과학사통론1 요약문 (5/1)

8주. 역학과 수학의 혁명: Galileo and Descartes

과학사 및 과학철학 협동과정 2004-20309 정동욱

A. Koyre, Metaphysics and Measurement: Essays in the Scientific Revolution (London: 1968), 1장. (□Galileo and the Scientific Revolution of the 17th century.□)

하늘: 현대 물리학의 프롤로그이자 에필로그

중세의 코스모스(닫힌 세계, 두 세계로 나뉘어짐) -> 현대의 유니버스(열린 세계, 통일)

현대 물리학, 갈릴레오에서 시작. 관성의 법칙. number, figure, motion으로 모든 것 설명. 이 뜻 제대로 이해한 사람은갈릴레오가 아니라 데카르트. 마지막 단계 못 밟은 것은 갈릴레오의 망설임 탓.

관성 개념의 □증거□, □자연스러움□ 그리 오래 되지 않았음. 중세까지 그 개념 불합리. 전혀 간단치 않은 문제.

갈릴레오의 □실제를 불가능한 것을 통해 설명□하겠다는 역설적인 결정이 결정적.

현대 과학에서의 관성 개념에 의하면

운동은 상대적. 운동은 합성과 분해 가능. 운동과 정지는 모두 □상태□. 상태의 변화에는 힘이 필요. 운동의 지속에는 힘, 원인 필요하지 않음. 즉, 운동의 지속은 설명 대상이 아님. 관성 개념은 다음의 세 가지 함축 가짐. (a)환경으로부터 물체 분리 가능 (b)균질적 무한 공간 (c)상태로서의 운동(정지) 개념. 운동에 □존재□와 같은 존재론적 지위 부여.

그러나 이러한 개념 획득하는 것은 전혀 쉬운 문제가 아님. 상식은 여전히 중세적 또는 아리스토텔레스적.

아리스토텔레스의 운동 개념

운동은 변화 과정. 변화는 정지의 대립물. 목적-종착지로서의 정지상태로 가는 중간과정으로서만 운동 생각. 정지만 □상태□가 될 수 있음. 운동 중의 물체는 다른 물체와의 관계뿐만 아니라 자신도 변화. 두 개의 운동은 서로 간섭. 즉, 조화롭게 합성될 수 없으며 때로는 모순되기도. 공간은 그 자체로 identify될 수 없음. 물체와 환경은 구분되지 않음. 운동에 대한 문제를 풀기 위해서는 □세계의 질서□, □자연스러운 장소□ 개념 도입해야 함. 그리고 각 장소별로 다른 법칙 적용. 운동은 순간적이거나 자동적일 수 없음. 운동에는 mover나 cause 필요. 따라서 관성 개념 불가능 & 모순적.

코페르니쿠스 천문학 vs 아리스토텔레스 물리학

지구의 운동 불합리: ①회전에 의한 원심력 ②회전에 의한 뒤쳐짐.

아리스토텔레스 관점에서 지구의 정지는 반박불가능. 따라서, 체계 전체를 변화시켜야 & 새로운 운동 개념 발전시켜야.

아리스토토렐레스 관점에서 운동은 초기조건에 영향 안받음(현대의 빛처럼). 당연히도 움직이는 배 위에서 떨어뜨린 공 뒤쳐질 것.

코페르니쿠스: 지구상의 공기, 구름 등도 지구에 속해 있음. 따라서 지구와 함께 돌 것임.

코페르니쿠스의 논증은 매우 천박한 논증이나 새로운 개념의 씨앗이 됨.

하늘과 지상 함축적으로 연결: 자연의 community between the earth and the earthern things에 의존

이런 개념 이후 물리학 체계로 대체해야. □관측상의 상대성□ 넘어서는 □물리적 상대성□ 필요.

지오다노 브루노

새 천문학 위해서는 열린 무한 우주 필요 역설.

이는 □비자연스런-강제된□에 대비되는 □자연스러운□ 장소&운동 개념 포기 의미.

space as envelope -> space as receptacle(용기)

natural과 violent 동화시킴.

□지구의 운동이 지구 위에서의 운동에 미치는 영향은 배의 운동이 배 위에서의 운동에 미치는 영향과 같음□

origin의 장소는 아무 역할 안함. 중요한 것은 그 장소와 역학 시스템의 연결.

