Die Naturwissenschaften in ihrer Entwicklung und in ihrem Zusammenhange_ I. Band (German) Friedrich Dannemann 426 downloads.pdf

프로젝트 구텐베르크 전자책: Die Naturwissenschaften in ihrer Entwicklung und in ihrem Zusammenhange, I. Band
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제목: Die Naturwissenschaften in ihrer Entwicklung und in ihrem Zusammenhange, I. Band
저자: 프리드리히 단네만
발행일: 2016년 11월 1일 [전자책 번호 #53428]
마지막 업데이트일: 2024년 10월 23일
언어: 독일어
추가 정보 및 형식: www.gutenberg.org/ebooks/53428
제작자: 페터 베커, 하이케 라이히젠링, 그리고 http://www.pgdp.net에 있는 온라인 교정 팀 (이 파일은 인터넷 아카이브가 제공한 이미지들을 바탕으로 제작되었습니다.)

*** 프로젝트 구텐베르크 전자책 시작 ***

자연과학들

그 발전 과정과 상호관계 속에서

저자: 프리드리히 다네만

제2판

제1권:

초기 시대부터 과학의 부활까지
본문에 64개의 삽화가 수록되어 있으며, 아리스토텔레스의 초상화도 포함되어 있음

라이프치히
빌헬름 엥겔만 출판사

1920년

저작권 © 1920 빌헬름 엥겔만, 라이프치히.

다네만. 자연과학의 발전, 제1권.

아리스토텔레스
(비엔나 황실 박물관에 소장된 대리석 머리상).

고인이 된 교수님께,
아일하르트 비덴만 님께.

새로운 판본을 출간하는 데 있어 그분의 협력에 대한 감사의 표시로.

헌정합니다

서문.
이 책은 전쟁 직전에 완성되었습니다. 반응이 매우 좋아서 첫 권은 전쟁 중에 이미 품절되었습니다. 안타깝게도 독일의 출판 업계가 엄청난 어려움을 겪고 있었기 때문에 두 번째 판본은 즉시 출간될 수 없었으며, 그로 인해 이 책의 전체 내용은 오랫동안 서점에서 찾아볼 수 없었습니다.
두 번째 판본은 단순히 내용이 보강된 것에 그치지 않고, 특히 한 가지 측면에서는 상당히 개선된 형태를 띠고 있습니다. 각 분야에 대해 깊이 있는 연구를 하는 것은 개인으로서는 쉽지 않기 때문에, 이번에는 몇몇 뛰어난 연구자들이 함께 참여해 주었습니다. 특히 에를랑겐의 E. 비덴만 교수님, 할레의 E. 폰 리프만 교수님, 그리고 에를랑겐의 J. 뷔르슈미트 교수님께 깊은 감사를 드립니다. 이분들께서는 수많은 조언을 해주셨을 뿐만 아니라, 글의 수정 과정까지 세심하게 지도해 주셨습니다. 그분들이 제안한 개선 사항들 중 대부분은 실제로 적용되었습니다. 일부 사항들은 마지막에 별도의 섹션(478쪽 참조)으로 다루어졌으며, 나머지 제안들은 당분간 보류되었습니다.
첫 세 권을 비덴만, 폰 리프만, 뷔르슈미트 교수님들께 헌정하는 것은 제 감사의 마음을 표현하기에는 부족한 것입니다. 또한 이러한 협력이 이 책을 더욱 유용하게 만들기 위한 것이라는 점도 잘 알고 있습니다. 그 외에도 여러 차례의 논의나 친구들로부터도 많은 조언을 받았습니다. 모두 열거하기에는 너무 길어질 것입니다. 하지만 특히 후속 권들을 위해, 과학사 분야에서 뛰어난 업적을 남긴 고인이 된 G. 베르톨드 박사님을 언급하지 않을 수 없습니다. 그분의 방대한 도서관은 구입을 통해 뮌헨의 자연과학 및 기술 분야 명작 박물관의 소유가 되었으며, 저는 언제든지 그 도서관을 이용할 수 있었습니다.

바이에른 과학 아카데미가 편찬할 대규모 물리학사 집필을 맡은 베르톨트와의 자주적인 교류는, 이 전체 저작물의 재출간에 있어 중요한 역할을 했다.
목표에 관해서는 첫판에 썼던 말을 여기서 다시 반복하고자 한다. 수십 년 동안 과학사에 대한 관심은 매우 뜨거웠다. 자연의 비밀을 밝히는 데 있어 점점 더 많은 어려움들이 있음을 깨달을수록, 사람들은 과거를 돌아보아 지금까지 걸어온 길을 조망하고, 그동안의 연구 성과들로부터 자연 현상의 본질을 더 깊이 이해할 수 있는 새로운 희망을 얻으려 한다. 또한 개개인의 연구 활동이 좁은 분야에 국한될수록, 전체 과학에 더 자주 주목해야 할 필요성도 커진다. 현재의 과학 전체를 한눈에 파악하는 것은 불가능하지만, 역사적 관점에서 주요 사실들을 강조하고 그것들을 연결함으로써 보다 깊은 이해를 도모할 수는 있다. 역사 연구의 또 다른 가치 있는 결과는, 과학을 ‘발전하는 것’으로, 따라서 ‘완성되지 않은 것’으로 인식함으로써 독단적인 편향으로부터 벗어날 수 있다는 점이다. 또한 오늘날 사용되는 방법과 추론 방식들이 과학의 발전 과정에서도 계속해서 사용된다는 사실을 깨닫게 된다. 그래서 일부 분야들은 과거의 연구나 개념, 사고방식들과 연결하지 않고는 설명하기 어렵다. 이러한 이유로 유전학적 접근법은 여러 교과서에 도입되었을 뿐만 아니라, 개별 과학 분야들에 관한 많은 역사서들도 만들어졌으며, 접근하기 어려운 오래된 연구들의 재출간을 통해 자료 연구도 활성화되었다. 여기서는 오스트발트의 위대한 사업만 언급해보자. 그의 『정밀과학의 고전들』은 195권에 걸쳐 수학, 천문학, 물리학, 결정학, 생리학 분야의 기초적인 논문들을 담고 있다. 이 책은 일종의 의미에서 『오스트발트의 정밀과학의 고전들』의 틀을 제공하는 것이다.

다양한 지역들이 각자의 발전 과정에서 서로 어떻게 영향을 주고받았는지를 살펴보는 것입니다. 과학사는 무엇보다도 문화사의 중요한 일부입니다. 따라서 이를 이해하려면 과학사를 문화사 및 일반 역사와의 관계 속에서 바라보아야 합니다. 이러한 관점에서 자연과학의 발전 과정을 설명하는 시도는 거의 이루어진 적이 없습니다. 만약 누군가가 이 작업을 시도한다면, 여러 면에서 양해를 구해야 할 것입니다. 전체적인 그림을 그리려면 일을 여러 사람에게 나누어 맡기는 것은 적절하지 않습니다.

역사학자뿐만 아니라 특정 분야를 연구하는 전문가, 교육자, 기술자, 의사, 그리고 자연과학에 관심이 있는 모든 사람들에게도, 역사 연구의 대가인 레오폴트 폰 랑케가 그의 『독일사』 제5권에서 표현한 그러한 사상을 실현하려는 책이 있으면 도움이 될 것입니다. 랑케는 그 책에서 독일인들이 과학 발전에 기여한 바를 유럽의 발전 과정 속에서 적절히 평가하여 훌륭한 작품이 되어야 한다고 썼습니다. 랑케는 또한 “국가의 전반적인 역사”를 쓰는 데 있어서는 이러한 책이 반드시 필요하다고 덧붙였습니다.

물론 이 책은 랑케가 제시한 목표를 넘어서서 정밀과학의 역사를 전반적으로 다루고 있습니다. 하지만 랑케가 제시한 과제는 충분히 달성된 것으로 보입니다. 왜냐하면 『독일의 과학사』는 전체적인 발전 과정의 틀 안에서만 설명될 수 있기 때문입니다. 전체적인 발전 과정을 고려한다면, 자연과학은 단순히 전체 문화의 산물로만 볼 수 있는 것이 아니라, 철학, 수학, 의학, 기술 등 다른 과학들과의 관계 속에서도 고려되어야 합니다. 또한 이러한 사고와 연구의 분야들이 서로 어떻게 상호작용하고 영향을 주고받았는지도 보여줄 필요가 있습니다.

이러한 과제를 수행하려는 책에서는 인물 정보나 참고문헌에 관한 완전성을 기대할 수는 없습니다. 하지만 적어도 참고문헌들은 상당한 범위까지 포함되어 있어서, 비록 참고서로는 사용될 수 없겠지만…

고대 및 근대 자연과학 문헌을 연구하는 데 입문서로 활용될 수 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 마지막 권에는 모든 부분에 걸쳐 상세한 서지명, 사항명, 인명명록이 수록되어 있다. 나머지 권들에는 보다 간략한 사항명 및 인명명록이 들어 있다.

자연과학의 역사는 역사 연구의 비교적 새로운 분야 중 하나이다. 그래서 특히 먼 과거에 대해서는 아직 많은 것이 밝혀지지 않았다. 일부 내용들은 최근 고고학적·언어학적 연구의 진전에 힘입어 비로소 알려지게 되었다. 고대 동양 문화의 발굴과 아랍 문학 유산에 대한 연구가 우리에게 가져다준 귀중한 성과들만 언급해도 충분하다. 하지만 바로 이 분야에서조차 판단들은 아직 충분히 명확하지 않으며, 중요한 점들에서 종종 서로 모순되기도 한다. 고대와 중세의 자연과학 지식의 발전 과정을 연속적인 서술로 제시하고자 하는 사람에게는 이로 인해 상당한 어려움이 생긴다. 어떤 정보는 이 사람에게는 받아들여지지만 다른 사람에게는 반박을 받기도 한다. 그리고 그러한 현상들과 그 원인들에 대해 우리가 형성할 수 있는 견해들도 마찬가지이다.

그러나 이러한 상황들이 나로 하여금 전체적인 그림을 그려내고, 오랫동안 추구해온 그 과제를 시작하는 것을 막지는 못했다. 왜냐하면 오직 전체적인 그림 속에서만 수많은 개별적 연구 결과들이 그 진정한 가치를 갖게 되기 때문이며, 개별적으로 볼 때는 종종 가치가 낮거나 심지어 의미가 없어 보이기도 한다.

과학사를 활성화시키기 위한 노력은 지금까지 거의 이루어지지 않았다. 이 주제에 관한 포괄적인 강의는 대형 대학들조차도 여전히 거의 없는 실정이다. 심지어는 이처럼 급속히 발전한 자연과학의 특정 분야에 대한 최소한의 역사 강의조차 열리지 않는 대학들도 상당수 존재한다. 반면 철학, 예술, 문학 등의 역사에 관한 강의는 어디에서나 쉽게 찾아볼 수 있다. 우리에게 필요한 것은 각 대학에 자연과학의 역사를 가르치는 전담 교수직이다. 그러한 교수직이 없는 한, 이 책과 같은 저작물이 학문적 후진들에게 어느 정도 대안이 될 수 있을 것이다. 그래서 나는 개별적으로…라는 점을 기쁘게 받아들였다.

대학 교수들은 학생들에게 보다 심도 있는 역사 연구의 중요성을 강조합니다. 베를린 대학교와 다렘에 위치한 카이저 빌헬름 연구소의 교수인 A. 슈톡 박사도 마찬가지입니다. 그는 수년간 ‘실험화학 입문’이라는 강의에서 학생들에게 “과학의 발전과 그 상호관계”에 대해 가르쳐왔습니다. 따라서 여러 대학 교수들의 협력 하에 다시 출간되는 이 책도 이러한 측면에서 그 역할을 잘 수행할 것으로 기대됩니다.
프리드리히 다네만

목차
1. 아시아와 이집트에서 과학의 기원이 생겨나다.
(1–62쪽)
1. 서론. – 2. 고대 이집트인들의 문화. – 3. 이집트인들의 문학. – 6. 이집트인들의 수학과 기술. – 14. 금속 가공 기술의 기원. – 15. 바빌로니아-아시리아 문화. – 17. 점토판 비문들. – 18. 바빌로니아인들의 수학. – 20. 천문학의 기원. – 22. 연도의 구분. – 24. 점성술의 기원. – 26. 천문학 관련 문서들. – 28. 일식, 혜성, 윤년. – 31. 측정의 정확도. – 33. 칼데아인들. – 35. 달의 움직임. – 36. 그노몬. – 38. 길이와 무게의 측정. – 41. 철의 채굴. – 42. 구리, 아연, 주석. – 44. 유리 제조. – 45. 의학의 기원. – 48. 초기의 자연과학 지식. – 51. 남아시아와 동아시아의 고대 문화. – 53. 인도인들의 수학. – 56. 인도의 산술 기술. – 59. 인도인들의 의학과 화학. – 61. 중국인들의 천문학.

2. 아리스토텔레스 시대까지의 그리스인들의 과학 발전.
(63–103쪽)
65. 그리스 천문학의 기원. – 67. 지구에 대한 연구의 시작. – 69. 이오니아 학파의 자연철학. – 71. 기계적인 자연 해석법. – 73. 목적 개념. – 79. 피타고라스와 그의 학파. – 84. 원의 넓이 구하기와 정육면체의 부피 두 배 만들기. – 86. 원뿔곡선들. – 89. 달력 계산. – 91. 일곱 행성들. – 93. 태양중심설. – 96. 지구의 모양과 크기. – 97. 그리스인들의 식물에 대한 지식. – 99. 동물학의 기원. – 100. 유전론의 기초. – 101. 그리스 의학의 기원.

3. 아리스토텔레스 시대.
(104–151쪽)

104. 아리스토텔레스와 그의 시대. – 107. 아리스토텔레스의 저작들. – 109. 아리스토텔레스의 철학. – 112. 평행육면체의 법칙. – 114. 평행사변형의 법칙. – 115. 음향학과 광학의 기원. – 117. 아리스토텔레스에 따른 우주 구조. – 121. 천체의 본질. – 123. 물리지리학의 기원. – 125. 지질학적 과정에 대한 이해. – 127. 아리스토텔레스가 제시한 네 가지 원소. – 129. 동물학의 기초. – 133. 동물계의 분류. – 137. 동물의 구조와 생활 방식. – 138. 식물의 영양과 성생활. – 141. 식물학과 의학. – 143. 식물의 지리학. – 146. 식물의 구조와 발달. – 148. 광물학과 광업. – 149. 아리스토텔레스의 학설의 영향과 지속 기간.

4. 알렉산드리아 시대.
(152–207쪽)
154. 수학 체계의 기초. – 157. 아르키메데스의 생애와 그의 중요성. – 159. 아르키메데스의 발명품들. – 163. 고등 수학의 기원. – 165. 회전하는 물체들. – 167. 원뿔곡선들. – 170. 아르키메데스의 원리. – 172. 광학과 음향학의 발전. – 174. 과학적 지리학의 기초. – 177. 지구의 측정. – 180. 별들의 위치 결정. – 182. 달과 태양의 거리와 크기. – 184. 천문학과 기하학. – 186. 세차운동의 발견. – 188. 과학적 지도제작의 기원. – 190. 기체와 액체의 물리학. – 193. 헤론의 기계들과 자동장치들. – 196. 물 오르간. – 197. 온도계. – 198. 윈치. – 199. 거리 측정기. – 200. 측량학의 기초. – 201. 헤론의 저작들. – 205. 알렉산드리아 시대의 자연기술과 의학.

5. 로마인들의 자연과학.
(208–245쪽)
208. 일반적인 역사적 배경. – 209. 헬레니즘의 영향. – 211. 로마인들의 측량 기술과 천문학. – 213. 달력의 조정. – 215. 공학 기술의 발전. – 219. 황제 시대의 문학. – 220. 플리니우스. – 222. 플리니우스의 자료들. – 226. 플리니우스의 『자연사』. – 233. 해부학과 의학의 발전. – 239. 의학의 보조학문으로서의 식물학. – 240.

루크레티우스와 세네카의 로마적 자연관. – 244. 화학에 대한 지식과 그 응용.

6. 고대 과학의 종말.
(246–284쪽)
246. 프톨레마이오스의 우주론. – 249. 주계원설. – 252. 천문학의 보조 학문들. – 255. 천문학적 측정 도구들. – 257. 지리학의 발전. – 258. 천문학과 지리학. – 260. 물리지리학. – 262. 탐험 여행들. – 265. 광학의 발전. – 267. 시각에 관한 이론. – 268. 전기와 자기. – 270. 화학의 시작. – 272. 야금학과 연금술. – 277. 연금술과 점성술. – 278. 연금술 관련 문헌들. – 281. 고대와 중세.

7. 중세 초기 과학의 쇠퇴.
(285–295쪽)
285. 일반 역사적 배경. – 286. 과학과 교회. – 289. 기독교와 게르만족. – 291. 과학과 수도원 제도. – 293. 고대 문헌들의 보존. – 294. 과학에 관한 백과사전들.

8. 아랍 시대.
(296–331쪽)
296. 과학과 이슬람. – 299. 아랍인들의 중개자 역할. – 301. 아랍 문학의 중요성. – 303. 수학적 지리학과 천문학. – 305. 천문학과 삼각법. – 306. 천문학적 장비들. – 308. 나침반. – 310. 아랍인들의 계산 기술. – 312. 아랍 과학의 전파. – 314. 아랍인들의 광학. – 319. 아랍 시대의 화학. – 322. 연금술 관련 문헌들. – 324. 산과 금속. – 325. 연금술 이론들. – 326. 지혜의 돌. – 327. 아랍인들의 광물학에 대한 지식. – 328. 동물학에 관한 아랍인들의 연구. – 329. 식물학 관련 문헌들. – 330. 의학. – 331. 아랍 문화의 쇠퇴.

9. 기독교-게르만 문화의 영향을 받은 과학들.
(332–369쪽)
332. 일반 역사에 관한 내용. – 335. 프랑크 왕국의 문화. –
336. 중부 유럽 문학의 시작. – 338. 기독교 민족과 이슬람. – 341. 지리적 시야의 확장. – 342. 무역과 도시 문화. – 343. 고대 문학의 부활. –
346. 중세의 동물학. – 350. 중세의 식물학. – 352. 알베르투스 마그누스의 『동물지』. – 353. 로저 베이컨. – 355. 베이컨의 자연학 이론. – 357. 베이컨의 광학에 대한 지식. – 361. 중세의 사고 방식. – 365. 14세기의 자연과학들. – 366. 중세의 세계관.

10. 과학의 부활.
(370–402쪽)
370. 중세와 르네상스. – 372. 단테와 페트라르카. – 373. 인문주의의 확산. – 377. 인문주의와 교회. – 379. 인문주의와 자연과학. – 382. 레오나르도 다 빈치. – 384. 레오나르도의 필사본들. – 386. 레오나르도의 발명품들. – 388. 예술과 과학의 상호작용. – 392. 천문학의 부활. – 395. 천문표. – 396. 천문학적 장비들. – 398. 천문학과 항해술. – 400. 자연에 대한 기술의 부활.

11. 코페르니쿠스에 의한 태양중심설의 확립.
(403–419쪽)
403. 코페르니쿠스. – 407. 코페르니쿠스 이전의 선구자들. – 408. 코페르니쿠스의 우주론. – 412. 태양중심설의 수용과 확산. – 415. 무한한 우주. – 417. 천문학과 지도제작.

12. 무기질 자연과학을 재구성하려는 초기 시도들.

(420–445쪽)
421. 16세기의 물리학. – 428. 광학 분야의 발견들. – 429. 자기력에 관한 이론. – 430. 동역학의 시작. – 431. 연금술과 약용화학. – 435. 파라켈수스. – 437. 광물학의 재구축. – 439. 아그리콜라의 광물학 관련 저작들. – 441. 현대 지질학의 시작. – 443. 고생물학의 시작.

13. 유기적 자연과학을 재구축하려는 초기 시도들.
(446–467쪽)
446. 자연과학과 탐험 여행들. – 450. 식물학의 혁신. – 451. 약용식물에 관한 책들. – 455. 식물의 분류. – 458. 동물학의 혁신. – 462. 해부학의 부활. – 464. 베살리우스의 주요 해부학 저작들. – 466. 해부학과 외과수술.

아시아와 이집트에서 과학의 기초가 형성되었습니다. 그리스 정신문화가 번성하던 시기에 처음으로 등장한 자연과학 및 수학에 관한 학문들보다 훨씬 이전에, 모든 과학의 기초가 되는 가장 단순한 사고와 관찰들이 있었습니다. 이러한 사고와 관찰들은 때로는 우연히, 때로는 의도적으로 이루어졌지만, 그 가치가 제대로 인정받고 기록되는 경우는 드물었습니다. 그래서 이 시기의 기록들은 극히 드물어서, 자연과학뿐만 아니라 인류 정신의 여러 활동들의 뿌리도 선사시대의 어둠 속으로 사라져 버렸습니다. 하지만 분명한 것은, 최초의 과학 체계들이 등장한 그리스에서는 이러한 뿌리를 찾을 수 없다는 점입니다. 나일강과 유프라테스강 유역, 즉 가장 오래된 문명의 발상지에서도 표면적인 관찰과 순진한 직관을 넘어선 최초의 지식들이 발전했습니다. 이집트와 서아시아에서 생겨난 요소들과의 접촉을 통해 그리스인들 안에 잠들어 있던 창조적인 열망이 불타올랐습니다. 그리스인들은 이러한 요소들을 단순히 받아들이는 데 그치지 않고, 스스로 연구를 통해 그것들을 발전시켜 ‘지식의 나무’를 심었습니다. 오랜 시간이 지난 후 이 나무는 거대한 줄기로 성장했으며, 오늘날의 문명이 발전할 수 있었던 것도 바로 이 나무 덕분입니다. 자연과학의 발전은 가장 초기부터 수학적 사고의 발전과 함께 진행되어 왔습니다. 이 점에서도 최초의 움직임들은 이집트인들과 바빌로니아인들에게서 비롯된 것입니다. 과거에는 이 두 민족에 대한 정보가 문헌을 통해 전해지는, 때로는 상당히 의심스러운 보고들에 의존할 수밖에 없었지만, 오늘날 우리는 이집트와 메소포타미아의 유적들에서 남아 있는 잔해들을 치우고 고대 문자들을 해독함으로써 그 역사와 지식들을 알아낼 수 있게 되었습니다.

수천 년에 걸쳐, 어둠과 잊혀짐 속에 있던 가장 오래된 민족들의 전 생애가 드러나게 되었습니다.
동아시아와 남아시아의 문화도 나일강과 유프라테스강 유역에서 번성했던 문화만큼이나 초기에 생겨났을 가능성이 있습니다. 하지만 인도와 중국의 과학 발전에 대해서는 그다지 고려할 필요가 없습니다. 왜냐하면 그곳의 주민들은 매우 고립된 삶을 살았기 때문에, 서아시아와 유럽의 자연과학 발전에 거의 영향을 미치지 못했기 때문입니다.

**이집트인들의 문화**
그러므로 우리는 먼저 이집트인들에 대해 알아보도록 합시다. 이집트인들은 아마도 가장 오래된 문학 작품들과 최초의 수학, 자연과학, 의학 지식들을 만들어낸 민족일 것입니다. 그리스의 전승에 따르면 이집트인들은 남쪽에서 에티오피아를 거쳐 나일강 유역으로 이주해 왔다고 합니다. 하지만 이러한 설명은 현대의 인류학적·고고학적 연구 결과와는 부합하지 않습니다. 오히려 고대 이집트인들은 원시 세미트족의 후손이며, 바빌로니아인들과 혈통적으로 관련이 있다고 보아야 합니다. 이는 언어적 특징뿐만 아니라, 문화가 이집트의 하류에서 상류로 퍼져나간 사실에서도 드러납니다. 나일강 양안을 따라 사막을 가로지르는 비옥한 땅은, 정신적으로 뛰어난 이주민들에게 있어서 고도의 문화가 발전하기에 매우 적합한 환경이었습니다. 처음에는 멤피스에서 문화가 번성했으며, 그곳에서 과학이 발전하고 예술가들이 걸작들을 창조해냈습니다. 하지만 가장 번성한 시기는 기원전 1600년경에 테베를 수도로 하는 새로운 왕국이 세워진 이후였습니다. 두 주요 도시 근처의 사막에는 거대한 무덤들이 세워졌으며, 이 무덤들은 오랜 세월을 견뎌내어, 최근의 고고학적 연구를 통해 고대 이집트의 모습이 점차 드러나고 있습니다.

그러한 이야기들 덕분에, 그 먼 시대의 사람들도 우리에게는 고대 그리스인들과 로마인들과 마찬가지로 실제 존재했던 인물들로 여겨집니다. 19세기까지는 주로 그리스와 로마의 작가들이 남긴 기록에 의존해야 했습니다. 이집트의 상형문자로 쓰인 수많은 문서들도 유럽으로 전해졌지만, 이 문자와 그로부터 파생된 히에라틱체 및 데모틱체에 대한 지식은 3세기 말 기독교의 성공적인 확산으로 인해 사라져버렸습니다. 이 문자들을 해독하려는 노력은 17세기부터 시작되었으며, 나폴레옹의 이집트 원정 이후 나일강 유역에 대한 고고학적 연구가 시작되면서 비로소 해독에 성공했습니다. 특히 1799년에 발견된 로제타석과 같은 돌에 새겨진 문서들은 중요한 발견이었습니다. 이 석판은 현재 영국 박물관에 소장되어 있으며, 기원전 197년에 작성된 같은 내용의 글이 세 가지 다른 언어로 적혀 있습니다. 한 텍스트는 고대 이집트어와 상형문자로 되어 있고, 나머지 번역문들은 일상어와 그에 해당하는 데모틱체, 그리고 그리스어와 그리스 문자로 되어 있습니다. 이 문자들을 해독한 공로는 이집트학의 창시자인 샹폴리옹에게 돌아갑니다. 그의 업적을 이어간 사람들 중에서는 특히 프로이센의 이집트 유적 조사단을 이끌었던 렙시우스가 유명합니다. 그는 기원전 238년에 작성된 카노푸스 칙령을 발견했는데, 이 칙령은 고대 이집트인들의 연대기를 알려주는 중요한 자료입니다. 돌에 새겨진 글들 외에도 파피루스, 가죽, 점토 조각에 적힌 글들도 많이 발견되었습니다. 또한 이집트 땅에서는 설형문자도 발견되었습니다(텔 엘-아마르나; 15쪽 참조). 기원전 3300년경 메나에 의해 첫 이집트 왕조가 세워졌는데, 그 이전에는 오랜 기간 동안 안정적인 발전이 있었음에 틀림없습니다. 왜냐하면 그리스의 지배가 시작되기 전까지 총 30개의 왕조가 있었으며, 그 시기의 건축물들과 문서들을 통해 이미 매우 발달된 문화가 존재했음을 알 수 있기 때문입니다. 이는 그 시기의 건축물들과 문서들을 통해 잘 드러납니다. 예를 들어, 제4왕조 시대에 쿠푸, 카프라, 멘카우라에 의해 세워진 거대한 피라미드들은 진정한 기적과도 같은 것입니다.

건축 기술뿐만 아니라, 기원전 4천년대에 만들어진 이러한 건축물들 전체의 구조도 천문학적·수학적 지식을 보여줍니다. 이처럼 오래된 시대에 그러한 지식이 존재했다는 것은 상상하기 어려운 일입니다. 예를 들어, 피라미드의 네 면은 정확히 주요 천체 방향을 향하고 있으며, 측벽과 바닥면이 이루는 각도도 52°에서 거의 벗어나지 않습니다. 이 사실은 나중에 알게 되겠지만, 삼각법 및 유사성 이론에 대한 기본적인 지식이 있었음을 보여줍니다.

또한 메네스보다 1천 년 전인 기원전 4241년에 이미 하이집트에서는 더 정확한 달력을 사용하기 시작했습니다. 이는 지구의 다른 지역들, 바빌로니아를 포함하여, 아직 원시적인 상태에 머물러 있던 시기에 이미 이집트인들이 문명화된 민족이었음을 의미합니다.

고대 이집트 건축물의 설계에 천문학적 요소가 중요하게 작용했다는 것은 일부 신전의 위치를 통해서도 알 수 있습니다. 영국의 천문학자 록야어에 의해 발견된 한 신전의 경우, 그 신전의 중심축은 이집트인들이 신으로 숭배했던 시리우스가 떠오르는 방향을 향하고 있습니다. 록야어에 따르면, 또 다른 신전의 중심축은 여름至点 때 태양이 지는 방향을 가리킵니다. 신전의 길이가 매우 길기 때문에, 태양광은 일년 중 단 한 번만 신전 전체를 비출 수 있었습니다. 이러한 방식으로 신전들은 더 정확한 연간 기간을 측정할 수 있는 천문 관측소가 되었습니다.

이집트의 건축 유적들을 통해, 나일강 유역의 주민들이 바빌로니아의 원의 6등분법을 언제 알게 되었는지도 알 수 있습니다. 18왕조 시대까지는 원의 4등분법에 기반한 장식들만 발견됩니다. 19왕조부터는 장식이나 수레바퀴에 원의 6등분법이 사용되기 시작했습니다. 그 당시 서아시아가 이집트에 조공을 바치기 시작했을 때, 파라오의 궁정에는 원의 6등분법과 12등분법이 적용된 선물들이 전달되었습니다. 이를 통해 우리는 지식이 어떻게 한 민족에서 다른 민족으로 전달되었는지를 알 수 있습니다.

문자가 매우 이른 시기에 사용되었던 것과 마찬가지로, 가장 오래된 왕조들도 이미 기록들을 모아두고 있었습니다. 기원전 3천년경에는 도서관을 관리하는 특별한 관리들이 있었습니다. 심지어 최초의 왕조를 세운 메나의 아들도 의학 관련 저작의 저자로 언급됩니다. 이집트의 그림 문자나 상형문자는 고대 이집트의 유물들에서 이미 완성된 형태로 나타납니다. 하지만 이는 오랜 선사시대의 발전의 산물입니다. 이 문자는 사물뿐만 아니라 추상적인 개념과 동사까지도 표현할 수 있었습니다. 축약이나 단순화 없이, 상형문자는 오직 세심하게 다듬어진 돌비석 위에서만 발견됩니다. 일상적인 용도로는 문자들이 너무 단순화되어 원래의 형태를 거의 알아볼 수 없습니다(3쪽 참조). 하지만 무덤과 신전에서 발견된 문서들을 통해, 당시의 사건들, 복장, 관습뿐만 아니라 지식에 대해서도 상당히 정확한 정보를 얻을 수 있습니다. 고대 이집트에 이미 방대한 양의 문학 작품들이 존재했다는 것은 확실합니다. 기원전 2200년경에 살았던 한 고위 관리는 “도서관 관리자”라는 직함을 가지고 있었습니다. 하지만 그러한 고대 문학 작품들 중에서는 극소수만이 남아 있을 뿐입니다. 종교적, 도덕철학적, 역사적 글들 외에도 천문학, 수학, 의학에 관한 글들도 있었으며, 이러한 글들은 후대에 전해지는 보다 완전한 이집트 문서들의 기초가 되었습니다. 고대 이집트 문화는 기원전 2000년경에 절정에 달했습니다. 그 시기에 이집트는 강대국이 되어 서아시아를 정복했으며 바빌론 제국과도 긴밀한 관계를 맺었습니다. 파라오들과 바빌론의 왕들, 그리고 아시아의 속국들 사이에도 활발한 서신 교류가 있었습니다. 이는 1888년에 이집트에서 발견된 수많은 문서들을 통해 입증됩니다.

오늘날 카이로, 런던, 파리의 박물관들에서 가장 귀중한 보물로 여겨지는, 뾰족한 글자들이 새겨진 점토판들입니다.

이집트인들의 수학과 기술.

아리스토텔레스는 『형이상학』 I, 1에서 이집트가 수학이라는 학문이 생겨난 곳이라고 말했습니다. 왜냐하면 그곳에서는 사제들이 그러한 학문을 연구할 수 있는 충분한 시간을 가질 수 있었기 때문입니다. 반면 헤로도토스의 기록에 따르면, 이집트인들이 기하학을 발명하게 된 계기는 나일강의 연례 홍수로 인해 그들의 영토 경계가 지워져서 다시 측정해야 했기 때문입니다. 그리스 역사가의 이러한 기록이 어떤 의미를 가지든 간에, 어쨌든 초기 문명권의 기하학은 생활의 필요성에서 비롯된 것입니다. 기하학이 관념주의적 욕구에서 비롯되었다는 견해는 후대의 발전 단계에만 해당될 뿐입니다. 이집트 수학의 오랜 역사를 증명하는 것은 바로 그곳에서 유래한 가장 오래된 수학 관련 문서입니다. 이 문서는 기원전 1800년경에 작성된 실용적인 안내서로, 수많은 산술 문제들과 함께 분수 계산도 포함되어 있으며, 산술 및 기하학적 급수에 대한 최초의 설명, 농지를 구획할 때 필요한 간단한 도형들의 면적 계산, 그리고 곡물 저장소의 부피 측정 방법도 포함되어 있습니다. 심지어 원의 면적도 이 파피루스에서 계산됩니다. 이는 직경을 1/9만큼 줄인 값 위에 정사각형을 그려서 계산하는 방식으로 이루어집니다. 이를 통해 π의 값으로 3.16(3.14가 아님)이라는 놀랍도록 정확한 값을 구할 수 있습니다. 아메스가 자신의 안내서를 시작할 때 사용한 말들도 주목할 만합니다. 그 내용은 “사물 속에 숨겨진 모든 신비로운 것들과 비밀들을 알아낼 수 있는 방법”이라는 것입니다. 이는 11/2천 년 후에 등장한 피타고라스학파를 연상시키는데, 그들도 숫자와 척도를 사물 속에 숨겨진 실재로 여겼습니다. 또한 아메스가 자신의 저작에서 언급한 내용들을 통해서도 이집트 수학의 매우 오랜 역사를 알 수 있습니다.

서문에서는 그가 자신의 책을 이전 왕의 시대에 만들어진 고대 문헌들을 바탕으로 저술했다고 명시하고 있습니다. 그 문헌들은 그 시기를 고려할 때 아메스의 책보다 약 500년 더 오래된 것이었으며, 그 문헌들 역시 문자로 기록되기 이전에 지식들이 서서히 축적된 긴 시기를 전제로 합니다.

의심할 여지 없이, 계산은 생활의 필요성에서 비롯되었기 때문에 처음에는 구체적인 숫자들을 사용하여 계산했으며, 그 후에야 추상적인 숫자들로 넘어갔습니다. 리인드 파피루스가 보여주듯이, 기원전 20세기경에 이미 계산 기술은 그 중요한 문서가 발견되기 전에는 상상할 수 없었던 수준에 도달해 있었습니다.

아메스는 정수를 이용한 계산을 전제로 하며, 자신의 문제들에서는 분수를 활용하여 오늘날 우리가 ‘회계’라고 부르는 것들을 다룹니다. 그가 사용한 분수들은 분모가 1인 분수들입니다. 그는 분모 위에 점을 찍어서 분수를 표현했습니다. 다른 모든 분수들은 분모가 1인 분수들의 합으로 표현되는데, 예를 들어 2/5는 1/3과 1/15의 합으로 표현됩니다. 아메스는 어떤 분수든 분모가 1인 분수들로 표현하는 것을 가장 중요하게 여겼습니다.

분모가 1이 아닌 분수들을 분모가 1인 분수들의 합으로 변환하기 위해, 아메스는 2/(2n + 1) 형태의 분수들의 표를 제시했습니다(n = 1, 2, 3…49). 분자가 더 큰 분수들은 같은 형태의 분수들의 합으로 나뉩니다. 그러한 분수들의 합을 통해 기본적인 산술 연산이 이루어집니다.

아메스가 제시한 일부 문제들은 미지수가 포함된 1차 방정식의 형태를 띱니다. 미지수는 ‘집합’이라고 불립니다. 예를 들어, “집합의 2/3, 1/2, 1/7, 그리고 전체의 값이 33이다.”라는 식입니다. 오늘날의 표기법으로는 (2/3)x + (1/2)x + (1/7)x + x = 33이 됩니다. x의 값을 구하기 위해서는 (2/3 + 1/2 + 1/7 + 1)을 33이 될 때까지 반복적으로 곱합니다. 또 다른 예로 회계 관련 문제를 들 수 있는데, 그 내용은 다음과 같습니다: “…”

4명에게 700개의 빵을 나누어 주어야 합니다. 첫 번째 사람에게는 2/3, 두 번째 사람에게는 1/2, 세 번째 사람에게는 1/3, 네 번째 사람에게는 1/4가 주어집니다. 오늘날의 산술 방식으로 표현하면 다음과 같은 방정식이 됩니다: (2/3)x + (1/2)x + (1/3)x + (1/4)x = 700. x의 값은 다음과 같은 방법으로 구할 수 있습니다. 먼저 2/3, 1/2, 1/3, 1/4를 더하면 1 + 1/2 + 1/4가 됩니다. 그런 다음 1을 1 + 1/2 + 1/4로 나누면 1/2 + 1/14가 됩니다. 마지막으로 700에서 1/2와 1/14를 빼면 x의 값은 400이 됩니다.

고대 이집트인들은 미지수를 나타내는 기호 외에도 여러 가지 연산 기호를 사용했습니다. 예를 들어, 걷는 모습을 나타내는 기호는 방향에 따라 덧셈이나 뺄셈의 기호로 사용되었습니다. 등식을 나타내는 기호도 있었습니다. 또한 ‘제곱근’이라는 개념도 이미 알려져 있었습니다. 최근까지는 고대 이집트인들이 이 개념을 몰랐다고 여겨졌지만, 최근에는 제12왕조 시대의 파피루스 조각들이 발견되었으며, 그 안에는 √(16) = 4, √(61/4) = 21/2, √(19/16) = 11/4라는 내용이 적혀 있습니다.

제곱근을 구하는 방법은 아마도 피타고라스 학파에서 발전된 것으로 보입니다. 당시에는 더 큰 제곱수들이 만들어졌으며, 그 근본적인 수치를 쉽게 알 수 없었습니다. 특히 피타고라스 정리에 따라 빗변을 변들로부터 계산해야 했기 때문입니다.

또한 다음과 같은 방정식들도 있습니다:
2² + (11/2)² = (21/2)²
6² + 8² = 10²

마지막으로, 기원전 2000년경의 문서들에서는 신전 건축 시 벽의 방향을 결정하는 방법에 대한 설명이 나와 있습니다. 그 방법은 ‘밧줄을 잡아당기는’ 방식이었는데, 즉 밧줄을 3:4:5의 비율로 나누어 그 조각들로 삼각형을 만들어 원하는 직각을 얻는 것이었습니다. 이러한 사실로부터 피타고라스 정리가 이집트의 영향을 받았다는 견해가 생겨났습니다.

아메스의 수첩에 나와 있듯이, 이집트인들은 산술적·기하급수적 수열을 활용하는 문제들을 풀 때도 매우 뛰어난 능력을 보였습니다. 여기서도 몇 가지 예시를 통해 이 분야의 기초를 알아볼 수 있습니다. 아메스는 100개의 빵을 5명에게 산술급수 형태로 나누어 주어야 하는 문제를 제시했습니다. 그 조건은, 가장 적은 양의 빵을 받는 처음 두 사람이 받는 양이 나머지 세 사람이 받는 양의 1/7에 해당해야 한다는 것입니다. 아메스는 먼저 가장 작은 항을 1로 설정한 다음, 아무런 근거 없이 “차이를 51/2로 만들어라”고 말합니다. 그렇게 해서 얻어진 산술급수는 1, 61/2, 12, 171/2, 23입니다. 이 급수는 처음 두 항의 합이 마지막 세 항의 합의 1/7이 되는 조건은 충족하지만, 주어진 100개의 빵 대신 60개의 단위만을 포함하고 있습니다. 하지만 100은 60의 12/3배이므로, 아메스는 급수의 각 항에 12/3을 곱함으로써 잘못된, 하지만 일시적인 해법을 개선했습니다. 그렇게 해서 그는 모든 조건을 만족하는 급수인 12/3, 105/6, 20, 291/6, 381/3을 찾아냈습니다. 또 다른 문제에서는 기하급수의 합계를 구하는 공식에 대한 지식도 드러납니다. 7의 처음 다섯 제곱의 합인 7 + 49 + 343 + 2401 + 16807의 결과는 19607입니다. 이는 단순히 덧셈을 통해서가 아니라, 2801과 7의 곱을 구함으로써 얻어집니다. 이 방법은 s = ((an – 1)/(a – 1)) · a라는 합계 공식과 유사합니다. 왜냐하면 이 경우 ((75 – 1)/6) · 7 = 2801 · 7이 되기 때문입니다. 이집트인들뿐만 아니라 그리스인들과 다른 고대 민족들 사이에서도 계산판(아바쿠스)은 널리 사용되었습니다. 숫자들은 글자로 적거나 돌멩이, 펜 또는 다른 표시들을 통해 나타냈습니다. 고대 이집트인들이 만들어낸 엔지니어링 및 건축 기술의 놀라움, 그리고 헤로도토스가 언급한 측량 기술에 대한 지식을 생각해보면, 이 민족들도 산술과 마찬가지로 기하학을 중요하게 여겼다고 할 수 있습니다.

아마도 기하학에 관한 교과서도 이미 존재했을 것입니다. 우연히 아메스의 산술 핸드북에서 그러한 교과서를 발견할 수 있었듯이 말입니다. 안타깝게도 기하학에만 전념한 파피루스는 아직 발견되지 않았습니다. 하지만 아메스의 핸드북은 이집트인들의 기하학적 지식을 이해하는 데 있어 매우 유용한 자료가 되고 있습니다. 원의 넓이를 어떻게 구했는지에 대해서는 이미 언급했습니다. 여기서는 삼각형의 넓이를 계산하는 예시를 하나 더 소개하겠습니다. 이는 두 변의 길이가 각각 10이고 밑변의 길이가 4인 등변삼각형입니다. “4의 절반을 10으로 곱하면 그것이 바로 삼각형의 넓이입니다.”라고 아메스는 설명합니다. 이 방법은 정확한 방법은 아니지만, 밑변의 길이가 비교적 짧을 경우 실제 값과 거의 차이가 나지 않는 결과를 줍니다. 하지만 아메스의 해법에는 이 방법에 대한 설명이 없습니다. 그의 해법은 (b/2) · a라는 공식에 근거하고 있습니다(그림 1 참조). 반면에 올바른 공식은 b/2 · √(a² – (b²/4))입니다. 후자는 제곱근을 구하는 방법이며, 이 방법은 아메스의 저작에서는 전혀 언급되지 않습니다. 그가 이 방법을 알지 못했을 가능성도 있으므로, 그가 삼각형의 넓이를 정확하게 계산했을 것이라고 기대하기는 어렵습니다.

그림 1.

더 복잡한 도형의 넓이를 측정할 때는 이집트인들은 보조선을 사용하여 도형을 분해하는 방법을 사용했습니다. 고대의 그림들에서는 평행사변형이 여러 가지 방식으로 분해된 모습을 볼 수 있습니다(그림 2 참조).

그림 2. 고대 이집트 장식에서의 기하학적 요소들27.

원을 나누는 방식에 기반을 둔 도구나 장식품들에서는 4와 8로 나누는 경우나 6과 12로 나누는 경우가 나타나지만, 5와 10으로 나누는 경우는 발견되지 않는다28. 이집트인들은 중왕국 시대에 이미 면적이나 부피를 측정하는 것뿐만 아니라, 선분들의 비율이나 각도의 특성에 대해서도 어느 정도는 잘 알고 있었다. 3, 4, 5라는 선분들을 이용해 직각삼각형을 만드는 방법도 그들에게는 매우 일찍부터 알려져 있었던 것으로 보인다. 다만 이는 수학적 추론을 통한 것이 아니라 경험을 통해 습득된 것으로 보인다29. 피라미드의 전체 크기뿐만 아니라 개별 돌들의 가공 과정에서도 높은 정확도가 나타나는데, 이를 설명하기 위해서는 고대 이집트인들이 유사성 원리와 삼각법의 기본 원리를 어느 정도는 알고 있었다고 볼 수 있다. 아메스가 자신의 저서에서 피라미드 건축에 관해 기술한 부분들도 이를 뒷받침한다. 그 부분들에서는 피라미드의 대각선 길이와 변의 길이 사이의 비율을 나타내는 표현이 나오는데, 이는 두 선분이 이루는 각도의 코사인 값에 해당할 것이다. 이러한 비율이나 그와 유사한 비율은 건축가들과 석공들이 항상 염두에 두어야 했던 것으로 보인다. 그렇지 않으면 벽면과 지면이 이루는 각도들이 왜 그렇게 정확하게 일치하는지 설명할 수 없기 때문이다. 기하학이 이처럼 일찍 발전했음에도 불구하고, 이집트인들은 원근법을 사용한 그림 그리기 기술을 아직 개발하지 못했다는 점은 주목할 만하다. 이는 오늘날까지 많은 양으로, 그리고 매우 우수한 상태로 남아 있는 그들의 부조와 벽화들을 통해 알 수 있다. 아메스의 저서는 기원전 거의 2천 년 전에 이집트에서 이미 수학이 상당히 발달해 있었음을 보여준다.

발전 단계에 도달했다. 여기서 또 고려해야 할 점은, 이 문서에는 여러 가지 오류가 있어서 이것이 단순히 학생의 작품에 불과하다는 추측을 낳는다는 것이다. 이집트인들의 수학은 처음에 그리스인들이 계승했다. 이집트의 분수론은 아랍 시대를 넘어 중세 독일 시대까지도 그 흔적을 찾아볼 수 있다. 또한 오늘날 우리가 여전히 따르고 있는 유클리드의 증명 방식도 이집트의 패턴을 모방한 것이다31. 과학 분야에서와 마찬가지로, 이집트인들은 기술 분야에서도 근본적인 성과를 만들어냈다. 이 분야에서의 그들의 업적을 생각해보면, 고대 이집트인들에게서 이미 공학 기술과 공학 메커니즘이 존재했다고 말하는 것이 전혀 부당하지 않다32. 비슷한 조건들로 인해 이러한 인간 창조의 분야들이 두 강이 흐르는 땅의 주민들 사이에서 생겨났으며, 그 후 그리스인들과 로마인들에 의해 놀라운 성과로 발전하게 되었다. 공학 기술은 인간이 자연의 힘과 끊임없이 싸우면서, 단순히 그 힘에 맞서는 것이 아니라 그 힘을 자신의 목적에 활용하려는 노력 속에서 생겨났다. 공학 기술의 초기 과제들은 물의 모든 형태와 작용과 관련이 있었다. 인공 관개법을 통해 이집트인들과 바빌로니아인들은 자신들의 거주지를 고대 세계의 곡물 창고로 만들 수 있었다. 이를 위해 만들어진 시설들을 잘 관리하거나 소홀히 하면서 그 나라들과 그곳 주민들의 중요성은 오르내렸다. 나일강 하류와 메소포타미아 지역에는 비가 거의 내리지 않았기 때문에, 강물의 양이 변화하는 상황에 맞춰 복잡한 댐과 운하 체계를 만들어내는 것만이 이 지역의 농업을 발전시킬 수 있는 방법이었다. 공학 메커니즘의 경우, 고대에 이미 물을 교통 수단으로 활용하고 수로를 만들려는 노력 속에서 전혀 다른 종류의 과제들이 생겨났다. 고대 이집트에서 우리가 볼 수 있는 가장 놀라운 성과는 지중해와 홍해를 연결하는 수로를 만든 것이다. 사람들은 이 프로젝트의 아이디어와 실행 방식을 현대적인 것으로 여기기 쉽지만, 사실 그 계획과 실현은 매우 오래된 것이다. 기원전 1300년경, 람세스 2세 시대에 이미 그러한 운하가 존재했다.

수에즈 지협에 위치한 작은 호수들 중 가운데 있는 호수와, 서쪽으로 약 70km 떨어진 곳을 흐르는 나일강의 지류를 연결해 주었습니다. 강을 통해 홍해까지 길을 만들어 두 대양을 연결한다는 생각이 얼마나 합리적인가요? 프톨레마이오스 왕조와 아랍인들은 이 수로의 중요성에 걸맞게 그것을 잘 관리했습니다. 하지만 서기 8세기부터 이 운하는 쇠퇴하기 시작했으며, 후대의 탐험 덕분에 발전한 세계 무역에도 부족한 상태가 되었습니다.

고대 이집트에서 엄청난 무게의 물건들을 옮기는 데 사용된 기술적 성과들은 정말 놀랍습니다. 수백 톤에 달하는 돌덩이들이 멀리까지 옮겨졌습니다. 30미터 높이에 30만 킬로그램이나 되는 오벨리스크를 세우는 것은 오늘날의 기술로도 매우 어려운 일입니다. 그 구체적인 방법에 대해서는 추측만 있을 뿐입니다. 하지만 기계적인 도구가 부족하지 않았다는 것은 의심의 여지가 없습니다. 고대에는 엄청난 수의 노예들이 기계를 대신하여 일했지만, 이것만으로는 그러한 업적을 설명하기에 충분하지 않습니다. 기계의 설계와 사용에 능숙한 지도자들이 필요했습니다.

이집트인들은 금속 가공에도 일찍부터 능숙했습니다. 메네스 시대(기원전 3300년)경에는 이미 구리가 꽤 널리 사용되고 있었습니다. 특히 시나이 반도에서 구리가 채굴되었습니다. 은과 철도 거의 같은 시기에 알려졌습니다.

기원전 3000년경까지 이집트인들은 순수한 구리만을 사용했습니다. 그 이후로는 구리에 주석을 섞어 사용하는 법을 배웠습니다. 고대 세계의 사람들이 처음으로 알게 되고 가공할 수 있었던 금속은 분명히 금이었습니다. 이집트인들에게는 나일강과 홍해 사이의 산악 지대가 금 채굴지로 적합했습니다. 아라비아도 금이 풍부했습니다. 홍해 연안에서도 솔로몬의 금광인 오필이 있었을 것입니다.

이집트인들의 특징은 실용성에 중점을 두었다는 점입니다. 고대 이집트인들은 매우 발달된 기술을 가지고 있었습니다.

의학에 있어서도 그들은 측량과 계산에 능숙했습니다. 그들은 이미 하늘을 잘 인식할 줄 알았습니다. 하지만 바빌로니아인들처럼 별들을 해석하는 것은 그들에게는 어려운 일이었습니다.

바빌로니아-아시리아 문화

고대 이집트 문화보다 훨씬 후대에 이르러서야, 고고학적 발굴을 통해 바빌로니아인들의 문화가 알려지게 되었습니다. 여기서도 파괴된 도시들의 폐허 속에 쌓여 있거나 묻혀 있던 유물들이, 바빌로니아인들에 관한 문헌들보다 훨씬 더 신뢰할 수 있고 가치 있는 정보를 제공해 주었습니다.

우리가 알고 있는 메소포타미아의 가장 오래된 민족은 수메르인들입니다. 그들은 광의의 몽골인종에 속한다고 여겨집니다. 따라서 가장 오래된 동아시아 문화와 서아시아의 첫 번째 문화 사이에는 어느 정도의 연관성이 있었을 것입니다. 서아시아 문화의 시작은 기원전 5천년경으로 거슬러 올라갑니다.

기원전 3000년경에는 셈족 계통의 민족들이 메소포타미아로 들어왔습니다. 그 시기까지는 문자로 된 기록들이 남아 있지만, 그 기록들은 정복 과정 자체에 대해서는 아무런 정보도 제공하지 않습니다. 이집트와 마찬가지로 처음에는 작은 왕국들이 생겼고, 나중에 그 왕국들이 통합되었습니다. 전체 바빌로니아의 가장 오래된 왕으로는 기원전 2200년경에 살았던 함무라비가 꼽힙니다.

후대 유럽에서 라틴어가 그랬듯이, 서아시아에서도 수메르어는 오랫동안 고대 문화 민족의 언어로 사용되며 학문적 목적으로 활용되었습니다. 기원전 3천년대 말부터 바빌로니아인들이 문법 연구나 중요한 법률 문제들, 그리고 하늘의 현상들을 세심하게 연구했다는 사실から, 그들의 정신적 발전이 매우 빨랐다는 것을 알 수 있습니다.

바빌로니아 제국의 영향력이 이집트까지 미쳤다는 것은 기원전 16세기에 발견된 텔 엘-아마르나 유물들이 증명해 줍니다. 그 유물들 중에는 왕의 편지들도 포함되어 있습니다.

바빌로니아에서 이집트의 통치자 아멘호테프 4세에게 보내진 것들입니다.
바빌로니아와 이집트 외에도 소아시아에는 히타이트인들의 왕국이 존재했습니다. 고대 동양과 그리스도 국가들 사이에도 긴밀한 관계가 있었다는 사실은 최근의 고고학적 연구를 통해 밝혀졌습니다. 이러한 교류는 특히 페니키아인들을 통해 이루어졌으며, 그들은 기원전 1300년까지 크레타를 지배하며 에게해를 장악하고 있었습니다.
기원전 1300년경에 아시리아인들이 메소포타미아를 정복했습니다. 그들은 광범위한 관개 시설을 건설함으로써 그 지역을 발전시켰으며, 이에 대해서는 헤로도토스가 기록해 두었습니다. 학문도 마찬가지로 발전했으며, 특히 기원전 7세기의 아시리아 왕 아슈르바니팔이나 사르다나팔 시대부터 점성술은 지속적이고 정확한 관측에 기반한 천문학적 학문으로 발전했습니다. 이 왕의 도서관이 발견되면서, 바빌로니아의 점성술에 관한 중요한 문헌들도 드러났으며, 이 문헌들은 고대 바빌로니아의 천문학적 지식을 알아보는 데 매우 중요한 자료가 되었습니다.
니네베, 바빌론 등지에서 영국인, 미국인, 그리고 최근에는 독일인들의 발굴 작업을 통해 대량의 문서들이 발견되었습니다. 이 문서들은 진흙판에 새겨진 글자들로 구성되어 있습니다(그림 3 참조).
이 글자들을 해독할 수 있게 된 것은 1835년에 다국어로 된 텍스트들이 발견된 이후부터입니다. 이러한 해독 작업과 함께 바빌로니아와 아시리아의 역사를 연구하는 데 있어서는 페르세폴리스와 수사의 페르시아 왕궁 유적지에서 발견된 비문들이 매우 중요한 역할을 했습니다. 오늘날에는 수십만 개의 점토판들이 발견되었습니다. 1848년에는 영국의 고고학자 레이야드가 거대한 도서관을 발견했습니다.
수학의 가장 초기 발전 과정을 알아보는 데 있어서는 소위 “니푸르 문서들”이 매우 중요합니다. 이 문서들은 약 50,000개의 점토판으로 구성되어 있으며, 니푸르의 신전에 보관되어 있던 것들입니다. 이 문서들은 기원전 2200년부터 1350년까지 만들어졌습니다. 문서들에 따르면, 니푸르에서는 수학뿐만 아니라…

천문학과 의학도 연구했다41. 발견된 곱셈표를 통해 바빌로니아인들이 자릿수의 개념을 알고 있었음이 드러나지만, 0은 사용하지 않았다42. 점토판 문자도 이집트의 히에라틱 문자와 마찬가지로 상형문자나 그림문자에서 유래한 것으로 추정된다. 숫자도 점토판 모양의 기호들을 통해 표시되었다. 수직으로 세운 점토판은 1을 나타냈다. 10은 두 개의 점토판을 각도를 이루게 하여 표현했으며, 다른 숫자들도 이 두 요소를 나란히 배치함으로써 만들어졌다. 100을 나타내는 데에는 특별한 기호가 사용되었는데, 그것은 수직으로 세운 점토판과 그 오른쪽에 위치한 수평으로 놓인 점토판이 결합된 형태였다. 더 큰 숫자들은 대체로 나란히 배치함으로써 표현되었으며, 때로는 숫자 기호의 왼쪽에 인수로서 다른 숫자를 붙임으로써도 표현되었다. 예를 들어 1000은 10개의 100을 의미한다. 1000 자체도 더 큰 숫자를 표현하기 위해 계수가 붙여졌는데, 예를 들어 2000은 20개의 100이 아니라 10개의 1000, 즉 10000을 의미한다. 따라서 바빌로니아인들에게서는 서로 다른 십진법 단위들의 곱셈이 사용된 것이다. 성경에서도 바빌로니아식 방식을 모방하여 큰 수를 추정하는 데 이 방법이 사용되었다43. 파피루스 두루마리보다 점토판 문자가 더 우수했던 이유는, 특히 소각될 경우 거의 파괴되지 않았기 때문이다. 레이야드가 아슈르바니팔(사르다나팔)의 도서관을 발견할 수 있었던 것도 매우 풍부한 자료 덕분이었다(이전 페이지 참조). 이 왕(기원전 668–626년)은 도서관을 운영하면서 기원전 1900년까지의 여러 문헌들을 복사하도록 했다. 이 컬렉션 중 약 25,000개의 점토판이 현재까지 남아 있으며, 이들은 바빌로니아-아시리아 문학의 가장 중요한 유물이다. 수학, 의학, 천문학 관련 문헌의 일부 조각들이 포함되어 있기 때문에 과학사적으로도 매우 귀중하다. 이러한 문서들의 특성과 불완전성 때문에, 처음에는 그 안에 일부 잘못된 정보들도 포함되어 있었던 것은 당연한 일이다.

