과학사통론1 발제문 (5/15)

10주. 해부학, 생리학의 혁명

Don Bates, □Closing the Circle: How Harvey and His Contemporaries Played the Game of Truth□

Andrew Gregory, □Harvey, Aristotle and the Weather Cycle□

Peter Dear, □Bodily Passions, Good Manners and Cartesian Mechanism□

과학사 및 과학철학 협동과정 2004-20309 정동욱

Don Bates, □Closing the Circle: How Harvey and His Contemporaries Played the Game of Truth,□ History of Science 36 (1998): 213-232, 245-267. 중 Part 1.

1628년, 하비는 혈액순환을 발명했는가 발견했는가? 돈 베이츠는 구성주의적 입장을 취하면서도 그동안 구성주의에서 소홀히 다루어졌던 ①지적 요소와 ②미시-사회적 요인을 중점적으로 파헤침으로써 구성주의와 주지주의 사이의 간극을 좁히는 시도를 하고 있다. 저자는 그동안의 거시-사회적 설명 경향이 혈액순환설의 ①빠른 합의와 ②오랜 안정성을 제대로 설명하지 못한다고 비판하면서, 자신의 □하비 이야기□는 이를 충분히 해명해 줄 것이라 기대하고 있다. (이 발제는 Part 1. 합리성의 귀환만을 다루며, Part 2. 정합성의 규약화는 다루지 않았다.)

Part 1. 합리성의 귀환에서, 저자는 ① 하비의 혈액순환 논증이 세 단계로 이루어졌음을 보이고, ② 이 논증이 당대인들에게 당연히 받아들여질 만한 것은 아니었음에도, ③ 당대인들에게 그 전제를 인정하면 그 귀결까지 인정하게 만드는 모종의 합리성이 있었음을 보인다. 저자가 보기에 ④ 그 합리성이란 논리적 필연성에서 온 것이라기보다는 상식적 물리학(fork physics)의 모형에서 온 것이었다.

첫째, 저자에 따르면, 하비의 혈액순환 논증은 다음의 3단계로 이루어졌다.

관찰에 의해,	x : 심장은 강한(밀어내기의) 수축운동을 한다.

이에 따르면,	y : 심장을 통과해 흐르는 피의 양이 너무 많다. 이는 불가능하다.

따라서,	z : 동맥으로 흘러나온 피는 정맥을 통해 심장으로 되돌아가야 한다.

둘째, 그런데 이 논증은 당대의 사람들에게 필연적으로 받아들여질 만한 것은 아니었다. 우선 심장에서 나온 피의 물질적 본성에 대해 하비와 다른 생각을 가질 수 있었다. 에라시스트라투스, 갈레노스 전통에 의하면, 동맥에 있는 물질은 공기(air) 또는 공기와 섞인 피이며, 동맥은 열린 시스템의 트리 구조로서, 공기로서의 동맥혈은 내외출입이 자유로웠다. 맥박은 이러한 내외 출입의 현상이었다. 이런 관념 하에서, 심장의 수축운동은 수력학적이 아닌 방식으로 얼마든지 해석될 수 있었으며, 다른 방식으로 해석될 때, y, z 등의 문제는 생겨날 이유조차 없었다. 따라서, 하비의 주장 x가 제대로 기능하기 위해서는 물과 같은 액체가 흐르는 수력학적 모형을 함께 전제해야 했다. 한편, 1625년 호프만은 심장의 수축운동(x)을 인정했음에도 y로 나아가지 않았다. 호프만은 심장의 박동에 의해 맥박이 뛴다고 보았지만, 그에게 맥박은 상한 피가 열에 작용에 의해 격동되는 증거일 뿐이었다. 마지막으로, 1621년 파리지아노는 x와 y를 인정했음에도 z로 나아가지 않았다. 그는 심장 수축운동에 의해 한쪽방향으로만 피가 움직인다면 그 양이 너무 많다고 생각했기 때문에(y), 심장 이완 시에 피가 회귀한다고 보았다. 즉, y가 z를 필연적으로 함축하는 것은 아니었다.