한 장소는 둘 이상의 시스템에 속할 수 있음. (eg. 다리 위에서의 돌의 낙하 vs 배 위에서의 돌의 낙하)

임페투스 이론에 의존. 몇몇 아리스토텔레스주의적 논증 반박. but 모든 문제 해결한 것은 아님.

티코 브라헤

배 위에서 떨어뜨린 물체 그 아래에 떨어질 것이란 생각 부정. 배 점점 빨라질수록 뒤쳐질 것.

동서 방향으로 쏘아올린 대포는 낙하거리 다를 것임.

브루노의 난점: ①의인화된 해석에 의한 반론:총알이 과거의 association을 기억하고 있다? ②두 운동의 간섭 개념을 통한 반론: 빠르게 날아가는 총알은 아래로의 낙하운동을 방해할 것(즉, 성분별 운동의 독립성 인정 안함)이란 생각. -> 갈릴레오에 와서야 해결.

요하네스 케플러

iner alia 용어 도입. & 수학적 정밀함.

그러나, 그의 세계는 여전히 코스모스. 또한 운동은 정지의 대립물.

즉, 그의 관성은 운동에 저항하는 성향일 뿐 정지에 저항하는 성향 아님. 즉, □운동의 원인□ 여전히 필요.

따라서, 지구의 운동과 함께 도는 지구 상의 물체에 대해, 그 물체들의 운동을 위해서는 그것을 끌어당겨주는 □힘□같은 것 필요. mutual attraction. 그에 따르면, 지구 상의 물체들은 상호 연결.

그에 따르면, 물체의 낙하 운동은 두 가지로 분해. (a)그것 자신의 운동 (b)지구(가 끄는) 운동. 분명 to east와 to west는 실제적으로 다름. 물론 지구상에서 보면 정확히 똑같겠지만.

케플러에게, 움직이는 배와 움직이는 지구는 다름. 지구는 물체를 당겨주는 실체적인 원인이지만, 배는 그럴 수 없음.

따라서, 그의 물리학은 현대 물리학의 토대가 되지 못함.

갈릴레오 갈릴레이

대화: 논증 정리, 적에게 마지막 일격 준비.

그의 적: authority, tradition, & "common sense"

그의 논증으 step by step이어야. 수많은 예 필요. 무수한 예를 통해 □운동은 그 자체로 유지된다. 원인이 필요없다□는 주장 반복적으로 얘기.

think vs imagine. 갈릴레오처럼 생각하거나, 상식처럼 상상하거나.

□새로운 과학□의 토대를 제공한 것은 □순수한 생각□ not 경험.

운동의 물리적 상대성 without any experience

필연성은 실재를 결정. 이론이 사실에 선행. 자연(운동) 법칙은 자연에서 발견된 것이 아니라 생각 속에서 발견. (플라톤처럼) 경험 전에 우리가 참아야 할 지식을 이미 갖고 있기 때문에 경험은 필요 없음.

□자연이란 책은 기하학의 언어로 쓰여졌다□

갈릴레오의 물리학은 □운동의 기하학□. 아르키메데스의 물리학이 □정지의 기하학□이듯.

그러나 여전히 □수□에는 □질□이 없음. 숫자엔 운동이 없음. 어떻게 물리학이 될 수 있는가?

□숫자엔 운동이 없지만, 균질적인 무한 공간 하에서의 물체의 운동은 수의 지배를 받는다□

즉, □질□을 폐기함으로써! 그(들)은 세계(cosmos)를 색깔없는 추상적 세계(universe)로 대체시킴.

당시 그들에게 아리스토텔레스와 플라톤 구분 명백했음. 즉, 수학의 역학과 지위에 대한 의견 차이.

갈릴레오의 과학: 플라톤의 부활...

Michael Segre, □Galileo, Viviani, and the Tower of Pisa,□ Studies in History and Philosophy of Science 20 (1989): 435-451.

