수 있겠는가? 아낙시만드로스: 무한자. 무형의 초기 상태, 아페이론(apeiron)으로부터 온-냉, 건-습 등의 이원성duality이 나오고 세계가 나왔다. 아낙시메네스: 물질은 무에서 나올 수 없음. 공기. 대립물인 흙은? 서로 대립하는 두 힘, 응축화/희박화의 힘이 존재하므로, 공기가 다양한 밀도로 응축되어 액체와 고체가 되기도 하고, 희박해져서 불이 되기도 한다고 설명. 엠페도클레스: 물, 불, 흙, 공기의 4원소로 이루어짐. 2천년 동안 영향력 발휘. 그들 사이에는 사랑Love과 싸움Strife, 즉 인력과 척력 존재한다고 생각.

기하학적 우주 체계 (vs. 고대의 신화적 우주론)

그리스 – ‘자연철학’의 발명지 지식 자체를 위한 지식 탐구 (vs. 실용적 지식)

플라톤과 아리스토텔레스

아테네로 돌아온 후, 아카데메이아(Academeia) 설립 플라톤(Plato) Athene, 428-327 B.C. 소크라테스의 愛 제자 소크라테스 사후 이탈리아/이집트 여행 아테네로 돌아온 후, 아카데메이아(Academeia) 설립

현실세계는 이데아의 불완전한 복제품 목수 : 의자 = 조물주 : 세계 이데아 현실세계는 조물주의 합리적 설계의 산물 현실 실재 영원 이성 현실 모형(복제품) 불완전(∵질료) 생성/변화/소멸 감각

기하학을 모르는 자 들어오지 말라 아카데메이아 정문 위의 경구

기하학적 4(5) 원소론 원소가 다섯 개인 이유는? 세 가지는 상호 변환, 그러나 흙은 불변, 에테르도 불변

천구(celestial sphere) 영원하며 초월적이며, 완벽한 순수 형상의 세계 운동을 하지만 본질적으로 변하지 않아야 함 천체의 등속 원운동: 이성적 추론의 산물 영원하며 초월적이며, 완벽한 순수 형상의 세계 운동을 하지만 본질적으로 변하지 않아야 함 적합한 운동은 오직 등속 원운동 이후 2000년간 천문학의 패러다임 이룸 영원한 등속 원운동

아리스토텔레스(Aristotle) Athene, 384-322 B.C. 플라톤의 愛 제자 플라톤 사후 에게해/소아시아 여행 아테네로 돌아온 후, 리케이움(Lykeion) 설립

대상의 본질은 물질(matter)+형상(form) 아리스토텔레스 (모든 개는 형상과 물질을 가짐) 이데아(idea) 플라톤 (모든 개는 이데아의 불완전한 복제) 이데아는 대상 속에 존재 대상의 본질은 물질(matter)+형상(form)

플라톤 아리스토텔레스 실재 이데아의 세계 현실 세계 감각 불신(경험<관념) 신뢰 방법 수학적/추상적 추론 경험 → 분류 → 질서

천상계 vs. 지상계 천상계: 시작도 끝도 없는 완전한 운동, 등속 원운동 지상계: 시작과 끝이 있는 유한한 직선운동

천상계 지상계 위치 달 위 달 아래 특징 변화 無 완전 생성/소멸 불완전 물질 제5원소 (에테르) 4원소 (물,불,흙,공기) 운동 원운동 상하운동 +alpha

원소의 무게 ~ 원소의 제자리 탁월한 설명력 원소의 무게와 위치 무게: 물질의 본래적(자연적) 위치 규정 흙-물-공기-불-에테르 탁월한 설명력 * 호수와 바다가 흙 위에 있는 이유 * 물속에서 기포가 올라가는 이유 * 공기 중의 불이 올라가는 이유 * 우주의 중심에 지구가 있는 이유 * 지구가 구형인 이유 * (지동설 논박)

4원소 = [온/냉] [건/습]의 조합 4원소와 4성질 탁월한 설명력 연금술에 이론적 기반 제공? 4성질: 온-냉, 건-습 대립쌍 원소의 성질: 4성질 중 2개의 조합으로 구성 성질이 바뀌면 원소도 바뀜 탁월한 설명력 * 물을 가열하면 증발하는 이유 연금술에 이론적 기반 제공?

운동≒변화 잠재적인 것이 현실화되는 과정 자연스러운 운동 vs. 강제된 운동 그러나 본성이 실현되지 못하는 운동은? 식물의 성장: 씨앗의 잠재력이 실현되는 과정 위치의 변화는 물질의 본성(본래 위치)이 실현되는 과정(정지 vs. 운동) 자연스러운 운동 vs. 강제된 운동 자연스러운 운동: 사물 자체의 속성(원인)의 발현 Eg. 천체의 원운동, 돌의 수직낙하, 불의 수직상승 강제된 운동: 별도의 외적 원인(동력인) 필요 Eg. 수레의 운반, 돛단배의 운동 (cf. 던져진 투창은?)

아리스토텔레스 체계의 통일성 우주론 물질론 운동론 이론과 경험의 통일 - 상식적이면서 탁월한 설명력 고도로 일관되면서 동시에 매우 포괄적인 이론 체계 1 2 3 우주론 ---------- 천상계 vs 지상계 물질론 ---------- 제5원소 vs 흙,물,공기,불 운동론 ---------- 자연스런 운동 vs 강제된 운동 모든 문제를 잘 체계적으로 설명한다고 생각하면 오산. e.g., 투사체의 운동 잘 설명 못함.