사르다나팔루스의 도서관은 현재 대영박물관에 소장되어 있습니다. 이 도서관의 유물들은 특히 19세기 후반에 니네베에서 발굴되었으며, 그 안에는 점성술에 관한 기록이 적힌 약 4,000개의 점토판이 있습니다. 그때부터 점성술이 바빌로니아인과 아시리아인들에게서 비롯된 것임이 확실히 밝혀졌습니다. 이전에는 그리스-로마 문헌(예: 디오도로스의 『역사서』 2권 29절 등)을 통해만 그에 대한 정보를 알 수 있었습니다. 사르다나팔루스의 도서관에서 발견된 점성술 관련 점토판들은 지금까지 알려진 것 중 가장 중요한 자료들입니다.

**바빌로니아인의 수학**

바빌로니아인들은 십진법 외에도 60진법을 사용했습니다. 이 60진법은 원의 둘레를 반지름으로 나누는 방식과 1년을 360일로 나누는 방식과 관련이 있습니다. 점토판들의 발견과 해독을 통해, 바빌로니아인들이 이미 위치값의 원리를 고려하여 60진법을 사용했다는 것이 입증되었습니다. 예를 들어, 1854년 센케레에서 발견된 한 점토판에는 처음 60개의 제곱수가 다음과 같이 적혀 있습니다:
1은 1의 제곱입니다.
4는 2의 제곱입니다.
9는 3의 제곱입니다.
64는 8의 제곱이 아니라, 44는 1 + 4의 제곱, 즉 8입니다.
1 + 21은 9의 제곱이고, 1 + 40은 10의 제곱입니다.
이러한 표현 방식은 1, 21, 40 앞에 있는 1이 60진법상의 더 높은 단위, 즉 60으로 간주될 때만 이해할 수 있습니다. 센케레에서 발견된 또 다른 점토판에는 60진법과 위치값의 원리를 활용하여 1부터 32까지의 세제곱수가 적혀 있습니다. 빠진 단위를 나타내기 위해 특별한 기호가 사용되었는지는 명확하지 않습니다.

1부터 32까지의 세제곱수들 중에는, 첫 번째 단계와 세 번째 단계의 단위들만으로 구성된 수는 존재하지 않습니다. 육십진법에 따라 만들어진 정수 외에도 육십진분수도 존재합니다. 이집트인들은 분수의 분자에 항상 1이라는 값을 부여했지만, 바빌로니아인들의 분수에서는 항상 60 또는 3600(60×60)이라는 값이 분모로 사용되었습니다. 1/2나 1/3과 같은 분수들은 30/60이나 20/60으로 표현되었으며, 십진분수와 유사한 표기법도 사용되었습니다. 후에 그리스 천문학자들도 육십진법을 받아들였습니다. 그들의 예를 따라 아랍인들과 중세 시대 사람들도 그 방식을 사용했으며, 마침내 근대에 이르러서야 십진법이 등장했습니다. 수학사에서 매우 중요한 의미를 가진 센케레흐의 표들도, 이집트에서 아메스의 수학 서적이 쓰여진 시기와 비슷한 때에 만들어진 것으로 보입니다. 칼데아인들의 계산 기술은 발견된 문헌들뿐만 아니라 그리스의 자료들을 통해 볼 때도 매우 오래된 것이었습니다. 스미르나의 테온에 따르면, 이집트인들은 행성의 움직임을 연구할 때 그림을 그렸지만, 칼데아인들은 계산을 했으며, 그리스 천문학자들은 이 두 민족으로부터 지식을 얻었다고 합니다. 하지만 바빌로니아인들의 기하학적 지식도 결코 낮지 않았다는 것은 그들의 벽화와 발달된 건축 기술을 통해 알 수 있습니다. 그들은 에트루리아인들보다 훨씬 일찍 아치형 구조를 사용했습니다. 따라서 원을 6등분하는 것도 의도적인 기하학적 구성으로 나타납니다. 기하학적 내용이 담긴 점토판에는 직각을 3등분하는 내용도 포함되어 있습니다. 원을 6등분하는 것에서 한 걸음 더 나아가, 원의 전체 둘레를 360도로 나누는 방법도 있었습니다.

천문학의 기원

수학의 시작에 대해 알아본 후, 이제는 수학적 사고가 시험받았던 가장 초기의 자연과학적 문제들을 살펴보겠습니다. 하늘에 있는…

법칙에 따라 진행되는 현상이라는 개념이 처음으로 생겨난 것도 바로 이러한 과정들 때문이었습니다. 그러므로 사람들이 다른 어떤 것보다도 먼저 이러한 과정들에 주목했으며, 천문학이 수학과 함께 인류 정신의 초기 활동 중 하나로서 과학이라는 이름을 얻을 자격이 있었다는 것은 우연이 아닙니다. 이 분야에서도 그리스인들이 창시자가 된 것이 아니라, 수학의 발전과 함께 이집트인들과 칼데아인들도 나일강 유역과 메소포타미아의 맑은 대기 조건 덕분에 천문학적 지식을 발전시켰습니다. 이러한 지식들은 그리스인들과 후대 민족들이 더욱 발전할 수 있는 기반이 되었습니다.

인류가 발전의 가장 초기 단계에서도 피할 수 없었던 가장 초기의 천문학적 관찰 대상들은, 별들의 매일 반복되는 움직임, 달의 빛의 형태가 계속 변하는 모습, 그리고 태양의 매년 반복되는 움직임과 그로 인해 생기는 계절의 변화였습니다. 조금만 주의 깊게 관찰하면, 대부분의 별들은 서로의 위치를 바꾸지 않는 반면, 태양과 달, 그리고 눈에 잘 보이는 행성들은 고정된 별들 옆을 지나간다는 것을 알 수 있었습니다. 그래서 고대 이집트의 천문학자들은 “결코 움직이지 않는” 별들과 “움직이는” 별들을 구분했습니다. 전자에는 목성, 토성, 화성(색깔 때문에 ‘붉은 별’이라고도 불림), 수성, 금성이 포함되었습니다. 고정된 별들을 기준으로 방향을 파악하기 위해 별들을 별자리로 분류하는 방법도, 예전에 생각했던 것처럼 그리스인들이 만든 것이 아닙니다. 별자리들은 천문학 전체와 마찬가지로 고대 동방에서 생겨났습니다. 기원후 1세기경에 작성된 이집트의 행성과 별자리 목록이 몇 년 전에 발견되었습니다. 그 내용은 다음과 같습니다: 다섯 개의 주요 별들의 목록:

호루스(토성)
붉은 호루스(화성)
토트의 별(수성)
새벽별의 신(금성)

아몬의 별(목성).

황도대는 “12개월 각각에 해당하는 12개의 별들”이라고 불렸다. 다음과 같은 황도대들에 대한 이집트인들의 명칭을 확인할 수 있었다: 천칭자리, 황소자리, 쌍둥이자리, 게자리(?), 사자자리, 처녀자리, 궁수자리(?), 전갈자리, 물고기자리. 가장 오래된 관측자들조차도, 밝은 고정별들이 곧 해가 지는 방향 근처에서 보이다가 그 빛 속으로 사라지고, 잠시 후에는 해가 뜨는 방향에서 다시 나타나서 마침내 밤하늘에서 빛나는 것을 알아차렸을 것이다. 이를 통해 사람들은 계절이 변하는 기간과 일치하는 시간 동안 태양이 하늘을 한 바퀴 도는 것을 깨달았다. 태양이 이동하는 경로상에 있는 별자리들을 황도대라고 불렀다.

모든 고정별들 중에서도 고대 이집트의 천문학자들은 시리우스에 가장 많은 관심을 기울였다. 그들은 시리우스를 ‘소프드’라고 불렀으며, 그리스인들은 이 이름을 ‘소티스’로 바꾸었다. 나일강의 범람이 시작되는 시기와 일치하는 시리우스의 새벽 떠오름을 기준으로 1년이 시작되었다. 1년은 12개월로 나뉘었으며, 각 달은 30일이었다. 천문대들은 덴데라, 멤피스, 헬리오폴리스에 있었으며, 그곳에서는 모든 잘 보이는 별들을 기록하고 그 움직임을 추적했다. 이러한 방식으로 만들어진 기록들 중에서는 소수의 유물만이 현재까지 남아 있다. 사람들은 하늘을, 후에 성경의 창세기를 쓴 작가가 그랬듯이, 지구를 둘러싼 액체로 상상했다. 그 위에 별들이 떠 있다고 생각했던 것이다. 그래서 이집트의 유물들에서는 각 별들이 인간이나 동물의 형태를 한 신들에 의해 대표되어, 태양신 오시리스를 따라 배를 타고 가는 모습으로 묘사된다. 처음에는 이집트인들도 다른 모든 민족들처럼 달을 기준으로 시간을 계산했을 것이다. 그들이 그렇게 빨리 태양년을 사용하게 된 것은, 이집트의 생활이 나일강의 범람에 의해 결정되는데, 그 범람은 태양의 움직임에 따라 결정되기 때문이다. 나일강의 첫 번째 범람은 수천 년 동안 시리우스의 새벽 떠오름, 즉 새벽녘에 나타나는 시기와 일치했다.

시리우스가 이른 아침에 다시 보이는 시점을 기준으로 이집트인들은 자신들의 역년을 시작했습니다. 이 역년은 각각 4개월씩 30일로 구성된 세 계절(홍수기, 파종기, 수확기)로 나뉘었습니다. 360일이 지나면 5일을 더한 뒤 새해를 시작했습니다. 하지만 1년의 길이가 365일이 아니라 약 365와 1/4일이었기 때문에, 시리우스가 떠오르는 시간은 4년마다 1일씩 늦어졌습니다. 4×365년이 지난 후에야 비로소 시리우스가 떠오르는 시간이 365일로 구성된 평년의 시작과 일치하게 되었습니다. 이러한 사실은 평년과 시리우스의 새해를 함께 언급하는 여러 비문들에서도 확인할 수 있습니다.

천문학적 요소들이 어떻게 생겨났는지도 최근의 고고학적 연구를 통해 밝혀졌습니다. 각도를 측정하고 숫자 체계와 계산 방법을 발전시키기 위해 시간 측정이 필요했으며, 그 덕분에 천문학이 가능해졌습니다. 시간을 더 정확하게 측정하고 나누는 방법을 고안한 사람들은 바빌로니아인들이었습니다. 그들은 물시계를 사용했습니다.

태양의 윗부분이 지평선에 나타나는 순간, 물로 가득 찬 용기를 열었습니다. 물은 계속해서 흘러들어왔고, 태양의 아랫부분이 지평선에서 사라질 때까지 흘러내렸습니다. 그 순간부터 흘러내린 물을 두 번째, 더 큰 용기에 모았습니다. 다음 날 아침 태양이 다시 떠올 때까지 계속했습니다. 작은 용기와 큰 용기에 담긴 물의 양을 정확하게 측정했습니다. 이를 통해 특정한 시간 관계뿐만 아니라, 태양의 겉보기 직경과 전체 원의 비율도 어느 정도 정확하게 알 수 있었습니다. 물의 양이 q와 Q라면, (Q + q) : q = 360° : D가 되며, 이를 통해 태양의 직경 D는 약 반도의 값이 됩니다. 그래서 바빌로니아인들은 태양의 직경과 황도의 비율을 1 : 720로 설정했습니다.

물론 이 방법은 적도에서만 정확하게 적용될 수 있었습니다. 하지만 칼데아인들이 살던 지역의 지구의 기울기는 그다지 크지 않았기 때문에, 대략적인 측정에는 충분한 결과가 나왔습니다.

바빌로니아의 전승에 따르면, 사람들은 태양년을 365일로 계산했으며, 1년 동안 태양이 보이는 속도가 일정하지 않다는 사실도 알고 있었다56. 칼데아인들은 하루를 12개의 이중시간 단위로 나누었다. 이중시간이란, 태양이 하늘에서 자신의 직경만큼 움직이는 데 걸리는 시간을 의미하는데, 이를 60으로 곱함으로써 얻어졌다. 수학과 천문학을 결합하여 만들어진 이 시간 측정 체계는 그 후에도 계속 사용되었으며, 이 점만으로도 바빌로니아 문화의 우수성을 알 수 있다. 나중에 하루를 나누는 단위와 그 하위 단위들이 반으로 줄어들면서 오늘날의 시간 단위인 시간, 분, 초가 생겨났지만, 이는 그다지 중요한 의미는 없다. 가장 오래된 민족들은 천문학을 단순히 실용적인 목적으로만 연구한 것이 아니라, 그것을 예언의 도구로도 여겼다. 동양인들의 운명론적 성향 때문에 천문학은 곧 점성술로 변질되었다. 게다가 이 학문은 특히 사제 계급에 의해 발전되었는데, 그들은 자신들의 지위를 높이기 위해 모든 행동을 초자연적이고 신비로운 것으로 포장하려 했다. 세미트어에서 유래한 것으로 추정되는 점성술의 기원은 수메르인들에게서 찾아볼 수 있다. 그들은 특히 금성에 중요성을 부여했으며, 태양과 달의 상징도 그들의 문서에 자주 등장한다. 또한 우유방울무늬 은하를 나타내는 것으로 보이는 뱀의 모습도 자주 나타난다. 과학적인 천문학의 시작은 기원전 1000년경 칼데아인들이 바빌로니아에 들어온 이후에야 비로소 발전하기 시작했다. ‘칼데아인’이라는 이름도 이 민족으로부터 바빌로니아의 사제 계급에게 전해졌다. 이 이름이 어떻게 전해졌는지는 알려져 있지 않다57. 이제 사람들은 점성술적 연구를 보다 체계적으로 진행하기 위해 적도와 황도를 360도로 나누고, 황도十二궁을 사용하며, 변광성들을 관찰하고 수많은 별에 대한 관측 자료를 수집했다.

나보나사르(기원전 747년–734년)는 훗날 알렉산드리아의 천문학자들이 그의 업적을 활용했으며, 그 덕분에 우리는 오늘날에도 『알마게스트』58에서 그의 업적을 찾아볼 수 있습니다. 칼데아 시대 이전에 존재했던 천문학적 지식들은 과학적인 별학이라고 부를 수 없습니다. 오래된 석판 문서들에서 때때로 특정 별자리와 신의 형상이 함께 나타나는 것을 보고 지나치게 광범위한 결론을 내서는 안 됩니다59.

점성술적인 행성 관측 기록들 중에서 가장 자주 등장하는 것이 금성에 관한 기록들입니다. 달과 태양을 제외하면, 금성은 낮 동안, 심지어 정오에도 볼 수 있는 유일한 별이기 때문입니다. 금성이 목성, 화성, 토성에 가까워지거나, 달의 주위를 돌거나, 사라졌다가 다시 나타나는 것들은 중요한 현상으로 여겨졌습니다. 바빌로니아인들은 기원전 2000년경부터 이미 금성이 저녁별이자 아침별이라는 사실을 알고 있었습니다(그림 3 참조).

**그림 3. 설형문자 샘플**

“해가 뜰 때의 데레파트는 별들 속의 이스타르이며, 해가 질 때의 데레파트는 신들 속의 벨티스이다.”

이는 데레파트, 즉 금성이 아침별로서는 이스타르-아스타르테의 별이고, 저녁별로서는 벨티스-발티스의 별이라는 의미입니다.
(III. Rawlinson 53, 36. 37.)

지금까지 확인된 바에 따르면, 이 문헌들에는 고정된 별들과 별자리들이 약 200개 정도 언급되어 있습니다. 그중에서도 초기부터 가장 중요한 별자리들로는 황소자리, 사자자리, 쌍둥이자리 등이 있었습니다.

12개의 황도십이궁은 황도의 12개 구역에 해당하지만, 이에 대한 언급은 훨씬 후대의 순수 천문학적 문헌들에서야 나타난다60.
점토판들(그림 4 참조) 외에도, 경계석이나 부조, 무덤 기념물들61에 새겨진 그림들도 언급할 가치가 있다. 이러한 그림들은 14세기까지 거슬러 올라간다.
여기에 제시된 경계석에는 16개의 상징이 새겨져 있다. 그림의 윗부분에는 금성이 있고, 그 아래에는 초승달과 태양이 있다. 왼쪽 부분에는 왕좌에 앉은 신이 있으며, 그 발 아래에는 개가 앉아 있다. 머리 높이에는 전갈이 있고, 팔 높이에는 등불이 있다.
행성들이 고정된 별들 사이를 도는 궤도를 정기적으로 관측하기 시작한 것은 750년경부터이다. 그 후로는 다섯 개의 행성이 특정 신들에게 할당되었으며, “운명을 지배하는 존재”로 여겨졌다. 그 이후로는 별 관측이 점성술과 운명론에 의해 지배되었으며, 고대 작가들인 헤로도토스(기원전 450년경), 디오도로스(기원전 450년경), 플리니우스(서기 70년)는 바로 이 시기에 대해 기록했다62.
그림 4. 바빌로니아의 경계석.

점토판에 새겨진 문자들이 해독된 이후(천문학적 내용을 담은 점토판의 첫 번째 번역본은 1874년에 출판되었습니다), 그리스인들과 우리가 부여한 의미와는 다른 형태로도 일부 별자리 이름들이 이미 바빌로니아인들 사이에서 사용되고 있었다는 사실이 밝혀졌습니다. 메소포타미아에서 발견된 경계석들에는 황도대의 별자리들을 나타내는 그림들이 새겨져 있었으며, 이 그림들은 오늘날에도 별자리 지도에서 여전히 사용되고 있습니다. 칼데아인들도 오늘날과 마찬가지로 황도대를 12개의 별자리로 나누었습니다. 그중에는 우리가 아직도 알고 있는 천칭자리, 양자리, 황소자리, 쌍둥이자리, 전갈자리, 궁수자리가 포함됩니다. 나머지 별자리들의 모습은 변했습니다. 바빌로니아에서 시작된 이 12등분법은 이후 이집트와 그리스로 퍼져나갔습니다. 19세기 초에 상이집트의 덴데라에 있는 한 신전의 천장에서 황도대를 나타내는 그림이 발견되었으며, 이 그림은 현재 파리에 보관되어 있습니다. 여기서 황도대의 별자리들은 이집트식 그림들과 함께 표시되어 있습니다(그림 5). 처음에는 이 문서의 연대가 매우 오래된 것으로 여겨졌지만, 오늘날에는 덴데라의 황도대 그림이 로마 시대의 것이라는 것이 확실해졌습니다. 또한 그리스인들은 자신들의 별자리 기호를 칼데아인들로부터 받아들였으며, 이집트인들은 칼데아인들의 기호에 자신들만의 그림을 결합시켰다고 추정됩니다.

그림 5. 덴데라의 황도대.

Wi = 양자리; Str = 황소자리; Z = 쌍둥이자리;
K = 게자리; L = 사자자리; J = 처녀자리; W = 천칭자리

Sk = 전갈자리; Sch = 사수자리; Ste = 염소자리;
Wt = 물병자리; F = 물고기자리.

가장 오래된 천문학의 점성술적 방향에 대해서는, 이집트에서 가장 오래된 수학 교과서가 쓰인 시기(기원전 1700년경)와 거의 같은 시기에 만들어진 칼데아 문헌이 그 증거가 됩니다. 이는 점성술적 예언들이 담긴 일정표로, 현대의 동양학 연구를 통해 해독되었습니다. 이 일정표에는 일식에 관한 예측들과 그러한 일식들 이후에 어떤 사건들이 일어날지에 대한 단서들이 포함되어 있습니다.

특히, 일식이나 혜성과 같이 인류를 미신적 공포에 빠뜨리는 특이한 천체 현상들은 사람들의 관심을 별들의 세계로 집중시켰습니다. 일식과 혜성에 관한 기록도 가장 먼저 만들어졌습니다. 중국인, 이집트인, 칼데아인들의 기록은 우리의 연대기가 시작되기 수천 년 전까지 거슬러 올라갑니다. 칼데아인들이 마침내 일식이 6585일 주기로 반복된다는 규칙을 알아낸 데에는 얼마나 많은 시간이 걸렸을까요? 동양 천문학의 오랜 역사를 보여주는 또 다른 증거로는, 아리스토텔레스가 알렉산더 대왕의 부하들에게 바빌론으로 가서 칼데아인들의 고대 천문 관측 기록들을 조사해 오라고 요청했다는 이야기가 있습니다. 그 결과, 알렉산더 이전 2000년 이상의 관측 기록들이 새겨진 벽돌들이 그리스로 전해졌다고 합니다. 중국의 혜성에 관한 기록도 아마 비슷한 시기까지 거슬러 올라갈 것입니다. 마지막으로, 이집트인들의 천문 연보에는 알렉산드리아 시대 이전에 관측된 태양일식 373회와 월식 832회에 대한 기록이 있습니다.

이집트와 바빌론에서는 처음에 태양의 한 주기를 12개월로 계산했으며, 각 달은 30일로, 따라서 1년은 360일이 되었습니다. 각 달은 3개의 10일 단위로 나뉘었고, 1년은 36개의 10일 단위로 구성되었습니다. 이 360일이라는 수치는 365¼일인 열대년과 크게 차이가 났기 때문에, 이미 고대부터 이 문제가 지적되었습니다. 그래서 매년 5일을 추가하여 ‘추가일’이라고 불렀습니다.

어쨌든 시간 측정 방식은 고대 왕국 시대부터 이미 사용되고 있었으며, 이집트인들 자신도 그 기원을 메나 이전 시대로 거슬러 올립니다. 하지만 이러한 체계가 도입된 후에도 이집트인들은 시간의 길이가 너무 짧다는 것을 깨닫고, 그 결과 축제일들이 변동하게 되었습니다. 이러한 관찰 덕분에 기원전 238년에 새로운 규정이 제정되었는데, 그에 따라 4년마다 1년은 366일로 계산되어야 했습니다. “그렇게 함으로써 겨울에 열리는 공공적인 축제들이 언젠가는 여름에 열리는 일이 없도록 하기 위함”이었습니다.

따라서 우리는 윤년 제도를 만든 민족으로 이집트인들을 꼽을 수 있습니다. 기원전 46년에 카이사르가 달력을 개선할 때 참고했던 천문학자들도 이집트에서 도입된 이 제도를 알고 있었습니다. 하지만 이 사실이 카이사르의 공로를 줄여주는 것은 아닙니다. 서양은 16세기까지 계속 사용된 시간 측정 방식을 카이사르 덕분에 얻을 수 있었으며, 기원전 46년에는 무려 85일이나 부족한 날들이 있었기 때문입니다.

19세기까지 우리가 고대 천문학에 대해 알고 있던 것은 주로 그리스인들이 전해준 정보에 국한되어 있었습니다. 하지만 설형문자로 쓰인 기록들을 해독함으로써 우리는 천문학의 기원에 대해 훨씬 더 깊은 이해를 얻을 수 있었습니다. 칼데아인들은 그 설형문자 기록들에 자신들의 천문학적 지식을 기록해 두었습니다. 오늘날에는 바빌로니아인들이 적도와 황도, 황도대의 대부분의 별자리들과 하늘의 다른 구역들, 그리고 행성들을 이미 알고 있었으며, 그리스인들보다 훨씬 오래전부터 별들을 체계적으로 관측해 왔다는 것이 확실시됩니다.

처음에는 설형문자 연구를 통해 ‘카펠라’라는 항성이 식별되었습니다. 그 후 황도대의 여러 별들도 마찬가지로 식별되었습니다. 기원전 12세기의 경계석에서 발견된 황도대의 별자리들뿐만 아니라, 약 30개의 행성 및 달의 위치를 나타내는 체계도 매우 오래된 것입니다. 이러한 체계는 아마도 바빌로니아에서 인도와 중국으로 전파된 것으로 보입니다.

또한, 매우 오래된 점토판 문자 문헌들에서도 행성들의 이름을 찾아볼 수 있습니다. 이러한 이름들은 특정 신들과 연관되어 있는데, 예를 들어 금성은 이스타르(아스타르테?)와, 화성은 전쟁의 신과 연관됩니다. 이러한 연관성은 거의 항상 나타나며, 이는 해당 행성의 붉은색에서 그 원인을 찾을 수 있습니다.

바빌로니아인들의 행성 관측은 주로 별자리에 대한 위치, 상대적 위치, 그리고 일출과 일몰 시간 등을 기록하는 데 국한되었습니다. 예를 들어, 기원전 523년 캄비세스 7년의 22일 아부에 있어서 목성은 처녀자리의 첫 번째 부분에 있으며 일몰 직전이었습니다.

일식과 혜성들은 매우 중요한 징조로 여겨져서 세심하게 관찰되었습니다. 또한, 일식 동안 특정 행성들이 어떤 위치에 있었는지에 대한 기록도 있습니다. 이러한 점성술적 목적으로 이루어진 기록들은 매우 오래된 것입니다. 이러한 기록들을 바탕으로 정기적인 관측 체계가 발전했으며, 이는 기원전 8세기까지 이어졌습니다. 최근의 연구에 따르면, 사르다나팔루스의 통치 시대, 즉 신바빌로니아-칼데아 제국 시대에 이 관측 체계는 최고조에 달했습니다.

사르다나팔루스의 도서관에서 발견된 점성술 관련 문헌들에는 고정된 별들의 목록, 행성, 혜성, 유성, 일식 등에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 하지만 사실 자체보다는 그 사실들에 부여된 의미에 더 중점을 둔 것 같습니다. 기원전 700년 이후로는 천체들의 움직임을 가능한 한 정확하게 공간적, 시간적으로 추적하려는 노력이 두드러집니다. 각도는 6분까지, 시간은 3/4분까지 정확하게 측정됩니다. 해질녘과 해돋이 사이의 시간 차이도 매우 정확하게 측정되어, 오늘날의 천문학에서도 여전히 유용한 정보가 됩니다. 천문학적 점토판 문자를 해독하는 데 가장 큰 공을 세운 쿨러에 따르면, 이러한 문헌들을 통해 오늘날의 달의 움직임에 관한 계산에서 발생하는 오류를 발견할 수 있었다고 합니다.

장기간에 걸친 주기적 운동의 관측을 통해 그 값을 파악할 수 있다는 것은 다음 예시에서 잘 드러납니다. 바빌로니아인들은 달이 669개월 동안 고정된 별들 사이를 72332/360회 회전한다는 것을 알아냈습니다. 이를 통해 평균 신월의 기간은 29일 12시간 44분 7.5초로 산출되었습니다. 오늘날의 천문학에서는 평균 신월의 기간을 29일 12시간 44분 2.9초로 계산합니다. 따라서 그 차이는 몇 초에 불과합니다. 달의 평균 일일 운동량, 즉 24시간 동안 달이 이동하는 각도는 바빌로니아인들에 의해 13° 10’ 35”로 측정되었습니다. 그들은 행성들의 움직임도 마찬가지로 세심하게 관찰했습니다. 바빌로니아인들은 행성들도 달과 태양처럼 신성한 존재로 여겼으며, 그들이 황도대를 따라 움직이는 것은 지상인들의 역사에 있어 매우 중요한 의미를 가진다고 생각했습니다. 바빌로니아 천문학의 이러한 신화적 특징은 이미 디오도로스가 기술했습니다. 그는 이렇게 썼습니다: “칼데아인들은 세계가 본질적으로 영원하며, 시작도 없고 결코 끝나지도 않는다고 주장합니다. 하지만 신의 계획에 의해 우주가 질서 있게 형성되었으며, 하늘에서 일어나는 모든 변화도 우연이나 내부 법칙의 결과가 아니라, 신들의 확고하고 변하지 않는 결정에 의한 것입니다. 칼데아인들은 오랫동안 별들을 관찰해왔으며, 그 누구보다도 각 별의 움직임과 힘을 정확하게 연구해냈습니다. 그래서 그들은 미래에 대해 많은 것을 예측할 수 있습니다. 그들에게 가장 중요한 것은 ‘행성’이라 불리는 다섯 개의 별의 움직임을 연구하는 것입니다. 그들은 이 별들을 ‘전령자들’이라고 부릅니다. 우리가 토성이라고 부르는 별은 그들에게 가장 중요한 별로 여겨져서 ‘태양별’이라고 불립니다. 나머지 네 개의 별들도 우리 천문학자들이 부르는 이름과 같습니다: 화성, 금성, 수성, 목성. 그들이 행성들을 ‘전령자들’이라고 부르는 이유는, 다른 별들은 자신들의 궤도를 벗어나지 않는 반면, 행성들만이 자신들만의 궤도를 따라 움직이기 때문입니다.”

미래를 예고하고 신들의 은총을 사람들에게 알리는 것이다. 그들은 예언의 징후들을 행성들의 출현이나 질식에서도 알 수 있으며, 주의 깊게 관찰한다면 행성들의 색깔에서도 알 수 있다고 말한다. 때로는 격렬한 폭풍이 그러한 징후가 되기도 하고, 비정상적으로 습하거나 건조한 기후도 그러하며, 때로는 혜성이나 일식·월식과 같은 현상들도 그러하다. 결국 공기 중에서 일어나는 모든 변화들은 온 민족과 나라들뿐만 아니라 왕들과 평민들에게 이익이 되기도 하고 해가 되기도 한다. 행성들의 움직임에는 ‘조언하는 신들’이라 불리는 별들이 종속되어 있다. 이 별들 중 절반은 지구 위쪽의 공간을 감독하고, 나머지 절반은 지구 아래쪽을 감독한다. 이렇게 해서 그들은 인간들 사이에서 일어나는 일과 하늘에서 일어나는 일을 모두 감시할 수 있었다. 10일마다 위쪽의 별 중 하나가 사자로서 아래쪽으로 보내지고, 마찬가지로 아래쪽의 별 중 하나가 위쪽으로 보내졌다. 종속된 별들의 움직임은 정해져 있어서 영원한 순환 속에서 규칙적으로 계속된다. ‘신들의 통치자’는 12명이 있으며, 각자에게는 한 달과 황도대의 12개 별자리 중 하나가 할당되어 있어서 태양, 달, 그리고 다섯 행성들의 궤도가 결정된다. 그곳에서 태양도 1년 만에 한 바퀴를 돌고, 달도 1달 만에 자신의 궤도를 완주한다.

칼데아의 사제들은 페르시아의 지배가 시작된 후에도 계속해서 점성술 활동을 열심히 이어갔다. 후대의 수도사들과 마찬가지로, 그들도 자신들의 주된 임무가 기존의 지식을 필사함으로써 전승하는 것이라고 생각했다. 그들의 명성은 특히 별들을 통해 인간과 민족들의 운명을 예고하는 능력에 있었다. 이를 위해 그들은 신전들과 연계하여 천문대를 설립했으며, 그곳에 학교도 세웠다. 그들의 관측 결과를 바탕으로 그들은 일식과 별들의 합을 계산할 수 있었다. 이러한 계산 결과들은 점토판에 남아 있으며, 예를 들어 523년 7월 16일의 월식에 관한 계산 결과는 『알마게스트』에도 기록되어 있다. 당시의 견해에 따르면, 신들은 별들, 특히 행성들 속에 존재하며, 행성들이 지상의 사건들을 결정한다고 여겨졌다. 따라서 모든 중요한 행동을 할 때 적절한 시기를 선택하고 불리한 별자리들을 피하는 것이 중요했다. 칼데아와 같이 이러한 신앙을 유지할 줄 아는 사제들은 그 덕분에 큰 권력을 가질 수 있었다.

권력과 명성, 그리고 풍부한 자원을 얻을 수 있는 기회도 있었다.
칼데아인들은 행성들의 경우, 서로 간의 위치, 달과 태양으로부터의 거리, 움직임 방향의 변화, 그리고 회전점 등을 특히 중요하게 여겼다. 고대 천문학자들이 저녁 햇살 속으로 사라지는 금성(행성의 해령일몰)과 새벽 직전에 다시 나타나는 금성(행성의 해령일출)을 얼마나 주의 깊게 관찰했는지 쉽게 상상할 수 있다.
해령일출과 일몰에 대한 관측은 행성학의 기초가 되었다. 행성의 공전 주기란, 태양에서 볼 때 행성이 다시 같은 고정된 별 앞에 도착하는 데 걸리는 시간이다. 지구중심적 관점에서는 행성의 위치를 직접 관측할 수 있지만, 태양중심적 관점에서는 그렇지 않다. 하지만 해령일출과 일몰을 관측함으로써, 행성이 태양과 합을 이루는 두 번의 순간 사이에 걸리는 시간, 즉 신동주기를 대략적으로 파악할 수 있었다. 비록 합 자체는 관측할 수 없었지만, 해령일출이나 일몰 때 행성들은 여전히 태양에 대해 동일한 상대적 위치를 유지했다.
행성이 황도대를 따라 이동하는 모습을 관찰하기에는 목성보다 더 적합한 별은 없다. 예를 들어, 목성이 히아데스 성단과 플레이아데스 성단 사이를 지나가는 모습은 가장 오래된 천문학자들에게 깊은 인상을 남겼을 것이다. 이러한 현상은 약 12년마다 반복되며, 토성의 경우는 약 30년마다 반복된다는 사실도 일찍이 알려졌다. 태양과 지구로부터 멀리 떨어져 있으며 지구 궤도 밖에 위치한 이 두 외계 행성의 경우, 지구중심적 관점과 태양중심적 관점 모두에서 그 공전 주기가 거의 일치했다. 반면, 화성, 금성, 수성의 경우는 그들이 지구에 가까이 있기 때문에 상황이 훨씬 복잡했다. 하지만 화성의 반대위치나 태양 빛 속으로 사라지는 현상도 이 행성들에게도 정기적으로 반복되는 주기를 가져다주었다.

셀레우코스 시대에는 행성들의 움직임을 예측하는 역법도 만들어졌습니다. 예를 들어 토성의 경우 59년이라는 주기가, 금성의 경우에는 8년이라는 주기가 산출되었습니다. 전자의 경우 오차는 약 반도 정도였으며, 역법을 통해 계산된 금성의 움직임은 실제 관측 결과와 단 5분밖에 차이나지 않았습니다. 금성은 달과 태양과 함께 황도대를 지배하는 천체로 여겨졌습니다. 이 세 천체를 상징하는 기호들은 14세기부터 경계석의 꼭대기에 새겨지기 시작했습니다(26쪽의 그림 4 참조). 금성이 이처럼 중요한 위치를 차지하는 이유는 그 밝기가 다른 모든 행성들을 훨씬 능가하기 때문입니다. 칼데아인들의 지혜의 영향을 받아 플리니우스는 금성을 태양과 달의 경쟁자라고 불렀습니다. 왜냐하면 금성은 너무 밝은 빛을 내어 그림자를 만들기 때문입니다. 바빌로니아인들은 태양의 움직임을 관찰할 때와 마찬가지로 달의 움직임도 세심하게 관찰했습니다. 달이 자신의 노드와 지구로부터의 거리 면에서 거의 같은 위치로 돌아오는 223개의 회합월이라는 주기를 파악하는 데 얼마나 오랜 시간이 걸렸을까요? 바빌로니아 천문학자들은 이 18년 11일이라는 주기를 ‘사로스’라고 불렀습니다. 이 주기에 대한 지식 덕분에 그들은 일식을 예측할 수 있었습니다. 프톨레마이오스도 그의 저서 『알마게스트』에서 칼데아인들이 기록한 여러 차례의 월식에 대해 언급했습니다. 프톨레마이오스가 사용한 가장 오래된 칼데아의 월식 관측 기록은 기원전 721년의 것입니다. 프톨레마이오스가 더 오래된 칼데아의 기록들을 활용하지 않은 이유는, 그가 그러한 오래된 기록들의 정확도가 충분하지 않다고 판단했기 때문일 것입니다. 프톨레마이오스가 언급한 가장 최근의 칼데아의 관측 기록들은 기원전 240년경의 것입니다. 이 기록들은 수성과 토성이 고정별들에 대해 어떤 위치에 있는지를 비교한 것입니다. 그러나 그 시기에 이미 칼데아와 그리스의 학문이 서로 영향을 주고받고 있었습니다. 기원전 280년경에 이미 바빌로니아인 베로소스는 자신의 민족의 역사에 관한 책을 그리스어로 썼는데, 안타깝게도 그 책의 일부만이 다른 작가들의 저작에서 남아 있습니다. 이는 별에 관한 정보를 제공하는 책이기 때문에 더욱 유감스러운 일입니다.

칼데아인들도 그러했습니다. 또한, 현재 점토판 문자 연구를 통해 밝혀진 바와 같이, 성경에 나오는 창조 이야기와 바빌로니아의 창조 이야기가 상당히 유사하다는 사실도 베로소스의 기록에서 이미 드러납니다89. 헤로도토스의 증언에 따르면, 가장 오래된 천문학적 도구인 그노몬도 칼데아인들로부터 그리스로 전해졌습니다. 이것이 언제 일어났는지는 정확히 알 수 없으며, 고대 작가들 중에는 기원전 550년경의 아나크시만드로스를 포함하여 여러 사람들이 이 중요한 도구를 그리스에 도입한 공로를 자신들의 것으로 주장하기도 했습니다.

칼데아인들이 천문학 분야에서 이룩한 수준은 간단히 다음과 같이 요약할 수 있습니다90. 기원전 7세기까지도 각도는 6분까지, 시간은 40초까지 정확하게 측정될 수 있었습니다. 태양의 움직임과 계절의 길이도 알려져 있었습니다. 아마도 춘분점의 세차 운동에 대한 기초적인 지식도 있었을 것입니다. 달의 길이도 히파르코스가 얻은 수준만큼 정확하게 측정되었습니다. 삼각법의 기초도 일종의 줄자를 이용한 계산을 통해 마련되었으므로, 여기서도 칼데아인들은 알렉산드리아 학자들, 특히 히파르코스의 선구자로 볼 수 있습니다. 마지막으로, 역법을 이용하여 달과 태양의 움직임, 그리고 일식과 월식의 발생 시기를 상당히 정확하게 예측할 수 있었습니다.

빙클러가 주장한 바빌로니아 천문학의 매우 오래된 역사라는 가설은 최근 쿠글러에 의해 적절한 수준으로 조정되었습니다92. 그에 따르면, 8세기 이전에는 과학적으로 정확한 천체 관측이 이루어지지 않았습니다. 따라서 쿠글러에 따르면, 빙클러가 주장한 것처럼 바빌로니아인들이 춘분점의 세차 운동을 발견했다고 보기는 어렵습니다(36쪽 주석 4 참조).

만약 과학의 목표가 미래에 일어날 현상들을 어느 정도의 정확도로 예측하는 것이라면, 바빌로니아인들이 이미 천문학 분야에서 그러한 수준에 도달했다는 점을 인정해야 합니다. 15세기에 레기오몬타누스와 같은 학자들이 의존했던 천문학적 지식도 결국은 바빌로니아인들의 지식에 기반을 두고 있었습니다.

코페르니쿠스는 궁극적으로 바빌로니아에서 마련된 천문학의 기초들을 계승했다93. 프톨레마이오스도 13번에 걸쳐 바빌로니아인들의 관측 결과를 인용했는데, 이들 관측은 모두 기원전 721년부터 229년까지의 시기에 이루어진 것이다. 그 이후 천문학은 적어도 부분적으로는 이집트를 거쳐 그리스로 전파되었다94. 그리스인들은 천문학적 도구들도 부분적으로 바빌로니아인들로부터 얻었으며, 황도대의 별자리들이나 황도대를 360도로 나누는 방식 등도 그들로부터 받아들였다. 또한 바빌로니아인들 덕분에 그리스인들은 사로스 주기(35쪽 참조)나 달의 평균 일일 이동 속도(13° 10’ 36’’)에 대해서도 알게 되었다.

**최초의 길이와 무게의 단위들**

고대 민족들이 사용했던 길이와 무게의 단위들에 대해서는, 비교 측정학의 창시자로 여겨지는 보크가 이미 80년 전에 상세한 연구를 수행했다95. 보크는 대부분의 고대 측정 체계가 바빌로니아인들로부터 유래했으며, 그 발전 과정에서 이집트의 영향도 상당히 작용했다고 결론지었다. 이러한 견해는 최근의 고고학적 연구들에 의해 더욱 확인되고 심화되었다96. 바빌로니아인들은 시간을 측정하는 방법과 오늘날까지도 사용되는 시간 단위뿐만 아니라, 고대 세계에서 기본적인 역할을 한 길이와 무게의 측정 체계도 만들어냈다. 길이를 측정하는 단위인 ‘도펠렐레’의 길이는 9921/3mm였다. 이 단위는 최근 발굴된 조각상들에서 다시 발견되었다. 바빌로니아의 ‘도펠렐레’와 초진자의 값이 거의 일치한다는 사실은 우연으로 여겨진다. 반면, 무게의 단위인 ‘미네’는 오늘날의 킬로그램처럼 특정 원칙에 따라 길이의 단위에서 파생된 것으로 추정된다98. 만약 ‘도펠렐레’를 10등분하여 그 10분의 1을 정육면체의 변의 길이로 삼고 그 안에 물을 채운다면…

이 물의 질량은 1킬로그램에 매우 가까운데, 이는 이중 줄의 길이가 1미터에서 거의 벗어나지 않았기 때문입니다. 이 물의 질량은 984그램인 추의 무게와 거의 일치합니다. 이 무게의 절반에 해당하는 492그램짜리 가벼운 추는 고대 내내 널리 사용되었습니다.

그림 6. 고대 바빌로니아의 무게 측정용 도구. 레이야드의 자료를 바탕으로 함.

그림 7. 고대 이집트의 사후 세계에 관한 책에서 발췌한 저울.

상품이나 약품 등의 무게를 재는 데 레버를 사용하는 방법은 가장 오래된 문명권들도 이미 잘 알고 있었습니다. 메소포타미아에서의 발굴을 통해 수많은 무게 측정용 도구들이 발견되었으며, 그 중에는 매우 편리하게 사용될 수 있는 형태의 도구들도 있었습니다(그림 6 참조). 이집트에서는 몇 그램밖에 나가지 않는 작은 무게 측정용 도구들뿐만 아니라, 수레에 관한 그림들도 많이 발견되었습니다(그림 7 참조). 이집트의 수레들은 모두 두 개의 팔을 가지고 있었습니다. 수레의 윗부분에는 저울의 정확한 설정을 확인하기 위한 수준기가 있었습니다. 이집트인들은 이미 상당히 정확한 수레를 만들 줄 알았던 것 같습니다. 에버스 파피루스에 기록된 내용에 따르면, 가장 작은 무게 측정용 도구는 0.71g밖에 나가지 않았다고 합니다. 지금까지의 고고학적 연구 결과에 따르면, 이집트인들은 아직 불균형한 구조를 가진 저울을 사용하지 않았던 것으로 보입니다. 이집트인들이…

하지만 불균등한 지렛대의 원리는 이미 고대부터 알려져 있었으며, 이는 테베의 벽화들이 증명해 줍니다. 불균등한 지렛대의 원리에 기반한 저울은 처음으로 이탈리아에서 발견되었습니다. 잘 보존된 사례들은 에트루리아와 폼페이에서 발굴되었습니다.

금속공학 및 기타 화학적·기술적 산업의 시작도 마찬가지입니다. 우리가 지금까지 주로 강조해온 수학과 천문학 분야뿐만 아니라, 바빌로니아인들과 이집트인들도 전반적으로 비슷한 발전 단계에 도달했습니다. 또한, 거의 유사한 환경에서 살았던 이 두 고대 민족의 지식과 문화 수준도 거의 같았습니다. 최근의 연구에 따르면, 바빌로니아인들도 이집트인들처럼 철을 생산하고 가공했습니다. 렙시우스는 색상도 잘 보존된 이집트의 벽화들에서 전투용 헬멧이 파란색으로 그려져 있다는 점을 지적했습니다. 람세스 3세의 무덤에서도 검들이 파란색으로 그려져 있습니다. 이 두 경우 모두 철제 무기를 묘사한 것으로 보입니다. 이집트 무덤들에 그려진 나무 창들의 끝부분은 빨간색과 파란색으로 칠해져 있습니다. 이로부터 철 외에도 구리도 무기 제작에 사용되었다는 것을 알 수 있습니다. 그들의 관과 오벨리스크가 보여주는 것처럼 화강암을 그토록 완벽하게 가공하기 위해서는, 이집트인들도 이미 철을 단련하는 방법을 알고 있었을 것입니다. 최근에는 이집트와 바빌로니아의 발굴을 통해 철에 대한 초기의 인식을 보여주는 많은 증거들이 발견되었습니다. 하지만 대부분의 이집트학자들에 따르면, 고대 이집트에서는 철이 거의 사용되지 않았습니다. 이 금속의 가장 오래된 흔적으로는 기원전 2500년경에 세워진 피라미드의 벽에서 발견된 철 조각이 있습니다. 비슷한 발견들도 있습니다.

이러한 사실들은 거의 같은 시기에 지어진 다른 피라미드들에서도 확인됩니다(E. v. Lippmann, Alchemie, 1919, S. 610).

그림 8. 고대 이집트의 벽화를 통해 본 철의 추출 방법.

분명한 것은 철의 발명이 특정 민족의 업적이라고 할 수 없다는 점입니다. 철은 쉽게 환원될 수 있는 철광석이 있는 곳이라면 언제 어디서나 발명되었습니다. 이는 이집트뿐만 아니라 인도, 페르시아, 팔레스타인 등 고대 문명권의 여러 지역에서도 마찬가지였습니다. 중앙아프리카와 남아프리카에도 철광석이 있었으므로, 그곳에서도 호텐토트족이 사용하던 원시적인 방식으로 철을 추출했을 것으로 추정됩니다. 이집트인들이 누비아인이나 서아시아의 주민들을 통해 철의 추출법을 알게 되었는지, 아니면 스스로 발견했는지에 대한 질문은, 이미 많은 논쟁이 있었음에도 불구하고 결코 확실히 답할 수 없을 것입니다.

이집트인들이 철을 어떻게 만들었는지는 위의 그림에서 알 수 있습니다. 그들은 발로 밟아서 공기를 불어넣는 가죽으로 만든 풀무를 사용했습니다. 한 명의 작업자가 두 개의 풀무를 조작했는데, 한쪽 풀무는 줄을 당겨서 공기가 들어가고, 다른 쪽 풀무는 발의 압력으로 공기가 빠져나갔습니다. 압축된 공기는 화덕으로 들어가서, 석탄불의 환원 작용에 의해 철광석이 철로 변환되었습니다. 고대 이집트와 유사한 풀무는 오늘날에도 아프리카 내륙에서 사용되고 있습니다. 바빌로니아인들도 철을 만들고 가공했다는 사실은 점토판 기록뿐만 아니라 투구, 갑옷, 도구들의 발견을 통해서도 입증됩니다.

철광석에서 철을 추출하는 것보다는 말라카이트에서 구리를 추출하는 것이 더 쉬웠습니다. 게다가 고대 이집트인들은 구리를 채굴할 수 있는 장소도 가지고 있었습니다.

이 금속이 어디에서 발견되었는지에 대해서도 알려져 있습니다. 이처럼 이 민족들은 기원전 5천년경에 메로에 섬에서 대규모의 구리 채굴을 했습니다105. 금속성 아연106과 순수한 주석은 가장 오래된 두 문화권 사람들에게는 알려져 있지 않았지만, 그들은 구리 광석에 특히 황철석과 같은 원소를 첨가함으로써 청동을 만들어냈습니다. 이 청동은 가장 오래된 시대부터 무기, 장신구, 도구 등으로 사용되었습니다. 청동 제품들에는 종종 강철로 가공된 흔적도 남아 있습니다108. 은과 특히 금은 가장 먼저 채굴되고 가공된 금속들입니다. 왜냐하면 이 두 금속은 여러 곳에서 순수한 형태로 발견되었으며, 그 반짝임과 내구성 때문에 높이 평가받았기 때문입니다. 이집트인들은 누비아에서 금광을 운영했습니다. 그들은 금 도금 기술을 알고 있었으며, 금과 은을 특정 비율로 섞어 합금을 만들었습니다. 라메세스 2세 시대에 누비아에서 생산된 금의 양은 연간 수백만 단위에 달했다고 합니다. 그 시대의 흥미로운 기록물 중 하나는 기원전 15세기에 토리노에 보관된 파피루스에 그려진 광산의 평면도입니다. 이 평면도는 금을 채굴하는 방법을 상세히 보여주며, 우리가 알고 있는 가장 오래된 관련 문서입니다109. 구리로 만들어진 수도관은 기원전 2500년경에 지어진 신전을 나타내는데, 이 신전은 고대 멤피스 근처에서 발견되었습니다. 이 수도관의 길이는 400미터였습니다. 관들은 주조된 구리로 만들어졌으며, 직경은 약 4cm, 벽의 두께는 1mm였습니다110. ‘구리’라는 이름이 키프로스에서 유래했다는 기존의 견해는 최근에 반박되고 있습니다. 구리는 고대에 이미 알프스와 스칸디나비아에서도 채굴되었습니다. 구리의 라틴어 이름인 ‘Cuprum’은 아마도 로마인들이 북유럽 민족들로부터 차용한 것으로 보입니다111. 고대 민족들의 금속 가공 기술의 예로는 델리에 있는 유명한 철 기둥이 있습니다. 이 기둥의 무게는 11,000kg이며, 나이는 약 2,000년입니다112. 이 기둥은 매우 순수한 철로 만들어졌으며, 그 지역의 습한 기후에도 불구하고 거의 부식되지 않았습니다.

그들은 중세 시대에 대해 극찬의 말로 언급합니다. 그 구조물의 높이는 약 7.5미터이며, 직경은 0.5미터입니다. 금속의 채굴과 가공과 함께 유리, 에나멜, 염색된 유리 제품들, 그리고 토기류의 제작도 이루어졌습니다. 바빌로니아와 이집트 모두에서 이러한 기술들이 잘 알려져 있었습니다. 유리와 에나멜은 산화구리와 코발트 화합물을 사용하여 붉은색과 파란색으로 염색되었습니다. 라야드가 니네베 유적지에서 발견한 렌즈도 이를 증명합니다. 이 렌즈는 대영박물관에 소장되어 있으며, 두께는 0.2인치이고 초점거리는 4.2인치입니다. 이 렌즈가 어떤 용도로 사용되었는지는 알 수 없습니다.

유리 제조 기술은 잘못된 정보로 페니키아인들의 발명으로 여겨졌지만, 사실은 이집트에서 이미 고대부터 사용되어 왔습니다. 재료로는 모래, 소다, 조개껍데기 등이 사용되었습니다. 베니 하산에서 발견된 부조는 예전에 생각했던 것처럼 유리공이 아니라, 아마도 금속공들을 묘사한 것일 것입니다. 유리를 불어서 만드는 기술은 우리 연대기가 시작될 무렵에야 등장했습니다. 처음에는 점토 핵 위에 유리를 형성시키거나, 액체 상태의 유리를 점토 모형에 부어서 움직여가며 원하는 형태를 만들었습니다. 고대의 유리에 관한 자세한 내용은 A. 키사의 저서 『고대의 유리』(978쪽, 395개의 삽화와 다수의 도표 포함. 라이프치히, K. W. 히어제만, 1908년)에서 확인할 수 있습니다. 키사는 아멘호테프 4세 시대에 텔 엘 아마르나에 있던 이집트의 유리 공장들에 대해 언급합니다. 이집트인들은 자신들이 만든 제품들(예: 유리 구슬)을 대량으로 수출했습니다. 이집트를 통해 페니키아인들과 다른 지중해 지역의 사람들도 유리 제조 및 예술적 가공 기술을 알게 되었습니다.

그 외의 화학적·기술적 산업으로는 에나멜을 사용한 토기 제작뿐만 아니라, 목탄을 염료로 사용한 염색 산업도 있었습니다. 광물성 염료로는 자연에서 얻을 수 있는 적철석과 산화철이 사용되었습니다. 멘나이트, 백연, 송진은 인공적으로 만들어졌습니다.

이집트에서 자연적으로 발견되는 소다석회를 기름으로 처리함으로써 비누가 발명되었습니다.

의학의 시작

의학도 놀랍도록 오랜 역사를 가지고 있습니다. 이집트에서 발견된 파피루스 문서들과 바빌로니아의 점토판 문자 자료들을 통해 그에 대한 많은 정보가 알려져 있지만, 그 설명들만으로는 질병을 정확히 파악하기 어려운 경우가 많습니다. 건강한 나라로 여겨졌던 이집트에서 의학이 어떻게 발전했는지는 헤로도토스의 기록을 통해 알 수 있습니다. 그는 “그들에게 있어 의학은 분업화되어 있었으며, 각 의사는 특정 종류의 질병을 전담했다. 어떤 이들은 안과 의사였고, 또 다른 이들은 두경부 질환을 다루는 의사였으며, 또 다른 이들은 치아 질환을 다루는 의사였다”고 말합니다.

질병을 치료하려는 필요성뿐만 아니라, 시신을 미라로 만드는 관습도 이집트인들이 인체 구조에 대해 연구하도록 만든 원동력이 되었습니다. 물론 고대와 중세 시대에는 종교적인 이유들로 인해 과학적 목적으로 시신을 해부하는 것이 크게 제한되었습니다.

바빌로니아 의학의 오랜 역사는 함무라비 법전에도 의료 비용이나 외과 의사들의 책임에 관한 내용이 포함되어 있다는 사실에서도 알 수 있습니다. 한 조항에서는 백내장 수술을 위해 사람의 눈을 열어주는 외과 의사가 수술로 인해 눈이 손상될 경우 그의 두 손을 잘라버리도록 규정하고 있습니다. 이집트의 규정도 마찬가지로 잔혹했습니다. 디오도로스의 기록에 따르면, 환자가 사망할 경우 의사들은 살인자로 처벌받을 위험이 있었습니다. 가장 초기의 의사들은 모든 자연물 중에서 치료제를 선택했기 때문에, 의학과 자연과학은 처음부터 긴밀하게 연결되어 있었습니다. 의학 관련 파피루스 문서들에는 치료 목적으로 사용된 50종 이상의 식물들이 언급되어 있습니다. 또한 심장, 간, 혈액, 담즙과 같은 동물의 장기와 분비물, 그리고 구리염이나 소다와 같은 광물들도 사용되었습니다.

치료법의 역사에서 흥미로운 부분 중 하나는 치아 우식증의 치료법이기도 합니다. 바빌로니아인들은 치아가 손상되는 것은 치아를 갉아먹는 벌레들 때문이라고 생각했습니다. 그들은 주문을 통해 치유가 이루어질 것으로 기대했습니다. 이러한 주문들은 유럽으로 전파되어 중세 시대까지 그곳에서 사용되었습니다. 하지만 매우 이른 시기부터 주문 대신 적절한 치료법이 사용되기 시작했습니다. 사람들은 독성 식물을 사용해 통증을 완화시키고, 손상된 치아에 수지를 채워 넣었습니다.