1590년 경, 피사의 사탑 실험 정말 있었을까? (실험 수행됐다면, public performance. 왜냐하면 결과 알아야 수행. 몰랐다면 안했을 것. 이론 발전에 별 도움도 안됨. 따라서 사회적 사건)

경험 과학이 선험 과학을 물리친 고전적 사례로 믿어져 왔음. 그러나, 이는 갈릴레오 스스로의 증언에는 나타나지 않는 실험. Viviani의 전기에 실린 내용임. (1654년 쓰여져 1717년에 출판)

저자는 이 사건에 대해, 갈릴레오의 과학이 아닌 Viviani의 과학□사□ 서술의 맥락에서 재조명 해보려고 함.

이야기: Viviani의 전기에 아주 짧게 쓰여졌음.

Caverni와 Wohlwill의 의심

당시 쓰여진 노트에 의거한 의심.

1890년, 갈릴레오의 노트 모아 De motu란 제목으로 출판. 1590년 경에 쓰여진 것으로 보이는 구절에서 □다른 무게의 물체는 다른 속도로 떨어진다□고 적혀 있음.

Caverni: 갈릴레오 거짓말쟁이로 비난.

Wohwill: 비비안니 비난

사실, 갈릴레오의 자유낙하법칙은 15년 후(1604)에야 나옴. 그것도 틀린 가정에서 시작한 수학적 실수로 -_-;

Favari의 대응

대응: ① 갈릴레오의 노트. 왜 미출판됐겠는가? 스스로가 만족 안했기 때문일 것. ②De motu 쓰여진 시기 문제. 생각보다 일찍 쓰여진 것일 수도. ③ 아리스토텔레스의 낙하법칙에 반대입장 표명한 구절 많음.

③에 주목해보면, 무게가 다른 (밀도는 같은) 물체가 과연 다른 속도로 떨어질까? 이에 대한 유명한 사고 실험. 다른 무게의 물체 연결시켜 낙하시키면 어떻게 될까? ①작은 물체가 방해하므로 느려진다 ②무게가 더해지므로 빨라진다. 즉, 아리스토텔레스의 이론은 자기 모순.

그러나, 직접적 증거 없음. 게다가, 비비안니의 여러 잘못(갈릴레오의 생일 옮기기 등)도 상당수 발견됨.

Cooper

1935년 Cooper의 논증: ①맥락 추가돼야 ②추가적 증거

Renieri의 편지(1641)에 등장한 피사의 사탑에서의 낙하 실험: ①쇠와 나무: 소가 먼저 떨어짐(1.75m 차이) ②크기 다른 쇠: 큰 쇠가 먼저 떨어짐(22cm 차이). 두 번째 편지: 갈릴레오의 말 인용 □무게 다르면 속도 다르다□

Cooper의 초점: 비비안니에만 의존하는 literature들 더 문제.

& 피사의 사탑 얘기를 과학사의 문제에서 과학의 historiography의 문제로 환기시키는 데 결정적

but Cooper가 전문가가 아니란 이유로 그의 문제제기 사장된 채 비난.

최근의 연구

Koyre의 연구: 갈릴레오 실험 안 중요. but, 코이레의 의도는 □근대과학이 실험이 아닌 개념적 혁명에 의한 것임□ 일반적 주장한 것. 즉, 정확한 historiography와는 무관.

맥락연구: 많은 유용한 연구 나왔지만, 다른 증거 밝혀진 것 아님.

갈릴레오 실험 재현해보기: Drake의 종합. Drake의 실험했다는 믿음.

피사의 사탑 실험에 대해서는 여전히 Viviani의 신뢰성이 관건.

이제 질문을 바꿔보자. □Viviani는 그 실험을 전기에 적는 것이 왜 중요하다고 생각했을까?□

즉, 문헌학의 맥락에서 보자.

Viviani의 문헌적 맥락

Viviani의 전기: 당시 표준 따른 것일 뿐. (당시 전형 Vasari의 Vite)

Viviani는 Vasari 따라했음. (eg. 어린시절 묘사는 표현까지 똑같음. fanciullezza, vivacita, ingegno)

당시, 전기에서 일화를 통한 윤색은 기본. 즉, 당시엔 전기를 쓰는 데 있어서, 진실이 현재보다 덜 중요. 즉, Viviani에게 중요한 것은 □갈릴레오의 이미지 윤색하기□. 그러나 윤색에도 규칙이 있음. 즉, 당시의 독자의 구미에 맞아야!

Viviani 독자들의 문헌적 취향

당시 독자: 철학자 외에도 일반 교양 대중 고려해야.