셋째, 분명 하비의 논증은 추측적이었다. 그럼에도 당시 대부분의 사람들은 그 논증 과정, 특히 y에서 z로 가는 과정에 문제제기를 하지 않았다. 그런데, 파리지아노는 y까지 인정했음에도 z로 가지 않았다고 하지 않았는가? 저자는 파리지아노의 그 주장은 하비의 발표 이전의 것이었기 때문이라고 말한다. 하비의 발표 이후에 파리지아노는 y조차 인정하지 않았다. 그리고 하비 발표 이후의 대부분의 논쟁은 x의 존재론적 성격에 대한 것이었을 뿐, 논증 과정에 대한 것이 아니었다. 즉, x의 성격에 대한 싸움에서 밀리면, 하비의 귀결로 갈 수 밖에 없다는 것은 당시 사람들의 합의였다는 것이 저자의 주장이다.

넷째, 그렇다면 하비 논증의 필연성에 대한 합의는 어디서 온 것일까? 저자에 의하면, 하비 논증의 필연성 주장은 분석적인 것이 아니라 종합적이라고 봐야 한다. 즉, 그 논증의 필연성은 논리학에 기댄 것이 아니라 상식적 물리학의 (수력학적) 모형에 기댄 것이었고, 그 모형 하에서는 다른 대안이 있을 수 없다는 데에서 온 것이었다. 하비 논증의 핵심은 명시적으로 드러난 명제들이 아닌, 함축적인 전제들에 있었다.

결론적으로, 저자는 이러한 하비 혈액순환설의 지적 요소를 통해 그동안 구성주의가 설명하지 못한 혈액순환설의 빠른 합의와 오랜 안정성을 해명할 수 있다고 보고 있다.

Andrew Gregory, □Harvey, Aristotle and the Weather Cycle,□ SHPBS 32C (2001): 153-168.

하비가 아리스토텔레스로부터 많은 영향을 받았음은 익히 알려진 사실이다. 그레고리는 하비의 정량적 실험 또한 아리스토텔레스의 영향을 넘어서는 것으로 볼 필요가 없으며, 하비가 아리스토텔레스의 기상 순환에서 혈액순환의 영감을 얻었을 것이라고 주장한다. 그리고 하비의 대우주/소우주 유비에는 당시 르네상스 자연주의 마술 전통의 영향도 있을 것이라 추측한다. 또한 저자는 하비가 기계적 전통(펌프)에서 영향을 받았다는 것은 과대평가된 것이라 주장한다.

이러한 논증을 위해, 저자는 아리스토텔레스의 수학과 정량적 방법에 대한 태도를 살피고 있다. 아리스토텔레스는 세계를 천상계와 지상계로 나누어 후자에 수학을 적용할 수 없다고 얘기한 적이 없다. 아리스토텔레스는 세계의 변화를 kinesis(양적 변화)와 alloiosis(질적 변화)로 나누어, 후자에만 수학이 적용될 수 없다고 보았다. 즉, 지상계의 변화일지라도 질적 변화가 없는 경우엔 수학을 적용할 수 있다고 본 것이다. 아리스토텔레스가 자유낙하운동에 무게와 속도 사이의 비례관계를 주장했던 점은 좋은 증거가 된다. 한편, 아리스토텔레스가 추상적 대상과 물리적 대상을 철학적(인식론적으로) 엄밀하게 구분한 것은 사실이지만, 그렇다고 물리적 대상에 추상적 수학을 적용할 수 없다고 주장한 것은 아니다. 아리스토텔레스에게 하늘의 별은 기하학적 점이 아니지만, 천체의 운동에 수학은 적절하게 적용될 수 있었다.