우주론적 개념과 기도문, 치료법이 어떻게 결합되었는지를 보여주는 점토판 문자의 내용은 다음과 같습니다:

“신 아누가 하늘을 창조했고,
하늘이 땅을 창조했으며,
땅이 강들을 창조했고,
강들이 운하들을 창조했으며,
운하들이 진흙을 만들었고,
진흙이 벌레를 만들었다.
그 벌레는 태양을 보고 울었다.
그 벌레의 눈물이 신 에아 앞에 도달했다.
‘내가 먹을 것과 마실 것을 무엇으로 주시겠습니까?’
‘나는 썩은 나무와 나무의 열매를 드리겠습니다.’
‘썩은 나무와 나무의 열매가 나에게 무슨 소용이 있습니까?
제발 제가 치아 안에 굴을 파서 살 수 있도록 해주세요.
치아의 구멍들을 제 거처로 주세요.
저는 그 치아에서 피를 빨아먹고 싶습니다.’
‘벌레야, 네가 그렇게 말했으니, 신 에아께서 그의 힘으로 너를 벌하시길 바란다.’
‘이것을 치아 통증을 위한 주문으로 사용하라.
그러기 위해 너는 비르센풀을 가루로 만들어 나무 수지와 섞어야 한다.
그것을 세 번 반복하여 주문을 외우면서 치아 안에 넣어라.’”

고대 문화권의 인구가 많이 밀집된 도시들에서 사람들이 함께 살면서 어느 정도의 주거 및 공중위생 체계가 형성되었다는 것은 분명한 사실입니다. 도시들은 대체로 특정한 계획에 따라 건설되었습니다. 니네베의 도시 계획도 5,000년 전으로 추정되는 조각상에서 발견되었습니다. 바빌로니아인과 이집트인들 사이에서도 이미 수도관과 하수도가 사용되고 있었습니다. 아마도 그리스인들도 다른 많은 분야와 마찬가지로 이 점에서도 이러한 민족들의 제자였던 것으로 보입니다. 기원전 700년경 아시리아에는 직선형의 포장된 도로가 있었으며, 심지어 인도교까지 있었습니다.

이집트인들이 의학, 식물학, 동물학 분야에서 어느 정도의 지식을 가지고 있었는지는 더 이상 정확히 알 수 없습니다. 물론 그림이나 발견된 파피루스 자료를 통해 많은 세부사항을 알 수 있습니다. 또한 이집트와 서아시아에서 실용적인 식물학이 시작되었다는 것도 알려져 있습니다. 이집트에서는 밀 3종류와 보리 2종류, 그리고 수수가 재배되었습니다. 또한 호박씨, 대추야자, 무화과, 포도나무, 렌틸콩, 완두콩 등도 재배되었습니다.

가장 방대한 의학 관련 문헌은 에버스 파피루스입니다. 이 파피루스는 테베에서 발견되었으며, 기원전 1500년경에 작성된 것으로 추정됩니다. 에버스 파피루스는 주로 처방전들(예: 변비 치료를 위한 호박씨 사용법), 그리고 여러 질병에 대한 기도문과 주문들로 구성되어 있습니다. 따라서 이 문헌만으로는 전반적인 의학 수준을 판단하기는 어렵습니다. 비록 외과 수술에 관한 상세한 내용이 담긴 문헌은 없지만, 미라들에서 잘 치유된 골절 등을 통해 해부학적 지식에 기반한 의학 지식의 수준이 상당히 높았다고 추론할 수 있습니다.

처음에는 의사들이 직접 약을 만들었습니다. 하지만 고대 알렉산드리아와 로마에서는 전문적인 약제사들이 있었습니다. 약국이 설립된 것은 고대 이집트 시대로 거슬러 올라갑니다. 베를린 박물관에 소장된 이집트 유물 중에는 기원전 2000년경에 만들어진 이집트 여왕의 약국도 있습니다.

쓰여진 헌사는 일종의 선물이다. 마개로 닫혀 있는 알바스터 용기들 안에는 여전히 치유 목적으로 사용되던 뿌리들이 들어 있었다124.

최초의 자연과학에 관한 지식

고대 이집트인들이 주변의 동물 및 식물 세계와 어떤 관계를 맺고 있었는지에 대한 정보는 무덤의 벽화들과 죽은 자와 함께 묻힌 화장판들의 장식들을 통해 얻을 수 있다. 에버스 파피루스에는 알에서 딱정벌레가, 유충에서 파리가, 올챙이에서 개구리가 태어나는 과정에 대한 몇 가지 설명도 포함되어 있다125. 고대 왕국(제5왕조) 시대의 프타호테프와 티의 무덤들에는 잘 보존된 동물과 식물의 그림들이 많이 있다. 이 무덤들은 고대 멤피스의 묘지에 속하며, 사카라의 계단식 피라미드 근처에 위치해 있다. 프타호테프의 무덤에서는 그가 자신의 사냥개들과 원숭이들에게 둘러싸여 있는 모습을 볼 수 있다. 하인들은 제물이 되는 동물들을 도살하거나, 가젤이나 사자와 같은 사냥감들을 데려오고 있다. 사냥 장면들에는 동물의 생활에 대한 여러 가지 정보가 담겨 있으며, 예를 들어 공포로 마비된 소를 공격하는 사자의 모습도 있다. 포도주 만드는 과정도 상세하게 묘사되어 있다. 그림들은 포도나무를 돌보는 모습, 포도를 수확하는 모습, 그리고 포도주를 짜는 모습을 보여준다. 그림들에서는 상상 속의 혼합된 형태들이 매우 일찍부터 사라진다. 특히 화장판들(고대 이집트인들은 눈썹에 화장을 했다)을 보면, 첫 번째 왕조부터 거의 예외 없이 실제로 관찰된 동물들만이 그려졌음을 알 수 있다126.

이집트인들과 바빌로니아인들은 비교적 늦은 시기에야 말에 대해 알게 되었다. 함무라비 법전에는 소, 당나귀, 양 등 다른 가축들에 관한 많은 규정들이 있지만, 말에 관한 규정은 전혀 없다. 아마도 말은 기원전 2천년대 초에 아랄해에서 온 아리아 부족들에 의해 서아시아와 이집트로 전해진 것으로 보인다. 말의 도입으로 인해 전차가 등장했으며, 이는 전쟁 방식에 새로운 변화를 가져왔다.

빅토어 헨은 그리스와 로마의 작가들이 남긴 기록을 바탕으로 아시아에서 유럽으로 전해진 재배식물과 가축들에 대해 다루고 있다. 1870년에 처음 출간된 그의 책에서는 당시까지 이루어진 이집트학 및 아시리아학 연구의 주요 성과들을 아직 반영할 수 없었다. 헨의 이 책의 후속 판본들도 크게 변하지 않았다. 문화권의 동식물들이 인간의 영향으로 인해 상당히 변화했다는 점을 처음으로 강조한 것은 헨의 공로이다. 다만 헨은 여전히 주로 문헌학적 연구에 의존했다. 예를 들어, 닭이 중동과 유럽에서 비교적 늦은 시기에 알려지기 시작했다는 사실을 근거로, 헨은 구약성경에 닭에 대한 언급이 없으며, 고대 이집트인들의 생활상을 보여주는 이집트 벽화들에서도 닭의 모습을 찾아볼 수 없다고 결론지었다. 이탈리아에 관해서는, 헨은 그곳의 식물군이 인간의 영향으로 점점 더 남쪽 및 아시아적 특성을 띠게 되었다고 결론내렸다. 플리니우스의 기록에 따르면, 체리나무는 루쿨루스에 의해 폰토스 해안에서 이탈리아로 처음으로 옮겨져 왔다고 한다.
문헌적 증거와 동식물의 그림들은 고대 이집트의 묘지에서 발견된 실제 자연물들을 통해 더욱 가치 있게 보완된다. 그곳에서는 개, 악어, 물고기, 새(특히 이비스), 쥐, 보스 아프리카누스 등의 미라들이 많이 발견된다. 곤충들 중에서는 딱정벌레가 특히 많이 발견된다. 식물의 유해도 마찬가지로 많이 발견된다.
이집트인들은 식물성 물질로 치료제를 만드는 것을 목표로 한 화학적 처리도 했다. 후기에 이르러서는 증류법을 사용하여 치료제를 만들었으며, 그 과정에서 자신들이 발명한 유리 용기를 사용했다. 소량이긴 하지만 산화철,明矾과 같은 무기물들도 치료제로 사용되었으므로, 이미 고대부터 화학 기술과 약학 사이에 어느 정도의 연관성이 있었던 것으로 보인다.

이집트의 명반은 최고의 것으로 여겨졌다(플리니우스 35, 184). 디오도로스에 따르면(V, 15), 큰 이익을 가져다주는 특별한 명반 생산지는 리파라에 있었다. 오늘날과 마찬가지로 여러 종류의 명반이 존재했다. 명반은 의학 분야뿐만 아니라 염색제로, 나무를 불로부터 보호하기 위한 처리제로, 가죽을 정제하는 데에도 사용되었다(플리니우스 XXXV, 190). 즉, 오늘날에도 여전히 다양한 용도로 사용되고 있다.

남아시아와 동아시아의 고대 문화

서아시아와 이집트에서 문화와 과학의 기원이 어떻게 형성되었는지 설명한 후, 이제 인도와 중국에서 생겨난 요소들에 대해 간단히 살펴보겠다. 과학 발전에 있어 인도인들의 역할은 비교적 최근의 산스크리트어 연구를 통해 비로소 제대로 밝혀졌지만, 여전히 몇 가지 의문점과 불분명한 점들이 남아 있다. 비교언어학이 발전하면서야 비로소 인도인들이 그리스인, 로마인, 게르만인들과 같은 한 민족이라는 사실이 알려졌다. 추정되는 인도유럽어족의 조상들이 어디 출신이었는지는 아마 영원히 알 수 없을 것이다. 하지만 그들이 온화한 기후 속에서 성장하여 이동을 시작한 목축민족이었다고 추정할 수 있다. 새로운 땅을 얻기 위해서는 자연뿐만 아니라 상대적으로 낙후된 원주민들로부터도 그 땅을 빼앗아야 했다. 그래서 인도인들은 기원전 수천 년 전, 말과 소를 가지고 북서쪽에서부터 그 이름을 딴 반도로 들어왔다. 처음에는 인더스 강 유역에 정착한 후, 그곳에서 원주민들을 남쪽과 산악 지대로 몰아냈다.

인도의 발전 초기 단계에서는 지중해 지역의 민족들과의 교류가 거의 없거나 아주 적었을 것이다. 하지만 역사가 조금씩 드러나면서 인도와 서쪽 및 중국과의 교류가 있었음이 확인되었다. 그래서 남아시아와 동아시아의 문화가 완전히 고립되어 있었다는 이전의 견해는 바뀌어야 했다. 가장 초기에는 무역이 교류를 가능하게 했으며, 바다를 통한 교류가 선호되었다. 이러한 경로를 통해 여러 제품들이 전달되었다.

인도는 아라비아해를 거쳐 유프라테스강과 티그리스강 상류로까지 진출했습니다. 멀리 떨어진 이집트의 동부 해안조차도 인도와 활발한 무역 관계를 유지했습니다. 그 후에는 로마의 선박들도 홍해와 인도양을 항해했으며, 선원들은 몬순 바람의 규칙적인 변화를 활용했습니다.

모든 시대에 있어서 상품의 교환과 함께 지식의 교환도 이루어졌습니다. 상호 발전을 촉진하는 또 다른 요소로는 종교의 전파와 정복 활동이 있었습니다. 알렉산더 대왕의 원정으로 인해 인도 국경 지역에 그리스 왕국들이 생겨났으며, 이들은 지중해 지역과 남아시아 주민들 사이의 문화적 교류를 촉진했습니다. 로마 제국 시대와 비잔틴 시대에는 인도와 서방 궁정 간에도 사절단을 통한 교류가 있었습니다. 심지어 안토니누스 황제 시대에는 로마의 사절단이 중국 궁정에도 방문하기도 했습니다.

과학의 역사에서 특히 중요한 것은 인도인들이 의학 및 천문학·수학 분야에서 서쪽에 살던 민족들에게 미친 영향입니다. 나중에 아랍인들은 갈레노스뿐만 아니라 인도인들로부터도 해부학과 외과 수술에 관한 지식을 얻었습니다.

인도의 자연물 중에는 치유 효과가 있다고 여겨져 다른 민족들에게 전해진 물질들도 있었습니다. 알렉산더 대왕과 함께 간 인도의 뛰어난 의사들은 특히 뱀에 물린 상처를 치료하는 데 능숙했습니다. 인도 의학의 오랜 역사를 보여주는 증거로는 인도의 의사들이 매우 높은 존경을 받았다는 점도 있습니다.

인도의 후기 천문학·수학자들 중에는 특히 아리아바타(서기 500년경)와 브라마굽타(서기 600년경)가 유명합니다. 하지만 그들의 업적을 평가할 때는 아리아바타 이전에 쓰인 산스크리트어 문헌들에도 그리스의 영향이 나타나 있다는 점을 고려해야 합니다. 오랫동안 일부 산스크리트어 문헌의 내용이 그리스인들로부터 유래한 것으로 여겨졌습니다.

최근에는 산스크리트어 문학의 작품들에 더 큰 독립성이 부여되고 있다.
인도 문학에서 가장 오래된 글들은 베다이다. 그 안에는 인도인들의 종교적·사회적 삶이 반영되어 있으며, 이 특별한 민족에게서 과학이 처음으로 발전하기 시작한 모습도 담겨 있다. 이 과학들은 대체로 종교적 관습과 신념과 밀접하게 연관되면서 발전해 나갔다. 예를 들어, 제사 의식은 인도 수학의 발전에 영향을 미쳤다. 인도인들에 따르면, 제사가 성공적으로 이루어지려면 제단의 형태가 매우 중요했다. 한 규정에는 “천상의 세계를 얻고자 하는 자는 제단을 매부리새의 형태로 만들어야 한다”고 쓰여 있다. 하지만 이를 위해서는 면적 기하학에 대한 깊은 지식이 필요했다. 왜냐하면 모든 돌들이 다면체 형태로 배열되어 서로 연결되어 매부리새의 형태를 이루어야 했기 때문이다. 두 번째 층도 첫 번째 층과 마찬가지로 약 200개의 돌로 구성되었지만, 전체적으로 첫 번째 층을 덮어야 했다. 여기서 각 돌의 형태는 매우 중요했는데, 인도인들에 따르면 그 형태에 따라 축복이나 재앙이 올 수 있었기 때문이다.

그림 9. 인도인들의 기하학적 구조들.
편집자(Bürk)의 견해에 따르면, 제단에 관한 이 글은 기원전 4세기나 5세기, 혹은 그보다 더 이른 시기에 쓰여졌다. 제단을 만드는 데 필요한 기술 덕분에 인도인들은 기원전 5세기 이전에 이미 빗변의 제곱에 관한 정리도 알고 있었던 것으로 보인다. 하지만 이것이 피타고라스 정리의 일반적인 증명도 알고 있었다는 뜻은 아니다.

그들은 그 정리를 발견했던 것입니다. 우리는 직접적인 기하학적 통찰도 종종 새로운 진리의 원천이 되어왔다는 사실을 잊어서는 안 됩니다. 예를 들어, 일부 인도의 제단에서는 네 개의 정사각형(그림 9)이 하나의 더 큰 정사각형을 이룹니다. 작은 정사각형들의 대각선들은 등변직각삼각형 ABC의 빗변 AC 위에 위치하는 새로운 정사각형을 형성합니다. 여기서 직접적인 통찰을 통해 이 특수한 경우에도 피타고라스의 정리가 성립함이 증명됩니다. 뷔르크가 발표한 인도의 문헌136에 따르면, 보다 일반화된 형태로는 “직사각형의 대각선은 그 직사각형의 긴 변과 짧은 변이 각각 만들어내는 값을 모두 나타낸다”고 되어 있습니다.

과거에는 인도의 기하학이 주로 그리스에서 유래했다는 견해가 있었지만, 중요한 인도의 문헌들이 발표된 지금은 더 이상 그러한 견해를 유지할 수 없습니다139.

기원전 8세기경 인도인들은 다음과 같은 비율을 가진 직각유리삼각형들을 알고 있었습니다: 3:4:5, 5:12:13, 8:15:17. 직각을 구하기 위해서는 이집트나 그리스에서와 마찬가지로 줄을 사용하는 방법이 사용되었습니다. 인도인들이 사용했던 변의 길이들은 보통 15:36:39의 비율을 가졌으며, 이 역시 피타고라스의 정리에 부합했습니다. 그럼에도 불구하고, 아마도 그리스인들이 수많은 개별적인 사례들을 통해 피타고라스가 처음 제시했던 그 일반적인 기하학적 정리를 도출해낸 것으로 보입니다.

또한 고대 인도인들에게는 원의 면적을 근사적으로 구하는 방법도 있었습니다. ABCD라는 정사각형과 같은 면적을 가진 원을 찾으려면, ME = AM이 되도록 AB에 수직으로 선을 그립니다(그림 10). 그 다음 MG에 NG = (1/3)GE를 더합니다. 이렇게 얻어진 MN을 반지름으로 하여 M을 중심으로 원을 그리면 됩니다.

인도의 규정에는 이렇게 쓰여 있습니다. “모서리에서 손실되는 만큼, 그만큼이 추가된다.”
옛부터 인도인들은 산술에 특히 뛰어난 민족으로 여겨져 왔습니다. 위치 체계와 아랍 숫자라고 잘못 불리는 숫자들을 발명한 것도 바로 그들의 공로입니다. 센케레흐 142의 비문들이 보여주듯, 바빌로니아인들도 60진법을 사용하는 위치 체계를 가지고 있었지만 0이라는 개념은 없었습니다. 후대의 인도인들은 0과 10진법 단위를 도입함으로써 오늘날의 위치 산술을 발전시켰으며, 이는 나중에 아랍인들을 통해 서양으로 전파되었습니다.

그림 10. 인도인들의 원의 넓이 구하기 방법.

고고학적 연구를 통해 고대 동방의 지식에 대해 더 많이 알게 될수록, 3천에서 4천 년 전에 바빌로니아인들, 인도인들, 이집트인들이 공동으로 특정 지식을 가지고 있었다는 확신이 더욱 강해집니다. 의심할 여지 없이, 그 초기 문화권들은 서로 독립적으로 몇 가지 진리를 발견했습니다. 하지만 분명히, 지금까지 생각했던 것보다 훨씬 더 활발한 지식 교류가 있었던 것 같습니다. 바빌로니아와 이집트 사이에 긴밀한 관계가 있었다는 증거도 부족하지 않습니다. 바빌로니아의 영향이 인도, 심지어 중국에까지 미쳤다는 증거로는, 인도와 중국의 자료들이 가장 긴 낮의 길이를 14시간 24분으로 기록하고 있다는 점을 들 수 있습니다. 이 값은 바빌로니아의 경우 1분까지 정확히 일치합니다. 고대 이집트, 바빌로니아, 인도의 지식들이 서로 어떻게 영향을 주고받았는지에 대해서는 구체적인 내용보다는 추측에 불과합니다.

입증될 수 있는 바에 따르면, 한편으로는 인도 과학과의 관계, 다른 한편으로는 그리스 및 아랍 과학과의 관계가 명확하게 드러난다. 특히 인도인, 그리스인, 아랍인들 사이에는 수학적·천문학적 지식의 교류가 이루어졌다. 후속 단락에서는 인도인들에 대해 더 이상 다루지 않을 것이므로, 여기서는 특히 산술에 뛰어난 재능을 가진 인도인들의 계산 기술이 어떻게 발전해 왔는지에 대해 간략히 살펴보고자 한다.

새로운 숫자 기호와 0을 만들어내고, 자릿수 체계를 활용한 숫자 계산법을 발전시킨 점은 인도인들의 큰 공로라고 할 수 있다. 0을 사용한 계산법은 이미 브라마굽타 시대에 이미 사용되고 있었다. 분수의 표기법과 분수 계산법도 오늘날의 규칙과 거의 차이가 없었다. 비록 분수선은 없었지만, 분자는 분모 위에 표기되었다. 혼합분수의 경우 정수 부분은 더 높은 세 번째 위치에 표기되었으며, 예를 들어 23/4는 2/3/4로 표기되었다. 브라마굽타는 분수의 곱셈에 대해 “분자들의 곱을 분모들의 곱으로 나누라”고 설명했다. 인도 수학자들 사이에는 직접적, 간접적, 복합적 방법을 사용하는 문제들도 존재했으며, 후자의 경우 여러 개의 단순한 문제로 나뉘기도 했다. 심지어 분수 계산을 위한 특별한 용어들도 사용되었다.

인도인들이 0과 자릿수 체계를 도입함으로써 산술 분야에서 엄청난 발전을 이룬 것처럼, 양수와 음수라는 개념을 도입함으로써 대수학 분야에서도 큰 공로를 세웠다. 심지어 ‘부채’와 ‘자산’이라는 단어를 통해 이러한 개념들을 설명하거나, 주어진 길이 위에서 앞으로 나아가거나 뒤로 물러가는 방식으로 설명하는 것도 이미 그들에게는 익숙한 방법이었다. 어떤 수를 음수로 표시하고 싶을 때는 그 위에 점을 찍었다. 방정식의 경우에도 음수 해가 허용되었는데, 디오판토스(서기 350년)는 이러한 음수 해를 받아들이지 않았다. 산술급수와 기하급수, 제곱수와 세제곱수에 관해서는 그리스인들이 인도인들로부터 거의 배울 것이 없었다. 하지만 인도인들은 조합론과 대수학의 기초를 만들어냈다.

거듭제곱에 관한 이론을 한 단계 더 발전시켜, 무리수인 제곱근에도 명칭을 부여했습니다. 인도인들은 2제곱과 3제곱을 구하는 방법에 이어, 그 역작용으로서 제곱근과 세제곱근을 구하는 방법도 개발했습니다. 이때 그들은 (a + b)²와 (a + b)³에 대한 이항식을 활용했습니다. 그들의 근을 구하는 방법은 오늘날의 방법과 상당히 유사했으며, 제곱근을 구할 숫자를 두세 자리씩 나누는 방법도 사용했습니다.

대수학 분야에서 인도인들은 특히 다양한 차수의 방정식에 관한 이론을 발전시켰습니다. 알려지지 않은 수를 나타내기 위해 특별한 기호가 사용되었습니다. 인도인들이 이러한 문제들을 어떻게 표현했는지를 보여주는 예로 다음과 같은 것이 있습니다: 벌떼 중 1/4은 한 꽃에 앉고, 2/3는 다른 꽃으로 날아갑니다. 그리고 한 마리의 벌은 두 꽃의 향기에 이끌려 공중에 머물러 있습니다. 사랑스러운 여인이여, 벌들의 수가 몇 마리인지 말해주세요.

수론 분야에서 인도인들의 업적은 더욱 뛰어났지만, 수학의 이러한 측면에 대해 자세히 다루는 것은 이 책의 목적에서 벗어나는 일입니다. 이 책은 수학이 자연과학의 발전에 어떤 역할을 했는지만 다루고자 합니다. 세제곱 방정식을 푸는 방법에 대해서는 인도인들과 디오판토스 모두에서 간단한 예시만 있을 뿐입니다.

인도의 산술에 대한 간략한 설명도 흥미롭습니다. 인도의 산술에는 20가지 연산과 8가지 규칙이 있었으며, 이는 모든 산술 전문가가 반드시 알아야 할 내용이었습니다. 기본적인 4가지 연산인 거듭제곱과 근구하기 외에도, 분수를 다루는 6가지 연산과 단순 및 복합적인 계산 규칙 5가지가 있었습니다. 또한 교환에 관한 규칙도 있었습니다. 규칙들은 혼합, 면적 및 부피 계산, 이자 계산, 그림자 계산 등과 관련이 있었습니다. 부르크하르트에 따르면(‘옛날 사람들은 어떻게 계산했는가’, 수학 및 자연과학 교육 저널, 1905년, 1호), 서기 5세기부터 인도에서는 오늘날 우리가 사용하는 방식과 거의 같은 방식으로 계산이 이루어졌다고 합니다. 또한 아랍인들이 자신들의 숫자와 계산 방법을 인도인들로부터 받았다는 것도 분명합니다.

산스크리트어 문헌들에서 발견되는 기하학적 이론들은 그다지 중요하지 않으며, 칸토르에 따르면 이는 부분적으로 알렉산드리아 학파의 영향, 특히 헤론의 영향 때문인 것으로 보인다148. 인도인들이 원뿔곡선에 대해 알고 있었다는 증거는 어디에도 없다. 이러한 기하학의 분야는 전적으로 그리스에서 비롯된 것이다. 반면, 주로 산술에 능한 민족이었던 인도인들은 조합론의 초기 원리들을 발견하는 데 성공했는데, 이는 우리가 아는 한 그리스인들은 도달하지 못한 업적이다. 삼각법은 인도인들에 의해 크게 발전했는데, 그들은 각의 빗변의 절반, 즉 사인 값을 도입했다. 이러한 발전은 아랍인들이 비로소 그 진정한 의미를 깨닫고 활용하게 되었다. 최초의 인도식 사인표는 서기 500년경에 나타난다149. 그곳에서도 바빌로니아인들과 알렉산드리아인들과 마찬가지로 원은 360개의 동일한 부분으로 나뉜다. 각 부분은 다시 60개의 더 작은 구간(우리가 말하는 분)으로 나뉘며, 따라서 전체 원은 60 × 360 = 21600개의 구간을 포함한다. 반지름은 이러한 가장 작은 구간들을 통해 측정된다. 인도인들이 둘레와 지름의 비율을 계산하기 위해 사용한 값에 따르면 반지름의 값은 3448이었다. 사인값은 두 배 각도의 빗변의 절반으로 간주되므로, 90°일 때는 반지름과 같아진다. 따라서 표에서 90°에 해당하는 값도 3448이다. sin 60°의 값은 2978이며, sin 30°의 값은 1719이다. 자연과학과 관련해서는 인도인들도 많은 개별적인 지식을 가지고 있었지만, 과학적 이론을 체계화하는 데에는 바빌로니아인들이나 이집트인들처럼 성공하지 못했다. 이러한 업적은 오히려 그리스인들의 몫이었다. 물리학적 측면에서는 인도인들이 초점을 맞추는 유리나 거울에 대한 지식을 매우 오래전부터 가지고 있었다는 점이 주목할 만하다. 그들의 가장 오래된 책들 중 하나에는 돌이나 유리, 혹은 금속 용기를 이용해 햇빛을 집중시키면 말라버린 거름도 불이 붙는다고 기록되어 있다151. 한편, 아리스토텔레스 시대의 그리스인들도 투명한 돌을 이용해 불을 만드는 방법을 이미 알고 있었다152. 일부 산스크리트어 문헌들을 근거로 고대 인도인들이 화약에 대한 지식을 가지고 있었다고 추정된다. 기원전 3세기의 한 왕에 대한 기록에서도 그러한 내용이 언급된다.

»불꽃놀이«를 명령했다고 합니다. 하지만 그것만으로 인도인들이 그토록 일찍부터 이를 알고 있었다고 결론 내리는 것은 다소 과한 추측으로 보입니다153. 인도와 같이 자연이 매우 풍요로운 나라에서는 식물학과 그에 기반한 의학이 일찍부터 발전할 수 있었던 것은 쉽게 이해할 수 있습니다. 그래서 산스크리트어 문헌에는 수많은 약재, 식품, 독소에 대한 기록들이 많이 남아 있습니다. 하지만 그것들이 구체적으로 어떤 것인지를 파악하는 것은 드물게 가능합니다. 가장 자주 언급되는 것은 아름다운 연꽃인 넬룸비움 스페키오수움입니다. 식물 외에도 고대 인도인들은 금속과 화학물질을 치료 목적으로 사용했습니다. 그들의 자연과학 및 의학 지식에 대해 가장 상세하게 기록된 것은 아유르베다의 수슈루타의 저작입니다. 이 책은 6권으로 구성되어 있으며, 주로 약재, 해부학, 병리학, 치료법에 관한 내용을 다룹니다. 수슈루타에 따르면 인간의 뼈는 300개나 됩니다. 수슈루타의 학파에서는 이미 시신을 해체하여 흐르는 물 속에서 처리하기도 했습니다. 이러한 사실로부터 기원전 6세기에 이미 인도인들이 놀라울 정도로 높은 해부학적 지식을 가지고 있었다는 것을 알 수 있습니다154. 수슈루타는 당뇨병에 대해서도 알고 있었는데, 당뇨병 환자의 소변이 매우 달콤하다는 사실은 유럽에서는 17세기가 되어서야 알려졌습니다155. 약재에 관해서는 수슈루타가 수은, 은, 비소, 안티모니, 납, 철, 구리 등을 언급했습니다. 또한 알루미늄과 소듐 아말감도 고대 인도인들의 약재로 사용되었습니다. 아유르베다가 언제 만들어졌는지는 정확히 알려져 있지 않습니다. 일부 사람들은 그것이 기원전 오래된 시기에 만들어졌다고 생각합니다. 수슈루타의 저작에는 760가지의 약재가 언급되어 있는데, 그중 대부분은 식물에서 유래한 것입니다157. 고대 바빌로니아인들처럼 인도인들도 백내장 수술을 했습니다. 이에 관한 기록은 우리가 사용하는 연대기가 시작될 무렵까지 거슬러 올라갑니다. 이 수술은 두 가지 도구를 사용하여 이루어졌습니다. 하나는 눈을 열기 위한 것이었고, 다른 하나는 탁해진 수정체를 제거하는 데 사용되었습니다158. 그리스와 아랍 세계와 다양한 접촉을 가졌음에도 불구하고 인도 문화보다 훨씬 고립된 상태에 있던 것이 중국 문화였습니다. 중국은 거대한 산맥과 광활하고 황량한 지형 때문에…

서아시아와 지중해 지역의 민족들과는 분리되어 있었으며, 인도의 아리아인들을 페르시아인들 및 서부 인도유럽어족과 연결해주는 인종적 공동체도 존재하지 않았다. 그럼에도 불구하고 고대에 이미 무역을 통해 아시아의 극동 지역과 지중해가 연결되었다. 이러한 연결은 인도양을 통한 해상 교역을 통해 이루어졌다. 중국은 서쪽에 비단을 공급하는 대가로 귀금속, 유리 제품, 호박 등을 받았다. 로마 제국과 중국 제국은 정복 활동이 점점 더 확장됨에 따라 카스피해 근처에서 서로 가까워졌다. 심지어 서아시아에서 생겨난 네스토리우스파의 영향도 중국까지 미쳤다. 싱안푸에 세워진 중국어와 시리아어로 쓰인 기념비가 이 사실을 증명해준다. 하지만 고대 세계의 어떤 문화도 중국만큼 외부의 영향을 거의 받지 않으면서도 다시 외부에 영향을 미치지 못했다. 그래서 과학의 발전에 있어서 중국은 거의 고려되지 않는다. 물론 중국인들은 일찍부터 수학과 천문학에 관심을 가졌으며, 불완전하긴 하지만 인쇄술도 발명되었고, 아랍 문학과 비슷한 규모의 문학도 생겨났다. 산업 제품들도 서양 민족들의 것보다 우수했다. 하지만 외부로의 영향력은 매우 적었다. 중국에서 발명된 나침반과 같은 중요한 발명물조차도 지중해 지역의 민족들에게는 1천 년 동안 알려지지 않았다. 중국의 천문학이 매우 오래된 역사를 가지고 있다는 것은 그들의 문헌에 일찍부터 혜성과 행성의 합에 대한 언급이 있기 때문이다. 유럽이 인도의 문헌을 접하게 되면서 그들의 천문학적 자료가 매우 오래된 것임에 놀랐다. 중국의 경우도 마찬가지였으며, 18세기 초에 중국에 정착한 예수회 선교사들 덕분에 중국의 천문학 문헌이 알려지게 되었다. 그 결과 기원전 1000년경에 이미 중국의 천문학이 상당한 수준에 도달해 있었음이 드러났다. 하지만 그 이후의 발전은 매우 느렸다. 예를 들어, 혜성 목록은 기원전 2296년까지 거슬러 올라간다. 또한 중국인들에게 유럽의 천문학을 소개한 예수회 선교사 중 한 명은 기원전 2461년에 중국인들이 기록한 행성의 합에 대해서도 언급했다.

아마도 그것은 실제로 관측된 현상이 아니라, 단지 역산된 천문학적 현상에 불과했을 것입니다. 중국인들은 기원전 1100년경부터 그노몬을 이미 알고 있었습니다. 그들은 그노몬을 이용해 황도의 기울기를 측정하고, 1년의 길이를 365와 1/4일로 파악했으며, 일식과 월식이 규칙적으로 반복된다는 사실도 알고 있었습니다. 일식을 제대로 예측하지 못한 천문학자들은 사형에 처해지기도 했습니다. 이러한 사례는 기원전 2000년경에도 있었다고 합니다. 중세 시대에도 동아시아가 다른 문화권들과 교류를 가졌다는 것은 서기 800년경 중국에서 알케미스트들의 활동이 나타난 사실을 통해 알 수 있습니다. 중국의 자료들을 통해, 중국의 알케미스트들이 숭배했던 이론적 개념들도 아랍인들로부터 비롯된 것임을 알 수 있습니다.

2. 아리스토텔레스 시대까지의 그리스인들의 과학 발전
서아시아와 하이에집트에서 생겨난 과학의 기초들 중 일부는 다른 문화적 요소들과 함께 페니키아인들에 의해 받아들여졌다. 페니키아인들은 고대 세계에서 가장 중요한 무역민으로서 이러한 지식들을 지중해 지역의 다른 주민들에게 전파했다. 나일강과 유프라테스강 유역에서 발전한 문화와 접촉하게 된 그리스인들에게 이러한 동방에서 온 사상들은 매우 적합한 토양을 만났다. 그리스인들은 이러한 사상들을 단순히 받아들이는 데 그치지 않고, 정말로 놀라운 새로운 창조물들을 만드는 기초로 활용했다. 페니키아인들은 과학적 발전을 위한 중요한 수단으로서, 음절이나 단어를 표현하는 상형문자에서 발전된 문자 체계도 전파했다. 이러한 노력 덕분에 비로소 사람들은 추상적인 개념을 구체적인 사물과 분리하여 체계적으로 정리된 과학을 발전시킬 수 있게 되었다.
동방의 문화적 요소들이 전파되는 데 있어 크레타와 서아시아의 주민들도 중요한 역할을 했다. 특히 바빌로니아는 수천 년 동안 서아시아에 깊은 영향을 미쳤다. 종교적 측면에서 이러한 영향은 유대교에 특히 강하게 작용했으며, 이는 결국 기독교의 발전에도 영향을 미쳤다.
페니키아 문자의 특징은 각 자음과 모음에 대해 별도의 기호가 있다는 점이었다. 이 문자로 쓰인 가장 오래된 문서들은 기원전 950년경에 나타난다.
그리스인들이 신화의 어둠에서 역사의 빛 속으로 나오면서, 그들은 단순히 현상들을 관찰하는 데 그치지 않고 그 원인과 관계를 이해하려는 노력을 보였다. 이는 그들이 수학적 지식을 자연 현상에 적용함으로써 이루어졌다. 또한 그들은 모든 한계를 넘어서는 방식으로 이를 실현했다.

밖으로 나아가서, 이 사건의 근본적인 원인을 즉시 파악하려고 노력했다. 그리고 이러한 과학적 사고의 첫 번째 움직임들은 진정한 헬라스 지역이 아닌 이오니아 식민지들에서 일어났다. 이오니아 식민지들은 아시아 세계와 아직 개척되지 않은 그리스 땅 사이에서 중재자 역할을 했다. 또한 그들은 철학과 자연과학이 시작되기 수 세기 전에 이미 시문학 분야에서 번성을 누렸다.

그리스 자연과학의 시작

앞서 언급된 두 방향에서 활동한 최초의 그리스인은 밀레토스의 탈레스로 여겨진다. 비록 그가 남긴 저작들은 우리에게 전해지지 않았으며, 그의 가르침도 아마 구전으로만 전해졌을 것이지만, 고대 작가들의 기록을 통해 그의 가르침과 발견들, 그리고 그의 생애에 대해서는 충분히 알 수 있어서 탈레스에 대한 대략적인 이미지를 가질 수 있다.

탈레스는 기원전 640년경에 태어났으며, 솔론에 의해 아테네의 헌법적 기반이 마련된 시기에 활동했다. 탈레스가 이집트에 가서 당시 모든 수학적·천문학적 지식을 보유하고 있던 사제 계급과 접촉했다는 점에 대해서는 모든 기록들이 일치한다. “이집트로 간 탈레스는 처음으로 기하학을 헬라스에 가져왔다. 그는 많은 것을 스스로 발견했으며, 많은 것들의 기초를 후속 세대에 전해주었다”고 전해진다. 또 다른 기록에서는 “그는 하늘을 관찰하고 별들을 살펴보았으며, 밀레토스 사람들 앞에서 낮이 밤으로 변하고 태양이 사라지며 달이 그 앞에 나타날 것이라고 예언했다”고 한다.

일식과 월식에 관한 가장 오래된 견해는 태양이나 달에 어떤 외부 세력이 작용하여 그런 현상이 일어난다는 것이었다. 바빌로니아인들이 이 현상에 대해 실제로 이해를 가지고 있었는지는 의문스럽다. 그 자연적인 원인을 알아낸 것은 아마도 그리스인들이었을 것이다. 어떤 이들은 그 사람이 아낙사고라스라고 주장한다.

천문학이 이러한 발전을 이룰 수 있었던 것은 피타고라스 학파 덕분이었다172.
탈레스의 예측 방식은 오늘날의 의미에서의 예측과는 달랐다. 그는 측정이나 계산을 통해 예측한 것이 아니라, 일식이 규칙적으로 반복되는 주기를 관찰함으로써 예측을 했던 것이다. 바빌로니아인들도 이러한 주기를 알고 있었다. 그들은 수 세기에 걸쳐 기록된 자료를 가지고 있었으며, 그 자료를 통해 일식이 규칙적으로 반복되는 기간이 6585일이라는 것을 알 수 있었다. 바빌로니아인들이 ‘사로스’라고 부른 이 223개월의 기간 동안에는 달이 거의 정확히 같은 위치로 지구와 태양 앞에 다시 나타난다. 하지만 특히 일식을 예측할 때는 사로스 주기가 항상 정확하지는 않았다174.
다섯 개의 행성에 이름을 붙일 때도 매우 초기부터 시작된 바빌로니아의 영향이 작용한 것으로 보인다. 고대 그리스어로 된 이름들은 각 행성의 특성을 나타내는 것이었다(예: 화성은 ‘불의 별’, 목성은 ‘빛나는 별’ 등). 기원전 4세기부터는 다음과 같은 이름들이 사용되었다: 헤르메스의 별(수성), 아프로디테의 별(금성), 아레스의 별(화성), 제우스의 별(목성), 크로노스의 별(토성). 헤르메스, 아프로디테와 같은 짧은 이름들은 훨씬 후에 생겨났다. 여기서 그리스인들은 행성들을 자신들의 주요 신들에게 바친 바빌로니아인들을 따른 것으로 보인다. 최근의 연구에 따르면, 피타고라스 학파도 이미 바빌로니아의 지식 중 일부를 알고 있었던 것으로 보인다175.
탈레스 시대의 그리스인들의 천문학적 사고가 얼마나 미개했는지는, 그의 가르침에 따르면 지구는 오케아노스로 둘러싸인 원반 모양이며, 그 위에 하늘이 마치 수정으로 만든 종처럼 드리워져 있다는 점에서 알 수 있다. 이러한 상황에서는 행성들이 원운동을 한다는 개념조차 생각할 수 없었다.

별들에 대해 말하자면, 이러한 학설에 따라 탈레스 시대에는 별들이 지면할 때 바다 속으로 가라앉아서, 그 바다 위를 따라 다시 떠오르는 곳으로 돌아간다고 여겨졌다.
또한 수학에 관해 글을 쓴 그리스인들은 가장 중요한 기하학 정리들 중 일부를 탈레스의 업적으로 여겼는데, 예를 들어 직각삼각형의 두 변이 같을 때 그 두 각도도 같다는 정리나, 한 변과 그에 인접한 각도들만으로 삼각형을 결정할 수 있다는 정리가 있다. 이 정리를 이용하여 선박과 육지 사이의 거리를 측정할 수 있었다.
그러나 탈레스의 기하학적 지식 중에서 얼마가 그의 고유한 것이고 얼마가 이집트인들로부터 받아온 것인지는 더 이상 판단할 수 없다. 수학의 유명한 응용 분야 중 하나는 그가 사용했던 그림자 측정법이다. 이는 높은 물체의 높이를 측정하는 방법으로, 탈레스는 이 방법을 통해 당대 사람들의 감탄을 자아냈다. 그 방법은, 물체의 그림자와 높이가 같아지는 시간에 막대기의 길이를 측정한 다음, 해당 물체, 예를 들어 피라미드의 그림자 길이를 측정함으로써 그 물체의 높이를 바로 알아내는 것이었다.
정오 시간을 파악하기 위해 그림자의 길이를 이용하는 도구인 ‘노모넘’에 대해서는, 탈레스의 가장 위대한 제자인 밀레토스의 아낙시만드로스를 통해 그리스인들이 알게 되었다고 한다. 스트라본에 따르면, 아낙시만드로스(기원전 610–546년)는 당시 알려진 지역들을 나타낸 최초의 세계 지도도 만들었다.

그림 11. 지구의 원형 지도.

그의 동포인 헤카타이오스(기원전 550년경 출생)는 멀리 여행을 다녔으며, 이 새로운 기술을 놀라울 정도로 발전시켰다고 한다. 헤카타이오스는 지구에 대한 기록을 남겼으며, 그 안에 세계 지도도 함께 포함시켰다. 그는 가장 오래된 그리스의 지리학자로 여겨지며, 헤로도토스의 선구자로 간주된다. 당시의 지도들은 현재는 전혀 남아 있지 않다. 아마도 그 지도들은 중세 초기의 원형 지도들과 비슷했을 것이다(그림 11). 즉, 과학적 가치가 전혀 없는 단순한 방향 표시에 불과했기 때문에 헤로도토스의 조롱거리가 되었다.

탈레스가 이오니아인들 사이에서 자연과학에 대한 관심을 불러일으켰다는 점을 고려할 때, 아리스토텔레스는 그를 철학적 자연 연구의 “시작자”라고 불렀다. 이러한 관심은 결국 모든 현상에 대한 근본적인 설명을 찾으려는 욕구를 불러일으켰다. 근본적인 원인에 기반한 설명은 그 이후로 철학의 목표가 되었지만, 본질적으로 그러한 복잡한 문제에 대해 만족스러운 해결책을 찾는 데는 실패해왔다. 그리스 철학의 기원에 관해서는, 가장 저명한 역사가인 첼러는 그리스 철학이 독립적으로 발전했으며 동양에서 유래한 것이 아니라고 주장한다. 첼러는 “만약 과학을 스스로 창조할 수 있는 민족이 있다면, 그것은 바로 그리스인들이다”라고 말했다.

그들의 세계관에 대한 최초의 표현은 시인들에게서 찾아볼 수 있습니다. 특히 기원전 8세기에 살았던 헤시오드는 『일과 날들』이라는 작품에서 세계의 기원에 관한 질문을 제기했습니다. 헤시오드에게 있어 세계의 기원에 관한 이론은 곧 신들에 관한 이론이었습니다. 그 시대에는 우주론과 신화가 아직 신비주의적 성격을 띤 하나의 전체로 융합되어 있었습니다. 탈레스와 그의 직접적인 후계자들은 ‘원소’라는 개념을 제대로 이해하지 못했기 때문에, 모든 것이 단 하나의 근본 원소에서 비롯된다는 가정만으로도 만족했습니다. 탈레스에게 있어 그 근본 원소로는 물이 가장 적합해 보였는데, 그 이유는 물의 성질상 땅과 공기 사이에 위치하는 것처럼 보였기 때문입니다. 이 이론은 특정한 관찰 결과들을 통해 뒷받침되었습니다. 예를 들어, 탈레스의 많은 견해가 비롯된 이집트는 나일강의 산물로 여겨졌습니다. 또한 습한 땅에서 식물들이 자라나지 않았는가? 나중에 더 정확한 관찰이 가능해졌음에도 불구하고, 이 이론은 계속해서 지지자들을 얻었습니다. 17세기의 위대한 연구자인 반 헬몬트도 여전히 이 이론에 집착했습니다. 마침내 현대의 문턱에 서 있던 라부아지에와 셸레가 완벽한 실험을 통해 물이 땅으로 변한다는 믿음을 결국 반박할 수 있었습니다. 탈레스의 시대부터 인간과 세계의 관계를 설명하려는 노력은 계속되어 왔으며, 이는 가장 뛰어난 지성들을 계속해서 사로잡았습니다. 여기서 중요한 점은 철학적 사고의 결과들이 자연과학의 발전에 영향을 미쳤다는 것입니다. 자연과학자들은 곧 더 겸손하지만 달성 가능한 목표, 즉 현상들의 법칙적 관계를 파악하는 것을 추구하게 되었습니다. 이러한 목표를 추구함에 따라 연금술이나 점성술에서 나타나는 환상적인 요소들은 점차 사라졌으며, 과학은 점차 현재의 형태에 가까워졌습니다. 이오니아의 자연철학과 함께 “인류의 정신적 삶에 새로운 요소가 등장했습니다”. 처음으로 자신만의 신념을 가진 과학자들이 등장했으며, 그들은 열심히 사고함으로써 자신들의 결론에 도달했습니다.

진정한 과학의 발전은 바로 그러한 개성의 발현이었으며, 이는 필수적인 전제조건이었다180.
순수한 철학적 사고방식은 정밀한 연구에 비해 단점이 있음에도 불구하고, 경험과학들을 끊임없이 자극해온 공로가 있다. 고대 그리스에서 발전된 일부 철학적 관점들은 근대에 이르기까지 자연과학에 영향을 미쳤다. 예를 들어, 다양한 물질들을 하나의 원소로 환원하려는 노력은 오늘날까지도 계속되고 있다. 처음에는 이오니아의 철학자들이 공기나 물과 같은 잘 알려진 물질들을 그러한 원소로 간주했다. 나중에 아리스토텔레스는 공기, 물, 흙, 불을 동일한 근본 원리의 서로 다른 형태로 보았다. 그 결과, 잘 알려진 물질들이 서로 변환될 수 있다고 여겨졌다. 중세 시대에 비철금속을 귀금속으로 전환하려는 노력도 바로 아리스토텔레스의 철학에 기반을 두고 있었다.
원소에 관한 학설은 그 기원을 아그리젠토 출신의 엠페도클레스(기원전 440년경)에게서 찾을 수 있다. 그에 따르면 원소들은 영원하고 독립적이며, 다른 것으로부터 파생될 수 없는 존재였다. 헤라클리토스가 ‘만물의 아버지’라고 부른 두 가지 움직임의 힘, 즉 우정과 다툼을 통해 원소들이 섞여서 여러 물질이 만들어졌다. 이러한 혼합은 한 물질의 입자들이 보이지 않게 다른 물질의 입자들과 분리되는 방식으로 이루어졌다. 엠페도클레스는 이러한 방식을 통해 감각적 인상들도 생겨날 수 있다고 보았다181.
엠페도클레스는 특히 자연에 관해서도 많은 타당하거나 주목할 만한 견해를 가지고 있었다. 그는 피타고라스학파가 지구가 회전한다고 주장한 중심 불 대신, 뜨거운 온천과 화산의 열원이 되는 불타는 액체 상태의 지구 핵을 제시했다. 또한 지하의 불이 산들을 솟아오르게 했다고 보았다. 시칠리아에서 발견된 큰 뼈들을 통해 그는 선사시대에 거인 종족이 존재했다고 추론했다. 그는 자신의 견해들을 『자연에 관하여』라는 시에서 설명했다. 안타깝게도 이 시의 남아 있는 부분은 극히 적다. 하지만 이를 통해 엠페도클레스가 식물의 본질에 대해서도 고민했다는 것을 알 수 있다. 그는 식물에도 영혼이 있다고 보았으며, 이는 영혼이 존재한다는 증거로 여겨졌다.

그러나 그는 오늘날에는 기계적인 원리로 설명되는 현상들, 예를 들어 식물의 떨림, 가지들이 뻗어 나가는 것, 구부러진 가지들이 다시 힘차게 돌아오는 것 등을 설명하려 했다. 또한 식물에도 두 가지 성별이 있다는 주장도 엠페도클레스의 사상에서 비롯된 것으로 여겨진다. 나중에 자주 언급되는 세계의 주기적 변화에 관한 이론도 이미 이 철학자에게서 찾아볼 수 있다. 따라서 고대 그리스 철학의 남아 있는 단편들을 통해, 현대 지질학의 중요한 가정 중 하나인 ‘지구가 여러 차례 변화를 겪으며 그 과정에서 동물과 식물들이 사라졌다가 다른 종으로 다시 태어난다’는 개념이 이미 고대에도 존재했다고 결론 내릴 수 있다.

“당시 사람들이 근거로 삼았던 사실들은 그다지 많지 않았을지 모르지만, 올바른 결론을 도출해낸 그들의 통찰력은 매우 뛰어났다.”

**역학의 원리를 바탕으로 한 자연에 대한 첫 번째 설명 시도**

처음에는 우리 주변에서 끊임없이 일어나는 물질의 변화를 단순히 생성과 소멸로 여겼지만, 모든 변화는 혼합과 분리로 인해 발생한다고 가르친 것은 철학자들이었다. 그들은 물질 자체는 생성되거나 파괴되지 않는다고 보았다. 철학적 사고에서 비롯된 또 다른 개념은 물질이 가장 작은 입자들로 구성되어 있으며, 이 입자들의 배열에 따라 혼합과 분리가 일어난다는 것이었다. 이 두 가지 원칙은 연구자들이 자연을 이해하기 위한 지침으로 삼았다.

역학적 자연 설명의 구체적인 실현은 엠페도클레스의 사상을 계승하여 ‘원자주의자’라 불리는 레우키프와 데모크리토스와 같은 철학자들에 의해 이루어졌다. 그들의 견해는 다음과 같이 요약될 수 있다: 우주는 시작이 없으며, 누군가에 의해 창조된 것도 아니다. 모든 것은 영원히 필연적으로 존재해왔으며, 과거에도, 현재에도, 미래에도 마찬가지이다. 우주는 질적으로 동일한 입자들, 즉 원자들로 구성되어 있으며, 이 원자들의 형태는 서로 다르고 그 위치도 각기 다르다.

서로를 변화시킨다. 이러한 변화가 가능하려면 공간이 비어 있어야 한다. 원자는 영원하고 파괴될 수 없다. 아무것도 없는 곳에서는 아무것도 생기지 않으며, 아무것도 파괴될 수 없다. 모든 변화는 오직 원자들의 결합과 분리에 의해서만 일어난다. 원자들의 수, 형태, 만남, 분리를 통해 사물의 다양성이 생겨난다. 자연의 현상들은 초자연적 존재들의 변덕에 따라 결정되는 것이 아니라 인과관계에 의해 결정된다. 아무것도 우연히 일어나는 것이 아니다. 원자들의 움직임은 처음부터 존재해왔으며, 그로 인해 수많은 세계들이 만들어졌다. 원자와 빈 공간 외에는 아무것도 없다. 이 원자론의 약점 중 하나는, 오늘날까지도 남아 있는데, 그것은 영혼도 원자로 구성되어 있다는 점이다. 즉, 더 미세한 종류의 원자들이 더 거친 물질의 원자들을 관통하며 매우 빠르게 움직여 생명의 현상들을 만들어낸다는 것이다. 예를 들어, 달콤함, 쓴맛, 매운맛과 같은 감각들은 원자들이 때로는 구형이고, 때로는 모서리가 있으며, 때로는 톱니 모양이기 때문이라고 설명된다. 데모크리토스에 따르면, 인식이나 사물들 간의 상호작용도 모두 원자들의 흐름과 유입에 의해 결정된다. 그래서 원자들 사이에는 구멍이 있어야 한다. 원자의 수는 무한히 많으며 그 형태도 무한히 다양하다. 하지만 질적으로는 서로 완전히 동일하다. 원자들이 무한한 공간을 이동할 때 서로 부딪히게 되고, 그로 인해 소용돌이가 생겨나고 그 소용돌이로부터 세계의 물체들이 만들어진다. 이러한 세계의 생성에 관한 이론은 18세기에 칸트와 라플라스에 의해 다시 부활했다. 이 이론은 조르다노 브루노가 세계의 무한성에 대해 사색하는 데에도 영감을 주었다. 데모크리토스는 기원전 460년경 이오니아 식민지인 아브데라에서 태어나 기원전 370년경에 사망했다. 그는 여러 여행을 통해 수많은 지식을 습득했다. 그는 “내 시대의 모든 사람들 중에서 가장 넓은 지역을 여행했으며, 가장 먼 곳들을 탐험했고, 가장 많은 나라들을 보았으며, 유능한 사람들의 말을 들었다”고 말했다. 그의 수많은 저작들 중에서는 안타깝게도 거의 남아 있지 않다. 하지만 그가 체계적인 저작들과 개별 논문들을 통해 인류의 모든 지식 영역을 다루려고 노력했다는 것은 알 수 있다. 그는 다른 많은 학자들처럼 천문학, 의학, 농업, 기술, 전쟁술에 대해서도 글을 썼을 뿐만 아니라, 최초로…

과학적 동물학, 식물학, 광물학에 대한 시도, 188쪽.
데모크리토스는 각 학문 분야에서 그다지 큰 기여를 하지 못했다. 그를 고대 최고의 자연과학자라고 부르는 것은 부당하다. 천문학 분야에서는 오에노피데스와 메톤이 그보다 뛰어났다. 그는 지구가 원반 모양이라는 견해를 고수했기 때문에, 우주관 면에서는 플라톤에 비해 훨씬 뒤처져 있었다. 수학 분야에서도 그는 수많은 수학 저작들을 남겼음에도 불구하고 별다른 발전을 이루지 못했다. 그럼에도 불구하고 그의 저작들 중 극소수만이 남아 있다는 사실은 안타까운 일이다. 의심할 여지 없이 데모크리토스는 아리스토텔레스 이전 가장 위대한 박식가였다. 아리스토텔레스는 그가 어디서나 자연적 원인을 찾아내고 이전에는 간과되었던 많은 것들을 발견했다고 칭찬했다. 물질주의적 세계관에도 불구하고, 고대인들의 증언에 따르면 데모크리토스는 고귀하고 재능이 뛰어나며 진리와 과학에 열정을 가진 인물이었다. 데모크리토스는 레우키프스(기원전 500년경)가 제시한 원자론을 체계화했지만, 이 이론이 더 널리 퍼지도록 한 것은 에피쿠로스였다. 로마 시대에는 루크레티우스 카루스(기원전 50년경)가 『사물의 본성에 관하여』라는 서사시를 통해 이 이론을 설명했다. 원자론자로 불리는 이 철학자들이 가장 어려워했던 것은, 아리스토텔레스의 말에 따르면 데모크리토스조차도 경외했던 자연물들의 적절한 구조를, 어떤 목적적 작용 없이 단지 필연성만으로 설명하는 것이었다. 아리스토텔레스(물리학 II, 8)는 “자연은 단지 맹목적인 필연성에 의해 작동하는가, 아니면 목적에 따라 작동하는가?”라는 질문을 제기한다. 비가 내리는 것도 곡물이 자라기 위해서가 아니라, 상승하는 수증기가 응축되기 때문이다. 곡물이 자라는 것은 그저 부수적인 결과일 뿐이다. 아리스토텔레스는 “모든 자연물에도 마찬가지가 아닐까? 예를 들어 앞니가 우연히 날카롭고 어금니가 우연히 둔할 수는 없지 않은가? 그렇다면 그들이 우리에게 제공하는 기능도 그러한 우연과 수증기의 응축과 곡물의 성장 사이의 관계와 같은 의도치 않은 결과일 뿐이다. 반면, 모든 것이 마치 어떤 목적을 위해 만들어진 것처럼 조화롭게 이루어진 생물들은 살아남았고, 그렇지 못한 생물들은 사라졌다.”