Cavalieri가 Torricelli에게 보낸 편지: 수학이 중요하지만, 대중을 고려해서 수학보다 실용적, 만져지는 물리적 대상 다루어야.

Viviani의 수정: draft A -> draft B로의 미세한 변형. last -> said

사고실험 not physical & tangible. 따라서 이 부분을 드라마틱한 일화로 대체. 독자들에겐 더 convincing

즉, 그 일화는 □문학적 필요□. 그런데, 여전히 그 일화 사실일까?

이야기의 진실

Viviani의 일화엔 □사실□의 요소와 □윤색□의 요소 다 있음.

다른 부분에서도 윤색 매우 많지만, 그 변형의 정도는 □작음□. 즉, 약간의 허구 첨가된 대략의 진실로 보아야.

(eg. 생년 고치기. 대학입학 나이 고치기 등)

진실과 추가된 허구 구분하는 도식에 따라 피사의 사탑 실험 분석해보면,

① Viviani는 갈릴레오의 노트의 구절 □탑에서의 낙하 실험□ 보면서 인상 받았을 것.

② 아마도 갈릴레오는 어딘가의 탑에서 실험을 수행했을 것. 두 명밖에 필요없는 간단한 실험.

③ 갈릴레오 망원경 시연 위해 탑(산마르코 탑이지만)에 오른 적 있음(1609)

④ 17세기 동안 피사대 교수들이 피사의 사탑에서 실험하는 것 유행이었음. 낙하실험 또는 기압 실험 등등. (eg. Renieri, Mazzoni, Coresio, Rinaldini)

따라서, Viviani는 위의 근거에 비추어 약간의 상상력만 동원하면 일화 완성할 수 있었음.

물론 현대적 맥락에서 그런 재구성 용납못할 일이지만, 당시엔 common & 'must'.

Viviani는 과학자나 과학사학자가 아니라 a man of letters.

Bstsy Newell Decyk, □Cartesian Imagination and Perspectival Art,□ in Stephen Gaukroger, John Schuster and John Sutton eds., Descartes□ Natural Philosophy (Routledge, 2000), pp. 447-486.

① Meditation의 철학자이자, ② Regulae, Dioptrique, Geometrie, Principia의 자연철학자로서의 데카르트. 데카르트 이해하기 위해, 스콜라주의적 문헌들, 당대의 수학적, 과학적 논쟁들 및 [15c-17c의 광학의 문제들] 살펴보아야 함. 당시 광학의 문제들에는 자연철학뿐만 아니라 미술가(다빈치, 뒤러, Niceron)들도 중요하게 참여. 철학사와 미술사 연결짓고자 함. 특히, 미술 실험과 광학의 성과를 통해서 데카르트의 자연철학에 이해 높일 수 있음. 특히 그의 자연철학에서 상상(imagination)의 역할을 이해하는 데서 시작.

Meditation의 전작 Regulae: 지성을 통해서만 지식(진리) 획득 가능. 그러나, 상상, 감각지각, 기억도 이에 관여. 지성을 돕거나 방해할 수 있음. Meditation의 후기작에도 같은 입장 견지. body 이해하기 위해서는 imagination 필요. union of soul and body 이해하기 위해서는 sense 필요.

상상이 어떻게 지성을 도울 수 있을까?

상상과 경험의 수학화

상상이란 감각경험을 수학화하는 능력. 규칙13: 추상화. 규칙. 규칙14: re-express. 문제의 수학적 재기술을 통해 정량적으로 다룰 수 있게 함. Dioptrique의 방법 뜯어보면, □경험의 수학화□ 일관되게 쓰이고 있음. 비유 및 상상을 통하면 대상을 더 정확히 볼 수 있으며, 운동의 계산 용이하게 할 수 있음. (성분 분해, 합성 가능 eg. 빛 -> 테니스 공. 균질한 매질, 곡면에서의 굴절->평면에서의 굴절)

거리재기에 관여하는 요소: ①눈의 모양 ②두 눈의 작용 ③상의 또렷함 & 빛의 강도 ④사물의 익숙함. 특히 ②에 주목. 두 눈으로 거리를 파악하는 방법과 장님이 두 개의 막대로 거리를 파악하는 방법(둘 사이의 거리와 각도 이용). 이 점에서 상상의 긍정적 공헌 강조. but very simple of the imagination. 잘못 쓰면 재앙적일 수도.