하비의 정량적 실험은 어떤 정도의 실험이었을까? 하비의 실험은 ①심장의 부피 측정, ②온몸의 피 측정 및 ③ 1회 박동시 피의 통과량 □추측□, ④심장 격막 통과량 측정 등으로 이루어졌다. 하비의 실험은 정확한 측정을 요구하지 않았으며, ①반 시간동안의 피의 통과량이 온몸의 피보다 □훨씬 많다□, ②격막을 통과하는 피의 양이 □전혀 없다□와 같은 질적인 목적을 추구했다. 하비의 자료를 체계적인 통계기법을 통해 처리하지 않았으며(평균조차 쓰지 않음), 1회 박동시 통과량은 추측에 불과하다. 또한 심장 박동수는 매우 적게 평가했는데, 이는 자신의 주장을 보태는 데 쓰였다. (□최소의 경우에도 성립한다□) 즉, 이러한 하비의 실험은 아리스토텔레스를 넘어서거나 위배하지 않는다.

하비의 혈액순환 논증은 어디서 유래했을까? 저자는 아리스토텔레스의 Meteorologica의 한 구절을 제시한다. □강의 물은 어디서 왔을까? 매일 흐르는 양 고려해보면, 한해 동안 흐른 총량은 지구전체만큼 될 것□이라는 구절은 하비의 논증과 완전히 동일하다. 그리고 혈액순환의 목적을 설명하는 하비의 부분 또한 아리스토텔레스의 목적론적 설명과 흡사하다. 즉, 하비는 아리스토텔레스로부터 혈액순환의 영감을 얻었을 것이다.

하비는 혈액순환을 묘사하는 과정에서, 심장을 태양에 비유하는 식으로 대우주/소우주의 유비를 즐겨 사용했다. 저자는 이러한 유비가 단지 레토릭만은 아니었을 것이라 주장한다. 하비에게 피는 정맥혈과 동맥혈로 나뉘는데, 하비는 그 항상적인 상호전환을 설명해야 할 필요가 있었고, 하비는 그 설명을 위해 대우주/소우주의 유비에 의존했다. 아리스토텔레스의 경우, 물은 태양의 열에 의해 증발하여 공기가 되고, 공기는 냉각되어 물이 된다. 마찬가지로 하비의 경우, 정맥혈은 심장의 열에 의해 녹아 (완벽해지고 복구되어) 동맥혈이 되고, 동맥혈은 다시 냉각되어 정맥혈이 된다. 소우주의 심장은, 대우주의 태양과 같다. 한편, 혈액순환의 몇가지 난점(모세혈관에서의 통과)를 설명하는 데에도 기상 순환의 유비는 유용했다. 한편, 정맥혈이 동맥혈로 완벽해진다(perfection)는 개념은 원료로부터 순수한 물질로 정화(정제, purification)한다는 연금술의 개념과 잘 맞닿아 있다.

하비의 심장 비유는 어디서 왔을까? 하비의 심장은 기계적 펌프라기보다는 물풀무에 가까웠다. 하비는 직접 유연한 재질의 물풀무의 각 부분을 이용해 심장을 비유했는데, 이는 아리스토텔레스가 심장과 폐를 풀무에 비유한 것과 연결될 수 있다. 이러한 점을 통해, 하비가 기계적 전통에서 영향을 받았다는 것은 과대평가된 것이라 할 수 있다.

결론적으로, 하비는 갈릴레오처럼 자연의 수학화에 관심이 없었다. 데카르트처럼 목적론을 제거하고자 하지도 않았다. 만약, 하비와 갈릴레오에게 공통점이 있다면, □자연의 늦춤□ 정도가 있을 것이다.

Peter Dear, □Bodily Passions, Good Manners and Cartesian Mechanism,□ in Christopher Lawrence and Steven Shapin eds., Science Incarnate: Historical Embodiment of Natural Knowledge (Chicago: University of Chicago Press, 1998), pp. 51-82.