“우연에 의해 적절하게 형성되지 않은 것들은 계속해서 파괴된다.” 아리스토텔레스는 그가 말하길 사람들이 제기할 수 있는 이러한 반론들을 반박한다. 그에 따르면, 자연적으로 일어나는 모든 것에는 어딘가에 목적이 존재한다. 자연 속에서도 예술 속에서와 마찬가지로 목적이 지배한다.

원자론자들이 목적 없이 세계가 생성되었다고 생각했던 방식은 루크레티우스의 글 중 일부를 통해 알 수 있다. 특히 다음 구절들을 보면 알 수 있다191:

“더 말해보세요. 신들에게는 창조될 사물들의 모델이 어디서 왔으며, 인간이라는 개념 자체도 어디서 비롯되었나요? 그들은 자신들이 무엇을 창조하고자 하는지 정신적으로 알고 있었습니다. 그들은 원소들의 힘을 통해 무엇을 할 수 있는지 어떻게 알게 되었을까요? 만약 자연 자체가 창조의 증거를 보여주지 않았다면 말입니다. 사실, 오랜 세월 동안 많은 원자들이 자신의 무게와 외부의 충격에 의해 움직이며, 가능한 모든 방식으로 서로 섞이면서 어떤 결합을 만들 수 있을지 시도해왔습니다. 그렇다면 결국 그들이 이런 상태에 처하게 되고, 지금 우주가 존재하며 끊임없이 재생산되는 이러한 움직임을 하게 된 것도 놀라운 일이 아닙니다.”

그리고 조금 뒤에192:

“원자들은 신중하게 계획을 세운 후에 각자 적절한 위치로 가는 것이 아니며, 또한 각자의 움직임도 어떤 계약에 의해 결정된 것도 아닙니다.”

자연이 종종 새로운 종들을 만들어내고, 그 종들이 유지될 수 없으면 다시 사라진다는 생각은 과학이 부활한 이후 처음으로 카르다누스가 제시했다193. 그는 루크레티우스를 통해 전파된 데모크리토스와 에피쿠로스의 가르침을 바탕으로 이러한 생각을 제시했다. 이처럼 연속적인 관계가 형성된다.

고대부터 이미 존재했던 계통론에 대한 예감들과, 라마르크와 다윈에 의해 그 이론이 과학적으로 체계화된 과정 사이의 관계입니다. 1715년경에 쓰인 드 마이예의 저작은 진화론적 사상의 발전에 상당한 영향을 미쳤으며, 특히 1세기 후 라마르크의 사상에서 그 영향이 두드러지게 나타났습니다(제4권 참조). 카르다누스와 마찬가지로, 드 마이예도 아마도 고대부터 내려온 사상들의 영향을 받아 자신의 학설을 세우게 되었을 것입니다.

철학적 관점에서 기계론적 세계관을 가치 있게 여기든, 아니면 그것을 극복해야 할 것으로 여기든, 우리는 언제나 그 이론의 창시자들이 보여준 편견 없고 일관된 사고방식을 인정해야 합니다. 오늘날에도 연구의 목표는 양적인 요소를 통해 질적인 요소를 설명하고, 현상의 측정 가능성 속에서 그 원인을 찾는 것입니다. “이러한 방법을 통해 자연과학의 위대한 성과들이 이루어졌다는 것을 아는 사람이라면, 데모크리토스의 사상의 위대함을 제대로 평가할 수 있을 것입니다. 원자론은 비록 가설들의 집합에 불과하지만, 우리가 자연 현상을 이해하기 위해 사용할 수 있는 최선의 도구입니다.” 원자론은 이상한 운명을 겪었습니다. 그것이 생겨난 시대에는 거의 영향을 미치지 못했습니다. 2000년이 지난 후에야 가센디와 특히 달턴에 의해 다시 부활했습니다. 그 이후로 원자론은 가장 중요한 과학적 이론으로 자리 잡았습니다. 왜냐하면 원자의 역학이 모든 자연 현상의 기초가 되었기 때문입니다.

관념론적 세계관의 시작

고대 철학의 또 다른 업적은, 원자론자들이 주장했던 무의식적 필연성 대신 목적론적 개념을 도입한 것입니다. 우리가 알고 있는 바에 따르면, 아낙사고라스는 고대에서 가장 중요한 철학자 중 한 명이었습니다. 그는 기원전 500년경 소아시아에서 태어났으며, 페르시아 전쟁 이후 아테네로 이주하여 페리클레스와 우호적인 관계를 맺었습니다. 아낙사고라스는 자연과 세상의 움직임에 대해 성찰하는 것을 자신의 임무로 여겼으며, 이러한 사고방식을 아테네로 가져왔습니다. 그 결과 아테네는 철학의 중심지가 되었습니다.

고대인들의 정신적 삶에 영향을 미쳤다. 그의 자연에 관한 저작은 소크라테스 시대에 매우 널리 퍼져 있었다. 안타깝게도 이 저작에서는 단지 일부 단편들만이 남아 있을 뿐이다197.

엠페도클레스와 마찬가지로 아낙사고라스도 모든 사건은 혼합과 분리의 과정이며, 우주 내의 물질의 양은 증가하거나 감소하지 않는다고 보았다. 이를 위해 필요한 움직임의 힘은 물질과는 별개로 존재하는, 자유롭게 행동할 수 있으면서도 스스로는 움직이지 않는 지성체에서 비롯된다고 그는 생각했다. 하지만 그는 이러한 지성체가 실제로 존재한다는 것을 증명하기보다는 단지 가정으로만 제시했다. 그래서 플라톤과 아리스토텔레스는 그의 ‘νοῦϛ’가 단지 설명을 위한 ‘deus ex machina’에 불과하다고 비판했다.

아낙사고라스에 따르면, ‘νοῦϛ’는 창조의 원리가 아닌 질서를 유지하는 원리로서 원초 상태나 혼돈으로부터 우주를 만들어냈다. 무에서의 창조는 동양적인 개념으로, 그리스적 사고방식과는 잘 맞지 않아 그리스 철학자들 사이에서는 거의 찾아볼 수 없다. 오히려 ‘νοῦϛ’와 사물의 근본적 요소들은 처음부터 존재했다. 이것이 바로 물질과 에너지의 보존이라는 사상의 철학적 기원이다. ‘νοῦϛ’는 물질들을 회전 운동 상태로 만들어, 같은 성질의 것들을 모아서 현재의 우주를 형성하게 했다. 후에 칸트와 라플라스가 발전시킨 성운설도 본질적으로는 같은 내용을 담고 있다. 다만 현대인들은 이러한 개념들을 고대의 지동설과 분리하여 코페르니쿠스의 학설에 입각해 발전시켰을 뿐이다. 아낙사고라스에 따르면, 회전 운동으로 인해 에테르, 공기, 물, 땅이 서로 분리된다. 땅이라는 요소 중 일부는 회전 운동으로 인해 에테르 속에 남아 있으며, 이 에테르가 그 물체들에 빛을 주어 우리가 별로 볼 수 있게 한다. 아낙사고라스는 하늘에서 떨어지는 운석들이 이러한 견해를 뒷받침한다고 보았다. 그는 기원전 423년 트라키아의 에고스포타모이에서 떨어진 운석에 대해 언급했는데, 그는 낮에 땅에 떨어진 이 철덩어리가 태양에서 온 것이며, 따라서 태양도 뜨거운 철로 구성되어 있을 가능성이 높다고 생각했다. 또한 달도 우리 지구와 마찬가지로 하나의 천체이며 산과 계곡을 가지고 있다고 했는데, 이는 2000년 후에 갈릴레오에 의해 그 정확성이 입증될 수 있었다200. 아낙사고라스도 많은 계몽된 사람들과 같은 운명을 겪었다.

영혼들. 그는 나이가 많아졌을 때 신을 부정한 자로서 감옥에 갇혔으며, 페리클레스의 개입으로야 다시 석방되었다. 그에 대한 고소 사유는 특히 아낙사고라스가 태양을 뜨거운 운석이라고 설명했다는 점에 있었다. 그와 나중에 소크라테스와 아리스토텔레스도 마찬가지로 아테네 시민들로부터 고마움 없이 대우받았다. 아낙사고라스로부터 비롯된 ‘목적성’이라는 개념은 플라톤의 이데아론에서 더욱 발전했지만, 과학의 후기 발전 단계에서는 부족하다고 여겨졌다. 하지만 이 개념은 고대의 자연과학 연구에 있어 중요한 의미를 가졌으며, 당시의 지식 체계를 구축하는 데 있어 핵심적인 역할을 했다. 고대 철학이 과학의 발전에 방해가 되는 경우도 있었는데, 그 이유는 철학자들이 비판적인 연구보다는 시적인 창조에 더 집중했기 때문이다. 사람들은 쉽게 단어를 사물로, 개념을 사물의 진정한 본질로 여겼다. 랑게는 그의 『유물론의 역사』에서 “소크라테스, 플라톤, 아리스토텔레스는 단어들 때문에 속았다. 단어가 존재한다는 것은 그에 상응하는 존재가 있다는 것을 의미했다. 예를 들어 정의라는 것도 분명히 어떤 의미를 가져야 했으며, 따라서 그 표현들에 상응하는 존재가 있어야 했다”고 말했다. 플라톤(기원전 427–347) 시대에 그리스 철학은 최고점에 도달했다. 그의 사상의 핵심은 이데아를 모든 사건의 원인이자 목적으로 간주하여, 정신적 세계와 물질적 세계를 하나의 원리에서 유래시킨 것이다. 플라톤은 수학 분야에서는 별다른 업적을 남기지 않았으며 자연과학에 대한 관심도 그다지 크지 않았지만, 그럼에도 불구하고 이 두 분야에 상당한 영향을 미쳤다. 특히 그가 아테네 아카데미의 창립자로서 제자들에게 미친 개인적 영향력은 매우 컸다. 그의 제자들 중에는 아리스토텔레스, 에우독소스, 헤라클레이데스 폰티코스 등이 있었다. 플라톤 자신도 피타고라스학파의 영향을 받았는데, 그는 피타고라스학파의 가르침을 통해 대그리스 지역에서 명성을 얻었다. 그는 이집트에도 가본 적이 있다. 플라톤은 자신의 대화편 중 『티마이오스』라는 작품에서 자연에 대한 자신의 견해를 밝혔다. 이 작품은 신화적이고 피타고라스학적인 사상의 영향을 매우 크게 받았다. 플라톤에 따르면, 세계는 영원히 존재해온 것이 아니라…

살아있는 데모크리토스가 가르친 것과는 달리, 세계에는 시작점과 창조주가 존재한다. 영원한 것은 오직 그 창조주, 즉 운동의 원리가 물질 세계의 형태가 없는 근원(혼돈에 비유할 수 있음)과 결합함으로써 만들어지는 관념들뿐이다. 그 결과로 생기는 것은 무수히 많은 세계들이 아니라, 가장 완벽한 형태, 즉 구형을 갖춘 단 하나의 세계뿐이다. 세부적인 면에서도 플라톤의 견해는 기계론적 견해와 상당히 다르기 때문에, 기계적 원리를 통한 설명을 추구하는 자연과학의 기초가 될 수는 없었다.

그리스 수학의 기초

최초의 철학적 노력들이 연구에 긍정적인 영향을 미쳤던 것처럼, 수학의 경우도 마찬가지였다. 하지만 수학적 방법과 실험적 연구 방식을 결합함으로써만 자연과학적 문제들을 해결할 수 있다는 진리를 완전히 깨닫게 된 것은 훨씬 후대의 일이었다. 수학을 잘 다룰 줄 알았던 고대인들의 중요한 단점은, 실험을 수행하는 능력이 그에 못 미쳤다는 점이다. 이에 대해서는 여러 가지 원인이 제시되었는데, 그중 가장 중요한 원인은 아마도 물질적인 것들보다 순수한 정신적 활동을 더 중요하게 여긴 태도였을 것이다. 또한 자유인이 하는 실용적인 창작 활동은 부끄러운 일로 여겨져 노예들의 몫이 되었으며, 이 역시 실험적 연구 방식의 발전을 크게 방해했다.

여기서는 철학의 결과들과 마찬가지로, 수학이 자연과학에 미친 영향만을 고려하여 그 발전 과정을 살펴보자. 이집트와 바빌로니아의 요소들과 연결된 초기 단계를 지나면, 우리의 시선은 이오니아에서 그리스 문화의 또 다른 중심지인 대그리스로 향한다. 이오니아에서 수학적 사고방식의 가치가 처음으로 인정받기 시작했으며, 피타고라스와 그의 추종자들에 의해 그 가치가 크게 과대평가되었다. 특히 중요한 점은…

그 외에도 그리스의 남성들 중에는 세상을 사고적으로 관찰함으로써 자신의 삶의 목표를 찾은 이들이 있었다. 그중 가장 먼저 언급되는 인물이 바로 피타고라스이다. 하지만 그의 생애에 대해서는 거의 알려진 바가 없으며, 그가 남긴 글도 전해지지 않았기 때문에, 피타고라스 역시 탈레스와 마찬가지로 전설에 싸인 인물로 여겨진다. 오랫동안 피타고라스는 그리스 수학의 진정한 창시자로 여겨졌지만, 탈레스와 아낙시만드로스에게 있어서는 수학은 천문학적 문제를 해결하기 위한 보조 과학에 불과했다. 오늘날에는 피타고라스의 중요성에 대한 평가가 상당히 제한된 상태이다(80쪽 참조).

피타고라스는 기원전 550년경 사모스에서 태어났다. 그의 학교가 어떻게 설립되었는지에 대해서는 여러 가지 설이 있다. 아마도 그는 탈레스와 마찬가지로 이집트나 바빌론에서 머물렀을 가능성이 있다. 이 경우에도 그것은 동양의 학문이 그 발전에 특히 유리한 그리스 땅으로 옮겨온 것에 불과하다.

피타고라스와 그의 제자들은 실제적인 인식보다는 직감에 의존하여, 모든 자연 현상은 수와 측정에 의해 결정되는 법칙에 따라 움직인다고 생각했다. 이러한 생각을 극단적으로 확장하여 그들은 숫자가 세상의 모든 현상의 원인이라고 보았다. 아리스토텔레스는 “피타고라스학파에게 있어서 수학은 철학이 되었다”고 말했다. 하지만 그들의 경우는 정확한 과학을 발전시키는 것보다는 단순한 숫자 신비주의에 가까웠다. 그들은 6을 생명력, 7을 건강, 8을 우정 등과 연관시켰다. 피타고라스학파의 이러한 숫자 신비주의는 부분적으로는 음향 실험이나 조화의 본질에 대한 성찰에서 비롯된 것으로 보인다. 사람들은 특정 길이의 줄의 길이를 절반으로 줄이면 그 줄의 음이 옥타브로 올라간다는 것을 발견했으며, 같은 장력과 두께를 가진 줄들도 그 길이가 1:2, 2:3, 3:4, 4:5의 비율을 이룰 때 조화로운 소리를 낸다는 것을 알아냈다. 피타고라스학파는 이러한 현상의 원인을 숫자의 신비로운 본질에서 찾았다. 여기서도 조화의 중요성에 대한 개념이 드러난다. 피타고라스학파의 영향을 받은 의학에서는 건강을 특정한 대칭성으로 간주했다.

따뜻함, 차가움, 건조함, 습기 등과 같은 특성들을 고려했으며, 질병은 이러한 균형의 파괴에 있었다고 본다204. 삼각형의 내각합에 관한 정리, 삼각형의 합동성에 관한 정리, 소위 피타고라스 정리, 그리고 황금비에 대한 지식 등은 피타고라스 학파에서 비롯된 것으로 여겨진다. 또한 입체기하학에 대한 초기의 지식도 있었는데, 특히 다섯 가지 정다면체와 구에 관한 지식이 그것이다. 고대 문헌들에는 피타고라스의 기하학적 발견에 대한 증거가 약 12군데나 나와 있다. 하지만 이러한 증거들의 신뢰성을 평가할 때는, 가장 오래된 기록들이 피타고라스 사후 500년 후에, 주요 자료인 프로클로스의 저작들은 1000년 후에 쓰여졌다는 점을 고려해야 한다205. 그리스 수학사의 가장 오래된 역사가인 에우데모스의 두 권의 저작을 참고한 프로클로스는 피타고라스를 무리수 개념의 발견자로 보지 않았으며, 정다면체의 구성이나 피타고라스 정리의 발견도 그의 업적으로 여기지 않았다. 그리스 철학사를 기록한 첼러 역시, 피타고라스가 수학자로서 뛰어난 업적을 남겼다는 전통적인 견해에 반대했다. 최근의 연구 결과들을 종합해보면, 수학 분야에서 피타고라스에게 확실히 돌릴 수 있는 업적은 전혀 없다. 일반적으로 그리스인들이 자랑하는 엄밀한 증명 방법은 피타고라스 학파에서는 아직 잘 발달되어 있지 않았다. 그들은 종종 귀납적 방법을 사용했으며, 일반적인 원리와 개별적인 사례를 명확히 구분하지 못했다. 그럼에도 불구하고 그들은 수학을 일상생활의 필요로부터 분리하여 순수한 학문으로 인식한 공로가 있다207. 특히 삼각형에 관한 이론은 피타고라스와 그의 학파에 의해 매우 완전하게 발전되었기 때문에, 유클리드가 자신의 저서 『원론』에서 그리스인들의 수학적 지식을 정리할 때 거의 추가할 것이 없었다. 삼각형의 내각들의 합이 두 직각에 해당한다는 것은 피타고라스 학파가 한 변에 평행선을 그음으로써 증명해냈다208. 피타고라스의 이름을 딴…

이 정리는 아마도 이집트나 바빌론에서 그리스로 전해진 “삼변의 비율이 3:4:5일 때 삼각형은 직각삼각형이다”라는 지식을, 3² + 4² = 5²라는 산술 정리와 연결시킬 수 있었기 때문에 생겨났을 것입니다. 사실 후대의 피타고라스학파의 강점은 바로 수학을 기하학에 적용하는 능력에 있었습니다. 또한 피타고라스학파는 삼각형의 세 내각의 이등분선들이 한 점에서 만난다는 사실도 알고 있었으며, 이를 이용하여 삼각형의 내접원을 구했습니다. 그들은 또한 정다각형과 다섯 가지 정다면체에 대해서도 깊이 연구했습니다. 그중 정육면체, 정사면체, 정팔면체는 이미 동양 수학에서 다루어진 바 있었습니다. 반면 정이십면체와 정십이면체는 피타고라스학파가 처음으로 만들어낸 것입니다. 피타고라스학파는 이 다섯 가지 형태를 자신들의 신비주의적 세계관의 기초로 삼았습니다. 세계는 정십이면체의 형태를 가져야 하며, 나머지 네 가지 정다면체는 불, 땅, 공기, 물이라는 네 가지 기본 원소를 나타내는 형태가 되어야 했습니다. 오직 다섯 가지의 정다면체만이 존재한다는 사실, 즉 같은 길이의 변과 같은 각도를 가진 면들로 구성된 형태만이 존재한다는 사실은 유클리드가 처음으로 밝혀냈습니다. 기하학에서와 마찬가지로, 당시 산술 분야에서도 훌륭한 기반이 마련되었고, 이 덕분에 곧 그리스에서 수학이 빠르게 발전할 수 있었습니다. 피타고라스학파는 소수와 상대소수, 즉 약수가 없는 수라는 개념을 만들어냈습니다. 그들은 또한 동양에서 ‘제곱수’와 ‘세제곱수’라는 개념을 받아들였는데, 이 개념들은 기원전 3천년대에 이미 바빌로니아인들이 알고 있던 것이었습니다. 비율에 관한 이론도 피타고라스학파가 발전시켰는데, 비율은 오늘날 방정식을 통해 풀어야 하는 여러 문제들을 해결하는 데 매우 유용하다고 여겨졌습니다. 산술적 비율(a - b = c - d)과 기하학적 비율(a : b = c : d) 외에도, 내부 항들을 서로 등치시킴으로써 얻어지는 연속적인 비율들(a - b = b - c, a : b = b : c)도 피타고라스학파의 관심을 끌었습니다. 피타고라스학파는 정사각형의 대각선과 변이 공통된 척도를 가지지 않는다는 사실을 알게 되면서 ‘무리수’라는 개념을 도입하게 되었습니다.

비합리성에 대한 연구는 유클리드에 의해 이루어졌다. 그는 그 개념을 제곱근의 여러 경우로 확장했지만, 오직 원과 자를 사용하여 구할 수 있는 표현들만 다루었다211.
수 세기에 걸친 지속적인 수학 연구 덕분에, 플라톤과 아리스토텔레스와 같은 위대한 철학자들도 이 분야에 관심을 가졌으며, 그 결과 아폴로니오스와 아르키메데스의 저작들 속에서 최고 수준의 업적들이 탄생할 수 있었다. 특히 아르키메데스의 손에 의해 수학은 여러 물리학적 문제를 해결하는 데 사용되는 도구가 되었다.
그리스 수학의 역사에서는 기원전 440년경에 활동했던 키오스의 히포크라테스가 피타고라스 학파와 기원전 4세기의 수학자들 사이에서 중간적인 역할을 했다. 히포크라테스는 보다 엄격한 증명 방법을 제시했으며, 최초로 수학적 이론을 저술한 사람이기도 했다212. 그가 가장 잘 알려진 업적은 ‘루눌라에 관한 정리’이다. 이 정리의 내용은 다음과 같다: 반원 안에 내접하는 이등변직각삼각형이 주어졌을 때, 두 변에 반원을 그리면 a와 a’(루눌라)의 넓이는 b와 b’의 넓이와 같다(그림 12). 또한 히포크라테스는 원의 넓이가 해당 직경의 제곱과 비례한다는 것도 증명했다. 그리스 수학의 발전 과정을 살펴보면, 우리가 계속해서 접하게 될 ‘소진법’도 아마 그의 업적에서 비롯된 것으로 보인다.

그림 12. 히포크라테스의 정리.
‘루눌라에 관한 정리’는 곡선 형태의 도형을 제곱으로 나타내려는 최초의 성공적인 시도였기 때문에 특별한 의미를 가진다. 히포크라테스는 자신의 정리를 통해 원을 제곱으로 나타낼 수 있다고 믿었다213.

한 걸음 더 가까워졌다고 할 수 있습니다. 하지만 이 문제를 해결하려는 그의 시도들은 결국 성과가 없었습니다. 왜냐하면 현대 수학이 증명해낸 바와 같이, 원의 정확한 넓이를 구하는 것은 불가능하기 때문입니다. 히포크라테스의 ‘루눌라에 관한 정리’는 피타고라스의 정리를 중요하게 일반화한 것이었습니다. 피타고라스의 정리는 오직 정사각형에만 적용되었습니다. 이 새로운 정리의 등장으로 인해, 일반적으로 두 변에 대응하는 유사한 도형들의 넓이가 빗변에 대응하는 유사한 도형의 넓이와 같다는 사실이 드러나기 시작했습니다.

고대 수학에서는 세 가지 문제가 중요한 동력이 되었습니다. 이는 마치 화학에서 금속의 변환 문제가 중요한 동력이 되는 것과 같습니다. 그 세 가지 문제란 원의 넓이 구하기, 정육면체의 넓이를 두 배로 늘리는 문제, 그리고 임의의 각도를 세 등분하는 문제였습니다. 이 세 가지 문제 모두 매우 단순해 보였지만, 실제로는 해결 가능한 경우에도 가장 위대한 수학자들조차 극복하기 어려운 난제들이었습니다.

기원전 5세기에 그리스 수학은 원의 넓이를 구하려는 시도를 통해 순수한 과학으로 발전하기 시작했습니다. 이 문제는 이미 아낙사고라스도 다루었던 문제였습니다. 당시에는 ‘소진법’이라는 방법이 사용되었으며, 아르키메데스가 이 방법을 더욱 발전시켰습니다. 이 방법은 현대 수학의 적분법의 전신으로 여겨집니다. 원의 넓이를 완전히 구할 수 없었기 때문에, 소진법을 사용할 때는 근사값으로 만족해야 했습니다. 먼저 원 안에 정사각형을 그린 다음, 그 정사각형의 변들을 기준으로 원 안에 내접하는 팔각형을 그리고, 그 위에는 십육각형을 그리는 식으로 계속 진행했습니다. 결국 얻어진 다각형이 원과 거의 비슷한 넓이가 될 때까지 계속했습니다. 그런 다음 기본적인 수학적 방법을 사용하여, 넓이가 비슷한 더 작은 수의 변을 가진 다각형으로 변환시켰습니다. 이러한 구성적인 방법은 매우 복잡했으며, 구성된 다각형의 수가 많아질수록 오차도 커졌습니다. 왜냐하면 각각의 다각형이 실제 값과는 조금씩 차이가 있었기 때문입니다.

마찬가지로 기원전 5세기에 ‘델리스 문제’도 등장했습니다. 이 이름은 델리스 사람들이 신탁을 통해 이 문제를 해결하려 했다는 사실에서 유래한 것으로 보입니다.

정육면체 모양의 제단에 두 배의 부피를 주도록 명령받았다. 키오스의 히포크라테스와 플라톤을 비롯한 모든 위대한 그리스 수학자들이 고민했던 이 문제는 결국 세제곱근이라는 개념으로 이어졌다. 즉, 주어진 정육면체의 한 변의 길이가 a라면, 구하고자 하는 x의 값은 x³ = 2a³이 되며, 따라서 x = a∛2가 된다. 이러한 결과는 이미 히포크라테스가 도출해냈다. 하지만 제곱근의 경우에는 기하학적 방법으로 해결할 수 있었지만, 세제곱근의 경우에는 처음에는 그러한 방법이 통하지 않았다. x = a∛2라는 방정식은, 두 배 크기의 정육면체의 한 변의 길이가, 주어진 정육면체의 한 변(a)과 두 배 크기의 변(2a) 사이에 존재하는 두 비례식 중 첫 번째 비례식(x)에 해당한다는 것을 의미한다. 즉, a : x = x : y = y : 2a라면, (1) a : x = x : y이고, (2) x : y = y : 2a가 된다. (2)에서 구한 y의 값을, 즉 y = √(2ax)를 (1)에 대입하면, a : x = x : √(2ax)가 되고, 여기서 x² = a√(2ax)가 됨을 알 수 있다. 그러면 x⁴ = a² · 2ax가 되고, 결국 x³ = 2a³이 되며, x = a∛2가 된다. 따라서 a : x = x : y = y : 2a라는 비례식을 바탕으로 x의 값을 구할 수 있다면 문제는 해결된다. 기하학적으로는 이 비례식은 그림 13과 같은 도형으로 표현될 수 있다. ABCD는 직사각형이며, ACD와 CDE는 직각삼각형이다. 그림에서 a, b, x, y로 표시된 부분들에 대해서는 직각삼각형의 비례성에 관한 공식에 따라 a : x = x : y이고, x : y = y : b가 성립한다. 후대의 수학자들, 특히 플라톤의 제자인 메나크모스(기원전 350년경)는 델로스 문제를 연구함으로써 직선과 원의 기하학을 넘어서, 천문학과 역학에 매우 중요한 포물선, 타원, 쌍곡선과 같은 곡선들을 발견해냈다.

히포크라테스 시대부터 이미 알려져 있던 비율인 a : x = x : y = y : b를 출발점으로 삼아, 메나크모스는 이 비율로부터 도출되는 x² = ay와 y² = bx라는 식들이 새로운 곡선을 만들어낸다는 것을 깨달았습니다. 두 식은 형태가 같으므로 동일한 조건을 만족시킵니다. 기하학적으로 보면, 이는 한 직선 위에 정사각형(ay)을 그려서 그 넓이가 제곱(x²)과 같도록 하는 것을 의미합니다.

그림 13. 델리스 문제를 푸는 데 사용된 구성법.

메나크모스는 이러한 조건을 만족하는 모든 정사각형들의 교점들이 이루는 기하학적 위치가 원과는 다른 곡선이라는 것을 알아냈습니다. 이 곡선은 나중에 정사각형을 직선 위에 그리는 방식 때문에 ‘포물선’이라고 불리게 되었습니다. 그는 또한, 입방체의 부피가 두 배가 될 때의 값인 x가 포물선과 쌍곡선의 교점으로, 혹은 두 포물선의 교점으로 구할 수 있다는 것도 보여주었습니다. 하지만 이러한 구성법들에 대해 더 자세히 설명하는 것은 여기서는 부적절합니다. 어쨌든 메나크모스는 두 곡선의 점별적인 구성법과 그 기본적인 성질들, 심지어 쌍곡선의 점근선들에 대해서도 알고 있었다는 것은 분명합니다. 그가 연구한 곡선들과 원뿔면과의 관계는 아마도 그가 아직 파악하지 못했을 것입니다. 어쨌든 그는 산술적인 식에 해당하는 기하학적 위치를 찾으려는 노력을 통해 이러한 곡선들을 찾아냈습니다.

각도를 세 개의 같은 각도로 나누는 문제도 델리스 문제와 마찬가지로 세제곱 방정식과 더 높은 차수의 곡선들로 이어졌습니다.

기원전 400년경에는 ‘쿼드라트릭스’라는 곡선을 이용하여 각도를 세 등분하는 것이 가능해졌다. 기원전 4세기 전반에 들어서면서 델리스 문제와 원뿔절단면에 대한 연구는 입체기하학의 진리를 더 깊이 이해하는 데 기여했다. 특히 플라톤과 그의 제자들이 이 분야에서 활동했다. 그는 이 학문의 미흡한 상태를 다음과 같은 말로 지적했다. “길이, 너비, 높이를 가진 모든 것을 측정할 때, 그리스인들은 모든 사람에게 본능적으로 존재하지만 동시에 우스꽝스럽고 수치스러운 무지를 드러낸다.” 또한 플라톤은 모든 정리를 더 낮은 단계의 정리들로 환원시켜, 결국 수학의 기초가 되는 공리와 정의에 도달함으로써 수학적 방법을 개선한 공로도 있다. 간접적 증명 방법의 발명도 플라톤의 업적으로 여겨진다. 플라톤 학파가 발견한 입체기하학의 정리들 중에서는 특히 두 가지가 주목할 만하다. 하나는 같은 밑면과 높이를 가진 프리즘의 3분의 1 부분과 피라미드의 부피가 같다는 정리이다. 또한 구의 부피는 그 직경의 세제곱에 비례한다는 사실도 알려졌다. 그 시기에는 타원, 포물선, 쌍곡선도 원과 마찬가지로 원뿔의 표면 위에서 평면을 원뿔의 축에 대해 다양한 각도로 그렸을 때 생기는 곡선들이라는 사실도 발견된 것으로 보인다.

그리스 천문학의 시작
철학과 수학 분야에서와 같은 성공을 거두지는 못했지만, 그리스인들은 이 시기에 천문학 분야에서도 일정한 성과를 거두었다. 이 학문의 기초는 메소포타미아의 천문대 덕분이었으며, 황도, 별자리, 행성들에 대한 지식도 그곳에서 비롯되었다. 또한 십이진법과 육십진법, 그리고 이러한 체계에 기반한 측정 단위들도 바빌로니아의 영향을 많이 받은 이오니아 지역을 통해 전해졌다.

그리스로225. 그리스인들에게 있어 가장 큰 어려움은 바로 그들의 달력 체계였습니다. 처음에는 달의 움직임을 기준으로 달력을 만들었습니다. 사람들은 달이 빠르게 다양한 모습으로 변하는 것을 관찰하고, 그를 통해 29일 12시간 44분이라는 기간을 가진 ‘신토닉 달’이라는 개념을 도입했습니다. 아마도 달과 태양을 기준으로 시간을 측정하려는 첫 번째 시도는 12개월로 구성된 30일짜리 주기를 설정하는 것이었을 것입니다. 하지만 이러한 달력은 실제 천체의 움직임과 너무 다르기 때문에 오랫동안 사용될 수 없었습니다. 그래서 다음 단계로는 달을 29일과 30일로 번갈아 계산하는 방식이 도입되었습니다. 이로 인해 1년의 길이는 354일로 줄어들었습니다. 그리스인들은 솔론이 등장하기 전까지 이러한 달력을 사용했으며, 솔론은 2년마다 30일짜리 한 달을 추가함으로써 발생하는 오차를 보완했습니다. 그 결과 평균적으로 1년의 길이는 (2 · 354 + 30)/2 = 369일이 되었지만, 이 역시 실제 1년의 길이와는 상당한 차이가 있었습니다. 기원전 460년경, 달의 공전 주기와 태양의 1년 주기를 더 잘 조화시키기 위해 달력을 개선하려고 노력한 사람 중 한 명은 키오스 섬의 천문학자 오에노피데스였습니다. 그의 제자 중에는 키오스의 히포크라테스도 있었던 것으로 보입니다. 오에노피데스는 730개의 달의 달과 59개의 태양의 해를 같은 값으로 간주하여 1년의 길이를 365.373일로 계산했습니다. 그는 또한 이집트와 바빌로니아의 천문학 지식을 전파하는 데 큰 공헌을 했으며, 그리스에 황도대라는 개념을 도입했습니다. 그는 또한 나일강의 정기적인 범람 현상을 우주적 요인으로 설명함으로써 명성을 얻었습니다. 그리스인들의 달력이 혼란스러운 상태에 빠진 것을 풍자한 사람 중에는 위대한 희극 작가 아리스토파네스도 있었습니다. 그는 달이 이러한 혼란스러운 상황에 대해 불평하는 내용을 통해 그들을 조롱했습니다. 마침내 기원전 433년에 아테네의 수학자 메톤이 이 혼란을 해결할 수 있었습니다. 그는 19년이라는 주기를 도입했으며, 이 기간 동안 125개의 “완전한” 달과 110개의 “비어 있는” 달이 있었습니다. 그 결과 1년의 길이는 (125 · 30 + 110 · 29)/19 = 365.263일이 되었으며, 실제 태양의 1년 주기는 365.242일입니다227.

헤로도토스의 시대에는 아직 특별한 명칭이 없었던 시간 단위의 구분은 기원전 4세기 말경에야 사용되기 시작한 것으로 보입니다. 그 이전에는 자신의 신체나 수직으로 세워진 태양시계의 그림자 길이를 통해 낮의 진행 상황을 파악하는 데 만족했습니다.

그림자 길이를 더 정확하게 측정하기 위해 그노몬을 사용하게 되면서, 태양년을 대략적으로 파악할 필요가 생겼습니다. 사람들은 365와 1/4일이라는 주기 안에 정오의 태양 고도, 따라서 낮의 길이와 계절들이 반복된다는 것을 깨달았습니다. 이러한 사실은 같은 주기 내에 특정 항성들이 해가 뜨거나 지는 방향 근처에서 차례로 나타난다는 관찰을 통해 알아낸 것입니다. 이로부터 사람들은 태양의 고도가 계속 변하는 것은 태양이 1년 동안 천구의 적도를 따라 원을 그리기 때문이라고 결론지었습니다.

이 ‘황도’라고 불리는 원의 기울기를 알아내기 위해서는 한 장소에서의 최대 및 최소 정오 고도를 측정한 다음, 이 두 값의 평균을 구하는 것이 필요했습니다. 이러한 방법으로 황도의 기울기를 처음으로 측정한 그리스인은 아낙시만드로스였다고 합니다. 하지만 그보다 훨씬 이전의 기록도 있습니다. 예를 들어, 기원전 1100년경 중국의 천문학자들은 황도의 기울기를 23° 52’라는 상당히 정확한 값으로 측정했습니다.

달의 성질에 관해서는 오래 전부터 달이 태양에 의해 비춰지는, 공중에 떠 있는 구체라는 개념이 있었습니다. 달의 얼룩들은 어떤 이들은 불규칙한 형태로, 또 다른 이들(아리스토텔레스와 같은 사람들)은 지구의 육지와 바다의 반영으로 여겼습니다. 아낙시agoras는 지구에 그렇게 가까이 있으면서도 훨씬 작은 크기의 천체가 왜 지구로 떨어지지 않는지에 대해 고민했습니다. 그는 달의 움직임을 투석기의 움직임에 비유했으며, 투석기가 빠르게 회전함으로써 떨어지는 힘이 상쇄된다고 설명했습니다.

큰 행성들은 항성들과의 위치 변화를 통해 쉽게 발견될 수 있었지만, 평균적으로 태양으로부터 23도 정도 떨어져 있는 수성을 찾는 것은 더 어려웠습니다.

멀리 떨어져 있기 때문에, 고위도 지역에서는 황혼 시간대에만 좋은 시력을 가진 사람이라야만 그것을 볼 수 있었습니다. 따라서 상당한 주의가 필요했습니다. 토성 역시 움직임이 매우 느렸기 때문에, 비교적 늦은 시기에야 행성으로 인식되었을 것입니다. 행성들이 다시 이전 위치로 돌아오는 시기를 파악하기 위해서는 체계적인 관측이 필요했습니다. 그 결과, 목성은 12년이 걸리고, 토성은 30년이 걸려야 별들 사이를 한 바퀴 돌 수 있다는 것을 알게 되었습니다. 화성과 지구 궤도 내에 있는 수성, 금성은 더 큰 어려움을 안겨주었습니다. 하지만 후자 두 행성은 항상 태양 근처에 나타나므로, 지동설에 따르면 그들도 비슷한 공전 주기를 가져야 했습니다. 이러한 모든 차이점의 원인으로는 천체들이 중심점에 위치한 지구로부터 다른 거리에 있다는 점이 제시되었습니다. 공전 주기가 가장 긴 토성은 당연히 지구로부터 가장 멀리 떨어져 있어야 했으며, 1년에 12번 공전을 완료하는 달은 중심점에 가장 가까이 있는 천체로 간주되었습니다. 그래서 달, 태양, 수성, 금성, 화성, 목성, 토성이라는 순서가 정해졌습니다. 피타고라스학파는 먼저 행성들 간의 거리 비율에 대해 고민했습니다. 하지만 그들은 단순한 숫자의 신비주의 영역에서만 생각했습니다. 그들은 음향 실험을 통해 조화롭게 울리는 현들의 길이 사이에 단순한 관계가 있다는 것을 발견했기 때문에, 하늘에서도 마찬가지로 그러한 단순한 관계가 존재한다고 생각했습니다. 그래서 플라톤은 달, 태양, 금성, 수성, 화성, 목성, 토성이 지구로부터 1:2:3:4:8:9:27과 같은 비율로 떨어져 있다고 가정했습니다. 이러한 관계들이 존재함으로써, 마치 소리의 세계에서와 같이 조화가 생긴다고 생각했습니다. 즉, 각 행성은 빠르게 움직이는 천체로서 특정한 소리를 내며, 이것이 천체들의 조화를 만들어낸다고 생각했습니다. 8개의 동심원 구체 중 가장 바깥쪽에 위치하는 고정된 별들의 거리에 대해서는 플라톤은 아무런 언급도 하지 않았습니다. 이러한 추측들은 실제로 존재하는 관계들이 발견된 후에는 불필요해 보일 수 있지만, 그럼에도 불구하고 중요한 의미를 가집니다.

천문학의 발전은 결코 중요하지 않은 것이 아니었습니다. 바로 그들이 가정된 값들의 정확성을 검증하기 위한 실험을 하도록 촉구했던 사람들입니다. 그리고 앞으로 다가올, 측정에 집중하는 그리스 천문학의 시기에 어떻게 이 문제를 해결해 나갔는지를 살펴보게 될 것입니다. 모든 시대에 있어서 연구의 과정이란, 특정한 인식 수준에서 가설들이 제시되고, 그 가설들을 검증하기 위한 추가적인 실험이 이루어지는 것이었습니다. 후에 케플러가 우리가 지금 다루고 있는 문제를 다시 다루었을 때도, 그는 행성들도 자연계의 여러 것들과 마찬가지로 단순한 규칙에 따라 배열되어야 한다는 선입견을 가지고 접근했습니다. 이처럼 피타고라스학파가 제기한 문제는 현대에 이르기까지도 천문학이 점점 더 정확하게 해결하려고 노력하는 근본적인 과제 중 하나로 남아 있습니다. 칼데아인들과 이집트인들은 수 세기에 걸친 관측 결과들을 기록함으로써 천문학의 발전에 필요한 귀중한 자료를 만들어냈지만, 원인을 규명하려는 열정적인 태도를 가진 그리스인들은 먼저 이러한 현상들을 설명하려고 했습니다. 플라톤의 제자들에게는 이 문제가 특별한 동기가 되었는데, 플라톤은 자신의 저서 『티마이오스』에서 우주의 생성과 구조에 대한 질문을 제기했습니다. 명확하게 인식된 천문학적 이유보다는 철학적 이유 때문에, 그들도 피타고라스학파와 마찬가지로 지구가 우주를 지배하는 중심적 위치에 있다고 보지 않았습니다. 이러한 생각은 플라톤의 제자인 헤라클레이데스 폰티코스에 의해 더욱 발전하여 태양중심설로 확장되었으며, 기원전 3세기에 사모스의 아리스타르코스에 의해 더욱 정교화되었습니다. 피타고라스학파와 플라톤학파로 거슬러 올라가는 태양중심설의 기원에 대해서는 보크와 시아파렐리의 연구가 특히 중요한 역할을 했습니다. 과거에는 피타고라스 자신이 이미 지구의 움직임에 대해 가르쳤다고 주장된 적이 있습니다. 하지만 피타고라스가 고대 그리스에서 널리 받아들여졌던 지구중심설과는 다른 견해를 가르쳤다는 주장을 뒷받침할 만한 확실한 증거는 없습니다. 반면에, 지구가 구형이라는 개념은 그리스에서 아직 알려지지 않았던 시기에도 피타고라스학파 내에서 이미 받아들여졌던 것으로 보입니다.

옛사람들은 하늘을 구형으로 상상했으며, 그 표면에 별들이 붙어 있다고 여겼습니다. 하지만 달과 태양, 그리고 행성들이 별자리들을 지나가고, 때로는 행성들이 잠시 동안 달에 가려지는 것을 관찰하면서, 천체들이 지구로부터 다른 거리에 있다는 사실을 부정할 수 없게 되었습니다. 천체들의 움직임과 지구와의 상대적 위치를 설명하려는 시도는 그리스인들 중에서 처음으로 피타고라스학파가 시도했습니다. 그들 중에서도 5세기에 살았던 필로라오스가 바로 이러한 교리들에 대한 최초의 서면 기록을 남긴 인물입니다. 이는 결코 단순한 상상의 산물이 아닙니다. 그래서 시아파렐리는 “필로라오스의 체계는 혼란스러운 상상의 산물이 아니라, 관측된 데이터를 사물의 본질에 관한 사전에 정해진 원칙과 일치시키려는 노력의 결과”라고 말했습니다. 이 원칙이란 바로 피타고라스학파에서 생겨난 조화에 관한 교리로, 이는 우주 전반에 적용되어야 했습니다.

플라톤, 헤라클레이데스, 아리스타르코스가 발전시킨 사상을 이해하는 데 있어 필로라오스가 전한 교리들이 매우 중요하기 때문에, 보크가 출판한 유물들을 통해 이러한 초기 우주론적 개념들에 대해 알아보고자 합니다. 이러한 개념들은 고대에 이미 태양중심적 세계관으로 발전하게 되었습니다.

필로라오스에 따르면, 세상은 오직 하나뿐이며, 그것이 바로 우주이고, 우주는 구형을 하고 있습니다. 우주의 중심에는 중심불이 있습니다. 우주의 가장자리는 무한한 올림포스로 이루어져 있으며, 이 역시 본질적으로는 불입니다. 다만 우리는 이 완전히 무색인 불을 감지할 수는 없습니다. 오직 어두운 유리 같은 물체인 태양을 통해서만 올림포스의 불이 변형되어 우리가 그것을 감지할 수 있습니다. 아마도 은하수를 통해 모든 것을 둘러싼 불타는 올림포스가 있다는 가설이 생겨났을 것입니다. 올림포스와 중심불 사이에는 10개의 신성한 천체들이 움직이고 있는데, 그것들은 고정된 별들, 5개의 행성, 그리고 그 아래에 있는 태양입니다. 태양일식을 통해 이 사실을 알 수 있습니다.

지구, 그리고 마지막으로 중심 불꽃 주위를 도는 반대편 지구입니다. 플라톤은 『티마이오스』에서 지구를 중심점으로 여겼지만, 필로라오스는 처음으로 지구가 움직인다고 보았습니다. 지구와 반대편 지구는 24시간 동안 중심 불꽃 주위를 공전합니다. 이로 인해 고정된 별들의 하늘이 매일 회전하는 것을 설명할 수 있습니다. 반대편 지구란 본질적으로 지중해 지역 주민들과 반대쪽에 위치한 반구를 의미합니다. 만약 그리스인들이 알던 그 반구를 제외하고, 나중에 지구의 중심으로 간주된 중심 불꽃도 우주 공간으로 옮긴다고 생각해보면, 필로라오스가 지구와 반대편 지구, 그리고 그들이 중심 불꽃 주위를 함께 공전하는 모습을 통해 고정된 별들의 하늘이 매일 회전하는 현상을 설명했다는 것을 알 수 있습니다.

이러한 움직임 속에서 우리는 당연히 반대편 지구를 볼 수 없습니다. 마찬가지로 우리가 있는 곳에서는 우리의 지구와 반대쪽에 위치한 반구도 볼 수 없습니다. 반대편 지구가 중심 불꽃 주위를 공전하면서 항상 지구와 중심 불꽃 사이에 위치하기 때문에, ‘중심 불꽃, 반대편 지구, 지구’라는 체계 밖에 위치한 태양도, 지구와 반대편 지구가 평행하게 공전하는 동안은 태양과 반대쪽에 있는 한 결코 볼 수 없습니다. 그때 우리는 반대편 지구의 그림자 속에 있게 되며, 반대편 지구는 낮의 절반 동안 태양빛을 가려버립니다. 이는 실제로 지구와 반대편 지구가 합쳐져 만들어지는 지구 구체가 태양빛을 가리는 것과 같습니다.

중심 불꽃 주위를 공전하는 대신, 우리 행성이 자신의 축 주위를 매일 회전한다고 가정함으로써 반대편 지구와 그 중심점에 대한 가설을 불필요하게 만든 사람은 헤라클레이데스 폰티코스였습니다. 하지만 헤라클레이데스는 한 걸음 더 나아가, 태양을 수성과 금성이라는 두 내행성의 움직임의 중심점으로 간주했습니다. 이러한 개념은 나중에 티코가 지구를 제외한 모든 행성에도 적용했습니다.

수성과 금성이 태양 주위를 공전한다는 가설은, 두 행성이 태양으로부터 그다지 멀리 떨어지지 않는다는 관찰 결과에서 비롯되었습니다. 즉, 수성은 평균적으로 23°, 금성은 최대 48° 정도밖에 떨어지지 않습니다.

그래서 비트루비우스도 이렇게 말합니다. “수성과 금성은 태양을 중심으로 공전하기 때문에, 그들의 정지와 역행 현상도 태양광 속에서 일어난다.”239 플라톤도 『티마이오스』에서 이 문제를 다루었습니다. 그에 따르면 신은 달을 지구 주위의 첫 번째 원에 두고, 태양은 두 번째 원에 두었습니다. 수성과 금성에 대해서는, 그들이 “속도 면에서는 태양의 공전 속도와 같지만, 반대 방향으로 움직이는 성질을 가진 원들 안에 위치해 있다”고 합니다. 그래서 태양, 수성, 금성은 서로를 따라잡거나 뒤처지게 됩니다. 하지만 이러한 모호한 설명들만으로는 정지와 역행 현상을 해결할 수 없었습니다. 이러한 현상들을 더 잘 설명할 수 있는 이론은 에우독소스가 제시한 ‘동심구’ 개념이었습니다. 이 이론을 통해 지구중심적 관점에서 목성과 토성의 움직임을 설명할 수 있었습니다. 헤라클레이데스 폰티코스의 가설은 수성과 금성의 움직임을 설명해주었지만, 동심구 이론은 그렇지 못했습니다. 그래서 헤라클레이데스의 가설이 외부 행성들에도 적용될 수 있는지 조사해보는 것이 필요했습니다. 그 결과 나중에 티코가 받아들인 체계가 만들어졌습니다. 이 체계에 따르면 달과 태양은 지구 주위를 공전하고, 모든 행성들은 동시에 태양 주위를 공전합니다. 나머지 모든 별들은 회전 속도가 빨라져서 빛나는 암석 덩어리로 여겨졌습니다. 데모크리토스와 아낙사고라스도 그렇게 생각했으며, 다른 사람들은 그것들을 하늘의 구멍으로 여겨서 그 구멍에서 최외부의 원소인 불이 솟아나온다고 생각했습니다. 나중에는 고정된 별들도 태양과 달과 같은 성질을 가진 천체로 간주되었습니다. 헤라클레이데스 폰티코스에 따르면, 모든 별은 우리의 태양과 마찬가지로 독립된 세계였습니다. 고대에는 고정된 별들이 우리로부터 다양한 거리에 있을 수 있다는 생각은 거의 없었습니다. 오히려 모든 고정된 별들이 하나의 구에 속해 있다는 생각이 지배적이었습니다. 반면 플라톤과 헤라클레이데스는 우주가 무한하며, 모든 별들도 마찬가지로 생명을 가지고 있다고 생각했습니다.

천체에 대한 최초의 관찰과 추측들이 이루어지는 동시에, 우리가 살고 있는 지구의 성질에 대한 질문도 연구자들의 마음을 사로잡기 시작했다. 지구가 원형의 디스크라는 인식에서 벗어나는 데에는 오랜 시간이 걸렸다. 호메로스와 헤시오드는 여전히 그러한 생각에 사로잡혀 있었다. 헤시오드는 밤 동안 태양이 바다를 통해 동쪽으로 떠간다고 설명하며, 이른 아침에 다시 떠오른다고 했다. 그에 따르면 하늘 자체는 너무 높아서 무거운 물체가 거기서 떨어지면 9일 9밤이 지나야 비로소 지구에 도달할 수 있다. 지중해 주변의 지역들이 지구의 일부에 불과하다는 생각은 아리스토텔레스 이전부터 이미 존재했다. 플라톤은 『파이돈』에서 “지구는 매우 크다. 우리는 지중해 주변의 작은 부분만을 알고 있을 뿐, 다른 사람들은 그와 유사한 많은 곳들에 살고 있다”고 말했다. 같은 저작에서 그는 지구가 순수한 공기나 에테르 속에 떠 있으며, 멀리서 보면 공 모양과 비슷하다고 했다.

동물학과 식물학의 기원

아리스토텔레스 이전의 그리스인들 사이에서는 수학, 철학, 천문학이 이미 명확한 독립된 학문 분야로 자리 잡았지만, 식물학과 동물학의 경우는 그렇지 않았다. 식물들은 의학적 및 농업적 관심 때문에 연구되었다. 우리가 가장 초기의 식물학자 중 한 명으로 알게 될 테오프라스토스는 초기 그리스 시대의 ‘뿌리 파는 사람들’과 ‘약재 판매상들’에 대해 이야기한다. 이들의 목적도 주로 실용적인 것이었으며, 그들의 행동에는 많은 미신적인 관습들이 섞여 있었지만, 그들은 지식의 첫 번째 원천, 즉 경험적 기반을 만들어냈다. 그 후에는 추측이라는 또 다른 중요한 요소가 더해져서 경험과 결합하여 진정한 과학으로 발전할 수 있었다. 테오프라스토스는 ‘뿌리 파는 사람들’이 많은 것을 올바르게 관찰했지만, 많은 것을 과장해서 말하기도 했다고 말한다.

새들의 비행과 태양의 위치를 주의 깊게 관찰하는 것은 테오프라스토스에게는 어리석은 짓으로 여겨졌다. 그리스인들의 식물에 대한 지식, 그리고 목동들, 사냥꾼들, 농부들, 그리고 앞서 언급된 리조톰들이 알고 있던 식물들의 수는, 그리스에 서식하는 수천 종에 달하는 다양한 꽃식물들을 고려할 때 결코 무시할 수 없는 수준이었다. 그 시대의 언어 자료를 통해 우리는 어느 정도 추론할 수 있다. 예를 들어, 호메로스의 시에서는 63종의 식물이 언급된다. 히포크라테스의 저작들에는 236종의 식물 이름이 나오며, 아리스토텔레스와 동시대인인 테오프라스토스의 저작들에서는 455종의 식물 이름이 등장한다. 그 중에서 그리스의 식물이 아닌 것은 극소수에 불과하다. 식물에 관한 가장 오래된 기록들은 네 원소 이론의 창시자인 철학자 엠페도클레스의 저작들에서 찾아볼 수 있다. 과학적 관점에서 볼 때, 엠페도클레스가 식물의 본질에 대해 제시한 견해들은 그다지 높이 평가될 수 없다. 그는 모든 생명체 중에서 가장 먼저 나무들이 땅에서 솟아났다고 생각했다. 그의 ‘자연 전체에 영혼이 존재한다’는 이론에 따르면, 식물들도 동물들처럼 즐거움이나 고통, 그리고 지혜와 이성을 가지고 있다고 한다. “모든 것은 감각과 이성을 가지고 있다”는 말도 그의 말로 여겨진다. 엠페도클레스는 식물들에게 영혼이 있다는 개념을 바탕으로, 우리가 기계적인 원인으로 설명하는 현상들, 예를 들어 나뭇가지들이 빛을 향해 뻗어나가는 현상이나 구부러진 나뭇가지들이 위로 솟아오르는 현상 등을 설명했다. 또한 식물의 성별에 관한 이론의 초기 형태도 엠페도클레스의 저작들에서 찾아볼 수 있다. 비록 그것이 아주 모호한 개념에 불과했지만 말이다. 아리스토텔레스에 따르면, 엠페도클레스는 나무들도 알을 낳는다고 생각했다. 그리고 알에서는 일부분이 동물이 되고 나머지는 음식이 되는 것처럼, 씨앗의 일부분에서는 식물이 되고 나머지는 새싹과 첫 번째 뿌리의 영양분이 된다고 했다. 다른 그리스 철학자들도 식물의 본질에 대한 견해를 제시했다. 그들의 견해들도 일부는 언급할 가치가 있다. 비록 엠페도클레스의 견해만큼 명확하지는 않지만 말이다.

아브데라 출신의 데모크리토스는 식물에 관해 저술했으며, 그의 제자 중 한 명은 동방에서 자라는 어떤 식물의 잎들이 만지면 말려들어간다고 지적했다. 아마도 그 식물은 그곳에서 자라는 미모사의 일종일 것이다. 아낙사고라스는 태양을 식물의 아버지로, 지구를 어머니로 여겼다. 또한 그는 잎들에게 호흡할 수 있는 능력이 있다고 보았다.

인간은 식물보다도 동물들과 훨씬 더 밀접한 관계를 가지고 있었다. 인간을 매혹시킨 것은 동물들의 형태뿐만 아니라, 종종 인간과 매우 유사한 생활 방식과 내부 구조도 있었는데, 고등 동물들의 내부 구조는 인간의 신체 구조와 상당히 유사했다. 특히 반려동물들을 통해 최초의 동물학적 지식이 얻어졌다. 도축이나 제사를 통해 이러한 동물들의 해부학적 구조에 대한 정보를 얻을 수 있었다.

그리스인들이 주로 기르던 반려동물로는 소, 말, 양, 염소, 돼지, 개가 있었으며, 닭, 거위, 오리, 비둘기도 기르었다. 다른 동물들에 관해서는, 그리스인들은 인간과 닮은 원숭이들에 대해서는 알지 못했다. 하지만 판다나 마카크와 같은 다른 원숭이들에 대해서는 알고 있었다. 큰 포식동물들에 대해서는 알렉산더와 로마인들이 세계 제국을 세운 이후에야 더 잘 알게 되었다. 폼페이우스를 통해 최초의 호랑이들이 로마에 들어왔으며, 기원전 200년경에는 최초의 사자들도 로마에 도착했다. 해양 동물들 중에서는 특히 돌고래가 잘 알려져 있었다. 아리스토텔레스는 앵무새를 인도의 새라고 언급했다. 수많은 경골어류 외에도 상어와 가오리, 특히 전기가오리에 대해서도 상당히 정확하게 알고 있었다. 연체동물들 중에서는 특히 문어가 주목을 받았다. 하지만 곤충을 제외하면, 하등 동물들에 대한 지식은 여전히 낮은 수준에 머물렀다.