원근법

17세기 광학의 문제는 자연철학의 문제이자 미술의 문제. 바로 원근법.

르네상스 시기(초기). 원근감 표현하는 방법 ①겹침(occlusion), ②색조, 명암, ③모양과 크기 변화.

명시적으로 기하학적 시스템으로 선원근법 제시한 사람: 알베르티(Alberti). "화가는 기하학 알아야□

수학적 비례를 이용. 알베트티는 기하학이 음영, 색에도 적용가능할 것이라 지나친 낙관.

Spencer: 알베르티의 원근법은 측량 경험에서 왔다고 주장. 각도, 비례를 이용한 거리재기는 측량에서 나온 방법.

당시 화가들의 정밀한 원근법 시도. Brunelleschi ①카메라 옵스큐라(Camera obscura), 다빈치도 실험 ②imagine or place of glass: perspective plane으로 기능. ③grid (④special eyepiece: 수평선 조정. 시점 고정)

이들의 방법들은 경험에 상상의 층을 덧입히는 방법으로, 경험의 수학화와 관련. (overlay of imagination on the experience) 경험(대상)과 무관하면 문제 있음. 상상의 산물은 mode of thing. 데카르트도 비슷한 생각. Regulae와 Principia에 □대상과 무관한 상상□ 비난. 대상과 동떨어진 추상물은 문제 있음. 상상을 통해 고안해낸 □거리재기□는 두 눈 사이의 거리와 각도에 근거해 있음. 이것은 접근불가능한 곳 측량하는 방법과 유사. 즉, 둘 모두 □경험의 수학화□

Spencer의 측량과 원근법 사이의 연결: ①공통의 기하학적 기초 ②역사적 상호 연결

대상과 상의 독립성

원근법은 상을 대상으로부터 독립시키기 시작.

데카르트는 기존의 대상과 상 사이에 유사성이 있다는 통념 깸. 상상 속의 빛 관념이 실체와 유사하다는 주장 정당화될 수 없음. intentional form(의도된 형상) 이론 거부. 대상과 그것을 표현하는 평면조각(또는 그림)은 많은 점에서 다름. ①평면 ②모양(원->달걀형, 직사각형->사다리꼴,마름모)

더 완벽한 상으로 표상하기 위해 평면조각은 대상과 달라야 함. 머리 속의 image도 마찬가지

미술 □놀이□

자연 원근법 통달한 이후, 인공 원근법 놀이 발달.

왜곡상 놀이. ① 늘려진 왜곡상 ② polished surface 왜곡상(원뿔, 실린더). ③두 시점 왜곡상 ④장치(eg. 만화경)로 그림보기 놀이

인코딩과 디코딩

데카르트의 안구 이용 실험. 안구를 통해 맺혀진 상을 이용해 시각 인지 과정 설명.

대상이 이미지로, 다시 다른 이미지로... 정보의 변환 및 전달.

전달되는 동안 상은 변환되어 전과 똑같지 않지만, □정보는 전달□. 비유컨대, 연필의 운동을 통해 그림을 그리는 과정을 보면, 연필 위 끝의 정보가 아래 끝으로 전달. 그러나 위 끝의 운동은 아래 끝의 운동과 반대.

왜곡상 놀이는 정보가 다양하게 인코딩, 디코딩되는 방식 이용한 것. 암호와도 관련. 이 역시 수학적.

렌즈를 이용한 망원경, 현미경의 발달도 이에 영향. (eg. 갈릴레오의 흑점 관찰. 데카르트의 쌍곡면 렌즈)

인코딩 되어 들어온 정보에 대해 상상은 수학화와 디코딩을 통해 다시 경험과 연결.

가능한 재해석

닮음 이론과 데카르트의 상상 이론. 데카르트는 대상과 상의 인과적 상관관계 완전히 포기한 것 아님. 상은 대상과 무관하지 않으며, 인코딩, 디코딩 과정을 통해 연결됨.