데카르트의 기계적 철학과 그의 사회적 삶과는 어떤 관계가 있을까? 그의 사회적 맥락 속에서, 정신과 감정(passion) 그리고 신체행동은 어떤 관계를 맺고 있었던 것일까? 피터 디어는 이러한 질문에 답하기 위해, 데카르트의 사회적 삶을 추적한다. 예수회 학교를 졸업한 데카르트는 부모의 뜻과 달리 철학자의 삶을 찾아 프랑스를 떠나 살았다. 그러나 그의 출가는 고독한 사색 여행과는 거리가 멀었다. 데카르트는 각 지역의 궁중의 삶을 경험했고, 그곳의 사람들과 친분을 쌓았다. 특히 보헤미아의 공주 엘리자베스와는 철학적 토론자이자 □의학적 조언자□로서 두터운 친분을 쌓았고, 그의 Treatise on the Passions of the Soul (1649)은 엘리자베스를 위한 것이었다.

데카르트의 철학에서 가장 중요한 특징은 물리적 세계에 대한 기계적 묘사라고 할 수 있다. 이러한 존재론은 그의 군인 시절 베크만(Isaac Beekman)으로부터 영향을 받았지만, 당시 17세기 궁중 놀이로 유행했던 자동인형(automta)도 그와 밀접한 연관이 있었다. 당시 다양한 자동인형의 작동은 모두 시계의 원리를 따랐고, 데카르트는 유기체의 작동을 설명하기 위해 그러한 기계장치를 즐겨 혹은 항상 끌어들였다. 데카르트에게 시계와 같은 기계장치는 그 자체로 이해가능한 것이었고, 자연과 유기체는 기계로서 설명될 때 비로소 이해가능한 것이 되었다. 한편, 인간의 행동에 대한 기계적 묘사는 당시 데카르트만의 것이 아니었다. 프랑스 궁중의 반복된 의례적 행동이나 군대조직의 규율(자제)은 당시 사람들에게 기계적 행동으로 일컬어졌다. 즉, 데카르트는 궁중에서 가지고 놀던 진짜 자동인형뿐만 아니라 네덜란드 군대의 훈육된 인간 자동인형도 접했던 것이다.

이런 면에서, 데카르트 철학의 궁극적인 목표가 적절한 행동(proper behavior)에 있었다는 점이 이해될 수 있다. 데카르트에게 좋은 철학은 좋은 행동을 만들고, 좋은 행동이란 (사회적으로) 문명화된(civilized) 행동을 뜻했다. 어떻게 기계적 철학과 기계적 방법이 문명화를 이끌 수 있을까? 당시 문명화된 행동은 욕망의 절제, 자제를 뜻하는 동시에 사회적 위계를 반영했다. 적절한 행동이란 사회적 계층과 장소와 상황에 걸맞는 행동, 그에 벗어나지 않는 행동을 뜻했다. 즉, □그 장소와 상황에서□ 반복적으로 이루어지는(routine) 행동과 예절형식(manner)이 곧 적절한 행동이었다. 당시 사람들은 이러한 사실을 자각하고 있었으며, 데카르트의 기계적 철학은 이러한 새로운 형식의 사회를 반영한 동시에 이해가능하게 해주었다. 데카르트의 철학은 부르주아 사회를 위한 자연철학이었으며, 그렇기에 빠른 속도로 확산됐다. 개인들은 사회의 부속물이 될 때 진정한 하나의 사람이 되며, 장소와 상황에 맞게 부속물은 자동적으로 움직이면 되는 것이었다. 이렇게 볼 때, 데카르트의 저작의 두가지 버전(프랑스어/라틴어)도 이해될 수 있다. 데카르트는 양쪽 문화에 맞게 행동한 것이다.