동물의 본질에 대해 처음으로 종합적인 고찰을 한 사람 중 한 명은 바로 엠페도클레스였다. 우리는 방금 그의 식물에 관한 견해에 대해 살펴보았다. 엠페도클레스는 네 원소에 관한 자신의 이론을 더 자세히 설명하면서, 고기, 피, 뼈와 같은 동물의 구성 요소들을 그 네 원소의 혼합으로 설명하려 했다. 그는 포유류의 척추가 생성될 때 여러 개의 척추뼈로 나뉘었다고 생각했다. 후대의 철학자들 중에서는 특히 데모크리토스가 동물의 해부에 대해 연구했다.

그가 취한 입장들입니다. 그의 견해들은 아리스토텔레스의 저작에서 자주 언급되며, 때로는 명확한 통찰력을 보여줍니다. 데모크리토스와 아리스토텔레스의 대립은 특히 아리스토텔레스가 데모크리토스가 결코 목적에 대해 말하지 않았으며, “자연이 사용하는 모든 것을 필연성으로 돌려설명했다”고 한 말에서 잘 드러납니다250.
데모크리토스는 유기체의 본질에 관한 자신의 견해들을 특별한 저서에서 발전시켰습니다. 안타깝게도 우리에게는 그 저서의 제목(『동물들의 기원에 관하여』)만 알려져 있을 뿐입니다251.
그리스인들의 사변적 성향을 고려할 때, 가장 오래된 그리스 철학자들의 저작에서도 계보론의 흔적을 찾아볼 수 있는 것은 당연합니다252. 예를 들어, 아낙시만드로스는 태양의 열로 인해 진흙 속에서 먼저 기포 모양의 구조물들이 생겨났으며, 그로부터 물고기와 같은 생물들이 나타났다고 가르쳤습니다. 그 중 일부는 육지로 기어 올라왔으며, 이러한 생활 방식의 변화로 인해 형태도 변화하게 되었습니다. 이런 식으로 처음에는 육지에 사는 동물들이, 마침내는 인간이 생겨났다고 합니다. 인간의 경우 원래는 물고기와 비슷한 형태였다고 여겨졌습니다. 데모크리토스도 비슷한 견해를 제시했습니다. 에피쿠로스 역시 인간을 포함한 모든 생물들을 단계적으로 차이가 있는 지구의 자녀들로 간주했습니다.
로마의 루크레티우스는 그의 저서 『자연에 관하여』에서 주로 그리스의 자연철학자들의 견해를 반영했는데, 그의 저작에서도 선택론의 흔적을 찾아볼 수 있습니다. 특히 부적절한 것들은 사라진다는 생각도 있습니다253. 하지만 이러한 때때로 제기된� 생각들은 나중에 옳다고 인정받았지만, 계보론의 과학적 근거와는 거의 관련이 없습니다. 계보론은 19세기의 성과로, 주로 라마르크와 다윈의 공로로 여겨집니다.
다윈이 고대의 계보론적 견해들에 대해, 비록 그것들을 자세히 알지는 못했지만, 알고 있었다는 사실은 그의 말에서 드러납니다. 그는 “고대 문헌들 속에 자신의 연구 주제와 관련된 암시들이 있다”고 말했습니다.

그리스 의학의 기초를 마련하기 위한 첫걸음들.

자연과학이 탄생하게 된 가장 초기의 원인들 중에는 인체의 질병을 치유하려는 노력도 포함된다. 이러한 노력은 관찰 능력을 향상시켰으며, 사람들로 하여금 주변의 자연에 주목하게 만들었고, 그 자연을 의학에 활용하려고 했다. 그러므로 그리스 과학 발전의 첫 단계를 지나 아리스토텔레스와 그의 학파로 넘어가기 전에, 자연과학의 가장 중요한 응용 분야 중 하나인 의학에 대해 간단히 살펴보고자 한다. 이는 앞으로 설명될 내용을 이해하는 데 매우 중요한데, 아리스토텔레스가 오래된 의사 가문 출신이었으며, 철학적·자연과학적 이론 체계를 구축할 때 부분적으로 의학적 견해를 바탕으로 했기 때문이다. 동방과 이집트에서 유래한 지식과 비밀스러운 교리들은 의심할 여지 없이 그리스 의학에 큰 영향을 미쳤으며, 어쩌면 그리스에서 의학이 더욱 발전할 수 있었던 기반이 되었을지도 모른다. 하지만 이 학문의 초기 단계에 존재했던 마법적 요소들을 점차 제거하고, 객관적인 인식과 사실들의 연결을 추구한 것은 그리스인들의 공로였다. 고대 의사들 중에서는 특히 피타고라스의 제자인 크로톤의 알크마이온을 언급할 수 있다. 그는 배아학의 창시자로 여겨지며, 여러 가치 있는 해부학적·생리학적 관찰 결과를 남겼다. 그에 따르면 모든 감각은 뇌를 통해 전달되고, 모든 움직임도 뇌에서 조절된다. 알크마이온은 건강과 질병이 특정 성질들의 조화로운 혼합 또는 그 교란으로 설명될 수 있다는 피타고라스주의자들의 사상과 일치하는 학설의 주요 대표자였다(80쪽 참조). 이 학설의 기반에는 우리가 곧 접하게 될 네 가지 체질에 관한 개념이 있으며, 이 역시 적절한 혼합에 기반을 두고 있다. 그리스인들의 의학에 관한 가장 중요한 자료는 소위 히포크라테스 문헌집이다. 우리는 알렉산드리아에 대형 도서관들이 세워진 이후로 이 문헌집을 접해왔다. 히포크라테스 문헌들은 단 한 사람의 저작물로 볼 수는 없으며, 물론 그렇다고 해서 그것들이…

히포크라테스는 과학적 의학의 창시자로서, 처음으로 흩어져 있는 정보들을 수집하여 하나의 전체적인 그림으로 통합한 인물로 간주되어야 한다257. ‘위대한 자’라는 별명을 얻은 히포크라테스 외에도, 고대 문헌에는 같은 이름을 가진 다른 여섯 명의 의사들이 더 있었다. 따라서 신뢰할 수 있는 전기가 존재하지 않는 상황에서 위대한 히포크라테스의 실체에 대한 정보가 부족한 것은 당연한 일이다. 그에게 귀속된 저작들의 저자가 오직 히포크라테스 혼자일 수는 없다는 결론은, 그 저작들에 여러 모순점들이 존재할 뿐만 아니라, 서로 다른 저자들 간의 논쟁도 포함되어 있다는 사실에서 도출된다260.

해부학과 관련해서는, 히포크라테스의 저작들에 담긴 의학적 지식은 주로 동물들을 관찰하는 것에 기반을 두고 있었다. 하지만 인간에 관해서도, 특히 골학 분야에서는 많은 관찰과 경험이 존재했다. 고대인들은 신경계의 구조와 기능에 대해서는 가장 잘 알지 못했다. 이 신경계의 특별한 구성 요소로는 시신경, 청신경, 삼차신경이 처음으로 발견된 것으로 보인다. 그 외에는 신경과 힘줄들이 그냥 함께 분류되었다. 감각과 운동은 내재된 능력으로 여겨졌으며, 그 원천으로는 뇌에서 혈관을 통해 몸의 모든 부분으로 흐른다고 여겨지는 ‘프네우마’가 꼽혔다261.

질병에 대한 가장 오래된 악마론적 관점에 비해 큰 진전이 있었던 점은, 히포크라테스의 저작들이 정신적 장애를 신체적 질환의 결과로 간주했다는 것이다. 신체를 구성하는 네 가지 체액(후뮤어스) 간의 균형이 깨질 때 이러한 질환들이 발생한다고 여겨졌다. 이 네 가지 체액으로는 혈액, 점액, 황담즙, 흑담즙이 있었다. 자연은 치유의 요소로 여겨졌으며, 자연은 생각할 필요 없이 항상 해결책을 찾아낸다고 했다. 또한 합리적인 예방법에 대해서도 언급되었다. 예를 들어 통풍은 과도한 생활 방식 때문에 발생한다고 보았으며, 절제와 끈기는 위생적으로 매우 중요하다고 여겨졌다. 치료법으로는 음악도 추천되었다. 히포크라테스의 저작들에서 나타나는 전반적인 사고 수준을 보여주는 말이 있다: “앎은 과학을 만들고, 무지는 믿음을 만든다.” 하지만 당시 사람들은…

의학적 능력의 한계를 잘 인지하고 있었으며, 최고의 의사는 바로 자연 그 자체라는 것을 깨달았다. 이에 따라 사람들은 우선적으로 자연스러운 치유 과정을 촉진하는 데 힘썼다. 아직 혈관을 막는 방법을 알지 못했기 때문에 절단 수술은 시도되지 않았다. 히포크라테스의 말로 유명한 것이 있다: “약물로도 치료되지 않는 것은 철로 치료된다. 철로도 치료되지 않는 것은 불로 치료된다. 마지막으로 불로도 치료되지 않는 것은 도저히 치료할 수 없다.”262

히포크라테스의 저작들 중에서는 ‘식이에 관하여’라는 글이 동물학적 측면에서 중요하다. 이 글에는 식품들 중에서 약 50종의 동물들이 순위별로 나열되어 있다. 포유류 다음으로는 육상 및 수생 조류, 그 다음은 물고기, 그리고 조개류, 마지막으로 게가 있다. 파충류와 곤충은 먹지 않았기 때문에 언급되지 않았다. 기원전 410년경에 만들어진 이 동물 분류 체계는, 다음 섹션에서 다룰 아리스토텔레스의 동물 분류 체계의 전신으로 볼 수 있다.263

3. 아리스토텔레스의 시대
그리스인들에게 있어 기원전 4세기는 이미 국가가 쇠퇴하기 시작한 시기였다. 예술과 철학도 한때 번성했던 때였다. 하지만 이제 과학 발전은 그리스인들이 국가 생활과 예술 분야에서 만들어낸 모범들만큼이나 훗날 큰 영향을 미칠 단계에 접어들고 있다. 이는 자연 전체를 그 연관성 속에서 파악하고자 하는 인간 정신의 과학적 노력으로, 우리는 이제 처음으로 그 진정한 의미를 마주하게 된다. 이러한 노력은 아리스토텔레스와 그의 제자들에 의해 구현되었다. 비록 이들이 가졌던 사상들이 오늘날의 자연과학 원리와 종종 일치하지 않는 것처럼 보일 수 있지만, 그들의 활동의 기본적인 성격과 고대 및 중세뿐만 아니라 현대 자연과학의 발전에 있어서도 그들이 가진 중요성을 부정할 수는 없다.

아리스토텔레스
아리스토텔레스는 고대에서 가장 중요한 인물 중 한 명으로, 그 시대의 과학이 그의 인물 속에 구현된 셈이다. 그는 마케도니아 궁정에서 높은 지위를 누리던 그리스 의사 가문의 후손이었다. 아리스토텔레스는 기원전 384년, 아토스 산 근처에 위치한 그리스 식민지인 스타기라에서 태어났다. 당시로서는 흔한 일이었듯이, 그의 교육은 단 한 사람의 손에 맡겨졌다. 아리스토텔레스는 그 사람에게 큰 감사를 표했으며, 이러한 감사는 나중에 그의 위대한 제자 알렉산더에 의해 다시 한 번 표현되었다. 아리스토텔레스의 젊은 시절과 성장 과정에 대해서는 더 자세한 정보가 없다. 하지만 그의 가문의 전통에 따라 그는 의사가 되도록 운명지어졌으며, 처음에는 의학 분야에 관심을 가졌던 것으로 추정된다.

이러한 준비가 이루어졌습니다. 이러한 현상은 특히 아리스토텔레스 철학의 경험주의적 특성 때문일 것입니다. 5세기에는 지식이 소수의 뛰어난 인물들만이 가지고 있었지만, 4세기에 들어서면서는 점점 더 많은 지식인들이 그 지식을 공유하게 되었습니다. 문학도 그 양과 전문성 면에서 발전했습니다. 4세기 전반에 이미 거의 모든 주제에 대한 글들이 쓰여 있었습니다. 기원전 4세기 중반의 정신적 중심지는 아테네였습니다. 여기서 소크라테스가 가르쳤으며, 플라톤은 번성하는 철학 학교를 세웠습니다. 부유하고 학문에 열정적인 젊은이가 처음으로 그곳으로 발걸음을 옮긴 것도 당연한 일이었습니다. 기원전 367년에 그는 플라톤이 가르치던 아카데미에 입학했습니다. 그는 스승인 플라톤이 사망한 기원전 347년까지 계속해서 그곳에 머물렀습니다. 플라톤은 아리스토텔레스의 끊임없는 학습 태도를 칭찬하며 그를 ‘독자’라고 불렀으며, 다른 제자와 비교하여 그 제자는 격려가 필요하지만 아리스토텔레스는 통제가 필요하다고 말했습니다. 당연히 아리스토텔레스는 후대에도 과학사상 가장 부지런한 학자 중 한 명으로 평가받았습니다. 그의 명성은 매우 높았을 것입니다. 기원전 343년에 마케도니아의 왕 필리포스가 14살짜리 아들의 교육을 아리스토텔레스에게 맡기면서 다음과 같은 말을 남겼다고 합니다. “신들이 그 아이를 당신의 시대에 태어나게 해준 것에 대해 감사드립니다. 당신의 가르침을 받으면 그 아이가 제 왕위를 이을 자격을 갖출 수 있을 것입니다.” 그렇게 해서 역사상 유일무이한 관계가 형성되었습니다. 즉, 당시 가장 위대한 사상가가 가장 위대한 통치자의 교육을 맡게 된 것입니다. 아리스토텔레스가 마케도니아에 머문 초기 몇 년간(기원전 343–340년)에 이루어진 교육에 대해서는 구체적인 정보가 없습니다. 또한, 왕의 제자가 스승에게 800탈란트와 함께 자연물을 수집할 사람들을 제공했다는 이야기도 과장된 것으로 보입니다. 하지만 알렉산더가 아리스토텔레스에게 얼마나 큰 빚을 졌는지는 분명합니다. 알렉산더의 통치 말기에 아리스토텔레스는 예기치 못한 상황에 처하게 되었습니다.

용서받지 못함. 8년에 걸친 마케도니아 체류 기간이 끝났을 때, 그는 과학 백과사전을 저술하려는 생각에 사로잡혀 있었다. 그러한 기간 동안 그는 준비와 모색의 시간을 보냈으며, 기원전 335년에 아리스토텔레스는 아테네로 돌아왔다.
아리스토텔레스가 수행했던 그러한 광범위한 학문적 활동을 위해서는 상당한 자금이 필요했다. 그 자금이 마케도니아 왕들의 지원으로 얻어졌는지, 아니면 그의 자신의 재산으로 충당되었는지는 확실히 알 수 없다. 아마도 두 가지 요인이 함께 작용하여, 그가 그리스 철학자들 중 최초로 방대한 도서관을 소유할 수 있었던 것으로 보인다. 당시 책을 만드는 것은 매우 힘들고 비용이 많이 드는 일이었기 때문에, 한 권의 책이 만들어지는 양도 매우 적었다. 따라서 아리스토텔레스가 자신의 시대의 저작들을 그처럼 널리 이용할 수 있도록 하려면 상당한 금액이 필요했던 것은 당연하다. 단 한 명의 철학자의 저작들만으로도 그는 3탈란톤을 지불해야 했다.
아테네에서 아리스토텔레스는 도시의 체육관인 리케이온에서 가르쳤다. 스승의 습관대로 그는 걸으면서 가르쳤기 때문에, 그의 제자들은 ‘페리파토스학파’라고 불렸다. 알렉산더가 세계를 정복하는 동안, 아리스토텔레스는 학문의 세계에서 ‘왕’과 같은 존재였다. 하지만 그의 수많은 저작들 중에서는 비교적 적지만 중요한 부분만이 남아 있다.
반마케도니아 성향의 아테네에서, 외국인이자 증오받는 위대한 왕과의 관계 때문에 많은 사람들에게 반감을 샀던 아리스토텔레스는 그곳에서 13년을 보내는 동안 그다지 편안한 시간을 보내지 못했다. 기원전 323년, 알렉산더가 갑작스럽게 사망했다는 소식이 전해지자, 대부분의 사람들은 이를 마케도니아의 지배로부터 벗어날 수 있는 기회로 여겼다. 그래서 많은 질투심 많은 사람들과 반대자들이 아리스토텔레스를 공격했다. 그는 신들을 모독한 혐의를 받았지만, 재판을 기다리기보다는 적대적인 도시를 떠나는 것을 선택했다. 그는 소크라테스에 대해 말했듯이, 그 도시가 다시는 철학을 해치지 않도록 하기 위해서였다.

죄를 짓는 것이다. 아리스토텔레스가 자신의 처지를 얼마나 정확하게 파악했는지는, 그가 부재 중이었음에도 불구하고 아레오파고스가 곧 그를 사형에 처했다는 사실에서 알 수 있다. 하지만 아리스토텔레스는 그리 멀리 가지 않았다. 그는 마케도니아인들이 아테네인들을 이기면 다시 오랫동안 살던 곳으로 돌아갈 수 있을 것이라는 희망을 안고 에우보이아로 이주했다. 그러나 이 희망은 실현되지 않았다. 알렉산더가 죽은 직후, 그리스에서 예전의 질서가 회복되기 전에 그의 풍요로운 삶은 끝을 맞이했다.

위대한 철학자의 저작들과 책들은 처음에는 그의 제자인 테오프라스토스의 손에 들어갔다. 많은 저작들이 미완성 상태로 남아 있었으며, 나중에 보완되었다. 테오프라스토스는 그 저작들을 또 다른 제자에게 넘겨주었다. 그 후 150년 동안 그 저작들은 숨겨져 있었다. 마침내 술라가 아테네를 정복한 후에 그 저작들은 로마로 전해졌으며, 그곳에서 여러 부본으로 복사되어 널리 퍼졌다. 그 과정에서 많은 부분이 왜곡되거나 손상된 것은 의심의 여지가 없다. 우리에게 전해진 저작들은 8절판 기준으로 거의 3800페이지에 달한다. 하지만 그중 일부는 가짜로 간주된다.

아리스토텔레스의 저작 중에는 전혀 변형되지 않은 것은 거의 없을 것이다. 몇몇 주요 저작들도 사실은 제자들이 정리한 것일 가능성이 높다. 이는 통일된 문체가 없다는 점 등에서도 알 수 있다. 또 다른 저작들은 단지 초안이거나 발췌문들의 모음에 불과하다. 게다가 후대의 편집자들이 추가한 내용들도 있는데, 이는 거의 표시되어 있지 않다. 마지막으로, 아리스토텔레스의 이름이 붙어 있지만 가짜로 간주되거나 아주 일부만이 아리스토텔레스의 저작으로 인정되는 작품들도 있다. 여기서는 아우구스투스 시대에 니콜라오스 다마스케노스가 편집한 『식물에 관하여』라는 책만 언급하겠다. 이 주제에 대해서는 진짜 저작이 있었지만, 그것은 잃어버렸다(138쪽 참조). 또한 그림이 포함된 『동물의 구조에 관하여』라는 책도 유감스럽게도 우리에게 전해지지 않았다.

철학자로서의 아리스토텔레스와 그의 자연과학에 대한 입장.

아리스토텔레스의 저작들 중에서 가장 광범위한 부분을 차지하는 것은 그의 자연과학 관련 저작들이다. 이 저작들은 물질 세계의 일반적인 조건들과 우주의 구조부터 시작하여, 지구 위에 살고 있는 동물과 식물과 같은 개별 생명체들에 대한 설명과 분석에 이르기까지 우주 전체를 다룬다. 아리스토텔레스의 학설을 설명할 때 특히 고려된 자연과학 관련 저작들은 『물리학 강의』, 『우주의 구조에 관하여』, 『생성과 소멸에 관하여』, 『기상학』, 『기계학 문제들』이다.

아리스토텔레스의 순수 철학 저작들 중에서는, 각 학문 분야에 있어서 그 중요성 때문에 특별히 주목받아야 할 것이 바로 후에 『오르가논』이라고 불리게 된 저작들이다. 이것들은 아리스토텔레스가 처음으로 상세하게 정리한 형식 논리학의 기초들이다.

아리스토텔레스가 자연과학에 기여한 공로는 두 가지이다. 첫째, 그는 선대 학자들이 흩어져 있던 개별적 지식들을 하나로 모아, 매우 풍부한 저술 활동을 통해 후세에 전달했다. 둘째, 그는 단순히 그러한 지식들을 비판 없이 모으는 데 그치지 않았다. 오히려 그는 철학적 원칙들을 바탕으로 모든 학문들의 체계를 구축한다는 거대한 과제를 수행했다. 따라서 철학, 즉 세계를 설명하려는 노력이 바로 그가 학문을 발전시킨 출발점이자 중심점이었다. 아리스토텔레스는 사고와 세계의 대립과 상호작용을 이해하고 설명하고자 했다. 플라톤의 철학이 여전히 시적인 성격을 띠고 있었다면, 아리스토텔레스의 철학은 자아와 그 사고 활동 및 인식 방식, 그리고 세계와 그 구성 요소들에 대한 엄밀한 분석을 특징으로 했다. 그는 플라톤이 사물들 위나 뒤에 존재한다고 보았던 이데아나 목적들을 이러한 것들 속에서 찾으려 했다. 플라톤은 현실을 너무 무시하고 그 자리에 내용이 없는 개념들로 구성된 체계를 대신 사용했다는 비판을 피할 수 없다. 반면 아리스토텔레스는 진정한 지식은 오직 경험에서만 비롯될 수 있다는 신념에 따라 행동했다. 그래서 아리스토텔레스는 “먼저 현상들을 파악한 다음에야 그 원인들을 설명해야 한다”고 주장했다.

그가 능숙하게 다룰 줄 알았던 변증법적 방법을 따르는 점에서 아리스토텔레스는 소크라테스와 플라톤의 제자이다. 하지만 플라톤의 철학은 주로 변증법에 기반을 두고 있었던 반면, 아리스토텔레스는 자신의 스승들이 해내지 못했던 일을 해내고자, 자연과학의 관찰 방법과 변증법을 결합하고자 했다. “비록 그는 두 요소를 완전히 균형 있게 만들어내지는 못했지만, 그 둘을 결합함으로써 그리스인들 중에서 가장 위대한 업적을 이루었다.”273 소크라테스와 플라톤은 먼저 개념들을 탐구했으며, 언어 사용과 여론을 통해 얻어진 개념에 대한 이해를 더 깊은 연구의 기초로 삼았다. 반면 아리스토텔레스는 개념 외에도 움직임과 물질적 원인들도 고려했다. 그는 단지 뛰어난 사상가일 뿐만 아니라, 지칠 줄 모르는 관찰자였기 때문에 종종 과도한 경험주의의 비판을 받기도 했다. 자연을 설명할 때 따라야 할 원칙들은 그의 저작에서 체계적으로 제시된 것이 아니라, 수많은 개별적인 언급들 속에 흩어져 있다. 이러한 언급들로부터 다음과 같은 점을 알 수 있다: 설명에 앞서 항상 관찰이 선행되어야 한다. 이론은 구체적인 사실들에 기반을 두어야 한다는 점이 자주 강조된다. 관찰은 세심하고 포괄적이어야 하며, 무엇보다도 어떠한 선입견도 없어야 한다. 다른 사람들의 관찰 결과라면 엄격한 비판이 필요하다. 요컨대, 아리스토텔레스의 저작에서는 경험주의를 숭상하는 현대의 철학자들, 예를 들어 베이컨이 제시한 원칙들보다 더 나은 것은 찾아볼 수 없다. 하지만 베이컨의 경우와 마찬가지로, 그의 의지와 그의 능력은 일치하지 않았다. 그 이유는 여러 가지가 있을 수 있다. 우선, 아리스토텔레스 시대에는 과학적 연구를 위한 도구들이 아직 매우 미개발된 상태였다. 특히 거의 모든 분야에서 정량적 관계를 보다 정확하게 파악할 수 있는 방법이 부족했다. 아리스토텔레스도 열에 대해 논할 때 이 점을 인지하고 있었다. 하지만 감각을 발달시켜 관찰의 정확도를 높일 수 있다는 점에 대해서는 전혀 모르고 있었다. 감각으로 인지할 수 없는 것은 그에게는 존재하지 않는 것으로 간주되었다.274 아리스토텔레스의 사고방식을 정확하게 평가한 젤러는 이렇게 말한다: “그리스 과학은 사변에서 시작되었으며…”

경험과학들이 비교적 늦은 시기에야 어느 정도의 발전을 이루었기 때문에, 소크라테스와 플라톤이 사용했던 변증법적 방법이 보다 엄격한 경험주의에 의해 밀려나는 것은 당연한 일이었다. 아리스토텔레스도 처음에는 이러한 방법을 따랐으며, 심지어 이를 이론적으로나 실천적으로 완성시켰다. 그러나 그의 시대에는 경험적 연구 기법이 체계적으로 발전할 것으로 기대할 수는 없었다. 또한 두 가지 방법을 더 명확하게 구분하는 것도 아직 불가능했다. 이러한 구분은 경험과학들의 더욱 발전된 형태와, 철학적 측면에서는 근대에 등장한 인식론적 연구들을 통해 비로소 가능해졌다.

아리스토텔레스는 사고의 대상이 되는 모든 것들을 일련의 기본 개념이나 범주들로 분류하려고 했다. 그중 가장 중요한 것들은 실체, 양, 질, 위치, 작용, 고통이다. 그에게 있어 전체 자연의 최종 목적은 인간이었다. 아리스토텔레스의 철학과 과학 이론 덕분에 인간은 2천 년 동안 그러한 위치를 유지했으나, 나중에는 목적이라는 개념이 기계적 인과관계라는 개념으로 대체되고, 인간도 다른 생명체들과 마찬가지로 연쇄의 일부로 여겨지게 되었다.

아리스토텔레스의 역학에 관한 기본 원리들

이러한 일반적인 특징들을 바탕으로, 이제 아리스토텔레스가 각각의 학문들과 어떤 관계를 맺고 있었는지 살펴보도록 하자. 그는 자신의 저작들에서 수학의 중요성을 자주 강조했지만, 그 안에는 실제적인 수학적 발전 내용은 포함되어 있지 않다. 하지만 그의 저작들에는 한계 개념이나 무한대와 같은 복잡한 개념들에 대한 흥미로운 설명들이 있다. 예를 들어 아리스토텔레스는 “연속적이라는 것은, 서로 접하는 두 부분의 경계가 항상 동일하다는 것”이라고 말한다. 또한 그는 유한한 시간 안에 무한히 많은 공간점들을 통과할 수 있다는 역설을 해결하기 위해, 유한한 시간 안에 무한히 작은 시간 단위들이 존재한다고 가정했다. 그에게 있어 무한대는 실제로 존재하는 것이 아니었다.

오히려 존재하는 것은 임의의 크기와 임의의 작은 정도를 가진 유한한 것들뿐이다275.
자연과학 분야에서 가장 큰 성공을 거둔 곳은, 빠르게 발전하는 수학이 응용될 수 있었던 분야들이었다. 천문학 분야에서의 초기 성공적인 발걸음들과 마찬가지로, 역학의 시작도 일정 수준의 수학적 사고 능력에 달려 있었다. 따라서 역학적 과정의 흐름에 맞는 개념들은, 그 법칙들을 명확히 인식하지 않고도 그것들을 적용할 수 있는 능력보다 훨씬 나중에 발전하게 되었다. 후자의 능력은 사실 어떤 직업적 활동을 시작할 때부터 이미 필요했다.
그리스 철학은 소크라테스 이전 시대부터 이미 역학의 기본 문제들을 다루었다. 특히 중력과 운동에 관한 문제들에 주목했다276. 또한 운동으로 인해 마찰이 생기고 그 결과 열이 발생한다는 사실도 일찍이 알려졌다. 아낙사고라스는 심지어 별들의 빛도 이러한 과정에서 비롯된다고 주장했다(77쪽 참조).
사람들의 사고를 자극하는 가장 일반적인 현상 중 하나는 물체가 자유낙하하는 현상이다. 이 현상을 바탕으로 나중에 뉴턴은 우주의 법칙을 발견할 수 있었다. 하지만 아리스토텔레스는 이 현상을 잘못 이해했다. 그의 사고 방식의 특징은, 현상 자체가 아닌 개념적 규정들을 출발점으로 삼고 그에 머물렀다는 점이다. 그는 먼저 운동을 일반적으로 고찰하고, 그 중에서도 유한한 직선 운동과 무한한 원운동이라는 두 가지 유형으로 구분했다. 그는 원운동이 더 완벽한 형태라고 여겨 천체들에 해당한다고 보았다. 직선 운동은 물체가 중심을 향하거나 중심에서 멀어지려는 성향에서 비롯된다고 설명했으며, 이를 통해 가벼움과 무거움이라는 개념이 도출되었다. 가벼움이라는 성질은 공기와 불에, 무거움이라는 성질은 물과 땅, 즉 모든 액체와 고체 물체에 부여되었다. 이러한 설명들을 바탕으로 아리스토텔레스는 무거운 물체는 중심을 향하는 성향이 더 커서 가벼운 물체보다 더 빠르게 아래로 떨어져야 한다고 결론지었다. 이로부터 나중에 물체들은 그 크기에 따라 정확히 같은 비율로 빠르게 떨어진다는 결론이 도출되었다.

무게가 클수록, 예를 들어 100파운드 무게의 철덩이는 1파운드 무게의 철덩이보다 100배 더 빠르게 지구로 떨어진다. 편견 없이 수행된 어떤 실험이라도 이러한 결론이 타당하지 않다는 것을 보여주었어야 했다. 그럼에도 불구하고, 가끔 의문이 제기되기는 했지만 이 결론은 갈릴레오가 낙하 실험을 통해 이를 반박하기 전까지 계속 유효했다.

지상의 운동과 천체의 운동, 그리고 자연적인 운동과 인위적인 운동 사이의 구분은 고대와 중세 시대에 역학의 발전을 방해하는 장애물로 볼 수 있다. 이러한 장애물들이 사라진 후에야 비로소 현대 역학이 발전할 수 있었다. 고대 역학의 약점 중 하나는 관성이라는 개념에 대한 명확한 이해가 이루어지지 않았다는 점이다. 물론 그에 대한 시도들은 있었지만, 모든 물리학자들은 외부의 힘이나 물체 내재적인 무게와 가벼움이 작용하지 않으면 물체는 움직일 수 없다고 생각했다. 적어도 원자론자들은 모든 물체를 무거운 것으로 간주했기 때문에 이러한 개념을 피했다.

아리스토텔레스의 역학 이론의 내용에 대해서도 좀 더 자세히 설명할 필요가 있다. 그의 설명 방식은 경험적 사실들에서 출발하여 여러 가지 질문들을 제시하는 것이다. 그는 아르키메데스가 나중에 큰 성공을 거두었던 수학적 방법을 거의 사용하지 않고, 대신 특정한 정의들을 바탕으로 변증법적 기법을 통해 그 질문들을 해결하려 했다. 그가 연구할 대상으로는 바퀴, 지렛대, 노, 집게, 저울 등과 같은 잘 알려진 도구들이 있었다. 질문들에 대한 답변도 종종 질문의 형태로 이루어졌다. 6장에서는 이렇게 말한다. “왜 배의 끝에 달린 작은 조타장치가 그토록 큰 힘을 가질 수 있을까? 아마도 조타장치는 지렛대이고, 무게는 바다이며, 조타사는 그 움직임을 일으키는 원인일 것이다.”

그림 14. 아리스토텔레스의 지지대.

아리스토텔레스에게 먼저 눈에 띄는 것은, 레버와 마찬가지로 작은 힘으로도 큰 무게를 움직일 수 있다는 점이었습니다. 이 도구에서 균형을 이루는 무게들에 대해 아리스토텔레스는 매우 올바르게도 레버팔의 길이와 반비례한다고 보았습니다. 그는 이 법칙의 이유를, 더 작은 무게가 지지점으로부터 더 멀리 떨어져 있기 때문에 더 큰 호를 그려야 하기 때문이라고 설명했습니다. 레버 외에도 쐐기와 지지대도 이 개념에 포함됩니다. 그림 14에서는 다음과 같이 설명됩니다: “두 사람이 막대 AB 위에서 무게 G를 들고 있습니다.” 아리스토텔레스는 왜 G에 가장 가까이 있는 사람이 더 많은 힘을 받는지 묻습니다. 그는 AB가 여기서 레버처럼 사용된다고 말합니다. “G에 가장 가까운 사람은 움직이는 쪽이고, B에 있는 다른 사람은 움직이는 힘을 가하는 쪽입니다. 그리고 이 사람이 무게로부터 더 멀리 떨어져 있을수록, 그는 더 쉽게 움직입니다.” 아리스토텔레스는 한쪽 팔만 사용하는 레버를 특별한 형태로 간주하지 않았습니다. 아리스토텔레스의 저작에서 중요한 부분은 또한 ‘운동의 평행사변형에 관한 정리’도 포함되어 있습니다. 거기에는 “만약 어떤 것이 특정한 비율에 따라 움직여서 한 직선을 따라 움직여야 한다면, 그 직선은 주어진 비율에 따라 만들어진 선들로 구성된 도형의 대각선이 될 것입니다. 예를 들어, 운동의 비율이 AB와 AC의 비율이라고 합시다. 그러면 A는 B 방향으로 움직이고, AB는 CG 방향으로 움직입니다. 마찬가지로 같은 시간 안에 A는 D 방향으로 움직이고, AD는 EF 방향으로 움직입니다. 만약 이 경우의 운동 비율이 같다면, 즉 AD:AE가 AB:AC와 같다면, 작은 평행사변형은 큰 평행사변형과 유사할 것이며, 따라서 대각선 AF는 대각선 AG와 일치할 것입니다. 이로부터 대각선을 따라 두 방향으로 움직이는 물체는 반드시 변의 비율에 따라 움직인다는 것이 분명해집니다. 반면, 두 운동의 비율이 매 순간 변한다면, 그 물체는 직선 운동을 할 수 없고 반드시 곡선 운동을 해야 합니다.”라고 쓰여 있습니다. 또한, 원운동은 중심을 향하고 접선 방향으로 일어나는 두 가지 운동의 합이라는 정리도 있습니다.

복합적으로 생각될 수 있는 것은 아리스토텔레스에게서 비롯된다. 또한 아리스토텔레스는 충돌 문제를 다루었는데, 이 문제는 월리스, 렌, 휘헨스를 거쳐서야 해결책을 찾게 되었다. 그는 왜 작은 충격이 쐐기에 큰 영향을 줄 수 있는 반면, 같은 쐐기에 가해지는 압력은 거의 효과가 없는지에 대해 질문했다281.

그림 15. 운동의 평행사변형 정리.

정밀 과학의 관점에서 볼 때, 아리스토텔레스에게는 두 가지 공로가 더 있다. 첫째, 그는 자신의 논의를 도표를 통해 설명하려고 한 최초의 인물들 중 한 명이었다. 둘째, 그는 서로 관련된 크기들을 문자로 표시한다는 아이디어의 싹을 제시했다.

음향학과 광학의 기원.

고대에 이미 정밀한 방식으로 다루어질 수 있었던 또 다른 분야는 음향학이었다. 예를 들어, 피타고라스 학파는 같은 두께와 같은 장력으로 당겨진 현들이 조화로운 소리를 내려면 그 길이가 일정한 비율을 이루어야 한다는 것을 알아냈다. 그들은 옥타브의 경우 이 비율이 1:2라고 판단했으며, 이는 모노코드를 이용하여 확인되었다. 이 장치는 현을 브리지 위로 놓고 무게를 이용해 원하는 대로 장력을 조절할 수 있도록 되어 있었다. 이 장치는 실험적 방법을 통해 자연법칙을 발견한 최초의 장치라고 할 수 있다. 아리스토텔레스 역시 음향 현상에 대한 몇 가지 타당한 견해를 제시했다. 그는 예를 들어 공기가 소리 현상에서 중재자 역할을 하며, 소리는 우리의 귀까지 전달되는 진동 때문에 발생한다고 설명했다. 그는 “소리란, 어떤 이들이 생각하는 것처럼 소리를 내는 물체가 공기에 특정한 형태를 주어서 생기는 것이 아니다”라고 말했다.

“소리는 공기를 적절한 방식으로 움직임으로써 만들어지는 것이지, 단순히 기억에 남게 하는 것이 아닙니다. 그 과정에서 공기는 압축되고 팽창하며, 소리를 내는 물체의 충격에 의해 계속해서 밀려나게 되어, 그 결과 소리가 모든 방향으로 퍼져나갑니다.” 에코 역시 아리스토텔레스에 의해 정확하게 반사 현상으로 인식되었습니다.

아리스토텔레스는 소리에 대해 가진 이러한 견해를 광학 분야에도 적용했습니다. 그 이전에는 시력이 일종의 촉각과 같은 것이라는 기이한 생각이 있었는데, 즉 눈이 활발하게 움직여서 마치 감각 신경을 목표물 쪽으로 뻗는 것처럼 작동한다는 것입니다. 가장 오래된 견해에 따르면 눈은 심지어 불의 성질을 가지고 있다고 합니다. 인도인들 사이에서도 이와 같은 견해를 찾아볼 수 있습니다. 수슈루타는 눈의 주요 기관으로 여겨졌던 수정체에 영원한 불이 있다고 썼습니다. 이와 비슷하게, 피타고라스학파를 포함한 고대 그리스의 철학자들도 시력을 눈에서 인지된 대상 쪽으로 흐르는 뜨거운 기체로 보았습니다.

그러나 아리스토텔레스는 그렇다면 밤에도 시력을 가질 수 있어야 한다고 반박했습니다. 소리의 경우와 마찬가지로, 빛의 전달에도 매개체가 필요하며, 눈과 인지된 대상 사이에도 그 효과를 전달할 수 있는 매개체가 필요합니다. 또한 아리스토텔레스에 따르면 눈의 내부가 투명한 이유는 시력의 중심이 눈의 뒷부분에 있기 때문입니다. 아리스토텔레스는 색깔에 대해서도 설명을 시도했습니다. 그는 색깔이 흰색과 검은색이라는 기본색의 혼합으로 생겨난다고 보았는데, 이는 후에 자주 언급되는 생각입니다. 그는 또한 색깔이 유색 물체에서 나온다는 주장에 반대했습니다. “모든 것이 접촉을 통해 인지된다고 생각할 필요는 없습니다. 오히려 시력은 눈과 인지된 대상 사이의 매개체의 움직임을 통해 발생한다고 하는 것이 더 적절합니다.” 따라서 여기서 이미 방출설과 진동설 사이의 갈등의 씨앗이 나타나는 것입니다. 이 갈등은 17세기와 18세기 동안 계속되었으며, 19세기에야 비로소 결정적인 해결이 이루어졌습니다. 아리스토텔레스의 설명에는 여러 오류가 있지만, 고대의 다른 어떤 사상가보다도 광학적 현상에 대해 명확한 견해를 제시한 사람은 거의 없습니다.

괴테 역시 그의 저서 『색채론』에서 그의 사상을 다시 언급하며, 그곳에서 빛과 색채에 관한 아리스토텔레스의 견해를 설명한다285.
또한 원자론자들(레우키프스, 데모크리토스)이 제시한 광학적 개념들은 오히려 후퇴를 의미했다는 점도 언급할 필요가 있다. 원자론자들은 사실상 고대의 관념들로 돌아간 것이다. 하지만 그들은 그 관계를 뒤집어, 사물의 이미지가 사물 자체에서 분리되어 눈으로 들어온다고 보았다. 아리스토텔레스는 시각 과정에서 매개체의 역할을 인식함으로써 이 두 가지 관점 모두를 거부했다. 중세 시대에는 영혼이 외부의 도움을 필요로 하지 않기 때문에 모든 물리적 설명을 생략해도 된다고 여겨졌다286. 대신 사람들은 직접적인 원거리 작용을 가정했으며, 이를 통해 기계적 원리로는 설명할 수 없는 현상을 적어도 단어로라도 표현할 수 있는 개념을 만들어냈다.
역학, 광학, 음향학과 같은 문제들을 연구하는 것은 과학적 관찰과 실험을 촉진하지만, 고대 전반과 마찬가지로 아리스토텔레스의 저작에서도 이러한 방향으로의 탐구는 거의 찾아볼 수 없다. 그는 항상 이전 학자들의 견해를 따르고, 그 위에 일상적 경험의 사실들을 더해, 변증법적 방법과 논리적 기법을 통해 결론을 도출했는데, 이 결론은 종종 지배적인 체계에 부합하거나 단순한 단어적 설명에 그치곤 했다. 아리스토텔레스는 때때로 새로운 경험적 예시들을 통해 자신의 추론 결과를 뒷받침하려 했다. 하지만 그의 방법의 한계를 그 자신도 때때로 인지하고 있었던 것 같다. 그는 어느 곳에서 이렇게 말한다. “아직까지는 현상들이 충분히 연구된 것이 아니다. 하지만 언젠가 그렇게 된다면, 추론보다는 관찰을 더 신뢰해야 하며, 추론도 현상들과 일치하는 결과를 내놓을 때만 유용하다.”

아리스토텔레스의 관점에서 본 우주 구조.

천문학 분야에서 아리스토텔레스는 앞서 언급된 원칙을 때때로 따랐는데, 이 원칙은 사실 후대의 자연과학 연구를 통해 비로소 완전히 실현되었다287. 반면에 그는 이 분야에 관한 저작들에서 여러 곳에서 자신이 평소에 사용하던 사고방식을 부정하기도 한다. 그는 이성적인 근거를 들어 하늘에는 오직 하나의 천장만 존재할 수 있으며, 우주는 시작도 없고 영원하다고 설명하려 한다. 지구가 구형이라는 사실에 대한 그의 논증도 매우 명확하다. 해당 내용을 좀 더 자유롭게 요약해 보면 다음과 같다288: “지구가 구형이라는 것은 감각적 인식을 통해서도 알 수 있다. 월식 때 지구의 그림자가 만드는 경계선은 항상 곡선 형태를 띤다. 또한 별들의 모습을 통해 지구가 둥글다는 것뿐만 아니라 그 크기도 그리 크지 않다는 것도 알 수 있다. 만약 우리가 남쪽이나 북쪽으로 조금만 이동한다 해도, 우리 머리 위의 별들은 크게 변화하는데, 이집트에서는 보이는 별들이 북쪽 지역에서는 보이지 않기 때문이다. 그리고 북쪽 지역에서는 항상 하늘에 떠 있는 별들도 남쪽 지역에서는 사라진다. 따라서 지구는 구형일 뿐만 아니라 그 크기도 그리 크지 않다. 그렇지 않다면 그렇게 작은 위치 변화로는 위에서 설명한 현상이 나타나지 않을 것이다. 그러므로 헤라클레스의 기둥들이 있는 지역과 인도가 서로 연결되어 있으며, 결국 세상에는 오직 하나의 바다만 존재한다는 주장도 믿을 만하다. 또한 수학자들은 지구의 둘레가 약 400,000 스타디온이라고 주장한다. 이 역시 지구가 구형일 뿐만 아니라 다른 별들에 비해 그 크기가 그리 크지 않다는 것을 의미한다.”
지구가 구형이라는 개념과 함께 반대편 지점이 존재해야 한다는 생각도 등장했다. 피타고라스학파도 이미 이를 받아들였다고 한다289. ‘반대편 지점’이라는 용어의 ‘창시자’로는 플라톤이 꼽힌다. 하지만 지구 전체가 사람들이 살 수 있는 곳이라는 것은 사실로 간주되는 것이 아니라, 피할 수 없는 가정으로만 여겨졌다.
희귀한 천문학적 현상을 직접 관찰했다는 증거로는 다음과 같은 구절이 있다. 이 역시 원문 그대로 인용하겠다290: “우리는 달이 반원 모양이 되는 것을 직접 보았다.”

화성을 지나갔다. 화성은 달의 어두운 면에서 사라졌다가, 밝은 면에서 다시 나타났다. 마찬가지로, 오랜 세월 동안 관측을 해온 이집트인들과 바빌로니아인들도 다른 별들에 대해서도 비슷한 보고를 했다. 우리는 그들로부터 각 별에 관한 많은 신뢰할 수 있는 정보를 가지고 있다.

아리스토텔레스는 지구뿐만 아니라 천구도 구형이라고 보았다. 천구는 반드시 구형이어야 하는데, 그 이유는 구형이 우주의 본질에 있어서 가장 적합한 형태이며, 본래부터 가장 기본적인 형태이기 때문이다. 아리스토텔레스는 세계에 공간적 한계가 있다고 생각했다. 별들은 에테르로 구성되어 있으며, 그 움직임은 원형이지만, 지구上的 요소들의 움직임은 직선형이다. 유독소스가 주장했듯이, 다섯 개의 행성과 태양, 달은 각자 자신만의 궤도를 따라 움직인다. 이러한 궤도들은 중심에 위치한 정지된 지구를 둘러싼 동심원형의 구형 구조로 상상될 수 있으며, 이 일곱 개의 천체들은 이 궤도들에 고정되어 있다. 반면, 고정된 별들은 공통된 궤도를 가지며, 이 궤도 내에서 서로의 위치는 변하지 않는다.

아리스토텔레스의 저작들에는 점성술에 관한 내용은 나오지 않는다. 비록 플라톤은 별들이 신적인 존재라고 주장했지만, 아리스토텔레스는 그러한 견해와 함께 점성술에 관한 이론도 받아들이지 않았다. 당시 그리스인들은 이미 칼데아인들의 천문학 및 점성술에 관한 지식을 알고 있었지만 말이다. 플라톤 시대에 천문학을 깊이 연구했던 유독소스 역시 이러한 이론들을 거부했다. 헬레니즘 시대가 되어서야 점성술이 주류적인 사상으로 자리 잡았다.

행성들의 움직임의 불규칙성을 설명하기 위해, 동심원형 궤도 이론의 창시자인 유독소스는 각 행성에 여러 개의 궤도를 도입했다. 고정된 별들처럼 떠오르고 지는 별들도 있었기 때문에, 고정된 별들의 움직임에 해당하는 궤도가 필요했다. 또 다른 궤도는 그 최대 원이 황도면에 위치하여, 행성이 황도를 따라 움직이는 동안 행성을 서쪽에서 동쪽으로 움직이게 했다.

정지 상태나 동쪽에서 서쪽으로 일시적으로 움직이는 현상을 설명하기 위해서는 그러한 구체들이 필요했습니다. 달과 태양의 경우에도 두 개의 구체만으로는 충분하지 않았습니다. 전반적으로 에우독소스는 천체들의 움직임을 설명하기 위해 27개의 구체가 필요했습니다. 칼리포스는 여기에 7개를 더 추가했으며, 아리스토텔레스는 또 22개를 더 추가했습니다. 이로 인해 그 메커니즘은 너무 복잡해져 결국 포기되고 대신 ‘에피싸클론 이론’이 도입되었습니다.

에우독소스의 견해를 재구성한 것은 시아파렐리 덕분입니다. 구체라는 개념은 신비로운 모순이 아니라, 관측된 현상들을 가능한 한 정확하게 설명하기 위한 도구적 개념에 불과합니다. 고대의 가설들을 평가할 때, 우리의 현대 이론들도 본질적으로는 그러한 도구적 개념들일 뿐이며, 과학의 발전에 따라 새로운 개념들로 대체된다는 점을 잊어서는 안 됩니다. 또한 에우독소스 자신도 자신의 개념을 그저 도구적인 것으로 여겼으며, 후대의 사람들이야말로 그의 구체들에 실제성을 부여했다고 할 수 있습니다.

고대 작가들의 글에서 자주 등장하는 표현도 주목할 만합니다. 그들은 천체들의 움직임을 설명하기 위해 이론들을 만들었는데, 그 목적은 “관측된 현상들을 설명하기 위함”이었습니다. 즉, 이성적으로 납득할 수 있는 방식으로 그 현상들을 설명하려는 것이었습니다.

만약 하늘에서는 오직 균일하고 원형적인 움직임만이 가능하다는 원칙을 고수했다면, 구체 이론과 그 후에 등장한 에피싸클론 이론은 당시의 지식 수준에 맞는 해결책이 되었습니다.

지구와 하늘이 구형이라는 개념은 고대부터 지구본을 만드는 데 영감을 주었습니다. 가장 먼저 등장한 것은 천구본이었습니다. 그 중 하나가 ‘파르네시우스의 지구본’입니다. 이 지구본은 나폴리 국립박물관에 보관되어 있으며, ‘파르네시우스의 아틀라스’에 들어 있는 대리석 구체입니다. 이 지구본은 아마도 에우독소스가 만든 구체를 모방한 것으로 보입니다. 파르네시우스의 지구본에는 별자리들이 부조 형태로 새겨져 있습니다. 춘분점의 위치를 보면, 이 작품은 기원전 3세기의 것으로 추정됩니다. 후대에는 아랍인들이 그리스의 별 목록을 활용하여 천구본 제작에 뛰어난 성과를 거두었습니다.

13세기에 만들어진 지구본은 여러 개가 현존하고 있다293. 지구본을 제작하기 시작한 것은 탐험의 시대에 이르러서였으며, 그때부터 지리적 관심사가 전 세계로 확장되기 시작했다294. 천체에서 나오는 열과 빛에 대해 아리스토텔레스는 “구체 아래의 공기가 가열된다”고 설명한다. 그는 또한 “본래 움직임은 나무든 돌이든 철이든 모두를 뜨거운 열로 변화시킨다”고 덧붙인다295. 하지만 아리스토텔레스에 따르면 지구와 하늘만이 구형이 아니라, 그는 모든 별들도 마찬가지로 구형이라고 보았다296. 그러나 그는 별들이 일종의 ‘구체 음악’을 만들어낸다는 견해에는 동의하지 않았다. 그는 과도한 소음이 가장 견고한 물체조차 파괴할 수 있다고 생각했기 때문이다297. 별들이 왜 반짝이는지를 설명할 때 그는 다른 곳에서 자신이 반박했던 시각 이론으로 돌아간다. 그는 행성들이 가까이 있기 때문에 조용한 빛을 가지며, 그래서 “시선이 그 빛을 온전히 받을 수 있다”고 말한다. 반면에 고정된 별들의 경우에는 거리가 멀기 때문에 시선이 흔들리게 되어, 하늘에 고정된 별들은 반짝이지만 행성들은 그렇지 않다고 그는 말한다298. 마지막으로 혜성에 관해서는, 아리스토텔레스는 혜성을 천체로 간주하지 않고 지구 대기의 산물로 여겼다. 이 견해가 얼마나 중요하게 여겨졌는지, 그리고 혜성이 얼마나 많은 사람들의 관심을 끌었는지는 17세기 말에도 일부 국가에서는 아리스토텔레스의 다른 원칙들뿐만 아니라 혜성에 대한 그의 견해에도 동의한다고 공개적으로 밝히지 않으면 교수로 임용되지 않았다는 사실에서 알 수 있다299. 아리스토텔레스로 거슬러 올라가면 또 다른 학설도 있는데, 이는 동양에서 유래한 것으로, 그 최종적인 결론은 인간 정신이 만들어낸 가장 역설적인 결과물이다. 바로 ‘영원한 순환’이라는 학설이다300. 아리스토텔레스는 자신의 저작들에서 별들의 움직임과 비슷하게 지상의 모든 사건들도 주기적으로 반복된다고 언급한다. 예를 들어, 바다와 육지 사이에도 영원한 변화가 일어난다고 한다301. 후대의 철학자들, 특히 스토아학파는 나치에 이르기까지, 본래 옳은 사상을 과도하게 과장하여, 큰 세계적 주기 속에서는 개별적인 존재들조차도 계속해서 반복된다는 기이한 학설에 도달했다.

특정한 마을이나 소크라테스와 같은 존재들, 그리고 모든 동시에 존재하는 것들과 사물들, 현상들도 반드시 다시 나타나야 한다. 인간의 정신이 이런 식으로 잘못된 판단을 내리는 것은, 모든 생성과 소멸에 영향을 미친다고 여겨졌던 별들이 원래의 위치로 돌아간다고 가정했기 때문이다. 그 위치에 도달하면 모든 사건들이 똑같은 순서로 다시 일어날 것이라고 생각했다. 심지어 기존의 관측 결과를 바탕으로 행성들이 다시 같은 위치로 돌아오는 시기를 계산하려는 시도도 있었다. 아리스타르코스는 그 시간을 2484년으로 추정했으며, 다른 사람들은 수백만 년이라고 계산했다. 현대에 와서는 티코 브라헤조차도 ‘안누스 문다누스’라고 불리는 이 시간 간격을 계산해보았으며, 25816년이라는 수치를 얻어냈다. 하지만 행성의 수가 예상보다 훨씬 많다는 것이 밝혀지면서 이러한 생각은 완전히 포기되었다.

항상 반복된다는 이론의 천문학적 근거로는 히파르코스가 발견한 춘분점의 세차 운동도 있다. 이 역시 약 25,000년이라는 주기를 나타내며, 이를 ‘플라톤의 해’라고 불렀다. (자세한 내용은 후술할 것이다.) 천문학적 근거 외에도, 거대한 홍수나 화산 활동이 주기적으로 반복된다는 가정을 통해 지구물리학적 근거도 고려되었다. 보통 이러한 사건들은 지구상의 재난들과 주기적으로 반복되는 천문학적 현상들과 연관지어 설명되었다.

홍수가 주기적으로 반복된다는 것을 설명하기 위해, 사람들은 지구가 물을 흡수하고 다시 방출하는 동맥과 균열들로 가득 차 있다고 생각했거나, 대기의 상층부에서 공기가 물로 변한다고 가정했다. 이러한 견해를 지지한 사람들 중에는 기상 현상에 대해 깊이 연구한 아리스토텔레스도 있었다.

**물리지리학과 지질학의 기본 개념들**

아리스토텔레스는 자신의 4권으로 구성된 기상학 서적에서 혜성과 유성의 출현에 대해 설명하고 논의했다.

우리 대기의 산물로서의 구름의 형태와 높이, 이슬과 얼음, 눈의 생성, 바람과 폭풍의 발생 등이 그 예입니다.
첫 번째 책304에서 아리스토텔레스는 북극광을 가리키는 것으로 해석될 수 있는 현상들에 대해 언급합니다. 그는 맑은 밤에 때때로 피처럼 붉은 빛을 내뿜는 광경을 볼 수 있다고 말합니다. 이 현상은 마치 아주 먼 곳에서 불이 난 것처럼 보입니다. 플리니우스와 세네카의 저작에 나오는 일부 내용도 북극광으로 해석될 수 있습니다.
아리스토텔레스에 따르면 지진은 갇힌 공기에 의해 발생합니다. 무지개에 대해서는 매우 상세하게 설명되어 있습니다. 아리스토텔레스는 이 현상을 오직 빛의 반사로만 설명하려 합니다. 그는 물방울들이 작은 거울과 같아서, 그 작은 크기 때문에 빛나는 물체의 형태가 아닌 색깔만을 자신의 색깔과 섞어 반사한다고 생각했습니다. 무지개에는 붉은색, 녹색, 보라색 세 가지 색만이 존재한다고 합니다. 하지만 붉은색과 녹색 사이에는 옅은 색(노란색)도 존재합니다. 또한 무지개와 태양의 높이와의 관계도 논의되며, 여름 정오에는 그리스에서 무지개가 나타나지 않는다고 언급됩니다. 아리스토텔레스는 달무지개를 50년 동안 단 두 번만 목격했다고 말합니다. 이 현상은 보름달 때만 나타나기 때문에 매우 드물다고 합니다. 또한 물방울 속에서 나타나는 인공적인 무지개에 대해서도 언급됩니다.
최초의 지질학적 개념들은 탈레스와 엠페도클레스의 저작에서 이미 찾아볼 수 있습니다(70쪽 참조). 지구의 여러 지역에 대해 잘 알려진 데모크리토스의 경우, 이러한 개념들은 놀라울 정도로 발전된 수준에 이르렀습니다. 아리스토텔레스가 데모크리토스의 견해를 바탕으로 제시한 지질학적 과정에 대한 설명을 통해 이를 알 수 있습니다. 그의 말은 다음과 같습니다: “지구의 같은 장소가 항상 습하거나 건조한 것은 아니며, 강들이 생겨나고 사라지면서 변화합니다. 마찬가지로 육지와 바다의 비율도 변합니다. 육지가 있던 곳에는 바다가 생기고, 지금 바다인 곳에는 다시 육지가 생깁니다. 이러한 변화는 주기적으로 일어난다고 할 수 있습니다.”

