현대과학과 과학기술문명

현대과학의 시야

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현대 과학의 시야는 1조 분의 1mm 크기의 소립자에서부터 100억 광년에 이르는 광대한 우주에까지 확대되어 있다. 그리고 소립자-원자핵-원자, 분자-물체(생명체)-해양, 지질-지구-태양계-은하계-우주로 이어지는 물질의 계층구조와 이들을 설명하는 과학 이론은 사물에 대한 우리의 인식을 더욱 폭넓고 깊게 해 준다.

 

20세기 이전의 우주관이 사물에 대한 흑백사진으로 비유된다면 20세기 이후의 우주관은 확대된 시야와 함께 천연색 입체영화를 보는 것에 해당될 것이다.이러한 새로운 우주 영상이 우리의 의식에 반영될 때 우리는 과거와는 다른 새로운 상상력과 창의력을 가지게 되며, 사물을 대하는 우리의 가치 관념도 새로운 변화를 겪지 않을 수 없게 된다.

 

한편 자연에 대한 지식이 급속도로 증가하면서 이를 기반으로 한 기술 또한 무서운 속도로 발전되고 있다. 그러나 이러한 지식의 활용이 반드시 바람직한 방향으로만 이루어지고 있는 것은 아니다. 우리가 일상생활에서 편리하게 사용하는 도구가 경우에 따라서는 흉기로 변할 수 있는 것과 같이 오늘의 과학기술도 그 활용에 따라서는 무서운 흉기가 될 수 있는 것이다.

 

그런데 우리를 더욱 불안하게 하는 것은 오늘의 과학이 그 활용에 있어서 이를 단순히 선과 악으로 구분하기 어려운 경우가 많다는 사실이다. 과학지식이 발전하면 할수록 그것의 활용에는 이에 상응하는 높은 수준의 판단력과 지혜, 그리고 높은 경지의 도덕성이 요청된다.

 

그러나 오늘의 상황은 우리가 과학기술의 발전에 상응하는 안목과 지혜를 쌓아가고 있는지 의문스러운 것이 사실이다. 그럼 현대 과학이 이루어낸 성과 중 몇 가지의 대표적인 내용과 이것이 우리에게 주는 영향을 살펴보자.

물질계의 기본 구조

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인간을 둘러싼 자연계를 살펴보면 그 크기에 있어서 매우 작은 물체부터 큰 물체에 이르기까지 광범위하게 펼쳐져 있음을 알 수 있다. 더욱이 우리의 시각으로 감지할 수 있는 한계를 벗어나면 박테리아, 분자, 원자, 원자핵, 전자 등 끝없이 작은 세계와 태양계, 별, 은하계 등 거대한 우주가 한없이 열려 있다.

 

인간은 자기를 중심으로 작은 세계와 큰 세계로 점점 그 시야를 확대시켜 우주를 이해하려고 노력한다. 오늘날 우리가 관찰할 수 있는 우주는 10^-13cm 정도의 크기의 소립자 세계로부터 10^10광년 정도 떨어져 있는 대우주까지 넓게 열려 있으며, 이것은 앞으로 얼마나 더 확대될 것인지 예측할 수 없다.

 

그러나 자연에 대한 경이는 물체의 상대적 크기보다 오히려 자연을 구성하는 물질의 형태와 다양성에 있다. 물질은 고체, 액체, 기체, 플라스마의 상태로 존재하며, 그중에는 생명체와 비 생명체 그리고 같은 생명체라도 동물, 식물, 미생물 등 여러 형태가 존재한다.

 

이처럼 다양한 대자연을 어떻게 하나의 체계로 이해할 수 있을까? 자연을 이해하기 위하여 초기에 시도했던 방법은 물질의 여러 종류와 현상 중에서도 특히 비슷한 성질이나 규칙성을 찾아 이들을 몇몇 영역으로 분류하는 것이었다. 이러한 분류 방법은 자연을 좀 더 간단한 형태로 정리함으로써 편리하고 유용한 점도 있으나 자연의 본질적 요소를 찾아내는 데에는 큰 도움을 주지 못하였다.

 

따라서 분류된 여러 형태의 사물을 횡적으로 연결할 수 있으며 이 모든 것들의 바탕이 되는 기본 요소는 무엇이겠는가 하는 것이 오랜 기간 동안 물리학의 중요한 문제가 되어왔다. 자연의 본질적 요소를 찾으려는 노력은 고대 그리스 시대의 자연철학에서부터 오늘날의 현대 물리학까지 이어지고 있으며 이것을 위한 투쟁은 계속될 것이다.