격자망은 대상과 이미지 사이의 비례적 연관 명시적으로 보여주는 장치. (즉, 격자망은 상상이 하는 수학적 기능을 대신 보여줌) 즉, 상이 이미지를 닮았는지보다 둘 사이의 수학적 비례관계가 중요. 그 수학적 관계를 통해 정보는 인코딩, 디코딩을 통해 연결됨.

텍스트와 컨덱스트

데카르트와 화가들의 작업 사이의 관계

상, 그림, 꿈 등에 대해 데카르트 당대의 원근법 비유. 사실 복잡한 관계임에도 이를 간단히 수학적인 관계라 생각. 이는 당대의 원근법이 발전하고 유행하던 맥락 속에서 이해 가능. 실제적인 친분 관계.

결론

데카르트를 정면에서 보면 철학자로서 이해한 신, 영혼, 비실체적 지식이 보이지만, 빗겨서 보면 철학자-수학자-과학자로서 이해한 자연세계가 보임. 그의 말을 들어보면, □형이상학적 원리 중요하지만, 그것에만 매달리는 것은 해롭다. ... 이해는 상상과 감각경험과 함께 작동한다.□

Matthew L. Jones, □Descartes□s Geometry as Spiritual Exercise,□ Critical Inquiry 28 (2001): 40-71.

데카르트. 진짜 지식은 모든 인간에 공통인 □이성□으로부터 온다. 본받을만한 사고모형으로서 수학을 생각. 정말일까?

더 나은 삶, 더 나은 지식을 위한 예비로서, 정신수양으로서의 기하학(수학). 영혼 치료를 위한 수학.

그의 기하학은 유클리드 기하학도 대수학도 아닌, 그만의 standard, rigor, limitation 있음.

예수회 학교. 철학에 대한 고상한, 치유적 역할. 철학 및 당대의 지혜가 가진 치유능력에 대한 데카르트의 회의. 도구와 기계를 사용하는 수학, 기하학 정신건강의 문제에 적용. 새로운 형태의 정신 수양법.

노력 필수적. 이런 수양과 연습은 질서를 식별하는데 익숙하게 해줌. 질서 식별은 능력에 의존. 그 능력 배양을 위해 수학만큼 좋은 것 없음.

데카르트의 기하학은 수학적 지식을 기계적으로 얻기 위한 절차적인 방법이나 완전한 체계를 제공하지는 않았지만, 건강한 영혼을 위해 명료하게 사고하는 훈련예제 제공.

논리, 철학, 수학의 본질이라 생각되는 엄격성, 정합성, 증거 등등.. 의 출발점: 17세기 서구유럽. (즉, 역사적 사건임)

수학적 대상, 증명 방식, 분과적 위치 등에 대한 합의 안되던 상황.

데카르트 수학적 대상(objet) 변화시킴: ①증명방식 제한, ②허용가능한 곡선의 종류 확장, ③대수적 표현 첨가

그것은 수학의 주체(subject)도 변화시킴: self-fashioning. 사회적 변화 & 기술적 변화.

이 글은 데카르트의 □기하학□을 그 책 속에 반복적으로 등장하는 글의 목적, 내용, 토대를 이용하여 분석.

수학은 최고의 수양법이라고 스스로 언급. 이 언급 진지하게 받아들여보자. 데카르트의 저작들을 그 자체가 목적이 아닌 훈련과 같은 것으로 보자고 한다면, 수학도 그렇게 보아야. 그의 수학은 그가 훈련으로서의 철학을 어떻게 의도했는지 이해할 수 있는 열쇠 제공. 수학의 본성은 훈련(수양). 힘든 훈련. 기하학을 사용한 작업만이 집중된 재주를 산출. 그것이 바로 데카르트가 생각한 수양의 정확한 정의.

Thomas S. Kuhn, □Mathematical versus Experimental Tradition in the Development of Physical Science,□ Journal of Interdisciplinary History 7 (1976): 1-31.

과학은 하나인가 아니면 여러개인가?

a. 느슨하게 연결된 개별과학들의 집합으로서의 과학 서술: 전문적 세부적 내용에 주목. 문제: 당시에는 관련없던 것들 묶어버리게 됨. 무엇이 그것들을 묶어 하나의 분야로 만들었는지 보지 못하게 함. 즉, 심히 비역사적인 서술이 될 소지 있음.

b. 하나의 활동으로서의 과학 서술: 내용 자체엔 덜 관심. 지적, 이념적, 제도적 맥락 관심. 특수한 이론적/실험의 발달 관계 설명 못함.