한 나라의 자연적인 형성 과정은 점진적으로, 우리의 생애에 비해 매우 긴 시간에 걸쳐 이루어지기 때문에, 우리는 그 과정을 전혀 알아차리지 못한다. 예를 들어 이집트는 점점 더 건조해지는 것처럼 보인다. 이 나라 전체는 나일강의 퇴적물로 인해 형성된 것으로 볼 수 있다. 아르고스도 마찬가지이다. 옛날에는 이 지역이 습지였으며 거의 사람이 살지 않았다. 하지만 오늘날에는 농경지가 되었다. 이처럼 좁은 지역에서 일어나는 현상은 전체 국가에도 마찬가지로 일어난다. 어떤 이들은 이러한 현상의 원인이 우주의 구조 변화에 있다고 생각한다. 혹은 바다가 말라가면서 줄어든다고 주장하기도 한다. 하지만 그들은 동시에 지구의 일부 지역은 건조해지는 반면, 다른 지역은 바다에 잠긴다는 사실을 간과한다.

바다의 양이 점점 줄어들어 결국 완전히 사라질 것이라는 가설은 데모크리토스에게서 비롯된 것이다. 그는 이미 아리스토텔레스보다 먼저, 지질학적 시대가 지남에 따라 지구 표면의 구조가 변화한다는 훌륭한 생각을 제시했다. 또한 지질학적 변화가 우주적 요인에 의해 발생한다는 견해도 데모크리토스에게서 비롯된 것이다. 아리스토텔레스는 하늘을 변하지 않는 존재의 장소로 여겼기 때문에 이러한 견해를 거부했다. 이 모든 것으로부터 우리는 데모크리토스의 자연관이 여러 면에서 아리스토텔레스의 자연관보다 우월하며, 오늘날 우리의 관점에 더 가깝다는 것을 알 수 있다. 왜냐하면 오늘날에는 우주적 현상들이 지구 표면의 변화에 영향을 미친다는 사실이 더 이상 부정되지 않기 때문이다. 또한 데모크리토스가 제시한 지구상의 물의 양이 점점 줄어든다는 가설은 오늘날의 지질학적 개념과도 일치한다. 이 과정의 종결점은 모든 물이 암석의 풍화 및 기타 변화를 통해 고정된다는 것이다.

바다가 태양에 의해 증기로 변해 사라진다는 것은 데모크리토스에게는 분명하지 않았다. 그는 바다의 물이 계속해서 비의 형태로 지구 위로 내려온다는 것을 알고 있었다. 이는 그가 나일강의 홍수에 대해 설명할 때 명확히 드러난다.

데모크리토스가 제시한 물의 순환에 관한 명확한 이론이 아리스토텔레스의 설명의 기초가 되었을 것으로 추정된다. 그 내용은 다음과 같다. “일부 사람들은 강물이 바다로만 흘러 들어가는 것이 아니라, 바다에서도 나온다고 주장한다.” 바다의 물은 증발하여 위로 올라간다. 그곳에서 냉각되면서 다시 응축되어 결국 다시 지구로 떨어진다312.

최초의 지질학적 관념들이 생겨나는 데 있어 매우 중요한 요소는, 가장 오래된 문명인 이집트인들이 살던 땅이 서서히, 꾸준히 변화하고 있었다는 사실이었다. 이집트인들의 기억과 기록들은 수천 년에 걸친 시기를 포함하고 있었으며, 이를 통해 나일강 하류 지역의 땅이 계속해서 북쪽으로 확장되고 있었음을 알 수 있다313. 수에즈 지협에 있는 짠 호수들도 바다의 잔재로 해석될 수밖에 없었다. 이집트가 점차 바다에서 솟아오르는 과정도 이집트의 산악 지대에서 발견된 화석들을 통해 알 수 있었다. 그럼에도 불구하고, 고대에 그다지 많지 않은 관찰 결과만을 바탕으로 에라토스테네스, 단지 보고만 한 아리스토텔레스, 그리고 특히 데모크리토스와 같은 사람들이 지질학적 과정에 대해 그토록 명확한 통찰력을 얻었다는 사실은 놀랍다. 이러한 고대 지질학의 시작점들이 16세기와 17세기에 지질학이 본격적으로 발전하는 데 상당한 영향을 미쳤다는 점은 부인할 수 없으며, 이에 대해서는 후에 자세히 설명할 것이다. 이러한 영향은 데모크리토스가 제시한 이론들이 현대 지질학에도 영향을 미쳤다는 사실에서도 드러난다.

**아리스토텔레스의 네 가지 원소**

아리스토텔레스는 그의 저서 『기상학』의 마지막 부분에서 네 가지 원소에 대해 다룬다. 이 주제에 대한 보다 상세한 설명은 『생성과 소멸』이라는 저서에 나와 있다. 아리스토텔레스는 추론을 통해 오직 네 가지 원소만이 존재할 수 있다고 주장한다. 그의 설명들은 아리스토텔레스의 사고방식을 이해하는 데 매우 중요하기 때문에, 여기서 좀 더 자세히 살펴보고자 한다314.

그에 따르면, 네 가지 기본적인 감각이 있다고 한다. 바로 따뜻함, 차가움, 습함, 건조함이다. 이러한 감각들은 쌍으로 결합하여 인식된다. 수학적으로 보면, 이런 결합 방식은 여섯 가지가 가능하다(두 개씩 조합하는 경우). 하지만 따뜻함과 차가움, 그리고 습함과 건조함의 결합은 서로 모순되므로 불가능하다. 따라서 남는 것은 네 가지 대립 관계뿐이며, 그에 따라 네 가지 원소만이 존재할 수 있다. 차가움과 건조함의 대립 관계에 해당하는 것은 흙이고, 차가움과 습함의 대립 관계에 해당하는 것은 물이며, 따뜻함과 습함의 대립 관계에 해당하는 것은 공기이고, 따뜻함과 건조함의 대립 관계에 해당하는 것은 불이다. 아리스토텔레스에 따르면, 이 네 가지 원소가 혼합되면서 모든 지구상의 물질들이 생성된다. 또한 각 원소에는 그것이 움직이는 특정한 “자연스러운” 위치가 있다. 아리스토텔레스는 물질을 이미 주어진 것으로 간주했다. 물질은 아무것도 없는 상태에서 생겨날 수 없으며, 증가하거나 감소할 수도 없다. 오히려 물질은 변화할 수 있을 뿐이다. 변화는 서로 다른 성질을 가진 것들이 서로 작용함으로써 일어난다. 이를 위해서는 접촉이 필요하다. 하지만 접촉은 반드시 직접적일 필요는 없으며, 중간 물질을 통해 전달될 수도 있다. 결국 모든 변화, 질적인 변화든 양적인 변화든, 모두 움직임에 기반한다. 한 물체가 일단 움직이기 시작하면, 저항이 없다면 멈출 이유가 없다. 하지만 정지해 있는 물체도 자신의 위치를 유지하려고 한다. 이 모든 말들 속에는 나중에 전부 또는 부분적으로 실현될 예감들이 담겨 있다. 물질 보존 법칙에 대한 암시와 함께 에너지 법칙에 대한 예감도 있다. 자연에 존재하는 운동은 생성되거나 사라질 수 없다는 말에서 그 예감을 찾아볼 수 있다. 하지만 아리스토텔레스가 때때로 순전히 우연히 옳은 결론을 내리기도 했다는 점을 간과해서는 안 된다. 예를 들어, 그는 공기가 두 가지 성분으로 구성되어 있다고 말했다. 지면 근처에서는 습하고 차가운 환경이 조성되는 반면, 높은 곳에서는 건조하고 따뜻한 환경이 조성된다. 아리스토텔레스에 따르면, 생성에는 세 가지 원인이 있다. 즉, 생성의 기초가 되는 물질, 목적으로서의 형태, 그리고 원인으로서의 운동이다. 물질을 형성하는 형태는…

아리스토텔레스에게 있어서, 우리가 ‘영혼’이라고 부르는 것은 생물들에게 있어서 중요하지 않다. 영혼의 종류에 따라 생물들의 계층 구조가 결정된다. 가장 낮은 단계의 영혼은 식물적 영혼으로, 이는 오직 영양 섭취와 번식에만 관여하며 식물에서만 작용한다. 동물의 영혼은 감각 능력을 가지며, 인간의 경우에는 그에 더해 이성도 추가된다. 아리스토텔레스에게 인간 자체는 모든 창조물의 목적이자 중심점이다. 인간 안에서 신성한 감각이 의식으로 발전한다. 하지만 아리스토텔레스에게 영혼은 독립적으로 존재하는 것이 아니다. 영혼은 물질과 연결되어 있으며, 스스로는 물리적인 존재가 아니다. 영혼이 바로 물질로부터 몸을 형성하고, 그 몸이 적절하게 구성되도록 하는 것이다.

네 가지 원소에 관한 이론은 히포크라테스학파와 플라톤에게도 질병의 발생 원인을 설명하는 데 충분했다. 몸이 흙, 불, 공기, 물로 구성되어 있으므로, 이러한 원소들 중 어느 하나가 너무 많거나 적으면, 혹은 그 위치가 변하면 질병이 생긴다. 아리스토텔레스도 일부 질병은 과도한 수분 때문이라고 보았고, 다른 질병들은 과도한 열 때문이라고 보았다. 그에 따르면 나이가 들수록 폐에 흙 성분이 쌓여서 결국 불이 꺼지고 죽음이 찾아온다.

아리스토텔레스에게 원소들은 오늘날의 의미에서의 기본 물질들이 아니다. 반면에 그는 이오니아의 자연철학자들의 ‘단 하나의 요소, 예를 들어 공기만이 모든 것을 구성한다’는 견해도 거부했다. 아리스토텔레스는 “감각적으로 인지할 수 있는 물체들에는 항상 반대되는 성질이 존재하며, 그로부터 소위 원소들이 생겨난다”고 보았다.

동물학의 근거

수학과 천문학은 아리스토텔레스가 등장하기 전에 이미 발전의 초기 단계를 지나서 특정 문제들을 해결하기 위해 목표 지향적으로 노력했다. 하지만 기술적인 자연과학들의 경우는 아직 그런 단계에 이르지 못했다.

가을. 이 분야에서도 천문학과 마찬가지로, 직접적인 관찰을 통해 기초가 마련되었다. 하지만 아리스토텔레스와 그의 학파는 아직 서로 연결성이 부족한 자연사에 관한 개별적 지식들을 처음으로 체계적으로 정리하는 일을 맡았다. 아리스토텔레스의 가장 중요한 동물학 저작은 『동물학』이다. 이 책은 고대의 가장 중요한 동물학 서적이자 기초적인 저작이다. 여기에는 동물들에 대한 설명뿐만 아니라, 장기들의 구조와 기능, 그리고 발달과 생활 방식에 대한 내용도 포함되어 있다. 간단히 살펴보면 아리스토텔레스의 지식 수준과 그가 주제를 다루는 방식을 알 수 있을 것이다. 먼저 인체에 대한 설명부터 시작된다. 하지만 내부 장기를 연구하기 위해서는 동물을 이용해야 했는데, 당시에는 아직 인간의 시신을 해부하는 것이 허용되지 않았기 때문이다. 따라서 아리스토텔레스의 해부학적 지식은 아직 매우 제한적이었다. 그는 심장이 모든 내장 기관들 중에서 유일하게 혈액을 포함하고 있다고 말했으며, 혈액이 생성되는 곳도 바로 심장이라고 보았다. 그는 혈액이 심장에서 전신으로 퍼져나가는 과정을 설명했지만, 이를 순환 과정과 연결시키지는 않았다. 또한 그는 혈액이 인간에게 주어진 열을 운반하는 매개체라고 보았다. 호흡의 목적은 이러한 열을 적절한 수준으로 줄이는 것이라고 했다. 아리스토텔레스의 견해가 오늘날 정설로 받아들여지는 견해들과 크게 다른 것은 당연한 일이다. 왜냐하면 생물체 내에서 일어나는 과정들을 연구하는 것 자체가 후대에 큰 어려움을 안겨주었기 때문이다. 우리도 현재까지도 이러한 과정들의 연관성에 대해 만족스러운 이해를 얻지 못하고 있다. 이러한 연관성을 밝혀내는 것은 주로 화학과 물리학의 발전에 달려 있었는데, 이 두 학문은 아리스토텔레스 시대에는 아직 초기 단계에 있었다. 예를 들어, 호흡 과정과 동물의 열이 생성되는 과정은 대기 중의 공기의 성분과 역할을 알게 된 후에야 비로소 제대로 설명될 수 있었다. 그리고 이는 18세기 말, 마지막 전환점에서야 이루어졌다.

자연과학의 역사 중 한 부분입니다. 아리스토텔레스가 유기체의 기능과 발달에 관한 질문들을 제기함으로써, 후대 사람들이 이러한 문제들을 더욱 연구할 수 있는 계기를 마련해 준 것은 큰 공로입니다. 예를 들어, 닭이 알 속에서 어떻게 발달하는지에 대한 문제도 아리스토텔레스가 관심을 가졌던 주제였습니다. 하지만 보다 심도 있는 연구는 2000년이 지난 후에야 다시 시작되었으며, 최근에 이르러서야 모든 연구 도구들이 발전함에 따라 어느 정도 결론에 도달할 수 있었습니다.

반면, 아리스토텔레스가 단순히 낮은 등급의 동물들뿐만 아니라 더 고등한 동물들도 원시적인 방식으로 생성된다고 생각했다는 점은 의아할 수 있습니다. 여기서도 우리는 수 세기에 걸쳐 변화해온 문제를 마주하게 되는데, 결국 최근에 이르러서야 그 해결책이 찾아졌습니다. 아리스토텔레스가 벼룩은 살에서, 진드기는 동물의 체액에서 비롯된다고 설명한 것은 이해할 수 있습니다. 하지만 그가 장어의 기원에 대해 가졌던 생각은 매우 이상합니다. 그는 “장어는 알을 낳지 않으며, 그 안에서 번식에 필요한 부분도 발견된 적이 없다”고 말합니다. 또한 “늪지대의 연못에서는 물과 진흙이 제거된 후에도 비가 내리면 다시 장어가 나타난다. 장어는 진흙 속에서 스스로 생겨나는 지렁이에서 비롯된다”고 말합니다. 하지만 장어의 번식 방식은 최근까지도 동물학에서 아직 밝혀지지 않은 영역이었기 때문에, 이러한 설명도 일종의 변명으로 볼 수 있습니다.

하지만 아리스토텔레스는 낮은 등급의 동물들의 생성 방식으로 원시적인 방식만을 고려했던 것은 아닙니다. 그는 곤충의 경우에도 그들이 번식을 통해 태어나지만, 동시에 자연적으로도 태어날 수 있다고 명시적으로 말했습니다. 원시적인 생성 방식은 그와 후대의 동물학자들에게, 현상을 제대로 이해하지 못해 생기는 난처한 상황을 극복하기 위한 신념이었습니다. 아리스토텔레스는 자신의 저서 『동물의 번식과 발달에 관하여』에서 다음과 같이 말합니다. “동물의 모든 부분들은 한꺼번에 생성되거나, 마치 그물의 구멍들처럼 차례로 생성된다. 후자의 경우는 분명하다. 왜냐하면 어떤 부분들은 이미 존재하지만, 다른 부분들은 아직 존재하지 않기 때문이다.”

의심할 여지 없이, 그것들이 작은 크기 때문에만 보이지 않는 것은 아닙니다. 비록 폐가 심장보다 더 큰 부피를 가지고 있지만, 실제로는 심장보다 나중에 나타납니다327.

아리스토텔레스의 해부학적 지식과 관련해서는, 그가 내이의 달팽이관 모양과 청각 기관과 구강과의 연결 구조를 알고 있었다는 점을 강조해야 합니다. 그는 눈의 내부는 시력을 가능하게 하는 액체로 구성되어 있다고 말했습니다. 이 액체 주위에는 검은색 피부가 있고, 그 바깥쪽에는 흰색 피부가 있습니다. 뇌의 경우, 그는 두개골에 밀착된 더 단단한 피부와 뇌를 직접 감싸는 더 부드러운 피부를 구분했습니다328.

또한 아리스토텔레스는 소화기관의 분비선들도 정확하게 묘사했으며, 일부 무척추동물들에 대해서도 알고 있었습니다. 게다가 그는 자신의 저작물들을 그림으로 설명했으며, 이 면에서 모범적이었습니다. 하지만 아리스토텔레스는 신경과 힘줄을 명확하게 구분하지 못했습니다. 근육의 중요성도 그에게는 아직 알려져 있지 않았습니다. 그는 오히려 관절의 움직임을 힘줄의 작용으로 설명했으며, 살을 감각을 담당하는 기관으로 여겼습니다.

아리스토텔레스가 남긴 저작물들에서 언급된 동물의 종류는 약 500종에 달합니다. 하지만 이 모든 종들을 정확하게 식별할 수는 없습니다. 비록 여러 종류의 네발동물들이 구분되어 있긴 하지만, 아리스토텔레스 시대에는 인간과 유사한 원숭이들에 대해서는 아직 알려져 있지 않았습니다329. 또한 하등동물들에 대해서도 거의 알려져 있지 않았습니다. 하지만 아리스토텔레스는 자신이 알고 있는 동물들을 자연에 부합하는 과학적 체계로 분류함으로써 이를 잘 정리해냈습니다. 이러한 시도는 19세기 초에 쿠비에에 의해 더욱 발전되었습니다. 따라서 이러한 최초이자 성공적인 동물의 자연적 체계에 대한 시도를 좀 더 자세히 살펴보는 것이 타당해 보입니다.

우선 아리스토텔레스는 모든 동물들을 혈액이 있는 동물과 혈액이 없는 동물로 나누었습니다. 그는 여기서도 혈액의 붉은색이 혈액의 필수적인 특징이라는 잘못된 가정을 바탕으로 했습니다. 하지만 실제로 그가 구분한 두 그룹은 그의 후속 연구들을 통해 확인됩니다.

오늘날의 척추동물과 무척추동물을 기준으로 분류를 파악해 보자.
아리스토텔레스에 따르면, 혈연동물은 직접 출산하는 네발동물(포유류), 새들, 알을 낳는 네발동물(오늘날의 파충류와 양서류로, 다리가 없음에도 불구하고 그 외의 특성 때문에 이들을 포함시켰으며, 뱀도 여기에 포함된다)으로 나뉜다. 또한 물고기와는 명확히 구분되는 수생동물도 있다. 그는 수생동물들이 폐로 숨을 쉬고 직접 출산한다고 말했다. 아리스토텔레스는 “직접 출산하는 네발동물들은 거의 모두 털이 무성하다”고 말했다. 또한 그들은 사자, 개, 표범처럼 여러 개의 발가락을 가지거나, 양, 염소, 사슴처럼 두 개의 발가락을 가지거나, 말처럼 하나의 발굽만을 가진다. 뿔을 가진 동물들은 대체로 두 개의 발굽을 가지고 있다. 뿔을 가진 단일발굽동물은 우리가 본 적이 없다. 치열 면에서도 동물들은 서로 다르며 인간과도 많은 차이가 있다. 모든 직접 출산하는 네발동물은 이빨을 가지고 있다. 그들의 양쪽 턱에는 연속된 이빨 줄이 있거나 끊어진 이빨 줄이 있다. 뿔을 가진 동물들은 위턱에 앞니가 없다. 하지만 낙타처럼 뿔이 없으면서도 불완전한 이빨 줄을 가진 종도 있다. 멧돼지처럼 송곳니를 가진 동물도 있다. 또한 사자, 표범, 개처럼 송곳니를 가진 동물도 있다. 송곳니와 뿔을 동시에 가진 동물은 없다. 송곳니와 뿔이 함께 존재하는 경우도 없다.
아리스토텔레스는 여기서 포유류의 이빨과 발의 구조에 관한 여러 정보와 일반화된 설명을 제시했지만, 오늘날의 의미에서의 목이나 아목을 설정하지는 않았다. 반면 새들의 경우에는 맹금류와 수생새, 물닭류를 구분했다. 새들의 특징은 다음과 같다: “모든 동물 중에서 오직 새들만이 인간처럼 두 다리를 가지고 있으며, 손이나 앞발이 아닌 날개를 가지고 있다. 이것들은 이 동물 계급의 고유한 특징이다. 모든 새들은 여러 개의 발가락을 가지고 있다. 보통 발가락들은 분리되어 있다. 하지만 수생새의 경우에는 분리된 발가락들이 연결 조직으로 서로 연결되어 있다. 높이 날아다니는 새들은 모두 네 개의 발가락을 가지고 있으며, 대부분 세 개는 앞쪽으로, 하나는 뒤쪽으로 위치한다. 일부 새들은 두 개의 발가락이 앞쪽으로, 두 개가 뒤쪽으로 위치한다.”

다섯 번째이자 마지막 그룹인 물고기들에 대해서는 아가미와 지느러미의 존재를 강조한다330. 또한 그는 포유류뿐만 아니라 특정 상어들도 살아있는 새끼를 낳는다는 사실도 알고 있었다. 심지어 그는 최근에야 확인된 상어의 발달 과정에 대해서도 잘 알고 있었다. 그는 상어 중에는 알을 낳는 종도 있고 살아있는 새끼를 낳는 종도 있다고 말했으며, 후자의 경우에는 포유류와 마찬가지로 태아가 자궁과 태반으로 연결되어 있다고 했다(그림 16 참조). 이 사실은 19세기에 요하네스 뮐러에 의해 Mustela laevis에서 다시 발견되었다331.

무혈동물(무척추동물) 중에서는 두족류(문어)가 가장 발달된 동물로 여겨졌으며, 그는 두족류의 구조와 생활 방식에 대해 자세히 연구했다. 그는 “두족류는 머리 부분에 발이 있고, 내부를 감싸는 껍질과 그 주위에 위치한 지느러미가 있다. 흡착판이 달린 발이 8개 있다. 문어와 같은 일부 종들은 긴 촉수도 가지고 있어서, 이 촉수를 사용하여 먹이를 잡아 입으로 가져간다. 폭풍이 칠 때는 이 촉수를 바위에 닻처럼 고정시켜 파도에 휩쓸리지 않도록 한다. 모든 두족류의 경우, 발 다음에는 머리가 있으며, 머리 중앙에는 이빨이 두 개 달린 입이 있다. 그 위에는 큰 눈들이 있고, 그 사이에는 뇌를 감싸는 연골질 덩어리가 있다”고 말했다.

그림 16. 아리스토텔레스가 기술한 매끄러운 상어의 배아. Dp는 자궁과 연결된 태반이다332.

그 다음으로는 게들이 있는데, 아리스토텔레스는 이들을 연체동물이라고 불렀다. 세 번째 그룹은 절지동물이다. 아리스토텔레스는 여기에 모든 절지동물을 포함시켰다.

몸이 고리 모양인 동물들로, 곤충뿐만 아니라 거미, 지네, 복족류도 포함된다. 그는 모든 곤충의 몸이 머리, 위와 장이 있는 몸통, 그리고 다른 동물들의 가슴과 등에 해당하는 중간 부분, 이렇게 세 부분으로 나뉜다고 강조한다. 아리스토텔레스는 “눈을 제외하고는” 곤충들에게는 뚜렷한 감각 기관이 없다고 말한다. 일부 곤충들은 가시를 가지고 있는데, 이는 꿀벌과 말벌처럼 몸 안에 있거나, 전갈처럼 몸 밖에 있다. 전갈은 모든 곤충 중에서 유일하게 긴 꼬리를 가지고 있으며, 집게발도 있다. 나비나 딱정벌레와 같은 일부 곤충들은 눈 위에 더듬이를 가지고 있다. 내부에는 장이 있는데, 보통 항문까지 곧게 뻗어 있지만 때로는 구불구불하기도 한다.

아리스토텔레스는 특히 꿀벌의 구조와 생활 방식에 주목했다. 그는 꿀벌이 꿀을 다리에 싣고 다니며, 꿀을 벌집 속에 넣는다고 언급했다. 그는 벌집의 구조, 유충과 번데기에 대해서도 설명했으며, 소위 ‘전구질’이라는 것의 기원과 역할도 알고 있었다. 따라서 현미경을 사용하고 현대 자연과학의 원칙을 적용함으로써 훨씬 더 깊은 통찰력을 얻은 스바마르담 이전에는 이 중요한 곤충에 대해 이보다 더 좋은 설명을 찾기 어렵다.

네 번째 그룹은 단단한 껍질로 부드럽고 분절되지 않은 몸을 감싸고 있는데, 이는 달팽이와 조개류로, 아리스토텔레스는 이들을 ‘껍질동물’이라고 불렀다.

다섯 번째이자 마지막 그룹인 해파리, 성게, 해면류는 동물계와 식물계 사이의 중간 위치에 있다고 여겨진다.

아리스토텔레스가 그의 동물학 저작들에서 제시한 많은 견해들을 통해, 그가 목적론적 관점에서는 그렇지 않더라도, 현대 생물학에서 ‘보존 원리’라고 불리는 개념에 의해 인도되고 있음을 알 수 있다. 이 용어는 동물의 생활 방식, 서식지, 구조가 서로 일치한다는 것을 나타낸다. 또한 각각의 기관들도 서로 그리고 전체 구조와 일정한 관계를 가지고 있는데, 이를 현대 최고의 동물학자인 퀴비에는 ‘기관들의 상호관계’라고 불렀다. 퀴비에와 현대 생물학은 이 점에서 아리스토텔레스와 어느 정도 일치한다.

일치한다. 예를 들어, 그의 치아에 관한 견해를 통해 알 수 있다. 그의 견해는 다음과 같다: “치아는 일반적으로 동물들이 음식을 잘게 부수는 데 사용되지만, 공격과 방어를 위한 무기로도 사용된다. 보호와 방어를 위해 치아를 가진 동물들 중에는 멧돼지처럼 송곳니를 가진 것도 있고, 서로 날카롭게 맞물리는 치아를 가진 것도 있다. 이러한 동물들의 힘은 바로 그들의 치아에 달려 있다. 따라서 치아는 날카로워야 하며, 서로 잘 맞물려야만 서로 마찰로 인해 둔해지지 않는다. 또한 날카로운 치아를 가진 동물들은 입이 넓다. 왜냐하면 그들의 방어 수단이 바로 물기 때문이며, 입이 넓을수록 더 많은 치아로 더 세게 물 수 있기 때문이다.”
아리스토텔레스는 식물의 영양 문제뿐만 아니라 동물의 영양 문제에 대해서도 이미 많은 타당한 견해를 가지고 있었다. 그는 몸의 모든 구성 요소가 섭취된 음식물이 변형되어 생겨난다고 보았다. 지방이나 담즙과 같은 특정 물질들도 분명히 특정한 영양분이 존재할 것이다. 이러한 영양분들은 혈액을 통해 혈관 벽을 통과하여 필요한 곳으로 이동한다. 지방은 가루狀이거나 달콤한 음식물에서 생성되며, 이러한 음식물들은 쉽게 지방으로 변환된다. 아리스토텔레스는 혈액의 가장 중요한 배설물로 씨앗을 꼽았다. 씨앗에는 물과 흙 외에도 따뜻하고 생명을 주는 공기의 정신인 프네우마가 포함되어 있다(102쪽 참조). 흙이 광물로 변할 수 있는 것처럼, 씨앗에 포함된 흙도 인간으로 변할 수 있다. 아리스토텔레스는 뼈가 튼튼한 동물들은 특별히 흙이 많은 씨앗에서 태어난다고 보았다. 그에 따르면 생물의 영혼과 몸은 하나의 유기체이지만, 그것은 몸이 영혼의 기관이라는 의미에서만 그렇다. 또한, 몸을 잘라내더라도 각 부분에서 계속 살아남는 동물들도 이를 뒷받침한다.

**아리스토텔레스의 식물에 대한 견해**
자신이 살던 시대의 모든 지식을 철학적 관점에서 수집하고 검토하며 체계적으로 정리하려는 노력 속에서, 아리스토텔레스는 식물 세계도 무시할 수 없었다. 안타깝게도 이 주제에 관한 그의 저작인 『식물론』은 현재 남아 있지 않다.

잃어버렸습니다. 우리가 아리스토텔레스의 식물 본질에 관한 견해로 알고 있는 것들은 그의 다른 저작들에 흩어져 있는, 비록 드물지만 상당수의 그의 발언들입니다338. 특히 흥미로운 것은 아리스토텔레스가 동물과 식물의 관계에 대해 말한 내용입니다339. 자연은 점차적으로 무생물에서 유생물로 넘어갑니다. 무생물 다음에는 식물이 오게 됩니다. 이 식물들 중에서도 어떤 것은 생명의 성격이 더 많고, 또 어떤 것은 그보다 적습니다. 식물을 무생물과 비교해보면, 식물은 마치 유생물과 같지만, 동물과 비교하면 무생물처럼 보입니다. 하지만 식물과 동물 사이의 전환은 끊임없이 이루어집니다. 왜냐하면 바다의 일부 생물들은 동물인지 식물인지 의문시될 수 있기 때문입니다. 아리스토텔레스는 식물과 동물의 분할 가능성에 대해서도 고찰했습니다340. 그는 “어떤 수에서 하나를 빼면 다른 수가 남는다. 반면 식물과 많은 동물들은 나뉘어도 여전히 존재한다”고 말합니다. 아리스토텔레스가 정확하게 지적했듯이, 하등 동물과 식물은 조직의 통일성이 부족하다는 점에서 서로 비슷합니다. 그 결과 유기체의 분리된 부분들이 계속 살아남아 독립적인 존재로 발전할 수 있습니다341. 또한 둘 다 번식이 주된 목적이며, 모든 구조가 이 목적을 위해 존재한다는 점에서도 서로 비슷합니다.
아리스토텔레스는 식물의 영양에 대해서도 생각했습니다. 그는 뿌리를 입의 유사체라고 불렀는데, 둘 다 음식을 섭취하기 때문입니다342. 흙에는 식물이 섭취할 수 있는 음식이 포함되어 있어서 마치 식물의 배와 같은 역할을 합니다. 반면 동물들은 흙을 마치 장의 내용물처럼 가지고 있으며, 식물이 뿌리를 통해 음식을 섭취하는 것과 마찬가지로 동물들도 그곳에서 비슷한 방식으로 음식을 섭취해야 합니다343. 이처럼 독창적이면서도 근본적으로 올바른 철학자의 견해에서, 동물의 장내 융모를 ‘동물의 내부 뿌리’라고 부른 표현은 정말 적절합니다. 아리스토텔레스는 동물과 식물의 영양과 유사한 관계가 발달 과정에서도 존재한다고 생각했습니다. 그는 “흙 속의 식물들이 그렇게 하는 것처럼, 태아들도 자궁을 이용한다”고 말했습니다344.
생성에 관해서는, 식물도 씨앗에서 생겨나거나 스스로 생겨난다고 여겨집니다. 후자의 경우는…

땅이나 식물의 일부가 썩을 때 말이다. 성에 관해서라면, 아리스토텔레스는 식물의 경우 수컷과 암컷이 분리되어 있지 않으므로 스스로 번식한다고 보았다. 동물의 경우도 어느 정도 마찬가지라고 했다. 즉, 동물들이 번식하려면 두 마리의 동물이 합쳐져 하나의 동물이 되는 것이다. 따라서 동물들은 수컷과 암컷이 분리된 식물과 같은 존재라고 할 수 있다. 아리스토텔레스의 여러 언급들을 통해 우리는 식물에 대한 연구가 활발해졌으며, 많은 귀중한 관찰과 일반화된 결론들이 있었다는 것을 알 수 있다. 식물에 관한 체계적인 저작을 남긴 최초의 인물은 바로 위대한 철학자 아리스토텔레스의 제자인 테오프라스토스였다. 그는 식물학에 있어서 아리스토텔레스가 동물학에 부여한 것과 유사한 중요성을 가졌다.

테오프라스토스는 식물학의 기초를 마련했다.

테오프라스토스의 생애에 대해서는 디오게네스 라에르티오스와 플루타르코스를 통해 알 수 있다. 하지만 그의 생활 환경에 대해서는 잘 알려져 있지 않으며, 온갖 전설과 과장된 이야기들로 인해 모호해져 있다. 테오프라스토스는 기원전 371년 레스보스섬의 에레소스에서 태어났다. 그는 철학에 전념했으며, 처음에는 원자론자들(레우키프스)과 함께했고, 그 다음에는 플라톤과, 마지막으로는 아리스토텔레스와 함께했다. 그는 그의 웅변술 덕분에 그런 이름으로 불렸다. 그는 아리스토텔레스의 가장 총애받는 제자이자 오랜 친구였는데, 아리스토텔레스가 사망한 후 그는 아테네에 세워진 아리스토텔레스의 철학 학교를 이끌며 그 학교를 최고의 전성기로 이끌었다. 테오프라스토스는 아테네에서 큰 존경을 받았으며, 그의 명성은 해외까지 퍼져나갔다. 그래서 프톨레마이오스는 그를 알렉산드리아로 데려오려고 했다. 그가 자신의 고국에서 얼마나 높이 평가받았는지는 다음 이야기에서도 알 수 있다. 테오프라스토스는 종교심이 부족하다는 비난을 받았다. 하지만 그러한 비난은 받아들여지지 않았을 뿐만 아니라, 오히려 비난을 한 사람이 고발당할 뻔하기도 했다. 테오프라스토스가 창조력 면에서는 아리스토텔레스와 비교될 수는 없었지만, 그의 지식의 폭 면에서는 그를 능가했다.

자연과학에 관한 개별적인 지식들이었다. 그는 수많은 개별 사례들을 관찰함으로써만 올바른 개념을 형성할 수 있다고 생각하여 이를 매우 중요하게 여겼다. 테오프라스토스가 단지 다른 사람들의 관찰 결과만을 활용할 수 있었던 경우에는 매우 비판적인 태도를 보였으며, 의심스러운 점들도 숨기지 않았다. 그의 노력은 끊임없었으며, 나이가 매우 많아질 때까지 계속되었다. 죽음을 앞두고서도 그는 자신의 과학적 활동이 중단된다는 사실에 대해 인간의 수명이 너무 짧다고 한탄했다. 고대 사람들도 그의 예의범절을 높이 평가했다. 키케로는 그가 단순히 거친 미덕만으로는 행복을 얻을 수 없다고 말하게 했다. 또한 그는 훌륭한 연설가 중 한 명으로 여겨졌으며, 자신의 말과 제스처, 표정을 잘 조화시킬 줄 알았다. 그의 저작들의 양도 그의 끊임없는 노력을 증명해준다. 안타깝게도 가장 중요한 저작들은 소실되었다. 그의 저작들은 수학, 천문학, 식물학, 광물학, 그리고 아리스토텔레스가 만든 철학 체계의 모든 분야를 다루고 있었다. 테오프라스토스는 기원전 286년에 사망했으며, 85세의 나이였다. 그는 자신의 학교에 식물원과 강의를 할 수 있는 건물을 남겼다고 전해진다. 식물학에 관한 주요 저작 9권은 우리에게 온전히 전해졌으며, 우리는 앞으로 이 내용을 주로 다루고자 한다. 또한 테오프라스토스는 “식물의 원인에 관하여”라는 저작도 썼다. 하지만 이 저작도 불완전한 상태로만 남아 있다. “식물의 원인에 관하여”라는 저작은 식물의 역사에 관한 책들과 비슷한 성격을 가지고 있었으며, 아리스토텔레스가 동물학에 관해 쓴 서술적인 책들과도 유사했다. 아리스토텔레스 이전에는 인간과 동물의 직접적인 생활에 필요하지 않은 식물들에 대해서는 주로 의학적 관점에서 관심을 가졌다. 식물을 수집하여 치료제로 사용하는 일은 이미 언급된 뿌리를 자르는 사람들이 전문적으로 담당했다. 이들이 바로 오늘날의 약사들의 전신이다. 이제 과학적 관심은 동물계뿐만 아니라 식물계에도 집중되기 시작했다. 아리스토텔레스가 쓴 식물에 관한 이론에 관한 저작이 소실된 것을 제외하면, 테오프라스토스가 최초로 상세한 연구를 제공했다.

그리스인들이 알고 있던 식물들을 그들의 서식 환경과 일반적인 형태학적 특성을 고려하여 다룬다. 우리가 이제 자세히 살펴볼 이 책의 제목은 『식물의 자연사』이다.
이 책을 읽을 때 가장 먼저 눈에 띄는 것은 정확한 설명이 부족하다는 점이다. 이러한 정확한 설명은 훗날 식물학의 중요한 목표로 인식되게 되었다. 종종 논의되는 식물에 대한 설명이 전혀 없는 경우도 있는데, 이는 테오프라스토스가 독자들이 그 식물들을 충분히 잘 알고 있을 것이라고 가정했기 때문이다. 다른 경우에는 단지 눈에 띄는 특징들만을 강조할 뿐이어서, 훗날 그리스의 식물상에 대해 더 잘 알게 되었음에도 불구하고 개별 식물들을 식별하는 것이 어렵거나 때로는 불가능했다. 중세 말에 식물학이 발전하기 시작했을 때, 사람들은 처음에는 고대인들, 특히 나중에 언급될 디오스쿠리데스가 기록한 모든 식물들이 서유럽에서도 발견될 수 있다고 생각했다. 하지만 오랫동안 그 방향으로 노력해도 거의 성과를 거두지 못했으며, 식물들의 지리적 분포에 대해 제대로 주의를 기울이지 않았기 때문이다. 그래서 사람들은 식물들을 가능한 한 정확하게 기술하려고 노력했다. 이렇게 해서 초기 현대 식물학자들의 식물 관련 저작들이 만들어졌다. 고대인들이 기록한 식물들을 식별하는 것은 더욱 어려웠는데, 그 이유는 수천 년에 걸쳐 이동, 기후 변화, 그리고 특히 인간의 영향으로 인해 해당 지역의 식물상이 변화했기 때문이다.
테오프라스토스 시대에 그리스인들이 알고 있던 식물이 자생하는 지역은 매우 광대했다. 알렉산더 대왕의 원정 덕분에 페르시아, 박트리아, 인도에 대해서도 알게 되었으며, 그 이전부터 이미 서아시아와 이집트에 서식하는 식물들에 대해서도 많은 것을 알고 있었다. 하지만 그리스인들은 정복 과정에서 식물들을 대체로 스쳐 지나가듯이만 알았으며, 주로 외국 시장에서 눈에 띄는 식물들에만 관심을 기울였다.
브레츨의 연구는 알렉산더의 원정과 관련된 식물학적 결과들에 새로운 시각을 제공했다. 그리스군은…

학자들의 도움을 받아 그들은 기록을 남겼으며, 이 기록들은 오늘날 ‘인도 원정에 관한 총참모부 보고서’라고 불리는 자료의 일부가 되었습니다. 안타깝게도 이 보고서는 소실되었지만, 테오프라스토스의 『식물사』355에 그 내용의 일부가 전해집니다. 테오프라스토스가 상세히 묘사하고 지중해 동부 지역의 식생과 비교한 외지의 식생 중에서는 특히 페르시아만의 맹그로브 숲이 언급됩니다. 그는 그 숲의 독특한 식물들에 대해 매우 상세한 설명을 제공합니다. 그는 해안선 너머로 뻗어 나가는 맹그로브 식물들의 생활 방식을 정확하게 묘사했으며, 슈바인푸르트와 같은 후대의 여행가들도 그의 설명을 확인할 수 있었습니다. 브레츨은 테오프라스토스가 인도의 무화과나무에 대해 제시한 설명을 ‘가장 뛰어난 부분’이라고 평가했습니다. 그 무화과나무는 가지에서 땅속으로 뻗어 나가는 뿌리들 덕분에 마치 숲과 같은 모습을 하고 있습니다. 거의 수평으로 뻗어 있는 가지들을 땅속으로 고정시키는 그 뿌리들이 바로 진짜 뿌리라는 사실을 테오프라스토스는 이미 알고 있었습니다. 그는 또한 대나무를 갈대의 일종으로 간주했으며, 바나나 잎이 가장자리에서부터 찢어지는 현상을 새의 깃털에 비유했습니다.

아마도 그리스인들도 알렉산더의 원정 이후에야 비로소 면화에 대해 자세히 알게 되었을 것입니다. 반면 이집트에서는 이미 오래전부터 면직물 제작이 이루어지고 있었습니다. 알렉산더의 원정을 통해 그리스인들은 일부 식물들이 동물들에게서만 볼 수 있던 움직임을 보인다는 사실도 알게 되었습니다. 이는 타마린두스 인디카의 잎들이 주기적으로 움직이는 현상입니다. 이러한 움직임들은 각 단계별로 매우 상세하게 묘사되어 있어, 최근의 생리학적 연구가 시작되기 전까지 식물의 수면에 관한 가장 우수한 설명으로 남아 있습니다. 테오프라스토스의 저작 356에는 다음과 같이 쓰여 있습니다: “그 나무에는 수많은 작은 잎들이 있습니다. 밤이 되면 그 잎들은 조용히 접혀집니다. 해가 뜨면 다시 열리고, 정오가 되면 나무는 완전히 펼쳐집니다. 오후가 되면 잎들은 서서히 다시 접혀지고, 밤이 되면 식물은 다시 닫힙니다. 그곳 사람들은 그 식물이 잠을 자고 있다고 말합니다.”

그리스인들이 지중해 연안부터 아시아의 열대 지역에 이르는 식물상을 알게 되면서, 그들은 식물지리학의 기본적인 사실들뿐만 아니라 몇 가지 중요한 식물지리학적 법칙들도 알게 되었습니다. 따라서 이 학문의 기원을 A. v. 훔볼트에게 돌리는 것은 전적으로 정확하지 않습니다. 식물군이 해발 고도에 따라 그 특성이 변한다는 현상은 그리스인들이 자신들의 고향에서 이미 관찰했던 것입니다. 그들은 지중해 지역의 상록수들 다음으로 낙엽수림이 있고, 그 위로는 침엽수림이 있으며, 더 높은 곳에는 오늘날 우리가 알파인 지대라고 부르는 지역이 있다는 것을 알고 있었습니다. 인도를 아시아 대륙과 분리하는 산기슭에 도착했을 때도 그들은 같은 현상을 더욱 명확하게 관찰할 수 있었습니다. 그곳에는 야자나무와 바나나나무와 같은 열대 식물들이 풍부하게 자라고 있었습니다. 그 위쪽에는 지중해 지역의 식물들과 비슷한 식물들이 있었으며, 그 다음으로는 다시 낙엽수림, 침엽수림, 그리고 알파인 식물들이 있었습니다. 그들은 북쪽 지역의 식물들과 남쪽 지역의 식물들을 비교할 때도 비슷한 변화를 관찰할 수 있었습니다. 이러한 비교는 유럽뿐만 아니라 아시아에서도 마찬가지였습니다. 아시아의 북쪽 지역에서도 그들은 중부 유럽의 특징으로 여겼던 울창한 침엽수림들을 발견할 수 있었습니다.

테오프라스토스의 『식물의 역사』에서는 과학적인 내용보다는 실용적인 관심사가 더 많이 다루어집니다. 목탄, 타르, 수지, 향신료와 같은 물질들을 얻는 방법이나 나무의 종류에 대한 설명, 그리고 특히 식물이 인체에 미치는 영향에 대한 내용이 상당히 많이 다루어집니다. 하지만 식물의 지리적 분포, 질병, 수명, 기후의 영향, 그리고 식물의 영양에 대해서도 언급됩니다. 당시에는 관찰하는 기술도, 식물에 대한 실험을 하는 기술도 거의 없었기 때문에, 잘못된 견해들이 제시되는 것도 당연합니다. 예를 들어, 테오프라스토스는 나무들이 너무 가까이 자라면 튼튼하게 자라지 못하고 가늘고 길게 자란다는 현상을 빛의 영향이 아닌 영양 부족 때문이라고 설명합니다. 식물의 질병에 대해서는 벌레에 의한 피해나 녹병 등에 대해 언급합니다.

곡물과 꿀이슬이 있다. 그는 꿀이슬이 식물의 과도한 수분 함량에서 비롯된다고 보았지만, 사실 그것은 진딧물의 분비물이다. 테오프라스토스는 기후의 영향으로서, 더운 지역에서는 지중해 지역의 식물들이 겨울에 잎을 떨어뜨리는 반면, 그곳의 식물들은 매년 잎을 떨어뜨리지 않는 현상을 설명한다. 예를 들어 무화과나무와 포도나무가 이에 해당한다358.

영양을 공급하는 기관으로는 뿌리뿐만 아니라 잎도 포함된다. 영양 공급은 두 표면 모두에서 흡수를 통해 이루어진다. 테오프라스토스가 매우 정확하게 지적했듯이, 잎의 성장과 열매의 형성은 서로 밀접한 관계가 있어서, 한쪽이 일어나면 다른 쪽은 억제된다359. 또한 한 식물 종이 다른 종으로 변할 수 있다는 가능성도 테오프라스토스가 논의한 오류 중 하나이다. 그는 “야생 민트가 정원 민트로 변할 수 있으며, 밀도 롤크로 변할 수 있다”고 말했다. 식물의 성적 특성에 대해서도 그는 다른 고대인들과 마찬가지로 명확한 개념을 가질 수 없었다. 하지만 그는 대추나무의 경우, 수분을 만드는 가지를 열매를 맺는 가지 위에 걸어두면 열매 맺음을 촉진할 수 있다고 언급했다. “일부 나무들은 익기 전에 열매를 떨어뜨리는데, 이를 방지하기 위한 조치도 있다. 대추나무의 경우, 수꽃을 암꽃 가까이에 두는 것이 도움이 되는데, 그렇게 하면 열매가 오래 유지되고 잘 익는다. 이는 다음과 같은 방식으로 이루어진다: 수꽃이 피면 꽃받침을 잘라내어 그 안의 꽃가루를 암꽃에 뿌린다. 이렇게 하면 열매가 떨어지지 않고 계속 남아 있다.” 고대인들의 이러한 관찰들을 바탕으로, 후대에 카메라리우스가 식물의 성적 특성에 관한 이론을 제시했다.

테오프라스토스는 또한 주요 식물 기관들의 개념적 정의와 형태학적 특성을 규명함으로써 공헌을 남겼다. 예를 들어, 그는 그동안 가지로 여겨졌던 ‘깃모양의 잎’이라는 개념을 제시했다. 하지만 그는 식물계를 자연스럽게 분류하여 아리스토텔레스가 동물학에서 해낸 것과 같은 성과를 내지는 못했다. 테오프라스토스는 나무, 관목, 초본식물 등을 구분했으며, 이 네 가지 범주 안에서 더 세분화된 분류를 시도했다.

그는 식물들을 다시 길들여진 식물과 야생 식물이라는 그룹으로 나누었습니다. 예를 들어, 그는 한 장의 제목을 “야생 나무들에 대하여”라고 지었으며, 또 다른 장은 “이제 강과 습지, 연못에 자생하는 식물들에 대해 이야기해보자”라는 말로 시작했습니다. 어쨌든 그가 식물들을 분류할 때는 때때로 자연스러운 그룹들이 고려되기도 했습니다. 마지막으로, 우리는 테오프라스토스 덕분에 식물의 구조와 발달에 관한 귀중한 정보들도 얻을 수 있습니다. 그에게 있어 식물들은 살아있는 존재였으며, 생명을 유지하기 위해 열과 습기를 내부에 가지고 있었습니다. 그래서 그는 식물과 동물의 구조 사이의 유사성을 입증하려고 노력했습니다. 식물의 내부 부분으로는 나무껍질, 목재, 속재를 구분했습니다. 이러한 부분들은 섬유, 혈관, 조직, 수액으로 구성되어 있다고 했습니다. 조직이란 오늘날 우리가 ‘편조직’이라고 부르는 것에 해당합니다. 반면 섬유들은 혈관군입니다. 테오프라스토스는 섬유들이 때때로 규칙적으로 배열되기도 하지만, 풀이나 야자수와 같은 다른 식물들에서는 조직 내에 불규칙하게 흩어져 있다고 지적했습니다. 식물의 발달에 관해서도 테오프라스토스는 몇 가지 관찰 결과를 제시했습니다. 그는 씨앗에는 뿌리와 줄기가 모두 포함되어 있으며, 뿌리가 먼저 씨앗에서 자라난다고 설명했습니다. 그 후에 줄기가 자라나고, 초기의 잎들은 나중에 자라는 잎들보다 형태가 더 단순했습니다. 또한 발달이 진행됨에 따라 식물의 구조가 점점 더 복잡해진다는 점도 정확하게 지적했습니다. 테오프라스토스의 저작들을 통해 식물학이 이미 상당히 발전된 학문임을 알 수 있습니다. 이는 놀라운 일이 아닙니다. 왜냐하면 테오프라스토스는 분명히 그 이전의 학자들의 업적을 바탕으로 연구를 진행했기 때문입니다. 테오프라스토스 외에도 식물학을 연구했던 페리파토스 학파의 학자들도 있었습니다. 하지만 그들에 대해서는 이름과 저작들의 제목 외에는 별다른 정보가 남아 있지 않습니다. 그러므로 식물학의 발전에 대해서는 로마 시대에 다시 그 모습을 드러낼 때까지 기다려보아야 할 것입니다. 동물들의 경우와 마찬가지로, 그리스인들도 식물의 번식 방식으로 ‘원시적인 생식’을 여겼습니다. 이는 작은 식물들뿐만 아니라 나무들에도 적용되었습니다. 하지만 테오프라스토스는 이러한 견해에 대해 회의적이었습니다. 그는 원시적인 생식이라는 개념이 사실은 씨앗의 확산과 관련이 있다고 주장했습니다.

비나 새들, 홍수, 혹은 바람으로 인해 발생할 수 있다. 또한 그는 일부 씨앗들이 크기가 작아서 쉽게 간과될 수 있다고 지적한다. 그는 씨앗을 통한 번식이 일반적인 방식이라고 설명한다. 식물의 씨앗은 동물의 알과 비슷하다고 한다. 둘 다 싹이 자라는 데 필요한 첫 번째 영양분을 포함하고 있다. 하지만 특히 작은 식물들의 경우 원시적인 번식 방식도 존재한다는 점을 그는 부정하지 않는다. 오히려 그는 식물과 동물 모두 습기와 열의 영향으로 물질들이 분해되면서 생겨날 수 있다고 본다.

광물학의 창시자로서의 테오프라스토스.

설명적인 자연과학 중 세 번째 학문인 광물학도, 동물학과 식물학이 탄생한 같은 시대에 처음으로 연구되었다. 이 역시 테오프라스토스에 의해 이루어졌으며, 그의 저서 『돌에 관하여』에서 다루어졌다. 하지만 여기서도 식물학과 마찬가지로 화학적 및 광물학적 지식들이 종합된 형태를 띠고 있었으며, 이러한 지식들은 제련 과정을 통해 얻어질 수 있었다. 철에 대해서는 미케네 시대부터 이미 알려져 있었다. 그리스는 철광석이 풍부했지만, 처음에는 장신구(예: 반지)를 만드는 데만 사용되었다. 철을 단단하게 만드는 방법을 알게 되자, 무기를 만드는 데에도 사용되었다. 호메로스의 작품에서는 주로 청동에 대해 언급되지만, 철에 대해서도 자주 언급된다. 라우리온 지역의 은광석도 아주 오래전부터 채굴되었다. 그곳의 광산들은 나무로 만든 구조물을 갖춘 넓은 광로와 터널을 가지고 있었다. 풍부한 채굴량 덕분에 아테네는 페르시아인들을 막기 위해 엄청난 양의 무기를 생산할 수 있었는데, 이는 그렇게 작은 나라가 감당하기 어려운 일이었다. 라우리온 지역에서는 은이 함유된 납광석이 채굴되었으며, 오늘날과 마찬가지로 로스팅 과정을 거쳐 원료인 납을 얻었다. 그 후 납이 산화되면서 은이 얻어졌다. 테오프라스토스는 광물들을 논할 때, 광물들이 특히 색깔과 무게 면에서 서로 다르다고 강조했다. 광물들에 대해서…

그는 또한 바다에서 생겨난 산호들도 고려했습니다. 더욱이 그는 호박과 같은 성질을 가지면서도 광석과 철을 끌어당기는 광물에 대해서도 언급했습니다. 테오프라스토스는 이 광물을 ‘린쿠리온’이라고 불렀습니다. 그가 도대체 어떤 물질을 말한 것인지는 명확하지 않습니다. 일부 광물들은 치유 효과가 있다고 여겨졌습니다. 예를 들어, 매우 탄분이 많은 갈색 석탄인 가가트의 연기를 흡입함으로써 간질 발작을 치료하려 했습니다. 마라카이트 가루는 특정 안과 질환을 치료하는 데 사용되었습니다.

지중해 지역에서 가장 먼저 광업을 시작한 민족으로는 옛날부터 페니키아인들이 꼽혀왔습니다. 그들은 고대 유럽에서 가장 광물이 풍부한 스페인에서 대규모로 광산을 개발했습니다. 그리스 문헌에서는 헤로도토스가 처음으로 광산에 대해 언급했습니다. 호메로스의 작품에서는 아직 그에 대한 언급이 없습니다.

고대의 광업에 대한 보다 자세한 정보는 스페인과 라우리온 지역의 버려진 오래된 광산들을 다시 개발하면서 얻어졌습니다. 이는 19세기 중반에 일어났습니다. 라우리온에서는 수많은 개방식 광산과 터널, 그리고 2,000개의 광구가 다시 발견되었습니다. 또한 고대인들이 광업에 사용했던 도구들도 발견되었습니다. 예를 들어, 광산용 등불, 철제 망치, 도끼, 부수는 도구 등입니다. 광구들은 100미터가 넘는 깊이까지 이어집니다. 더 깊이 들어가면 광산 내부에 고인 물 때문에 더 이상 진입할 수 없게 됩니다. 또한 광업 활동과 관련된 흙으로 만든 모형들도 발굴되었습니다. 이러한 고고학적 발견들은 기존의 문헌들을 보완하여, 기원전 7세기까지 이어진 아테네인들의 광업 및 제철업에 대한 정확하고 명확한 그림을 그릴 수 있게 해줍니다.

아리스토텔레스의 사상의 영향과 지속 기간

이 장에서 우리는 특히 아리스토텔레스와, 자연과학 분야에서 그의 뒤를 이은 테오프라스토스의 업적에 대해 알아보았습니다. 알렉산드리아 시대로 넘어가기 전에, 한 마디 덧붙이고자 합니다.