그렇다면, 인간이 기계(자동인형)와 다른 점이 무엇인가? 데카르트에게 인간의 특별한 (유일한) 점은 이성적 영혼이었다. 그리고, 그 유무는 언어나 행동을 통해 판별가능하다고 보았다. 이성을 가진 인간은 변화하는 (사회적) 상황에 맞게 적응된 행동을 할 것이지만 자동인형은 그렇지 못할 것이기 때문이다. 즉, 데카르트에게 이성은 근본적으로 사회적인 것이었다.

그렇다면, 구체적으로 정신은 감정 및 신체행동과 어떻게 상호작용할 수 있을까? 데카르트에 의하면, 감정은 정신에, 정신은 감정에 영향을 줄 수 있었다. 정신은 감정을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 훈련을 통하면 적극적으로 감정을 조절할 수도 있었다. 감정은 정신-신체의 통합체였는데, 신체는 감정을 통해 정신에 영향을 주고, 정신은 신체의 조절을 통해 감정을 조절할 수 있다. 후자를 위해서는 훈련이 필요한데, 예컨대 감정이 드러나게 되는 울음, 웃음, 한숨 등의 신체행동은 정신을 통해 조절가능하며, 이를 통해 감정을 감출 수 있었다. 이러한 감정표현의 신체행동은 당시 사회적 상호작용에서 중요한 문제였는데, 이는 훈련을 통해 통제가능했다. 데카르트가 엘리자베스의 문제에 대해 해준 조언이란 바로 그 문제가 (정신을 통해) 다룰 수 있는 것이며, 그녀에게 주어진 행동이 사회적 위치에 걸맞는 행동이라는 것이었다.

데카르트에게 자연은 기계적으로 행동하기에 이해가능한 것이었으며, 인간의 행동 또한 기계적 행동으로 볼 수 있기 때문에 자연과 마찬가지로 이해가능한 것이었다. 이성적 행위자의 행동과 기계의 행동 사이에 다른 점이 있다면, 전자는 사회적 조건에 맞게 통제가능하다는 점일 것이다. 즉, 데카르트의 이성은 사회화의 형식을 의미했다.

이러한 연장선 상에서, 데카르트의 사회적 행동도 재평가해볼 수 있는데, 데카르트는 겉으로 드러나는 외양에 상당한 신경을 썼다. 그는 사회적 관습에 맞추는 것을 좋은 규칙이라고 생각했고, 따라서 그는 철학자로서 튀기보다는 사회적 관습에 맞게 옷을 입고 행동했다.

한편, 데카르트는 정신의 두 주요속성으로 판단과 의지를 들었는데, 그중 의지를 더 높이 평가했다. 의지는 인간의 영혼을 진정 자유롭게 만드는 것이었다. 데카르트는 예정된 목적과 경로를 좇는 자동인형에서 탈피한 능동적 영혼의 자리를 남겨두고 싶었다. 데카르트는 세계의 작동을 기계적으로 묘사했는데, 기계적 패러다임 그 자체가 목적을 없애주진 않는다. 시계에도 기능이 있다. 따라서 데카르트는 기능을 기계의 본질이 아니라 주장했다. 즉, 시계의 작동은 그 기능(목적) 때문에 작동하는 것이 아니라 작인(efficient cause) 때문에 작동할 뿐인 것이다. 이러한 점에서, 우리는 신이 만든 것만을 이해할 수 있을 뿐, 왜 만들었는가는 이해할 수 없다. 자연은 기계이기에 그 작동방식을 투명하게 이해할 수 있다. 데카르트에게 이해가능성은 규칙(소위 자연법칙)으로 드러난다. 펜싱과 같은 놀이에서 볼 수 있듯이 행동의 목적은 사라지고 규칙(방법)만 남는다. 예절에 의해 형식화된 당시 사회적 삶 마찬가지였다. 그들은 (이성에 의해 조종받는) 자동인형이 되었다. 목적과 기능에 대한 이해를 포기하고 방법의 이해로 만족하게 되었다. 데카르트의 기계론은 그 근원을 볼 때, 존재론적이라기보다는 방법론적이었다.