과학은 하나 아님.(특히 과거엔) 분과, 교과서, 제도들.. 당시 시대의 것들로 구성해야. 그들 사이의 관계(상호작용) 분석해서 발전시켜야. 이런 역사를 서술하기 위해서는 관심 분야의 전문적인 부분을 적어도 대표적인 부분은 연구해야.

1. 고전물리과학

고대부터의 목록: 천문학, 정역학, 광학

모두 수학적 개념, 용어, 구조 지님. 수학적 논증 구조.

고대 과학 경험적 but not 정교한 관찰 or 실험. 즉, 그들의 경험이란 일상적 관찰.

헬레니즘, 이슬람, 중세(스콜라철학의 영향으로 운동이 전통철학에서 분리)를 거치면서 6개의 분야 정립: 운동, 수학, 천문학, 정역학, 광학, 화성학

모두 수학이란 분과에 묶여 있었음.

이들 분야들은 18세기까지도 실험이나 정교한 관찰에 의존하지 않았음.

중세를 거쳐 정립해 있던 이들 분야는 개념적 변형을 통해 혁명.

2. 베이컨과학 분야의 출현

과학혁명기에 감각경험의 중요성 새롭게 떠올랐다? No. 이전에도 경험 강조. 실험도 존재.

이전의 실험과 새롭게 나타난 실험 사이의 질적 차이 간과. 한동안 새로운 종류의 실험 전통은 이전의 경험적 전통을 밀어내지 않고 병존했다.

고전과학 속에서의 관찰과 실험: 중세의 연장 ① 대부분 사고 실험 ② 그 목적: a. 알려진 결론을 다른 방법으로 증명하기 b. 이론에 의해 제기된 문제에 구체적인 해답 구하기 (eg. 데카르트, 뉴턴의 고아학실험)

새로운 방법: 이론이 미약했던 분야에서 수행. 예전에는 관찰되지 않았던, 또는 존재하지 않았던 상황에서의 자연의 작동방식 알아내기 (eg. 보일, 후크) natural history -> experimental history.

분명 새로운 방법의 주창자들에게도 형이상학적 입장 있음. 그러나, 형이상학과 관찰 사이에는 간극이 컸음. 따라서 실험은 높이 평가, 이론은 종종 비난받음.

인위적인 환경 하에서의 자연의 작동방식 보는 것 (eg. 진공펌프). 새로운 현상의 창조.

새로운 기구들. 장인, 연금술사의 은밀한 장치들 자연연구에 쓰이게 됨.

보일의 파스칼 비난: 직접 수행했을 리가 없다.

고전과학 분야들의 개념적 변혁에 대해서는 베이컨주의의 공헌이 매우 작았다. 즉, 중세의 연장. 실험은 대부분 이미 예측된 것들. □해보면 당연히 그렇게 될 것이다.)

뉴턴의 프리즘 실험 vs 17세기 간섭, 회절, 편광 실험(새로운 현상 보여주는 실험)

코아레의 견해 일견 맞지만, 베이컨 과학의 출현 고려하면 문제 있음. 과학은 하나 아님. 베이컨주의 공헌 있음. 즉, 새로운 과학 분야의 형성에 공헌.

나침반과 같은 실제 기술은 자기 연구 낳음.

자석이 쇠를 끌어당기는 현상과 유사한 마찰전기 현상->전기연구

온도계는 열에 대한 연구 낳음.

연금술사, 장인, 약제사들이 쓰던 (화학)기구들은 자연에 대한 지식 추구에 이용.

이들 모두 17세기에 새로운 중심 형성.

처음에는 새로운 (실험적) 사실 발견 이상은 아니었음. 즉, 정교한 예측 & 일관된 이론체계 없었음.(미성숙)

18세기 들어 각 분야마다 점차 몇가지 현상에 집중하기 시작

화학: 치환반응, 포화상태

전기: 전도, 라이덴병

열: 혼합물의 온도

많은 개념들의 adaptation. 정성적 -> 점차 정밀 실험.

18세기 끝 무렵에는 이들 분야 고대 고전과학의 지위정도로 오름. 19세기 전성기.