아리스토텔레스의 의의에 대해 말하자면, 그의 영향력은 2000년에 걸쳐 이어졌으며, 모든 시대는 비록 매우 다른 방식으로였지만, 그리스 철학 및 자연과학 전반에 있어서 그에 대해 어떤 입장을 취해야 했다. 그에 대한 평가는 평가자들이 취하는 관점에 따라 상당히 달라졌다. 중세 대부분의 기간 동안 아리스토텔레스는 반박할 수 없는 권위자로 여겨졌다. 단테조차도 그를 전적으로 인정하며 그를 ‘앎을 가진 자들의 스승’이라고 불렀다. 근대 초기에 아리스토텔레스에 대해 제기된 비판은 그 자신보다는 그의 중세 시대의 추종자들과 해석자들을 겨냥한 것이었는데, 이들은 그의 권위를 이용해 자신들의 오류를 감추려 했다. 아리스토텔레스와의 철저한 대립은, 아리스토텔레스 철학에서 모든 것이 중심이 되는 ‘목적’이라는 개념을 제거하고 자연을 기계적 원리로 설명하려는 노력이 점점 더 일관되게 이루어지면서 비로소 생겨났다. 그에 따라 계몽주의 시대, 즉 프랑스의 유물론자들과 ‘기계인간’이 등장한 시대에 아리스토텔레스는 가장 심하게 비난받았다. 당시에는 그의 저작을 읽지도 않고 그의 쓸모없는 헛된 사상에 대해 이야기하는 것이 유행이었다. 예외적으로 쿠비에는 동물학 분야에서의 그의 업적을 높이 평가했다. 철학이 다시 부흥하면서 순수 유물론이 극복되면서 상황은 다시 바뀌었다. 특히 헤겔이 그 위대한 스타기라이테스를 다시 인정했다. 헤겔은 “아리스토텔레스는 실제 우주 전체에 침투하여 그 혼란을 개념 아래에 종속시켰다”고 말했다. 헤겔의 이 말에서 ‘의지’를 ‘행동’으로 대체한다면, 아리스토텔레스의 의의를 올바르게 파악할 수 있다. 그는 세계 전체와 자연을 설명하는 것을 목표로 삼고 이 과제를 포괄적으로 해결하려 했던 인물이다. 그를 영국에서처럼 현대의 자연과학자의 기준으로 판단하는 것은 공정하지 않다. 아리스토텔레스 덕분에 처음으로 관찰과 경험의 결과들을 포함하는 교육 체계가 만들어졌는데, 비록 단순한 사고 개념들을 지나치게 강조했지만, 종교적, 신비주의적, 민족적 편견들은 피했다.

과학의 근본적 특징은 그 학설의 중요성과 추진력에 있습니다. 바로 이 점이 아리스토텔레스의 학설을 영원히, 모든 민족에게 영향을 미치는 것으로 만들었습니다.
아리스토텔레스의 이러한 일반적인 의의를 제외하더라도, 그의 저작들에는 수많은 개별적 지식들이 체계적으로 정리되어 있다는 점을 인정해야 합니다. 그래서 아리스토텔레스의 『동물학』을 편집한 사람들은 고대에서 가장 중요한 자연과학 서적으로서 이 책을 “수많은 개별적 지식들을 바탕으로 구성된, 모든 동물의 생명을 우주의 일부로서 그 무한한 변화들을 하나의 통일된 그림으로 통합하려는 훌륭한 사상에 의해 활기를 얻은, 그리고 자연 현상의 법칙들에 합리적인 목적이 존재한다는 세계관으로 가득 찬 ‘전체 동물계에 관한 생물학’”이라고 부릅니다.
또한, 특정 학문 분야로서의 과학사의 형성에 있어서도 아리스토텔레스는 기초적인 역할을 했습니다. 예를 들어, 그는 에우데모스가 『수학사』를 집필하도록 격려했으며(81쪽 참조), 다른 제자들에게도 의학과 물리학에 대한 역사서를 집필하도록 장려했습니다.

4. 알렉산드리아 시대
앞선 단락들에서 우리는 자연과학의 씨앗이 싹트기 시작한 그 시기를 대략적으로 살펴보았습니다. 이 시기는 아리스토텔레스의 체계적인 연구 활동을 통해 절정에 이르렀습니다. 이오니아 식민지들에서도 일찍부터 정신적인 움직임들이 나타났는데, 그곳은 그리스 문화가 더 오래된 동양 문화와 특별히 밀접하게 접촉했던 곳입니다. 그 후 과학의 중심지는 아테네와 남이탈리아의 번영하는 도시들이 되었는데, 아테네에서는 아리스토텔레스와 그의 학파가, 남이탈리아에서는 피타고라스학파가 과학 발전에 기여했습니다. 알렉산더가 엄청난 권력을 바탕으로 세계를 정복했듯이, 아리스토텔레스도 자신이 살던 시대의 모든 지식을 아우르고자 했습니다. 하지만 그리스인들은 다른 민족들을 영원히 지배할 수는 없었습니다. 위대한 정복자의 죽음과 함께 그의 제국도 붕괴되었습니다. 반면 과학 분야에서는 상황이 달랐습니다. 여기서는 고대를 넘어서까지 그리스인들이 지속적으로 영향력을 발휘했다고 할 수 있습니다. 그리스인들은 고대 민족들의 스승이 되었으며, 로마는 세계의 지배자 역할을 맡았습니다. 그리스인들에게 있어서 개인의 특성은 이전보다 훨씬 더 중요해졌지만, 정치적 독립성을 잃은 후에는 그들의 창조력도 예전과 같지는 않았습니다. 이러한 약화 현상은 주로 예술 분야, 특히 시문학 분야에서 두드러졌으며, 과학 분야에서는 그다지 뚜렷하게 나타나지 않았습니다. 하지만 과학 분야에서는 또 다른 특이한 현상이 나타났습니다. 3세기경 이미 그리스 본토에서 국가적·경제적 쇠퇴가 시작되자, 학문적인 그리스 문화는 세계주의적 성격을 띠게 되었습니다. 그리스의 지혜의 중심지는 아테네에서 알렉산드리아로 옮겨갔는데, 알렉산드리아는 유리한 지리적 위치와 부, 그리고 이집트 통치자들의 관심 덕분에 과학 발전을 계속 이어나가기에 특히 적합한 곳이었습니다.

헬레니즘 시대가 시작된 이후, 수 세기 동안 존재해온 그리스와 바빌로니아의 학문적 관계도 매우 긴밀해졌습니다. 그리스인들은 바빌로니아의 신전 학교를 방문하는 것을 큰 영광으로 여겼습니다. 특히 셀레우코스 왕조와 프톨레마이오스 왕조의 통치 기간에 이러한 교류는 더욱 활발해졌습니다. 알렉산더 대왕이 사망한 후(기원전 323년), 이집트의 통치권은 프톨레마이오스 가문에 넘어갔습니다. 이 가문은 기원전 30년에 이집트가 로마의 속주가 될 때까지 이집트의 왕위를 차지했으며, 아테네 출신을 포함한 많은 그리스 학자들을 자신의 궁정으로 불러들였습니다. 그 덕분에 그는 수 세기에 걸쳐 학문을 발전시키고 후세에 전수할 임무를 맡은 알렉산드리아 아카데미의 창시자가 되었습니다. 이 학문 단체를 위한 시설들은 프톨레마이오스 필라델포스에 의해 완성되었습니다. 그는 학자들이 거주하고 연구할 수 있는 멋진 건물을 지었으며, 유명한 알렉산드리아 도서관도 설립했습니다. 왕궁 근처의 정원에는 아프리카 열대 지역에서 온 동물들, 그중에는 거대한 뱀들도 있었습니다. ‘에우에르게테스’라는 별명을 가진 세 번째 프톨레마이오스(기원전 247–222년)는 아리스토텔레스와 테오프라스토스가 소유했던 책들을 도서관에 추가했습니다. 후대에 알렉산드리아 박물관의 거대한 도서관에는 약 40만 권의 책들이 있었으며, 세라페이온에도 또 다른 도서관이 있었습니다. 기원전 47년에 카이사르가 알렉산드리아를 포위했을 때, 그곳에 있던 책들 중 일부가 파괴되었습니다. 그러나 나중에 페르가몬 도서관의 책들이 추가되면서 총 20만 권의 책들이 생겼습니다. 고대의 거의 모든 학자들은 알렉산드리아 아카데미에 속해 있거나, 그와 어느 정도 긴밀한 관계를 맺고 있었습니다. 하지만 이들의 업적은 더 이상 근본적인 것이 아니라, 고대에 축적된 모든 지식을 보존하고 발전시키는 데 초점을 맞추고 있었습니다. 따라서 그들의 연구는 수학과 자연과학뿐만 아니라, 철학을 비롯한 당시의 모든 지식 분야에 관한 것이었습니다.

가장 구체적인 사물들에 대한 고찰에 이르는 사고 방식도 그들의 연구 영역에 속했습니다. 그들은 종종 동물학이나 식물학의 경우와 마찬가지로 기존의 저작들에 대해 단순히 논평하는 데 그쳤습니다. 하지만 순수 수학과 같이 연역적 방법이 적용될 수 있는 분야에서는 이미 전달된 지식들이 더욱 발전하게 되었습니다. 물리학의 일부 분야들도 상당한 발전을 이루었는데, 특히 기체 물리학이 그랬습니다. 후기 알렉산드리아 시대에 이르러서야 비로소 연금술의 시작과 함께 화학 과학의 뿌리가 나타나게 됩니다.

알렉산드리아 아카데미의 회원들 중 수학자로는 유클리드, 아폴로니오스, 디오판토스가 특히 유명합니다. 천문학자로는 히파르코스와 프톨레마이오스가 있었으며, 물리학은 크테시비오스와 헤론에 의해 발전되었습니다.

**수학 체계의 구축**

알렉산드리아 학파의 초기 회원들 중에는 유클리드가 있습니다. 그의 이름은 수학의 역사와 밀접하게 연관되어 있습니다. 수학은 근대에만 중요한 학문이 아니라 고대에도 자연과학의 발전에 큰 영향을 미쳤습니다. 유클리드의 생애에 대해서는 잘 알려져 있지 않습니다. 그의 출생지나 학습 과정에 대한 정보도 제각각입니다. 확실한 것은 유클리드가 기원전 300년경, 프톨레마이오스 시대 초기에 알렉산드리아에 살았다는 것입니다. 수학 학습을 용이하게 하고자 했던 프톨레마이오스에게 유클리드는 “수학에는 완벽한 길이 없다!”라는 말을 했다고 전해집니다.

우리가 알고 있는 유클리드의 저작들 중에서는 『원론』이 가장 중요합니다. 이 책은 그 완성도와 엄격한 증명 방식 때문에 모범적인 저작으로 인정받아, 최근까지도 초보자 교육의 기초 자료로 사용되어 왔습니다. 유클리드는 『원론』에 당시 알려진 수학적 지식들을 담았으며, 아직 증명되지 않은 부분들은 엄격한 증거를 통해 입증했습니다. 이 책은 다음과 같은 내용을 포함합니다.

평면과 공간의 기하학적 구조를 다루며, 모든 측정의 기초가 되는 수에 관한 이론도 포함된다. 유클리드의 『원론』이 13권으로 구성되어 있는데, 그 내용에 대한 보다 상세한 설명은 칸토르의 저서(『수학사』 제1권, 221–252쪽)에서 찾아볼 수 있다. 제1권은 선, 삼각형, 평행사변형에 관한 내용을 다룬다. 마지막 부분에서는 피타고라스 정리가 다루어진다. 제2권에서는 주어진 직선 형태의 도형에 대해 그와 같은 크기의 정사각형을 그리는 문제가 다루어진다. 그 다음 권에서는 원에 관한 이론이 다루어진다. 네 번째 권에서는 닫힌 다각형과 열린 다각형에 관한 내용이 다루어진다. 오각형을 만들 때는 황금비의 적용이 필요하다. 제6권은 최대값 문제에 대한 첫 번째 해법이 제시되어 있어 특히 흥미롭다. 즉, x(a – x)의 값은 x = a/2일 때 가장 커진다는 것이다. 제7권, 8권, 9권에서는 수에 관한 이론이 다루어진다. 먼저 약수가 없는 수와 공통된 약수를 가진 수에 대해 다룬다. 이러한 수들을 찾는 방법은 오늘날과 마찬가지로, 마지막으로 나눈 나눗셈의 몫을 남은 값으로 계속 나누는 방식으로 이루어진다. 또한 비율과 소수에 대해서도 다루며, 예를 들어 소수는 무한히 많다는 것을 증명한다. 그 후 유클리드는 기하급수의 합에 대해 설명하고, 무리수에 대한 연구도 다룬다. 제12권에서는 피라미드, 원뿔, 원통, 구에 관한 내용이 다루어진다. 유클리드는 직사각형을 일정한 변을 중심으로 회전시켜 원통을 만들고, 삼각형이나 반원을 회전시켜 원뿔과 구를 만든다고 설명한다. 그는 구의 부피가 그 직경의 세제곱에 비례한다고 언급하지만, 구의 부피를 실제로 구해낸 사람은 아르키메데스였다. 또한 유클리드는 원통이나 원뿔을 비스듬히 자르면 방패 모양의 곡선(타원)이 생긴다고 언급하기도 한다. 마지막으로 제13권에서는 정다각형으로 구성될 수 있는 다면체에 관한 내용이 다루어진다. 이 책의 마지막 부분에서는 정다면체는 오직 다섯 가지뿐이라고 말한다. 즉, 삼각형으로 둘러싸인 사면체, 팔면체, 20면체, 정육면체, 그리고 오각형으로 둘러싸인 12면체이다.

유클리드가 만들어낸 명확하고 엄격한 증명 방식은 후대 그리스 수학자들에게도 그대로 이어졌습니다. 하지만 그들에게는 보통 문제를 더 일반적인 형태로 표현할 수 있는 감각이 부족했습니다. 한 문제와 관련하여 가능한 경우의 수가 많을수록, 그리스 수학에서도 그만큼 많은 문제들이 존재했습니다. 그래서 우리는 종종 그들 중 가장 뛰어난 수학자들이 모든 경우의 수를 처리해내면서도, 개념을 더 일반화된 정리로 확장하지는 않는 모습을 볼 수 있습니다. 현대 수학이 이 점에서 그리스 수학이 이루지 못한 성과를 거둔 것은, 훨씬 후대에 기하학과 대수학이 결합되면서 비로소 수학적 문제를 더 일반적으로 해결할 수 있는 방법이 생겼기 때문입니다.

유클리드의 『원론』의 중요성은 다음과 같은 말로 잘 표현됩니다. “기원전 300년경 알렉산드리아의 유클리드가 쓴 내용은 오늘날에도 그 형태와 내용 면에서 학교 수학의 근간을 이루고 있습니다. 유클리드의 체계에 추가된 내용은 거의 없습니다. 돌로 만든 기념물보다 더 자랑스럽고, 어떤 예술 작품보다도 더 섬세하고 순수한 형태로 오늘날까지 남아 있습니다. 고대 그리스인들이 생각하고 배우며 연습해야 했던 것들을, 오늘날에도 열심히 공부하는 학생들이 똑같은 열정을 가지고 실천하고 있습니다.”

유클리드는 당시의 수학적 지식을 체계화했습니다. 그는 물론 많은 자신만의 내용도 추가했습니다. 하지만 더욱 발전된� 내용과 새로운 분야의 개척은 아르키메데스에 의해 이루어졌습니다. 그는 고대에서 가장 천재적인 수학자였습니다. 이전 시대의 대표적 인물인 아리스토텔레스와 아르키메데스 사이에는 약 100년의 시간이 있었습니다. 이 시기는 역사적으로 중요한 의미를 가집니다. 왜냐하면 알렉산더의 정복 이후 동방은 지중해 지역의 여러 민족들과 긴밀한 관계를 맺게 되었으며, 동시에 로마라는 새로운 제국이 처음에는 서부 지중해 지역을, 나중에는 전체 고대 문화권을 포함하려고 했기 때문입니다. 예술과 과학 분야에서도 그리스 문화는 비슷한 팽창력을 보여주었으며, 멀리 동방이나 이집트, 이탈리아, 심지어 서부 지중해 연안까지 그 영향력을 넓혔습니다. 그리스 문화와 로마의 지배는 그 후 몇 세기에 걸쳐 계속되었습니다.

남유럽, 서아시아, 북아프리카의 이처럼 다양한 민족들을 어느 정도까지는 하나의 국가적·정신적·상업적 공동체로 결속시킨 결합제였으며, 이 공동체는 기독교가 놀랄 만큼 빠르게 전파될 수 있는 토대를 마련해 주었습니다.

아르키메데스의 삶과 그 의의

아르키메데스가 순수수학과 응용수학을 더욱 발전시킨 과정을 살펴보기에 앞서, 먼저 수학의 역사적 발전 과정을 간략히 살펴보고, 그 위대한 수학자의 삶에 대해 알아보도록 하겠습니다.

기원전 4세기에는 여전히 그리스 정신의 철학적 성향과 포괄적인 학문 체계를 구축하려는 경향이 우세했지만, 알렉산더 대왕 이후의 시기에는 경험주의와 실용성에 중점을 두는 경향이 나타났습니다. 이와 함께 수학도 빠르게 발전했으며, 추상적 사고는 보다 제한된 수준으로 줄어들었습니다. 실용적인 요구들(무역, 측량 등) 외에도, 순수수학의 세 가지 문제들이 그리스인들이 아르키메데스 이전에도 수학을 놀라운 수준으로 발전시키는 데 기여했습니다. 그 세 가지 문제란 원의 넓이 구하기, 정육면체의 부피 두 배 만들기, 그리고 각도의 세 등분하기였습니다. 원의 넓이를 구하려는 실패한 시도들은 히포크라테스가 ‘히포크라테스의 작은 달’이라는 이름으로 알려진 정리를 발견하게 만들었습니다. 히포크라테스는 확장된 피타고라스 정리를 이용하여, 곡선으로 둘러싸인 두 면적을 직선으로 구성된 면적으로 변환할 수 있음을 증명했습니다. 정육면체의 부피 두 배 만들기라는 문제는, 주어진 정육면체보다 부피가 두 배인 정육면체의 한 변의 길이를 구하는 것이었습니다. 다시 말해, x³ = 2a²라는 조건에서 x를 구해내는 것이었습니다. 이 문제를 해결하려는 노력은 여러 새로운 곡선들(치소이드, 콘코이드, 원뿔단면 등)의 발견으로 보상받았습니다.

각도를 세 등분하는 문제는 새로운, 특정한 성질을 가지며 그 성질들을 바탕으로 그릴 수 있는 곡선들의 발견으로 이어졌다. 그리스인들의 수학적 지식은 앞선 절에서 언급된 유클리드에 의해 정리되었다.

그림 17. 무거운 짐을 들어 올리는 장치.

아르키메데스에 대해서는 신뢰할 만한 정보가 거의 없다. 그는 기원전 287년경 시라쿠사에서 태어났으며, 로마와 카르타고가 세계 지배를 놓고 벌인 치열한 전투가 있던 시칠리아의 혼란스러운 시기에 살았다. 이 시기의 역사가들인 리비우스, 폴리비오스, 플루타르코스 덕분에 우리는 아르키메데스에 관한 대부분의 정보를 얻을 수 있다. 하지만 이들과 다른 사람들이 전하는 이야기들은 대체로 고대인들이 자신들의 위대한 인물들, 특히 뛰어난 사상가들의 삶을 더욱 생생하게 만들기 위해 사용했던 일화들로 구성되어 있다. 플루타르코스에 따르면, 아르키메데스는 기원전 385년에 시라쿠사의 참주인 히에론 2세의 친척이었다. 그의 아버지는 천문학자였으며, 그를 매우 어린 나이부터 천문학적 관측에 익숙하게 했다. 아르키메데스는 공직에 오르지 않고 오직 과학에만 전념했다. 한동안 그는 이집트에 머물렀다. 알렉산더 대왕이 사망한 후, 그곳의 알렉산드리아 학교에서는 헬레니즘의 지혜가 꽃피었으며, 이 학교는 훗날 수 세기 동안 과학의 등불을 밝히는 역할을 했다. 따라서 알렉산드리아 학파는 나중에도 다시 다루어질 주제가 될 것이다. 알렉산드리아에서 아르키메데스는 수학자 코논의 제자 중 한 명이었다. 그는 시라쿠사로 돌아간 후에도, 즉 자신의 생애 대부분을 보낸 그곳에서도 코논에게 자신의 저작들을 검토해 달라고 보냈다.

그는 그와 정기적으로 편지를 주고받았다. 시라쿠사의 지배자들과의 관계 때문에 그는 기계에 대한 뛰어난 재능을 투석기나 다른 전쟁용 무기를 개선하는 데 활용했다. 고대인들은 아르키메데스가 수많은 기계를 발명했다고 기록했다. 그중에는 윈치와 아르키메데스 나사가 있다. 후자는 오늘날에도 이집트에서 나일강 주변 농지에 물을 대는 데 사용된다. 특히 아르키메데스가 자신의 고향을 방어하기 위해 사용한 방법들에 관한 기록들 중에서는 진실과 거짓을 구분하기가 쉽지 않다. 예를 들어, 아르키메데스는 아마도 후대 작가들이 그가 망원경을 이용해 포위군의 배에 불을 질렀다고 주장한 것보다는 그 장치의 작동 원리를 더 잘 알고 있었을 것이다. 또한 히에론이 그에게 작은 힘으로 큰 무게를 움직이는 방법을 찾아달라고 요청했다고 한다. 이로 인해 아르키메데스는 윈치를 발명했으며, 그는 놀란 왕 앞에서 힘들이지 않고 무거운 배를 육지로 끌어올렸다. 아마도 아르키메데스는 이 목적을 위해 끝없는 나사와 톱니바퀴를 결합하여 사용했을 것이다. 아르키메데스가 만든 일종의 천체관도 큰 감탄을 불러일으켰다. 그 천체관의 중심에는 지구가 있었으며, 달, 태양, 행성들은 아마도 수력으로 작동하는 메커니즘을 통해 중심점 주위를 돌았다. 키케로는 이 예술작품에 대해 언급했으며, 이 작품은 중세 시대에 스트라스부르 대성당의 시계 등에 영감을 주었다. 아르키메데스의 생애 마지막 시기에 대한 기록들은 더 상세하게 남아 있는데, 이는 시라쿠사가 포위된 시기와 관련이 있다. 역사가들의 기록에 따르면, 아르키메데스는 그 시기에 중요한 역할을 했지만 결국 비극적인 최후를 맞이했다. 이 사건에 관한 기록들도 진실과 허구가 섞여 있다. 시칠리아의 운명을 결정지을 두 번째 포에니 전쟁은 기원전 218년에 한니발의 승리로 시작되었는데, 이는 알렉산더 대왕 이후로 세상이 본 적 없는 승리였다. 하지만 곧 운명은 바뀌었고, 한니발이…

이탈리아에서 살아남기 위해 교묘한 전략을 사용할 줄 알았던 로마인들은 시칠리아의 도시들을 하나씩 정복해 나갔으며, 마침내 섬 전체를 자신들의 손에 넣었다. 로마의 장군 마르켈루스에게 가장 큰 어려움을 안겨준 곳은 시라쿠사였다. 시라쿠사가 수개월간의 포위 공격을 견뎌낼 수 있었던 것은 주로 아르키메데스의 방어 전략 덕분이었다. 플루타르코스에 따르면, 아르키메데스가 만든 투석기는 엄청난 효과와 정확도를 자랑했으며, 수톤짜리 돌덩이들을 멀리까지 날려보낼 수 있었다. 이로 인해 공격자들은 후퇴할 수밖에 없었다. 해상 공격에 대해서는 화공격으로 맞서려 했다. 후대의 기록자들은 아르키메데스가 중공 거울을 이용해 적선들에 불을 질렀다는 전설을 만들어냈다. 마침내 로마인들이 시라쿠사를 점령하고, 고통과 손실에 분노한 병사들이 끔찍한 학살을 자행했을 때, 아르키메데스도 그 희생자 중 한 명이 되었다. 그의 죽음에 대해서는 여러 가지 설이 있으며, 가장 유명한 것은 아르키메데스가 수학 문제에 몰두하다가 로마 병사에게 살해당했다는 것이다. 그의 마지막 말은 “내 원들을 방해하지 마라”였다고 한다. 그 학자의 무덤은 원통 안에 들어 있는 구의 모양이 새겨진 돌로 장식되어 있었다. 이는 아르키메데스가 자신의 발견의 중요성을 나타내고 싶어 했던 것으로, 구의 부피와 그를 감싸는 원통의 부피가 2:3의 비율을 이룬다는 사실을 상징하는 것이었다. 마르켈루스가 세운 이 무덤은 나중에 키케로에 의해 다시 발견되어 잊혀질 뻔한 운명에서 구해졌다. 키케로는 고대 최고의 수학자인 아르키메데스가 인간의 본성과는 어울리지 않을 정도로 뛰어난 천재성을 가졌다고 평가했다. 현대인 중에서는 아마도 가우스만이 그와 비교될 수 있을 것이다. 아리스토텔레스 이후 약 100년간 아르키메데스가 연구했던 문제들은 주로 정적학 분야와 관련이 있었다. 그는 진정한 과학적 방법, 즉 실험과 수학적 추론을 바탕으로 이 문제들을 해결했으며, 그 결과 매우 성공적이었다. 그의 저작들은 그리스 과학의 가장 뛰어난 성과로 여겨진다.

정확한 분야에서의 사고를 지칭하는 것이다. 이러한 저작들이 주로 예술과 철학에 집중된 고국이 아닌, 무역이 번성하고 연구 활동을 장려하는 일종의 냉철한 사고방식이 우세했던 대그리스에서 만들어진 것은 우연이 아닌 듯하다.

그리스 수학은 아르키메데스와 아폴로니오스를 통해 절정에 이른다.

아르키메데스의 과학적 업적은 순수 수학과 역학 분야에서도 마찬가지로 중요하다. 앞서 언급된 구와 그 주변의 원기둥의 부피에 관한 중요한 정리 외에도, 그는 원의 치수를 측정하는 방법에 관한 논문을 남겼는데, 이 논문에는 π의 값을 계산하는 내용도 포함되어 있다. 이 논문은 기하학의 발전과 산술의 역사 측면에서 모두 매우 중요하다. 그가 사용한 방법은 오늘날에도 기초 기하학에서 가르쳐지는 방법이다. 원의 둘레가 외접하는 정다각형의 둘레보다 작고 내접하는 정다각형의 둘레보다 크다는 원리를 바탕으로, 아르키메데스는 π의 근사값으로 3.141과 3.142라는 숫자를 구해냈다. 이 값들은 각각 내접하는 정96각형과 외접하는 정96각형의 둘레에 해당하는 값들이다. 이러한 방법은 ‘소거법’이라고 불리지만, 고대 수학의 ‘적분법’이라고 할 수도 있다. 이러한 문제들에서 극한값을 가능한 한 정확하게 구하고자 하는 노력 속에서 17세기에 무한소 산술이 탄생하였다. 또한, 동일한 둘레를 가진 여러 형태의 도형 중에서 가장 크거나 가장 작은 값을 구하는 문제들도 고대부터 연구되어 왔다. 아리스토텔레스 이전부터도, 동일한 둘레를 가진 모든 도형 중에서 원이 가장 큰 넓이를 가지며, 동일한 표면적을 가진 모든 입체 중에서 구가 가장 큰 부피를 가진다는 사실이 알려져 있었다.

고대인들은 소멸법을 곡선 형태뿐만 아니라 면이나 입체 형태에도 적용했습니다. 이 방법의 목적은 항상 측정하려는 선, 면 또는 입체의 크기와, 이러한 형태들에 가까우면서도 계산하기 쉬운 보조 형태들 사이의 차이를 점점 더 작게 만드는 것이었습니다. 예를 들어, 원의 경우 내접 다각형과 외접 다각형이라는 두 개의 보조 형태를 사용하여 측정하려는 값의 두 개의 극한값을 구함으로써 더욱 확실한 결과를 얻을 수 있었습니다. 원의 넓이에 관해서는 아르키메데스가, 그 넓이가 한 변의 길이가 반지름이고 다른 한 변의 길이가 원의 둘레인 직각삼각형의 넓이와 같다는 것을 증명했습니다. 하지만 아르키메데스는 평면 형태에 대한 연구를 초등수학의 영역을 넘어서서 진행했으며, 포물선과 타원의 넓이를 계산하는 방법을 제시하고 나선과 같은 고차 곡선들의 특성도 밝혀냈습니다. 앞서 설명한 소멸법을 이용하여 아르키메데스는 예를 들어, 같은 밑변과 높이를 가진 삼각형의 넓이의 4/3에 해당하는 값이 포물선 선분의 넓이라는 것을 증명했습니다. 타원의 경우에는 그 넓이가 장축을 지름으로 하는 원의 넓이와 비례하며, 단축의 길이는 장축의 길이와 비례한다는 것을 보여주었습니다. 곡선에 관한 가장 흥미로운 저작은 그의 『나선선에 관한 책』입니다. 그는 아르키메데스 나선이라고 불리는 이 나선선을 다음과 같이 정의했습니다. “평면 위에서 한 직선이 움직이지 않는 한쪽 끝점을 중심으로 일정한 속도로 회전할 때, 동시에 그 직선 위의 한 점이 움직이지 않는 끝점으로부터 일정한 속도로 움직인다면, 그 점은 나선선을 그리게 됩니다.” 히피아스에 의해 처음 제시된 이러한 두 가지 움직임의 결합은 과학에 상당한 기여를 했습니다. 또한 아르키메데스는 원과 포물선에 적용했던 것과 유사한 방법을 이용하여 나선선의 넓이를 구하는 데에도 성공했습니다. 심지어 접선 문제도 해결할 수 있었는데, 그는 나선선의 어느 점에서 접선을 그릴 수 있는지를 보여주었습니다.

아르키메데스가 이미 우리가 오늘날 사용하는 적분법과 본질적으로 유사한 방법을 사용했다는 사실은, 여기서 논의된 저작들보다도 최근 하이베르그에 의해 발견된 『에포디온』이라는 저작을 통해 더욱 명확하게 알 수 있다395. 아르키메데스는 『에포디온』에 담긴 무한소법을 일종의 개인적인 용도로만 발전시킨 것으로 보인다. 왜냐하면 철학자들의 반대를 두려워한 수학자들 사이에서는 무한대 개념의 사용이 금지되어 있었기 때문이다. 여기서 다루는 문제들에 있어서는 오직 ‘소진법’만이 유효한 방법으로 간주되었다. 아르키메데스는 분명히 당시의 주류 학파를 고려하여, 처음에는 역학을 바탕으로 혹은 자신의 무한소법을 이용해 도출한 정리들을 이 소진법에 맞게 표현했다. 그 예로 ‘원통형 굽음에 관한 정리’가 있다396. 아르키메데스는 이 정리에 대해 역학적 증명, 소진법을 이용한 증명, 그리고 지금 우리가 알고 있는 무한소법을 이용한 증명을 제시했다. 후자의 방법은, 최근의 수학자들 중에서는 카발리에리가 처음으로 시도한 것처럼, 직선 위의 면들과 면 위의 입체들을 서로 관련지어 설명하는 방식이었다. 이 새로운 방법은 특히 포물선 선분의 넓이에 관한 정리나 부피 및 무게중심을 구하는 여러 정리들을 통해 설명된다.
안타깝게도 아르키메데스가 쓴 원 안의 7각형에 관한 책과 원들의 접촉에 관한 책은 사라져버렸다. 하지만 구와 원통에 관한 그의 저작들은 매우 중요한 가치를 지닌다. 이 저작들에서는 구의 표면적이 그 구의 가장 큰 원의 넓이의 4배와 같다는 것이 증명된다(O = 4r²π). 또한 구의 일부분인 원뿔면의 넓이도 계산된다. 마지막으로, 바닥면이 구의 가장 큰 원이고 높이가 구의 직경인 원통의 경우, 다시 말해 구를 둘러싼 원통의 부피는 구 자체의 부피와 3:2의 비율을 이룬다는 것이 보여진다. 아르키메데스는 이 원통의 표면적이 구의 표면적의 1.5배라고 판단했다. 이러한 형태는 그의 묘비에도 나타나 있으며, 시라쿠사 시의 동전들에도 그 모습이 남아 있다. 구에 대한 그의 연구는 결국 원뿔면을 회전시켜 얻어지는 입체들로까지 확장되었다.

그로 인해 원뿔형과 구형의 형태들이 생겨난다. 이러한 경우에도 그는 소진법을 사용했는데, 즉 입방체로 변환해야 할 도형들을 같은 두께의 판들로 나누고, 그 판들로 둘러싸인 원기둥들의 부피를 합산하는 방식이었다. 이렇게 얻어진 합계값들은 극한값으로서, 절단면들 사이의 거리가 작을수록 구하고자 하는 공간의 부피에 더욱 가까워진다.

원뿔절단면에 대해서는 이미 유클리드가 기술한 바 있다. 하지만 이 주제에 대한 정립에 있어서 알렉산드리아의 수학자들 중에서 아폴로니오스가 가장 큰 공헌을 했다. 그는 아르키메데스와 에라토스테네스와 동시대인이었으며, 그의 저작들은 기원전 240년부터 200년 사이에 만들어졌다. 현재 남아 있는 것은 ‘원뿔절단면’이라는 제목의 가장 중요한 저작뿐이다. 이 저작에서 아폴로니오스는 원뿔의 표면 위에 타원, 포물선, 쌍곡선이라고 불리는 곡선들이 생기는 것을 보여주었다. 또한 쌍곡선의 가지들에 접하지 않으면서도 그 가지들에 점점 가까워지는 점근선들에 관한 어려운 주제도 그가 연구했다. 그의 8권으로 구성된 원뿔절단면에 관한 저작들은 당대 사람들뿐만 아니라 후대의 사람들에게도 큰 찬사를 받았다. 다만 일부 비판자들은 아폴로니오스가 유클리드와 아르키메데스가 만들었지만 잃어버린 관련 연구들에 너무 의존했다고 비난하기도 했다.

하지만 아폴로니오스의 진정한 혁신은 그가 선형 원뿔에만 국한되지 않고, 비스듬한 원뿔에서도 모든 종류의 절단면이 생길 수 있음을 증명했다는 점에 있다. 또한 그는 오늘날 우리가 이러한 곡선들의 방정식으로부터 도출해내는 여러 성질들을 원뿔절단면에서 처음으로 증명한 사람이기도 하다. 그의 저작의 내용은 대체로 다음과 같다. 먼저 원뿔은 원의 둘레를 따라 선을 그어가면서, 그 선이 원의 평면 밖에 위치한 고정된 점을 통과할 때 생기는 표면으로 정의된다. 그 고정된 점을 통과하는 모든 절단면은 삼각형을 만들어낸다. 만약 절단면 내에 원의 중심과 원뿔의 꼭대기를 이루는 고정된 점을 잇는 선들도 포함된다면, 그 삼각형은 그 선들이나 축을 포함하고 있으므로 축삼각형이라고 불린다. 새로운 절단면들은 그에 따라…

원뿔의 표면에 존재하는 다양한 원뿔곡선들의 방향에 대해 논의된다. 그 다음으로는 서로 연결된 직경들, 원뿔곡선 위의 어떤 점에 대한 접선, 그리고 쌍곡선의 점근선들에 대한 고찰이 이루어진다. 또한 오늘날 우리가 원뿔곡선의 초점이라고 부르는 점들에 대해서도 상세히 다루어진다. 법선선과 접점에서 나오는 두 개의 초점선이 이루는 각도들이 서로 같다는 중요한 정리와, 초점선들의 합 또는 차가 일정하다는 정리도 증명된다. 따라서 이 책의 해당 부분들에는 원뿔곡선 이론의 거의 모든 기본 정리들이 포함되어 있다.

초점선들의 합이 장축의 길이와 같다는 정리(r + r’ = 2a)는, 잘 알려져 있듯이 타원을 구하는 데 사용되는 방법의 기초가 된다. 하지만 이 방법은 아폴로니오스의 시대에는 아직 존재하지 않았으며, 훨씬 후에야 등장했다. 쌍곡선에 관해서는, 아폴로니오스 이전에는 그 곡선이 두 개의 가지로 구성된다는 사실이 알려져 있지 않았으며, 연구는 항상 한 가지 가지에 대해서만 이루어졌다. 아폴로니오스 자신도 두 번째 가지를 별도의 이름으로 불렀다. 고대 수학자들은 쌍곡선의 넓이를 구할 수 없었으며, 이는 17세기에 보다 현대적인 수학적 방법들이 발견된 후에야 가능해졌다.

이 책의 가장 중요한 부분은 원뿔곡선과 관련하여 나타나는 최댓값과 최솟값에 대한 내용이다. 특히 평면상의 어떤 점에서 원뿔곡선까지 그을 수 있는 가장 긴 선과 가장 짧은 선에 대한 연구가 포함된다.

유클리드와 아르키메데스의 시대에 이미 존재했던 무한소에 관한 고찰들도, 고대 수학자들은 이를 일반적인 방법으로 발전시킬 수 없었다. 오히려 고대 수학은 아르키메데스와 아폴로니오스의 저작들을 통해, 16세기와 17세기에야 비로소 일반적으로 사용될 수 있게 된 무한소법과 해석학적 계산법 없이도 달성할 수 있었던 성과를 이루었다. 원뿔곡선 이론은 천문학과 역학의 발전에 있어 중요한 기반이 되었다. 마찬가지로, 천문학의 필요성에서 비롯된 삼각법도 마찬가지이다.

알렉산드리아 학파에 의해 그 기초가 마련되었습니다. 나중에 알게 되겠지만, 아리스타르코스는 삼각법의 도움 없이 주어진 선분들을 이용해 태양까지의 거리를 계산할 때, 원하는 값을 근사치를 통해 힘든 방법으로만 구할 수 있었습니다. 여기서 부록으로, 과거에 많이 읽혔으며 오늘날에도 주목받을 만한 아르키메데스의 저작 하나를 언급해보겠습니다. 바로 그의 “모래 계산법”입니다. 이 저작에서 해결된 문제들을 이해하기 위해서는, 그리스인들이 당시 우리가 사용하는 숫자 체계와 유사한 것을 아직 갖고 있지 않았다는 점을 먼저 알아야 합니다. 숫자들은 문자로 표시되었으며, 따라서 더 큰 숫자를 표현하는 것은 매우 불편했습니다. 왜냐하면 아랍인들을 통해 동양에서 유럽으로 전해진 자릿수 개념도 아직 알려지지 않았으며, 0을 나타내는 기호도 없었기 때문입니다. 그럼에도 불구하고 고대인들이 산술 분야에서 얼마나 발전시켰는지는 놀랍습니다. 아르키메데스는 심지어 1, 1/4, 1/16, 1/64...와 같은 기하급수의 합이 4/3이라는 것을 밝혀냈습니다. 이는 그가 포물선의 넓이를 계산하는 데 사용했습니다. 또한 그는 복잡한 제곱근도 계산할 수 있었습니다.

“모래 계산법”에서는 아무리 큰 양이라도 하나의 숫자로 표현될 수 있다는 것이 보여집니다. 아르키메데스는 아리스타르코스가 제시한 고정별들의 크기를 바탕으로, 그 안에 얼마나 많은 모래 알갱이들이 들어갈 수 있는지 계산했습니다. 아르키메데스 시대의 대부분의 천문학자들은 ‘세계’라는 개념을 지구의 중심을 원점으로 하고, 지구와 태양의 중심을 잇는 직선의 길이를 반지름으로 하는 구체로 생각했습니다. 아르키메데스는 자신의 저작 “천문학자들에 반대하여”에서, 사모스의 아리스타르코스가 세계가 위에서 설명한 구체의 여러 배라는 것을 증명하려 했다고 말합니다. 그는 고정별들과 태양은 움직이지 않고, 지구는 지구 궤도의 중심에 위치한 태양 주위를 원형 궤도로 돈다고 가정했습니다. 아르키메데스는 “고정별들의 구체의 지름은 세계의 지름에 비해, 세계의 지름이 지구의 지름에 비해 어떤 비율을 이루는가?”라고 말합니다. 그는 만약 아리스타르코스가 말한 고정별들의 구체와 같은 크기의 모래 구체가 있다 해도, 그 구체 안에 있는 모래 알갱이들의 양을 초과하는 숫자를 찾을 수 있다고 주장합니다. 몇 가지 전제 조건 하에 말입니다.

지구의 크기와 태양과 지구의 크기 비율을 고려하여, 겉보기 상의 태양 직경을 측정함으로써 태양이 지구 반지름의 10,000배 떨어져 있다는 거리를 알아낸 아르키메데스는, 고정된 별들이 존재하는 영역 안에 들어갈 수 있는 모래알의 개수를 10^63 또는 1000데시릴리언으로 계산해냈습니다.

아르키메데스는 역학의 원리들을 발전시켰습니다.

고대에는 훌륭한 수학자들이 부족하지 않았습니다. 아르키메데스 외에도 유클리드와 아폴로니오스를 언급할 필요가 있습니다. 하지만 과학사의 현대 시대까지도 아르키메데스와 같은 업적을 이룬 사람은 없었습니다. 그러므로 그는 이 학문의 창시자로 여겨집니다. 지렛대, 무게 중심, 유체역학에 관한 가장 중요한 정리들이 아르키메데스에 의해 처음으로 명확하게 제시되었습니다. 지렛대의 법칙에 대해서는 다음과 같이 설명합니다:
a) 같은 무게를 가진 물체들이 서로 다른 거리에서 작용할 때는 균형을 이루지 못하며, 더 멀리 떨어져 있는 쪽의 물체가 아래로 가라앉습니다.
b) 서로 다른 무게를 가진 물체들이 같은 거리에서 작용할 때도 균형을 이루지 못하며, 더 무거운 쪽의 물체가 아래로 가라앉습니다.
c) 서로 다른 무게를 가진 물체들이 서로 다른 거리에서 균형을 이룰 때는, 더 무거운 쪽의 물체가 더 짧은 거리에 위치합니다.
d) 서로 다른 무게를 가진 물체들이 그 거리의 역비례 관계에 있을 때 균형을 이룹니다.
지렛대의 법칙을 표현하는 마지막 정리와 관련하여 아르키메데스는 “내가 설 수 있는 곳만 주어진다면, 나는 지구를 움직일 수 있다”고 말했습니다.
아르키메데스는 ‘균형에 관한 논문’의 두 번째 부분에서 무게 중심에 대한 내용을 포물선 선분에까지 확장시켰으며, 그에 앞서 포물선의 넓이를 구하는 방법을 이미 설명했습니다. 물에 뜨는 물체들에 관한 책들에서 그는 이러한 원리들을 바탕으로…

액체의 기본적인 특성들, 즉 그 입자들이 쉽게 움직일 수 있다는 점과 압력이 전달된다는 점에 관한 여러 정리들이 있는데, 그중 가장 중요한 것들은 다음과 같습니다:
a) 정지 상태에 있는 연속적인 액체의 표면은 구형이며, 그 중심점은 지구의 중심점과 일치합니다.
b) 같은 부피를 가질 때 액체와 같은 무게를 가진 고체는 액체 속에 담그면, 그 고체의 어떤 부분도 액체 표면 위로 드러나지 않을 정도로 가라앉습니다.
c) 액체보다 가벼운 모든 고체는 액체 속에 담그면, 그 고체와 같은 부피를 가진 액체의 무게와 같은 무게가 되는 깊이까지 가라앉습니다.
d) 액체보다 가벼운 물체가 액체 속에 담그면, 그 물체는 다시 위로 올라오는데, 이때의 힘은 그 물체와 같은 부피를 가진 액체의 무게에서 그 물체 자체의 무게를 뺀 값과 같습니다.
e) 같은 부피를 가질 때 액체보다 무거운 고체는 액체 속에 담그면, 가능한 한 더 깊이 가라앉으며, 액체 속에 잠긴 물체의 부피만큼의 액체의 무게만큼 가벼워집니다.
마지막으로 언급된 법칙, 즉 아르키메데스의 원리는 액체 역학에서 매우 중요한 의미를 가지며, 이는 고체 역학에서의 레버의 법칙과 같은 역할을 합니다. 비트루비우스의 기록에 따르면, 아르키메데스는 특별한 계기로 인해 이 원리를 발견하게 되었다고 합니다. 당시 히에론은 일정량의 금을 사용하여 화환을 만들게 했습니다. 그런데 그 금 중 일부가 도둑맞고 은으로 대체되었다는 소식이 전해지자, 아르키메데스가 그 사기를 밝혀내는 데 도움을 주었습니다. 비트루비우스는 “아르키메데스는 그 문제를 해결하기 위해 열심히 노력했으며, 우연히 목욕탕에 들어갔다. 그곳에서 그는 자신의 몸을 물에 담그면 물이 같은 양만큼 밖으로 나오는 것을 관찰했다.”고 말합니다.

그가 그 모습을 보자, 더 이상 머물지 않고 기쁨에 휩싸여 목욕탕에서 뛰어나왔다. 그리고 알몸인 채 집으로 달려가 큰 소리로 외쳤다. “찾았다! 찾았어!”
히에론이 제시한 문제, 즉 소위 ‘왕관의 무게’에 관한 문제의 해법에 대해 비트루비우스는 다음과 같이 설명한다. “그러자 아르키메데스는 그 발견을 바탕으로, 왕관과 같은 무게를 가진 두 개의 덩어리를 만들었다. 하나는 금으로, 다른 하나는 은으로 만든 것이다. 그런 다음 그는 넓은 용기에 물을 가득 채운 뒤 은으로 된 덩어리를 그 안에 넣었다. 그러자 덩어리가 물속에 잠긴 만큼 물이 밖으로 흘러나왔다. 덩어리를 꺼낸 후에는 줄어든 양만큼 다시 물을 채워 넣으며 그 양을 측정했다. 이를 통해 특정 부피의 물에 해당하는 은의 무게가 얼마인지 알 수 있었다. 이를 알아낸 후 그는 금으로 된 덩어리를 그 용기에 넣고, 밀려나간 물의 양을 측정했다. 그 결과, 같은 무게를 가진 은 덩어리보다 금 덩어리의 부피가 작았기 때문에 물이 더 적게 흘러나왔다. 그 후 그는 다시 용기에 물을 채우고 왕관 자체를 물에 넣어 보았다. 그러자 왕관의 경우 금 덩어리보다 더 많은 물이 흘러나왔다. 그는 왕관에서 더 많이 흘러나온 물의 양을 통해 은이 섞여 있는 비율을 알아내고, 그렇게 해서 부정행위를 밝혀냈다.”
수영에 관한 자신의 논문에서 아르키메데스는 구나 포물면체와 같은 특정 수중 물체의 안정성을 연구했다. 그에게는 역학을 발전시키는 것보다는 자신의 수학적 능력을 발휘하는 것이 더 중요했던 것 같다.
아르키메데스는 또한 무게 중심을 결정하는 문제도 연구했다. 그는 두 변의 중점이 만나는 점이 삼각형의 무게 중심이라는 사실을 알고 있었다. 전반적으로 아르키메데스의 수학적 도구들은 그가 연구하던 역학적 문제들을 해결하는 데 있어 훨씬 유용했다. 반면, 후대에는 때때로 그 반대의 상황이 나타나기도 했다. 라이프니츠가 한 말처럼, “아르키메데스의 저작들을…”

침투한다면, 현대의 발견들은 그다지 높이 평가받지 못할 것이다. 이는 당연한 일로 보인다.

광학과 음향학의 발전

수학의 큰 발전 덕분에 특히 물리학, 천문학, 수학적 지리학이 발전할 수 있었다. 소리와 빛에 대한 가장 오래된 견해들은 피타고라스학파와 아리스토텔레스에게서 알 수 있다. 지식을 종합하는 데 특별히 능숙했던 알렉산드리아 학자들 덕분에 광학에 관한 최초의 종합적인 저작이 나올 수 있었다. 이 저작은 유클리드의 작품으로 여겨진다. 이 저작은 『광학』과 『거울학』이라는 두 권의 책으로 구성되어 있으며, 빛의 직선적 전파 법칙과 반사 법칙을 이용하여 시각적 크기, 형태, 반사 등과 같은 광학적 현상들을 설명하려는 최초의 시도였던 것으로 보인다. 흥미로운 점은 “태양을 향해 놓인 오목거울로부터 불이 생긴다”는 원리이다. 하지만 불이 생기는 곳이 거울의 곡률 중심이라는 주장은 잘못된 것이다.

그림 18. 유클리드에 따른 오목거울의 반사 특성410.

유클리드는 위의 그림409(그림 18)를 통해 이를 기하학적으로 설명하고자 했다. 그는 자신의 구조에 대해 다음과 같이 말했다. “태양(ΔΕΖ)에서 나와 거울의 중심 Θ(ΑΒΓ)를 지나는 모든 광선들은 다시 중심 Θ로 돌아온다. 따라서 이러한 광선들 덕분에 중심 부분에 태양열이 모이게 되고, 그 결과 그곳에 있는 물체가 불타게 된다.” 태양광선들이 오목거울에 평행하게 들어온다는 가정이 있었기 때문에, 유클리드는 올바른 비율을 찾아낼 수 있었다. 하지만 유클리드의 오류는 이미 아폴로니오스411에 의해 지적되었다.

유클리드는 오목거울과 볼록거울에서의 반사 현상을 설명할 때, 평면거울과 마찬가지로 광선들이 같은 각도로 반사된다고 설명했다. 이를 설명하기 위해 다음 그림412가 사용된다. 또한 유클리드는 빛의 굴절에 관한 가장 잘 알려진 실험들에 대해서도 잘 알고 있었다. 그는 이에 대해 다음과 같이 말했다. “만약 어떤 물체를 용기의 바닥에 놓고, 그 용기를 물체가 보이지 않을 정도로 뒤로 밀면, 용기에 물을 부으면 그 물체가 다시 보이게 된다.”

그림 19. 유클리드의 설명에 따른 오목거울(왼쪽)과 볼록거울(오른쪽)에서의 반사 현상.

몇 가지 공리로 환원될 수 있는 특정 원칙들에 기반하여 기하학이 발전하는 것처럼, 유클리드의 광학도 여덟 가지의 기본적인 경험 사실들을 출발점으로 삼습니다. 유클리드는 이러한 사실들을 바탕으로 기하학적 구성을 통해 자신의 정리들을 도출해냅니다. 유클리드가 강조한 가장 중요한 광학적 원리들은 다음과 같습니다: 빛의 광선들은 직선입니다. 광선들에 의해 둘러싸인 형태는 원뿔 모양이며, 그 원뿔의 꼭대기는 눈에 위치하고, 그 밑면은 보이는 물체의 경계를 나타냅니다. 더 큰 각도로 본 물체들은 더 작은 각도로 본 물체들보다 더 크게 보이며, 물체의 겉보기 크기는 시각 각도에 따라 달라집니다. 산술광학에서도 일곱 가지의 기본적인 경험 사실들을 출발점으로 삼습니다. 이러한 사실들을 바탕으로 약 30개의 정리가 도출됩니다. 아마도 유클리드의 광학 관련 저작들은 매우 왜곡된 형태로 우리에게 전해진 것으로 보입니다. 하지만 여러 가지 결함과 오류에도 불구하고, 광학을 크게 발전시킨 케플러 시대까지도 이러한 저작들은 널리 사용되었습니다. 알렉산드리아에서는 음향 문제에 대해서도 연구가 이루어졌습니다. 피타고라스 학파는 소리의 조화와 불협화음 현상을 그저 사실로 받아들였지만, 유클리드는 처음으로 이러한 현상의 원인을 설명하려는 노력을 보였습니다. 그에 따르면 불협화음이란 소리들이 서로 섞이지 못해 청각적으로 거친 소리가 되는 것이며, 반면 조화로운 소리들은 서로 섞일 수 있습니다. 이처럼 유클리드는 훗날 제시될 설명에 선제적으로 다가갔습니다.

과학적 지리학의 기초들.

이 시대에는 전체 문화의 발전, 정치적 변화, 그리고 다른 과학들과 밀접한 관련을 맺으며 지리학이 매우 높은 수준에 도달했으며, 이 수준은 근세가 시작될 때까지 넘어서지 못했습니다. 특히 알렉산드리아 시대에는 교통과 정보 전달 체계 덕분에 당시의 학자들이 멀리 여행하고 광범위한 탐사를 할 수 있었습니다. 그 결과 동양에 대한 지식도 생겨났습니다.

알렉산더의 원정을 통해 과학적 지리학이 발전하게 되었습니다. 이 원정에서 얻은 경험들이 식물지리학의 기초가 되었다는 사실은 앞서 살펴본 바 있습니다. 프톨레마이오스 시대 이후로 아프리카는 이집트를 중심으로 점차 탐사되어 갔습니다. 북쪽으로는 지리적 범위가 거의 ‘정오의 태양이 떠오르는 땅’까지 확장되었습니다. 유럽의 북부 지역들에 대해서는 특히 알렉산더 대왕과 동시대인이었던 마시리아 출신의 피테아스의 여행을 통해 잘 알려지게 되었습니다. 피테아스는 브리타니아의 최북단까지 탐사 여행을 떠났습니다. 그가 아이슬란드까지 갔다는 이전의 주장은 받아들여지지 않았습니다. 어쨌든 그는 한여름에 북쪽 고위도 지역에서는 태양이 지지 않는다는 사실을 알려주었습니다. 이와 관련하여 그는 전설 속의 툴레에 대해서도 언급했습니다.

따라서 고대인들의 지리적 범위는 남반구에서부터 북극권까지 미쳤습니다. 피테아스와 같이 물리학 및 천문학적 지식을 갖춘 사람이 수행한 탐사 결과들은 특히 가치가 컸습니다. 안타깝게도 피테아스 자신의 저작들은 남아 있지 않으며, 그가 얻은 결과들도 다른 작가들의 글들을 통해 일부만 알려져 있을 뿐입니다.

알렉산더의 원정과 피테아스의 탐사를 통해 얻어진 풍부한 자료들은 아리스토텔레스의 제자인 디카이아르코스에 의해 정리되었으며, 약 반세기 후에는 에라토스테네스에 의해 가장 체계적으로 정리되었습니다. 디카이아르코스는 메로에에서 북극권까지의 지구의 너비를 40,000 스타디온으로 추정했습니다. (아티카식 스타디온의 길이는 177.6미터였습니다.) 헤라클레스의 기둥들(지브롤터 해협)에서 갠지스강 하구까지의 길이는 60,000 스타디온으로 추정되었습니다.

디카이아르코스(기원전 350–290년)에 따르면, 헤라클레스의 기둥들, 메시나 해협, 펠로폰네소스 반도, 소아시아의 남쪽 해안, 그리고 인도는 모두 같은 위도에 위치해 있었으며, 이 위도가 바로 ‘에쿠메네’, 즉 사람들이 거주하는 것으로 여겨지는 지구의 부분이었습니다.

반으로 나누다. 디카르크가 이 선을 결정할 때 저지른 오차들은 결코 무시할 수 없는 수준이었다. 단순한 추정을 넘어서는 최초의 고도 측정도 디카르크에 의해 이루어졌다. 초기에는 고대인들이 산의 고도에 대해 과장된 상상을 가지고 있었다. 예를 들어 아리스토텔레스는 캅카스 산맥의 정상에서 태양이 지난 후에도 4시간 동안 그곳이 여전히 빛을 발한다고 생각했으며, 플리니우스는 알프스의 고도를 실제보다 10배나 높게 평가했다. 만약 그가 디카르크와 그 이후 에라토스테네스가 이미 측정해낸 중요한 고도 값들을 더 주의 깊게 살펴보았다면 이러한 과장을 피할 수 있었을 것이다. 디카르크는 펠리온의 고도(1620미터)와 아크로코린토스의 고도(575미터)를 비교적 정확하게 측정해냈다. 그는 일반적으로 이러한 값들이 지구의 직경에 비하면 극히 작다고 강조했다. 디카르크는 수학적 지리학의 창시자로 불리기도 한다. 하지만 이러한 영예는 그보다 약 반세기 후에 살았던 에라토스테네스에게 돌아가는 것이 더 적절하다.