두세기의 성숙기 동안, 고전과학과 베이컨과학은 서로 영향 거의 없었음.

이름표도 다름. 수학 vs 실험철학(실험물리학)

고전과학->베이컨과학: 별 영향 없음.

베이컴과학->고전과학: 새로운 기구 도입, 데이터 보고 평가 기준 변화 등 영향 있었음. 즉, 고전과학 정교화.

18세기에도, 고전과학 종사자는 실험 거의 안했음.

갈릴레오: 기구제작 외에는 별로..

뉴튼은? 둘 다 종사. Principia vs Optics

광학의 질문들: 베이컨적 실험의 비-베이컨적 사용.

18c, 19c초까지, 몇몇 예외를 제외하면, 두 전통 모두에 깊이 몸담은 사람 없었음.

교육 및 제도적으로도 분리 (대학의 정규교과, 전문학자 vs 아마추어) (예외. 영국)

프랑스 아카데미는 좋은 사례: 아몽똥, 뽈리니, 뒤페이, 놀레, 브레케 등의 베이컨과학 종사자들은 아카데미에 속하지 못하거나 속하더라도 사후에 또는 낮은 지위.

3. 근대과학의 기원

과학혁명의 같은 원인들, 다르게 영향 미침.

중세 스콜라주의의 영향: 고전물리과학에는 적용. 베이컨과학은 당시 존재하지 않았음.

고전물리과학: 헤르메티시즘[신플라톤주의](자연의 수학화, 인력, 척력 개념 빌려오기), 입자적 기계론(신비주의 제거)

베이컨과학: 헤르베티시즘(전기, 자기에 대한 관심 증대, 기발한 장치, 기구로 자연 □조작 및 □지배□), 입자론(전이효과 모호. 그다지 받아들일 잇점 없어보였음. but 영향 분명히 있음: 실험과학을 마술로부터 분리, 실험과학 독립성 부여, 과거에는 불가능했던 실험에 대한 근거 제공)

사회적 분위기 변화: 중세대학 지위 하락, 부의 새로운 축적 방식, 상업, 수공업, 장인의 발달, 인쇄술의 영향. 새로운 후원제도 하에서 예술가 겸 엔지니어 집단의 성장. 인문주의자와의 교류. 새 문헌 접근, 그들 자체의 능력.

특히 예술가 겸 엔지니어 그룹: 고전과학에 영향. (브라헤, 갈릴레오) -> 여전히 수학적 추상에 관심 있는 그룹.

기계적 분과 vs 비기계적 분과. 베이컨과학과 연관된 기술분야는 염색, 직조, 유리, 선박 등 비기계적, 비수학적 분야.

비기계적 기술분야: 17세기전까지 후원 못받음. 고대적 권위, 문헉적 권위 없었음. 헤르메티시즘의 문헌이나 마구스적 인물에 의존.

실용성의 문제: 예술가겸 엔지니어-실제적 실용성에 무관심. 베이컨과학-실제 실용성 강조.

국가적 스타일: 영국 vs 대륙(프랑스)

뉴턴 이후 고전물리과학의 인물들 모두 대륙인.

머튼 명제의 적용 범위: 베이컨 과학에 잘 맞음.

4. 현대물리학의 탄생

베이컨과학의 분야들. 18세기말부터 전문분야 형성. 다른 분야간의 유대 약화.

18c 중반, 화학의 독립. 열전기-> physics

수학의 분리(순수vs응용)

19세기 초. 베이컨과학 분야들의 완전한 수학화.

둘 사이의 개념적, 제도적 장벽 낮춰질 필요 있었는데..

개념적 요인: 각 분야의 내용적 발전.. 현상의 축적.. 수학화(1800-1845). [[에너지보존법칙]]

제도적 요인: 프랑스 공병대 학교. 이후 Ecole Polytechnique

사실, 각 분야 최초로 수학화한 사람들 모두 프랑스 공병대 학교의 교수 또는 학생!

수학적용의 확장: 라플라스의 권위

1830년대 이후 프랑스의 물리학 쇠퇴 원인은? 그것도 수학.

과학의 발전에 수학과 실험 모두 중요!

둘 사이의 대화 장벽은 역사적이기도 하지만, 정신상의 본성일수도..