에라토스테네스는 기원전 275년에 키레네에서 태어났다. 프톨레마이오스 3세 에우에르게테스는 그를 알렉산드리아로 불러들여 알렉산드리아 대도서관의 사서로 임명했다. 에라토스테네스의 주요 저작은 『지구에 관한 기술』이었는데, 이는 지리학에 관한 최초의 과학적 저작이었지만 스트라본의 저작에서만 일부가 남아 있다. 이 책은 세 권으로 구성되어 있었는데, 첫 번째 권은 물리적 지리에 관한 내용이었고, 두 번째 권은 수학적 지리에 관한 내용이었으며, 세 번째 권은 각 나라에 대한 설명인 지형학에 관한 내용이었다. 또한 에라토스테네스는 천문학 분야에서도 뛰어난 업적을 남겼다. 그는 입체주의 문제를 다룬 편지도 남겼으며, 소수를 찾는 방법도 그가 고안해냈다. 기원전 220년에 에라토스테네스는 알렉산드리아에 원극계를 설치하여 적도까지의 거리가 지구 둘레의 11/83, 즉 47.7도라는 것을 측정해냈다.

지구가 구형이라는 사실이 밝혀진 후에는 이 구의 크기를 측정하고자 하는 생각이 들었다. 이러한 측정을 위한 올바른 방법을 찾아낸 공로로 그는 명성을 얻었다.

기존의 자원을 고려했을 때 대체로 정확한 결과를 얻었다는 점도 역시 에라토스테네스의 공으로 여겨집니다. 424

여행의 범위가 더 넓어지면서, 고대인들은 알려진 별들이 그리는 일일 궤적들이 모든 곳에서 수평면에 대해 같은 기울기를 가지지 않는다는 사실을 알아차렸습니다. 특히 태양의 경우 이 사실은 오랫동안 숨겨질 수 없었습니다. 그래서 에라토스테네스는 여름至点 때 남부 이집트에서는 태양이 정오에 천정점을 지나가는 반면, 알렉산드리아에서는 그날 태양이 천정점보다 남쪽에 위치한 지점을 지난다는 것을 알았습니다. 그 결과, 그날 정오에 시에네에서는 그노몬에 그림자가 생기지 않았습니다. 이러한 사실을 바탕으로 에라토스테네스는 자신의 문제를 해결할 때 몇 가지 가정을 세웠는데, 이 가정들은 완전히 정확한 것은 아니지만 진실에 매우 가까워서, 여기서 사용된 단순한 방법으로는 결과에 큰 영향을 미치지 않았습니다. 우선, 지구가 완전한 구형이라는 가정이 있었습니다. 또한, 언급된 도시들이 같은 경도상에 있다는 가정도 있었지만, 실제로는 그 도시들 사이에는 수도에 달하는 경도 차이가 있었습니다. 426

그림 20. 고대인들이 태양의 고도를 측정하는 데 사용했던 장비. 427

그림 20의 A 부분에는 고대인들이 태양의 고도를 측정할 때 일반적으로 사용했던 장비가 있습니다. 이것은 반구형의 구멍이었으며, 그 중앙에서 그노몬(GC)이 솟아 있었습니다. 이 장비는 그노몬이 수평면에 수직이 되도록 설치되었으며, 이는 지구 반지름의 연장선과 일치했습니다. 그림 21의 EDA 각도는 각도 표시를 통해 읽을 수 있었습니다. 이 각도는…

자오선상에서 측정해야 할 각도인 AB입니다(그림 21 참조). 에라토스테네스는 EDA가 원의 둘레의 1/50, 즉 7° 12’에 해당한다고 판단했습니다. 또한 그는 시에네와 알렉산드리아 사이의 거리를 5000 스타디온으로 추정했습니다. 당시에는 이집트 하부 지역에 대해서만 비교적 정확한 측량이 이루어졌기 때문에, 에라토스테네스는 여행자들이 기록해둔 일일 행진 거리 정보에 의존할 수밖에 없었습니다. 따라서 지구의 둘레는 5000 × 50 = 250,000 스타디온이 되었으며, 이는 오늘날의 단위로 환산하면 약 45,000킬로미터에 해당합니다. 하지만 실제 값은 40,000킬로미터입니다. 에라토스테네스의 이러한 과학적 성과는 고대인들의 감탄을 자아냈으며, 고대에서는 아리스타르코스의 측정 결과 외에는 비슷한 성과를 보인 것이 거의 없었습니다.

그림 21. 에라토스테네스의 각도 측정 방법.

다음으로 해야 할 일은, 단순히 추정된 값이 아니라 보다 정확하게 측정된 자오선 구간에서 다시 한 번 각도를 측정하는 것이었습니다. 하지만 이러한 연구는 훨씬 후에야 이루어질 수 있었습니다. 디카르크와 마찬가지로 에라토스테네스도 지표면의 높이를 측정함으로써 그 값을 보완하려고 했습니다. 에라토스테네스는 디카르크와 같은 방식으로 삼각법을 사용하여 계산을 진행했으며, 그가 측정한 가장 높은 산의 높이는 약 10 스타디온이라는 결론에 도달했습니다.

태양중심설의 시작.

알렉산드리아 학파의 첫 번째 시기 동안에 이미 천문학이 단순한 추측에서 벗어나 실제 과학으로 발전해 나갔다는 사실은, 기원전 3세기에 알렉산드리아 학파의 아리스틸로스와 티모카리스가 쓴 저작들, 그리고 알렉산드리아 학파와 긴밀한 관계를 맺고 있던 사모스의 아리스타르코스의 저작들을 통해 알 수 있습니다. 특히 아리스타르코스는 태양중심설을 매우 명확하게 정립한 공로가 있습니다. 지구가 세계의 중심에서 가만히 있다는 생각에 의문을 제기한 것은 처음에는 피타고라스학파였습니다. 그들 중 필로라오스는 지구가 하루에 한 번 중심점 주위를 회전한다는 이론을 제시했습니다. 이로써 하늘의 일일 운동은 단지 겉보기상의 현상으로 설명될 수 있었습니다. 중심점을 지구의 중심으로 옮기면, 코페르니쿠스의 이론 중 하나인, 즉 우리의 행성들이 자신의 축 주위를 회전한다는 개념이 미리 예견된 셈입니다.

이 이론의 핵심, 즉 지구와 다른 행성들이 태양 주위를 공전한다는 개념은 오늘날 그 점진적인 발전 과정을 추적할 수 있습니다. 그 시작은 금성과 수성에 대한 관측에서 비롯되었습니다. 우리가 알다시피, 이러한 관측들은 헤라클레이데스 폰티코스의 이론으로 이어졌으며, 그에 따르면 이러한 천체들은 태양 주위를 공전한다고 합니다. 이 이론은 원래 이집트인들의 것으로 여겨졌지만, 코페르니쿠스는 자신의 말에 따라 이를 잘 알고 있었습니다. 여기서부터 태양을 다른 행성들의 궤도의 중심점으로 간주한다면, 세계 체계에 대한 올바른 이해에 도달할 수 있었습니다. 피타고라스학파의 추측들은 오늘날에는 확실히 확인하기 어렵지만, 태양중심설을 가장 명확하게 제시한 사람은 바로 아리스타르코스였습니다. 그는 태양이 지구와 달보다 훨씬 크다는 믿음 때문에 자신의 이론을 제시했습니다. 아리스타르코스는 역학의 법칙을 알지 못했음에도 불구하고, 거대한 행성이 아주 작은 행성 주위를 공전한다는 것은 말이 되지 않는다고 생각했습니다. 코페르니쿠스는 여기에 더해, 태양이 세계의 빛이므로 세계의 중심에 있어야 한다는 점도 추가했습니다.

그리스 천문학의 첫 번째 시기가 끝날 때까지, 즉 아리스토텔레스 시대까지는 추측이 우세했습니다. 하지만 다행히도 알렉산드리아 학파에서는…

이들은 이성적인 사고를 바탕으로 천체 현상을 연구하려 했던 사람들이었습니다. 이로써 천문학은 부정확한 관측에 기반한 철학적 접근법에서 측정 중심의 방법으로 발전했으며, 그 결과 진정한 의미에서의 과학으로 자리 잡게 되었습니다. 그리스인들 중에서 가장 먼저 이 길을 걸어간 사람들로는 알렉산드리아 출신의 아리스틸루스와 티모카리스, 그리고 앞서 언급된 사모스의 아리스타르코스가 있습니다. 이들의 연구 활동을 통해 인류의 정신을 계속 괴롭혀온 두 가지 문제가 제기되었으며, 이 문제들에 대한 해결책도 점점 더 명확해져 갔습니다. 그것은 바로 고정별들의 위치를 정확히 파악하는 것, 즉 가능한 한 많은 별들의 위치를 알아내는 것과, 지구와 우리 태양계의 크기를 측정하는 것, 특히 태양과 달까지의 거리를 알아내는 것이었습니다. 이집트인들과 특히 칼데아인들이 오랜 시간에 걸쳐 풍부한 관측 자료를 수집함으로써 알렉산드리아의 천문학자들이 연구를 수행하는 데 얼마나 도움을 주었는지는 앞서 설명한 바 있습니다. 기원전 300년경에 관측을 수행했던 아리스틸루스와 티모카리스는 ‘아르밀라’라는 장치를 사용했습니다. 이 장치는 두 개의 원으로 구성되어 있었는데, 하나는 적도면에 위치해 있고 다른 하나는 지구의 자축을 중심으로 회전할 수 있었습니다. 이 장치를 이용해 그들은 별들의 위도나 적도로부터의 각도를 몇 도의 소수점 단위까지 정확히 측정함으로써 별들의 위치를 파악했습니다. 그들이 만든 목록은 몇 가지 정보만 남아 있을 뿐 대부분 소실되었지만, 170년 후 히파르코스는 이 목록을 바탕으로 춘분점의 이동을 발견할 수 있었습니다. 티모카리스는 천문학적 관측을 할 때 시간을 나타내는 단위도 사용했습니다. (바빌로니아식) 하루를 12등분하는 방식은 알렉산더 대왕 이전의 그리스인들 사이에서는 확인될 수 없습니다. 그 이전에는 실생활에서는 자신의 그림자의 길이를 기준으로 시간을 판단했으며, 예를 들어 그림자의 길이가 6피트나 8피트가 될 때 만나기로 약속하기도 했습니다.

그림 22. 달과 태양까지의 거리를 측정하는 아리스타르코스의 방법.

행성계의 크기 비율에 대해 가장 먼저 연구를 수행한 사람이 바로 아리스타르코스였습니다. 그는 의심할 여지 없이 당대에서 가장 위대한 천문학자 중 한 명이었습니다. 하지만 그의 생애에 대해서는 자세한 정보가 전해지지 않습니다. 아리스타르코스는 기원전 270년경 사모스섬에서 태어났습니다. 그의 저작들 중 현재 남아 있는 것은 달과 태양의 크기와 거리에 관한 논문의 일부분뿐입니다. 아리스타르코스에 따르면, 이러한 천체들과 지구와의 거리 비율은 약 1:19인 반면, 실제 비율은 약 1:400입니다. 아리스타르코스는 다음과 같은 고려를 통해 이러한 결과를 도출했습니다. 지구상의 한 점 E에서 볼 때 달이 태양에 의해 정확히 절반만 비춰진다면, 그 점 E와 달과 태양의 중심점들은 직각삼각형을 이룹니다. 이때 달과 지구 사이의 거리는 빗변(ME)이 되고, 태양과 지구 사이의 거리는 빗변(ES)이 됩니다. 아리스타르코스에 따르면 E점에서의 각도는 87°이지만, 실제로는 직각에서 훨씬 적은 차이를 보이며 89° 50’입니다. 아리스타르코스가 힘든 노력 끝에 1:18에서 1:20 사이라는 범위로 추정한 비율은, 지구에서 볼 때 달과 태양이 만드는 각도의 코사인 값과 같습니다(EM:ES, 그림 22 참조).

또한 아리스타르코스는 천체들의 공간적 관계도 계산했습니다. 그는 달의 크기가 지구의 약 25배(48배가 아님)이며, 태양의 크기는 지구의 약 300배(1,300,000배가 아님)라고 판단했습니다.

이론적으로는 옳은 방법을 사용하여 문제를 해결하려 했지만, 그럼에도 불구하고 오늘날의 정확한 값과는 상당히 다른 결과가 나왔습니다. 이는 여러 가지 원인으로 설명될 수 있습니다. 우선, 당시에는 아직…

이러한 작은 각도 차이들을 측정할 수 있었습니다. 하지만 달의 밝은 부분과 어두운 부분 사이에 존재하는 그 경계선은 충분히 선명하지 않았습니다. 그럼에도 불구하고 아리스타르코스는 이러한 발견으로 인해 고대인들로부터 마땅한 인정을 받았습니다. 아리스타르코스가 코페르니쿠스보다 1,500년 전에 태양중심설을 명확하게 제시했다는 사실은 아르키메데스의 말에서도 드러납니다. 그의 말은 다음과 같습니다. “아리스타르코스는 고정된 별들과 태양은 움직이지 않으며, 지구는 지구 궤도의 중심에 있는 태양 주위를 원형으로 공전한다고 생각했다.” 코페르니쿠스의 선구자 중에는 피타고라스학파의 니케타스도 있습니다. 코페르니쿠스 자신도 지동설을 받아들이게 된 계기가 바로 니케타스의 영향 때문이라고 말했습니다. 키케로의 저작에서 발견된 니케타스에 대한 짧은 기록을 통해 우리는 그의 학설에 대해 알 수 있으며, 코페르니쿠스도 나중에 이를 인용했습니다. 그 내용은 다음과 같습니다. “시라쿠사의 니케타스는 테오프라스토스의 말에 따르면, 하늘과 태양, 달, 별들은 움직이지 않으며, 지구 외에는 우주에 아무것도 움직이지 않는다고 생각했다. 지구는 자전축을 중심으로 회전하며, 그로 인해 하늘이 움직이는 것처럼 보인다.” 이는 고대에도 비록 소수에 불과했지만, 하늘이 매일 회전하는 현상을 지구의 자전으로 설명하려는 시도가 있었다는 명확한 증거입니다. 코페르니쿠스는 플루타르코스의 저작 ‘철학자들의 견해에 관하여’에서 필로라오스와 헤라클레이데스 폰티코스의 천문학적 학설을 언급했으며, 다른 곳에서는 아리스타르코스의 견해도 언급했습니다.

측정 천문학의 발전
기원전 알렉산드리아 시대에 천문학이 가장 큰 발전을 이룬 것은 히파르코스 덕분이었습니다. 그의 과학적 활동은 기원전 160년에서 125년 사이에 이루어졌습니다. 그의 생애에 대해서는 잘 알려져 있지 않습니다. 그는 로도스에 살았지만, 아마도 이집트에도 머물렀던 것으로 보입니다. 히파르코스는 삼각법을 활용함으로써 천문학자들의 업무를 훨씬 수월하게 만들었습니다.

보조 도구로서 ‘빗변 표’가 만들어졌다. 이 표에는 원의 각도들에 해당하는 빗변의 길이가 반지름의 일정한 비율로 표시되어 있었다. 이러한 계산은 매우 어려웠으며, 120°, 90°, 72°, 60°, 36°와 같은 각도들의 빗변 길이를 기준으로 계산이 이루어졌다. 이 빗변들은 정삼각형, 정사각형, 정오각형, 정육각형, 정십각형의 변으로 표현될 수 있었기 때문에 반지름의 비율로 쉽게 표현될 수 있었다. 피타고라스의 정리와 다른 보조 정리들을 이용하여 반원의 빗변 길이나 여러 각도들의 합과 차의 빗변 길이를 구할 수 있었으며, 그 결과로 다양한 각도와 그에 해당하는 빗변 길이가 나와 있는 표가 만들어졌다. 처음에는 이 표에 상당한 공백이 있었지만, 점차 보간법을 통해 그 공백들이 채워졌다. 프톨레마이오스가 등장한 이후에야 모든 각도의 빗변 길이가 반도 단위로 충분한 정확도를 가지고 측정될 수 있게 되었다. 그의 표는 1.5천 년 동안 천문학에 큰 영향을 미쳤으며, 오늘날의 삼각함수 표 대신 천문학자들에게 큰 도움이 되었다. 프톨레마이오스는 반지름을 60등분하고 이 분할 방식을 60진법으로 확장시켰다. 그 결과, 각도에 해당하는 빗변 길이는 반지름의 60분의 1로 표현되었다. 이렇게 하면 반지름과 빗변의 절대적인 크기는 고려되지 않았지만, 일정한 비율 관계가 얻어졌다. 프톨레마이오스는 때때로 전체 빗변 길이 대신 그 절반을 사용하기도 했지만, 사인 함수의 도입을 의미하는 이러한 방식을 일관되게 적용한 것은 인도인들이었다. 고대인들에게 삼각법은 직각삼각형에만 국한되었다. 90°–180°의 각도에도 삼각법을 적용한 것은 아랍인들이었으며, 그들은 또한 비직각삼각형의 삼각법도 정립했다. 고대 천문학자들이 이러한 삼각형들을 고려했을 때, 그들은 계산이 가능한 직각삼각형으로 분해했다. 알렉산드리아 시대에 수학이 발전함에 따라, 모든 학문 중에서도 천문학이 가장 큰 혜택을 받았다. 천문학은 체계적이고 정밀한 관측의 시대를 맞이하게 되었다. 비록 그 결과가 아직 완전한 세계 체계에 대한 인식으로 이어지지는 못했지만, 점차 그에 가까워졌다.

하지만 많은 사람들이 명확하게 이해하기 위해서는, 관측 가능한 현상들을 정확하게 측정하는 것만이 필요했다. 특히 여기서는 히파르코스를 언급해야 하는데, 그는 천문학 분야에서 아리스토텔레스가 동물학 분야에서, 아르키메데스가 역학 분야에서 가졌던 것과 같은 중요한 역할을 했다.

천문학이 초기 단계에 있을 때는, 하늘에 특정한 형태들을 그려서 주요 항성들의 위치를 파악하는 데 그쳤다. 때로는 이러한 별자리들이 외형적인 유사성도 나타내기도 했는데, 예를 들어 ‘마차’ 별자리가 그러했다.

알렉산드리아 학파의 전성기에 이르러서는, 각도 측정을 통해 주요 항성들의 위치를 보다 정확하게 파악하려는 시도가 이루어졌다. 그들은 항성들의 위치를 황도가 천구 적도와 만나는 지점들과 연관시켰으며, 더 많은 항성들의 경우에는 적도로부터의 거리까지도 몇 도 단위로 측정했다.

아리스틸루스와 티모카리스가 작성한 이러한 항성 목록에는 약 150개의 항성 정보가 포함되어 있었으며, 기원전 134년에 갑작스럽게 일어난 희귀한 천문학적 사건, 즉 1등급의 새로운 별이 나타난 사건이 발생했을 때 이 목록은 히파르코스의 손에 있었다. 아리스토텔레스가 변하지 않는 존재의 장소라고 칭했던 항성들의 영역에서 이러한 급격한 변화가 일어났으므로, 천문학자들은 훗날 지속적으로 관측할 수 있도록 하늘의 정확한 지형을 파악하고자 했다. 그래서 히파르코스는 그 사건 이후 약 천 개의 별의 위치를 측정했다. 히파르코스는 이를 통해 제시된 과제를 해결할 뿐만 아니라, 춘분점과 추분점의 위치가 서서히 변한다는 중요한 발견도 했다. 처녀자리에 있는 스피카라는 별의 경우, 170년 전에 측정된 거리가 8°였던 반면, 그 후에 측정된 거리는 6°였다. 반면 항성들의 위도는 변하지 않았다. 히파르코스는 자신과 선대 학자들의 관측 결과를 바탕으로, 춘분점과 추분점의 이동 속도가 1세기에 최소 1도, 즉 1년에 36초각이라고 추정했지만, 실제로는 50초각이다.

히파르코스가 춘분점의 세차 운동에 대해 기술한 저작들은, 유감스럽게도 『알마게스트』에 나와 있는 내용을 제외하고는 모두 소실되었습니다. 태너리에 따르면, 히파르코스가 측정한 세차 운동의 크기는 1세기당 1° 23’ 25”였습니다. 이러한 세차 운동의 발견을 바탕으로 26,000년이라는 주기를 가진 시간 단위(플라톤의 해)라는 개념이 생겨났으며, 이는 반복적인 순환 현상과 관련지어져 있었습니다. 이러한 사상에 대한 언급은 이미 플라톤 시대부터 있었으며, 후에는 키케로, 세네카 및 다른 고대 작가들에게서도 찾아볼 수 있습니다. 자연이 규칙적으로 반복되는 변화를 겪는다는 개념에는 분명 긍정적인 측면도 있었습니다. 하지만 교부들은 이를 기독교적 사상과 일치하지 않는다고 여겨 거부했습니다. 반면 아랍인들 사이에서는 반복적인 순환 현상을 믿는 사람들이 있었습니다.

또한 지구가 태양에 가까울 때와 멀 때의 움직임 속도가 다르다는 사실도 히파르코스에 의해 관찰되었습니다. 그는 이러한 움직임을 우리가 중심으로 삼는 별에 적용시켰습니다. 고대에는 천체의 움직임이 균일하고 원형으로 일어난다는 아리스토텔레스의 가설이 받아들여졌기 때문에, 히파르코스는 태양이 더 큰 원 위를 돌면서 그 원의 중심점이 지구를 중심으로 한 더 큰 원 위를 움직인다는 ‘외계원 이론’을 통해 이러한 현상을 설명했습니다.

태양의 겉보기 움직임에 대한 보다 정밀한 연구를 통해 히파르코스는 1년의 길이, 즉 태양의 중심이 춘분점을 통과하는 데 걸리는 시간이 이전에 생각했던 365¼일이 아니라, 그보다 조금 짧다는 것을 발견했습니다.

또한 히파르코스는 하늘에서 관찰되는 달과 행성들의 움직임을 보다 정확하게 파악하려고 노력했습니다. 하지만 이 문제를 해결한 것은 수 세기 후인 프톨레마이오스였으며, 그의 업적은 천문학 발전에 있어 매우 중요한 의미를 가집니다.

또한 피타고라스 학파의 수학적 사상에서 비롯된, 이미 아리스타르코스가 다룬 문제인, 천체들의 거리와 크기에 대한 문제도 히파르코스가 연구했습니다.

히파르코스는 천체의 거리를 측정하는 데 몰두했다. 이 문제를 해결하기 위해 그는 ‘시차’라는 개념을 도입했다. 여기서 시차란, 측정하고자 하는 별로부터 지구 반지름이 어떤 각도로 보이는지를 의미한다. 히파르코스의 측정 결과에 따르면 달까지의 거리는 59개의 지구 반지름에 해당했다. 이 값은 실제 값과 상당히 가깝지만, 태양의 거리와 크기에 관한 히파르코스의 측정값들은 현실과 크게 다르다.

고대 천문학의 주요 이론들은 히파르코스가 확립한 원칙들을 바탕으로 게미노스에 의해 정리되었다. 로도스 출신인 게미노스는 기원전 70년경 로마에서 살았다. 그의 저서 『천문학 입문』은 1590년에 『Elementa astronomiae』라는 제목으로 출판되었다. 이 책은 뛰어난 전문성을 보여주며, 모든 종류의 미신으로부터 자유로워서 매우 과학적인 성격을 띤다. 게미노스는 일부 널리 받아들여지던 이론들에 대해서는 단호히 반대하는 입장을 취했다. 예를 들어, 그는 여름의 더위가 시리우스 때문이 아니라 태양의 위치에 있음을 주장했다. 또한 그는 고정별들이 모두 같은 구면에 있다고 생각하지 않았으며, 지구로부터의 거리도 매우 다를 것이라고 보았다. 우리에게는 그러한 차이를 알아낼 방법이 부족할 뿐이라고 했다. 게미노스의 저작은 후대에 고대 천문학을 연구하는 데 귀중한 자료가 되었다.

과학적 지도 제작의 시작.

그림 23. 그노몬을 이용한 위도 측정법.

천문학의 발전은 지리학도 점점 더 과학적 성격을 갖게 되는 데 기여했습니다. 이는 특히 천문학적 위치 측정 방법이 사용되기 시작한 것에서 잘 드러납니다. 초기에는 지도가 단순한 경로를 나타내는 도구에 불과했으며, 여행자들이 알려준 거리와 방향을 바탕으로 만들어졌습니다. 에라토스테네스는 지리학 연구 시 한 장소나 지형의 극고도만을 고려했지만, 히파르코스는 지리적 경도와 위도를 고려하는 방법을 도입했습니다. 어떤 장소의 위도를 알아내려면, 춘분일 때 정오의 태양 고도를 측정한 다음, 그 값에서 90°를 빼면 됩니다. 이때 그노몬이 사용되었습니다. 1~2분각까지 정확하게 측정될 수 있었지만, 고대 천문학자들은 16분각의 오차를 범했는데, 이 값은 태양의 반지름과 같은 수치입니다. 이 오차의 원인은 그림 23에서 설명됩니다. 이 그림을 보면, 그림자로부터 얻어지는 각도는 BDA이지만, 실제 태양 고도는 BCA임을 알 수 있습니다. 히파르코스는 적도를 360도로 나누었습니다. 그는 자신이 관측을 수행했던 로도스섬을 지나는 경선을 기준선으로 선택했습니다. 위도는 극고도와의 관계를 알게 되면서 비교적 쉽게 측정될 수 있었지만, 경도를 결정하는 것은 어려웠습니다. 이 문제는 여전히 해결되지 않은 채로 남아 있었습니다.

뉴턴의 시대는 생생하게 느껴졌으며, 시계의 지속적인 발전을 통해 그 가치가 더욱 높아졌다. 히파르코스 역시 일종의 시간 측정 방법을 제안했다. 예를 들어 월식이 시작되는 순간과 같은 천체 현상이 지구상의 모든 사람들에 의해 동시에 관측된다고 가정할 때, 각지에서의 현상 발생 시간을 파악하여 지역별 시간 차이를 통해 경도의 차이를 계산할 수 있었다.

그림 24. 입체투영법과 정사투영법.

지도 제작을 위해 히파르코스는 하늘을 표현할 때는 입체투영법을, 육지를 표현할 때는 주로 정사투영법을 사용했다. 입체투영법에서는 눈과 투영될 곡면 사이에 평면을 두고, 곡면의 각 점과 눈을 연결하는 광선들이 그 평면과 만난다. 그 결과 곡면의 점들이 그 평면 위에 투영되어, 눈이 그 평면 위의 이미지에서 곡면, 즉 하늘의 반구에서 받는 것과 같은 인상을 받게 된다. 반면 정사투영법에서는 투영될 곡면의 각 점으로부터 투영 평면에 수직인 선을 그린다. 따라서 이 방법으로 만들어진 이미지는 곡면이 멀리 떨어진 곳에 있는 눈에 주는 인상과 같다.

기체와 액체의 물리학에 대한 설명.

천문학과 지리학이 크게 발전하고 기원후 2세기경 알렉산드리아 학교에서 프톨레마이오스에 의해 두 번째 전성기를 맞이한 반면, 과학적 역학은 그다지 발전하지 못했다.

아르키메데스 덕분에 시작된 희망찬 발전들이 정체되고 말았습니다. 비록 이 학문도 수학이 제공하는 연역적 방법을 적용하는 데 매우 적합했음에도 불구하고 말입니다. 물체의 무게 중심을 결정하는 것 외에는——아르키메데스는 여기서는 면적에만 집중했습니다——이론적 역학은 거의 진전을 보이지 못했습니다. 그러한 결정들은 서기 4세기에 살았던 알렉산드리아의 파포스가 만들어낸 것으로, 그는 후대의 인물입니다.

파포스도 아르키메데스를 본받아 회전하는 물체들에 대한 연구를 진행했으며, 그 과정에서 중요한 일반 원리를 발견했습니다. 이 원리는 나중에 굴딘의 법칙이라는 이름으로 알려지게 되었습니다. 파포스는 회전하는 물체의 부피가 회전하는 도형의 면적과 그 물체의 무게 중심이 그리는 원의 넓이를 이용해 계산될 수 있다는 것을 발견했습니다. 이 법칙은 수 세기 동안 잊혀졌다가, 오늘날 굴딘의 법칙이라고 불리는 이름으로 다시 발견되었습니다.

알렉산드리아 시대에는 이론적 역학의 발전보다는 실용적인 역학의 발전에 더 많은 노력이 기울여졌습니다. 예를 들어, 수시계에 바늘을 달아 사용하거나 소화기를 발명했습니다. 18세기에 발견된 로마 시대의 유물을 보면, 고대에도 이미 오늘날과 거의 유사한 구조의 소화기가 있었던 것으로 보입니다.(그림 25.)

또한 당시에는 기체와 증기의 성질에 대한 일부 지식도 얻어졌습니다. 이 분야에서 특히 두각을 나타낸 사람은 알렉산드리아의 헤론으로, 그의 이름은 오늘날 우리의 물리학 컬렉션에 있는 유명한 장치인 ‘헤론의 공’에서 여전히 사용되고 있습니다. 헤론의 활동은 기원전 100년경으로 추정됩니다. 하지만 그가 실제로 어느 시대에 속하는지는 아직 명확하게 밝혀지지 않았습니다. 이 ‘헤론의 문제’에 대한 더 자세한 내용은 위에서 언급된 헤론의 저작들의 서문에 나와 있습니다(192쪽 주석 4 참조). 그의 공로는 고대 물리학자들과 기술자들의 수많은 발명들을 모아서, 16세기 이후 물리학이 발전하는 데 크게 기여한 것입니다.

헤론의 자신의 발명에 대해서는 그의 저작들에서 거의 언급되어 있지 않다. 그의 『프네우마티카』는 공기와 압축된 기체의 성질에 관한 실험들을 다룬, 우리에게 전해진 최초의 저작이다453. 헤론이 이 분야에서 많은 선배들이 있었다는 사실은 그가 『프네우마티카』를 다음과 같은 말로 시작한다는 점에서 알 수 있다. “공기와 물에 관한 연구는 고대의 철학자들과 수학자들에 의해 높이 평가되어 왔다. 따라서 옛날부터 알려져 온 내용들을 체계적으로 정리하는 것이 필요하다…”

그림 25. 헤론이 만든 소화기.

헤론의 선배들 중에서 우리에게 가장 먼저 알려진 인물은 알렉산드리아의 크테시비오스(기원전 140년경)이다. 그에 이어 비잔티움의 필론도 그의 업적을 계승했다. 필론의 저작에서는 이미 헤론의 장치에 대한 설명이 나오는데, 따라서 이 장치는 사실상 ‘필론의 장치’라고 불러야 한다454. 온도계도 필론의 저작에서 처음 등장한다455. 필론의 『프네우마티카』와 헤론의 『메카니카』는 최근까지도 단편적인 형태로만 알려져 있었다. 그러다가 그리스어 원문의 아랍어 번역본들이 존재한다는 사실이 밝혀졌다. 그 덕분에 1894년에는 헤론의 『메카니카』가, 1897년에는 비잔티움의 필론의 『프네우마티카』가 알려지게 되었다. 헤론의 저작들의 전체 판본은 수학사뿐만 아니라 순수과학 및 응용과학의 역사에 있어서도 매우 중요한 의미를 가진다. 헤론의 자동기관에 관한 저작들은 고대 무대 장치에 대한 많은 정보를 제공하기 때문에 미술사적으로도 중요하다457. 헤론은 『프네우마티카』에서 가열을 통해 작동하는 수많은 장치들에 대해 설명하고 있다.

공기나 증기를 움직이게 하는 것이다. 여기에 제시된 몇 가지 그림들은 헤론 자신이 그린 것이 아니라, 그 이후의 편집자가 그린 것이다458.
일부는 단순한 물리적 실험에 불과하지만, 그중에는 후대의 발명에 영감을 준 것들도 있다. 특히, 증기가 반응륜에서 물이 하는 것과 같은 방식으로 물체를 회전시키는 장치가 그렇다. 헤론의 기계(그림 26)는 보일러로 구성되어 있으며, 그 보일러에서 두 개의 수직 관이 나온다. 그 관들 사이에는 두 개의 축을 가진 회전 가능한 반구형 구조물이 있으며, 반구형 구조물 안으로 들어간 증기는 접선 방향으로 빠져나간다. 이로 인해 반구형 구조물이 회전하게 된다.

그림 26. 헤론은 증기를 이용하여 기계 장치를 작동시켰다.

그의 이름을 딴 장치(그림 27 참조)에 대해 헤론은 다음과 같이 설명한다. “용기의 구멍에 거의 바닥까지 이어지는 관을 납땜하여 넣고, 그 관은 좁은 입구로 이어진다. 옆쪽의 구멍을 통해 물을 용기 안에 부어넣는다. 그런 다음 그 구멍으로 공기를 불어넣으면서, 수직 관의 좁은 입구에는 손가락을 대어둔다. 그런 다음 옆쪽의 구멍을 막고 손가락을 수직 관에서 떼면, 불어넣은 압축된 공기 때문에 물이 위로 올라간다.”

그림 27. 헤론의 기계.
마지막으로 여기서 헤론이 그린 이 기계의 그림을 다시 제시하겠습니다(그림 28 참조). 헤론은 이 기계에 대한 설명에서 “만약 펌프의 입구가 물면과 같은 높이에 있다면, 펌프는 물로 가득 차 있음에도 불구하고 물이 흘러나오지 않고 그대로 채워진 상태를 유지한다”고 말합니다. 마치 저울과 같이, 이 경우 물은 균형을 이루며, θβ 쪽으로 올라가려 하고 βγ 쪽으로 내려가려 합니다. 하지만 펌프의 바깥쪽 입구가 물면보다 낮다면, κβ 구간에 있는 물이 βθ 구간의 물보다 무거우므로, 그 물이 βθ 구간의 물을 밀어내어 흘러나옵니다.

그림 28. 헤론이 그린 공기의 모습.

공기의 성질에 관해서 헤론은 공기가 모래알과 같은 입자들로 구성되어 있으며, 이 입자들은 빈 공간들에 의해 분리되어 있다고 주장했다. 이를 증명하는 것은 공기를 구형 용기 안에 넣을 수 있다는 사실인데, 이는 새로운 공기 입자들이 빈 공간들을 대체하기 때문이다. 만약 공기가 용기 내의 모든 공간을 가득 채운다면, 더 많은 공기를 넣을 때 그 구형 용기는 터져버려야 할 것이다. 헤론은 또한 진공이 없다면 빛이나 열도 물이나 다른 액체를 통과할 수 없다고 덧붙였다. 만약 액체에 기공이 없어서 광선들이 강제로 물 속으로 들어갈 수 없다면, 가득 찬 용기들은 넘쳐흐르게 될 것이다. 따라서 헤론에 따르면 모든 물체는 작은 입자들과 그 사이의 빈 공간들로 구성된다. 반면, 연속적인 진공 상태는 외부 힘이 작용하지 않으면 불가능하다. 공기가 물체라는 사실은 헤론이 빈 용기를 뒤집어 물에 담그는 실험을 통해 증명했다. 그는 또한 공기가 마른 스펀지처럼 압축된 후 다시 팽창하는 특별한 탄력성을 가지고 있다고 지적했다. 이러한 지식들을 어떻게 활용할 수 있는지는 옆의 그림(29)에 설명된, 공기의 팽창과 수축 원리를 이용한 장치를 통해 알 수 있다.

제단 E 위에서 불이 붙으면, 가열된 공기는 팽창하면서 구형 용기 P 안에 있는 물을 회전 장치가 달린 용기 M 쪽으로 밀어냅니다. 용기 M은 무게가 증가함에 따라 아래로 가라앉으면서 문을 엽니다. 공기가 식으면 물은 관 L을 통해 다시 P로 돌아가고, 반중력 장치 D에 의해 문이 닫히며 용기 M도 원래의 위치로 돌아갑니다.

그림 29. 헤론이 만든 신전 문을 여는 자동 장치461.

헤론의 『Pneumatica』에 나와 있는 설명과 고고학적 발견들을 통해, 고대 후기에 이미 오늘날의 오르간과 피아노와 같이 사용되는 건반식 오르간이 있었다는 사실이 입증됩니다(그림 30). 이러한 오르간들은 물을 이용해 작동했으며, 물을 이용해 상자 안의 공기를 압축시켰습니다(수력 오르간 또는 하이드라울루스). 최근 카르타고에서는 점토로 만들어진 오르간이 발견되었습니다. 이 오르간에는 공기 흐름을 만들어내는 장치 외에도 세 줄의 오르간 파이프와 건반이 있었습니다462.

그림 30. 워터 오르간 또는 유압 장치.

헤론은 또한 소방용 분수에 대한 설명도 제시했는데, 그 장치의 재구성 모습은 그림 25에 나와 있습니다(191쪽 참조). 그의 설명은 다음과 같습니다. “αβγδ와 εζηθ는 두 개의 청동으로 만들어진 신발 모양의 장치로, 그 내부는 두 개의 피스톤을 수용할 수 있도록 만들어져 있습니다. 이 피스톤들은 신발 안에 완전히 밀착되어야 합니다. 두 신발은 양쪽 끝이 열려 있는 ξοδζ라는 관을 통해 서로 연결됩니다. 신발 바깥쪽이지만 이 관 안쪽에는 π와 ρ라는 밸브가 있으며, 이 밸브들은 바깥쪽으로 열릴 수 있도록 되어 있습니다. 신발에는 바닥에 둥근 구멍들이 있으며, 이 구멍들은 작고 가공된 판들로 막혀 있습니다. 이 판들은 스틱과 고리를 통해 고정되어 있어서 위아래로 움직일 수는 있지만, 옆쪽의 구멍에서 벗어날 수는 없습니다. 피스톤들과 함께 피스톤 막대와 가로대도 연결되어 있습니다. 두 신발을 연결하는 관과는 수직으로 세워진 관이 연결되어 있으며, 이 관은 ϛ 지점에서 두 개의 가지로 나뉘어 회전 가능한 노즐로 이어집니다.” 따라서 여기서 설명된 장치는 오늘날의 소방용 분수와 유사하지만, 공기 탱크가 없다는 점이 다릅니다.

헤론의 『Pneumatica』에 기술된 수많은 실험들 중 일부는 비잔티움의 필론이 수행한 것입니다. 그도 헤론과 마찬가지로 크테시비오스의 제자였습니다. 이러한 실험들 중 일부는 매우 중요한 의미를 가지므로 여기에 소개합니다. 예를 들어, 필론은 열에 의한 공기의 팽창을 이용한 온도계를 만들었습니다.

그 구조는 다음과 같았습니다. 납구 a 안에는 두 번 구부러진 관 b가 밀폐되게 삽입되어 있었습니다(그림 31 참조). 관의 다른 한쪽 끝은 물속으로 이어져 있었습니다. 납구를 햇빛에 노출시키면 공기가 b를 통해 들어갔습니다. 반대로 납구를 식히면 물이 b를 통해 납구 a 안으로 들어갔습니다.

그림 31. 필론의 서모스코프.

그림 32. 필론의 흡입식 촛불.

그림 32는 필론이 만든 흡입식 촛불을 보여줍니다. 용기 a 안에는 물과 불타고 있는 촛불이 있습니다. 그 위에는 d가 덮여 있습니다. 필론은 “곧 물이 위로 올라가는 것을 볼 수 있을 것입니다. 이는 d 안에 있는 공기가 불의 움직임으로 인해 증발하기 때문입니다. 증발하는 공기의 양에 따라 물도 위로 올라갑니다.”라고 말했습니다. 하지만 항상 일정한 양의 공기만이 사라진다는 사실은 이 고대 물리학자는 알아차리지 못했습니다. 어쨌든 여기서도 18세기에 셸레가 시도했던 것과 같은 실험이 등장합니다.

그리고 공기가 두 가지 다른 기체로 구성되어 있다는 것을 증명하기 위해 다른 장치들도 만들었습니다.

역학의 추가적인 발전들.

그림 33. 헤론의 완장식 기계.

헤론은 고체 물체의 역학에 관한 저서도 썼는데, 이 책은 오랫동안 잃어진 것으로 여겨졌으며, 후대의 알렉산드리아 학자인 파포스(서기 300년경)에 의해 일부만이 전해질 뿐이었습니다466. 파포스의 기록에 따르면, 헤론은 이 책에서 레버, 축에 달린 바퀴, 쐐기, 나사, 그리고 완장식 기계와 같은 다섯 가지 기계 장치에 대해 다루었습니다. 예를 들어, 완장식 기계는 다음과 같은 말로 설명됩니다. “무거운 물체를 들어올리고 싶다면, 그 물체에 연결된 줄을 잡고 물체의 무게와 같은 힘으로 당겨야 합니다. 하지만 줄의 한쪽 끝을 고정된 곳에 묶고 다른 쪽 끝을 물체에 부착된 롤러 주위에 감으면, 물체를 더 쉽게 움직일 수 있습니다. 그리고 고정된 곳에 또 다른 롤러를 설치하고 줄을 그 롤러 주위에도 감으면, 물체를 더욱 쉽게 움직일 수 있습니다. 하지만 우리는 각각의 롤러를 고정된 곳에 직접 설치하는 대신, 그 축을 회전시킬 수 있도록 나무로 된 상자 안에 설치합니다. 이 상자를 ‘완장’이라고 부르며, 이 완장을 줄로 고정된 곳에 묶습니다.”

부하를 들어 올리기 위해, 우리는 그 부하를 첫 번째 병과 같은 다른 병 안에 넣습니다467. 축의 수가 많을수록 부하를 더 쉽게 들어 올릴 수 있습니다. 다른 곳에서 헤론은 톱니바퀴를 이용하여 힘 5로 부하 1000을 들어 올리는 문제를 해결합니다(그림 17 참조)468.

그림 34. 헤론의 거리 측정 장치469.

비슷한 원리를 통해 헤론은 이미 거리계의 원리도 해결해냈습니다. 그 장치는 그림 34에서 확인할 수 있습니다. 바퀴의 중심에는 핀이 있으며, 이 핀은 수평으로 놓인 8개의 스포크를 가진 바퀴 EZ를 매번 한 스포크만큼 회전시킵니다. 바퀴 EZ가 한 바퀴 돌 때마다 EZ 위에 있는 톱니바퀴도 하나씩 회전합니다. 이러한 전달은 EZ를 통한 나사산을 통해 이루어집니다. 이 과정이 반복되면서 마지막 바늘이 한 바퀴 돌 때 수천 바퀴의 회전이 일어나거나, 직접적으로 이동한 거리가 스테이디아 단위로 표시됩니다470. 최근에는 아랍어 필사본을 프랑스어로 번역한 형태로 헤론의 기계학에 관한 내용이 출판되었습니다471. 헤론은 다섯 가지 간단한 기계에 대한 설명과 이론뿐만 아니라, 무게 중심을 결정하는 방법에 대해서도 상세히 다루고 있습니다. 예를 들어, 그는 삼각형의 무게 중심이 2:1의 비율로 나뉘는 두 개의 중간 선의 교점이라는 것을 알아냈습니다. 불규칙한 사각형의 무게 중심을 구하기 위해서는 그 사각형을 여러 부분으로 나눕니다.

대각선은 두 삼각형을 나누며, 각 삼각형의 무게 중심을 연결합니다. 그런 다음 이 연결선은 해당 삼각형들의 무게 비율의 역비로 나뉩니다. 레버와 와이어 로프를 이용할 때 헤론은 힘이 작용하는 거리와 무게가 작용하는 거리의 비율, 혹은 힘의 차이에 따라 무게가 특정 높이까지 올라가는 데 걸리는 시간의 비율을 연구했습니다. 그는 오늘날 우리가 역학의 황금률이라고 부르는 법칙을 도출해냈습니다. 그가 제시한 이 법칙의 내용은 다음과 같습니다: “시간의 비율은 작용하는 힘들의 역비율과 같다.” 하지만 나사와 쐐기에 관한 이론에 대해서는 헤론의 이해가 그다지 명확하지 않았습니다. 그는 나사와 쐐기를 기울어진 평면으로 설명할 수 없었으며, 레버 작용을 통해 그것들을 설명하려고 애썼지만 실패했습니다. 그는 기울어진 평면을 단순한 기계로 간주하지 않았으며, 그 작용 원리도 제대로 파악하지 못했습니다.

측량학의 과학적 기반들.

헤론이 측량 기술 발전을 위해 기울인 노력도 특별히 주목할 만합니다. 그는 『디옵트라에 관하여』라는 저서를 썼습니다. 이는 오늘날의 경위계의 원형이라 할 수 있는 측정 장치입니다. 이 흥미로운 장치의 재구성된 모습은 옆의 그림에 나와 있습니다. 주요 구성 요소는 삼각대 위에 놓인 판 ΑΒ와, 아르키메데스 나사 ΕΖ에 의해 움직이는 치아바퀴 ΓΔ였습니다. 이를 통해 전체 장치가 수직 축을 중심으로 회전할 수 있었습니다. 또 다른 아르키메데스 나사는 ΚΛ 위에 있었으며, 이 나사는 수직으로 설치된 반원형 치아바퀴를 통해 상단에 있는, 눈금이 새겨진 판을 수평 축을 중심으로 회전시키는 역할을 했습니다. 판이 반원형 치아바퀴 위에 직접 놓여 있지 않고, 그 치아바퀴의 직사각형 형태의 부분에 연결되어 있었기 때문에, 상단의 아르키메데스 나사를 통해 수평 축을 중심으로의 회전이 계속될 수 있었습니다. 그 결과, 큰 판이 수직 위치를 차지할 때까지 회전이 계속될 수 있었습니다.

이 장치를 이용하면 수평각과 모든 높이 각도를 측정할 수 있었으므로, 현장 측량 문제를 해결하는 데 디옵터는 매우 유용한 도구였습니다. 설정은 수준기와 납줄을 이용하여 조절되었습니다. 또한, 더 작은 각도까지도 측정할 수 있도록 디옵터 자에는 상당히 긴 길이가 있었습니다.

그림 35. 헤론의 각도 측정 장치.

헤론이 자신의 저서에서 제시한 수많은 측정 및 계산 방법 중 여기서는 몇 가지만 언급하겠습니다. 가장 중요한 과제는 원하는 형태의 지형을 측정하는 것이었습니다. 헤론은 다음과 같은 방법을 사용했습니다. 먼저, 해당 지형 안에 들어오도록 큰 직사각형을 그렸습니다(그림 36 참조). 그런 다음, 지형의 여러 점들에서 그 큰 직사각형의 면에 대한 수직 거리를 측정했습니다. 이러한 방식으로 측정해야 할 지형의 직사각형 밖에 있는 부분들이 가능한 한 규칙적인 형태의 작은 구간들로 나뉘게 되었고, 그 구간들의 넓이는 쉽게 추정할 수 있었습니다.

그림 36. 헤론의 밭 측량 방법.

그림을 보면, 헤론은 직각 좌표계를 사용하여 측량을 수행했으며, 선상의 각 점에서 직사각형의 변들을 향해 충분히 많은 수직선을 그어 길이를 측정함으로써 경계선을 매우 정확하게 그려낼 수 있었습니다. 또한 헤론은 강을 건너지 않고도 그 폭을 측정하는 방법도 보여줍니다. 다른 부분에서는 몇 개의 경계석을 제외하고는 경계가 사라진 경우에도 지도를 이용해 밭을 다시 표시하는 방법이 설명됩니다. 30번 항목에서는 세 변의 길이가 주어진 삼각형의 넓이를 구하는 헤론의 공식이 제시됩니다. 그 공식은 다음과 같습니다:
∆ = √(((a + b + c)/2) · ((a + b - c)/2) · ((a + c - b)/2) · ((b + c - a)/2)))

헤론이 이 공식을 스스로 발견했는지, 아니면 다른 사람의 것을 차용했는지는 알려져 있지 않습니다. 또한 그가 ‘디오프트라’를 이용한 측량 기법의 발전에 얼마나 기여했는지도 알 수 없습니다. 분명히 이집트에서는 헤론보다 수천 년 전부터 밭 측량 기술이 존재했습니다. 하지만 당시의 규칙들은 상당히 불완전했기 때문에, 헤론이 선배들의 연구를 바탕으로 보다 완성도 높은 측량 교본을 만들어냈다고 추정됩니다. 이 교본은 로마인들에게도 참고서로 활용되었습니다. 로마인들에게 있어 측량 기술은 실용적인 측면에서 매우 중요했으며, 이 기술 덕분에 대규모 수도 시설을 건설할 수 있었습니다. 만약 로마인들이 ‘디오프트라’를 이용한 수위 측정 기술을 알지 못했다면, 어떻게 그러한 대규모 시설을 건설할 수 있었겠습니까?

‘디오프트라’의 그리스어 원문은 1858년부터 이미 알려져 있었지만, 6세기 이후로 사라졌던 헤론의 저작인 ‘메트리카’는 1896년에야 발견되었습니다. 헤론의 ‘메트리카’는 면적을 나누고 계산하는 방법을 설명한 안내서입니다. 반면 ‘디오프트라’는 주요 측지학적 도구들에 대한 설명과 여러 문제 예시들을 담고 있습니다. 헤론이 제시한 문제들 중에는 수준 측정 외에도, 서로 보이지 않는 두 점 사이에 직선을 그리는 문제도 포함됩니다. 이러한 문제는 고대에도 매우 중요했는데, 예를 들어 산속에 터널을 파야 할 때가 그랬습니다. 고대 엔지니어들이 상당히 긴 길이의 터널을 건설했다는 사실은 1884년에 카스트로베르크(사모스섬)에서 약 1000미터 길이의 터널이 발견된 것으로도 증명됩니다. 헤론이 터널의 출입구 위치가 주어졌을 때 어떻게 터널을 뚫는지는 그림 37에서 확인할 수 있습니다. 그림에서 알 수 있듯이, 그는 여기서도 직각 좌표계를 사용했습니다. 헤론은 자신의 설명을 다음과 같은 낙관적인 말로 마무리합니다. “이 방법으로 터널을 만든다면, 양쪽에서 작업하는 사람들이 만날 수 있을 것입니다.”

그림 37. 헤론의 터널 관련 문제.

카스트로베르크를 가로지르는 터널은 독일인들의 연구를 통해 다시 발견되었습니다. 이 터널의 목적은 산 너머에 있는 곳에 도달하기 위한 것이었습니다.

도시와 연결되는 터널입니다. 헤로도토스가 기적이라고 칭송한 이 구조물은 폴리크라테스 시대에 만들어졌습니다. 현대의 폭발물 없이 이러한 작업을 수행해야 했기 때문에 더욱 감탄할 만합니다480.
고대인들의 터널 건설 기술의 또 다른 예로는 오늘날까지 남아 있는 알바너 호수의 배수관을 들 수 있습니다. 이 배수관은 길이가 1200미터에 달하며, 너비는 1.5미터, 높이는 2~3미터입니다481.
그리스 역사에서는 알렉산더 대왕 시대에 코파이소스 호수를 말리는 작업도 중요한 공학적 성과로 꼽힙니다482.
헤론의 저작들에서는 지하에서 광산을 개발할 때 어떻게 방향을 잡아야 하는지에 대한 최초의 지침들도 찾아볼 수 있습니다. 이러한 초기의 노력들을 바탕으로, 특히 16세기에 현대 광물학의 창시자인 아그리콜라스 시대부터 ‘지질 분류법’이 발전하게 되었습니다.
헤론의 저작들을 통해 그 시대의 구체적인 측정 및 계산 방법, 그리고 당시 사용되던 단위들에 대해 알 수 있습니다. 안타깝게도 상업적인 계산 방법에 관한 유사한 기록은 남아 있지 않습니다483. 하지만 헤론의 저작들에서는 고대 이집트에서 이미 사용되던 분배 및 회계 방법들도 찾아볼 수 있습니다. 예를 들어, 헤론이 제시한 우물 문제가 있습니다. 이 문제에서는 각각의 관을 통해 물이 담긴 용기가 가득 차는 데 걸리는 시간을 알고 있다면, 몇 개의 관을 사용해야 하는지를 구하는 것입니다.
헤론은 또한 ‘카토프트리크’라는 책도 썼습니다. 이 책을 통해 고대에도 자연은 결코 헛되이 행동하지 않는다는 생각이 있었다는 것을 알 수 있습니다. 이 원칙을 바탕으로 빛이 직선적으로 퍼져나간다는 사실이 설명됩니다. 헤론은 입사광과 반사광이 가는 거리가 최소가 되는 조건이 입사각과 반사각이 같을 때라는 것을 증명하기 위해 같은 방식을 사용했습니다484.
알렉산드리아 시대의 자연에 대한 기술과 의학.

프톨레마이오스, 유클리드, 헤론의 저작들을 평가할 때, 이들이 다룬 분야에서 무엇을 스스로 창조했으며, 무엇을 동시대인들이나 선배 학자들로부터 받아들였는지를 판단하기는 어렵다. 하지만 여기서 제시되는 과학사에 대한 종합적인 설명의 목적은 각각의 업적들 사이의 우선순위를 따져보는 것이 아니다. 이러한 일은 보통 별로 효과적이지 않으므로, 역사적 연구에 맡겨두어야 한다. 이러한 제한은 후대의 과학 발전을 다룰 때에도 마찬가지로 적용된다. 우리에게는 각 분야의 지식 수준을 파악하고 그 논리적 연관성과 원인들을 밝히는 것이 훨씬 더 중요하다. 이러한 목적을 위해 우리가 알렉산드리아의 세 학자에 대해 좀 더 상세히 설명한 것은 유용했다.

천문학, 수학, 그리고 물리학의 일부 분야는 알렉산드리아 학자들에 의해 많이 발전시켜졌지만, 기술적 성격을 가진 자연과학들에 대해서는 그다지 관심을 기울이지 않았다. 아마도 이는 알렉산드리아 학자들의 학문적 성향 때문일 것이다. 그들의 주된 임무는 필사본들을 비교하고 해석하며 보완하는 것이었다. 플리니우스는 그들에 대해 “학교에 앉아 강의를 듣는 것이 황무지를 돌아다니며 매일 새로운 식물을 찾는 것보다 더 즐거웠다”고 말했다. 식물학은 독립된 학문으로서는 존재하지 않았으며, 알렉산드리아 학교에서는 단지 의학의 한 분야로만 존재했다. 그래서 당시의 지리학자들도 식물계에 관심을 기울인 것은 식물학의 발전에 있어 중요했다. 특히 후기 알렉산드리아 학파의 지리학자들 중에서는 스트라본이 가장 위대한 인물이다. 비록 그는 직접 식물에 대해 잘 알지는 못했지만, 식물과 동물을 자신의 학문의 대상으로 삼았으며, 그 덕분에 스트라본 이후로 식물학의 중요성은 계속해서 인정받아 왔다.

식물학보다는 해부학이 알렉산드리아 학자들에 의해 더 많이 발전시켜졌다. 여기서 가장 먼저 언급해야 할 인물들은 헤로필로스(기원전 300년경)와 에라시스트라토스(기원전 280년경)이다. 고대 최고의 의사 중 한 명인 헤로필로스로부터 처음으로 상세한 해부학적 연구가 시작되었다.

에라시스트라토스가 당시의 견해에 따라 ‘프네우마’로 가득 차 있다고 여겨졌던 동맥들과 혈액을 운반하는 정맥들을 구분하는 동안, 눈에 대한 연구도 이루어졌다. 에라시스트라토스는 또한 혈액의 순환 과정을 파악하기 직전이었다. 그가 실패한 것은 바로 앞서 언급된 오류, 즉 동맥에 ‘프네우마’(공기의 정신)가 들어 있다는 잘못된 생각 때문이었다. 반면에 그는 심장이 혈관들의 출발점이며, 뇌가 신경들의 발원지라는 점을 정확하게 인식했다. 특히 힘줄과 신경을 구분함으로써 해부학은 확실한 기반을 갖게 되었으며, 신경은 감각의 기관이고 근육은 움직임의 도구라는 사실도 알려지게 되었다. 하지만 알렉산드리아인들은 방법 면에서 그다지 신중하지 않았는데, 그들은 인체에 대한 생체해부까지도 주저하지 않았다488.

5. 로마인들의 자연과학
그리스나 그리스인들이 거주하던 이탈리아 남부에 비해 훨씬 늦은 시기에 중부 이탈리아에서는 더 높은 수준의 정신문화가 발전했다. 아펜니노 반도의 이 지역 주민들 대다수는 선사시대에 헬레니즘 민족들과 켈트족과 유사한 민족들이 알프스를 넘어 들어온 이후로 그곳에 살았다. 처음에는 그들은 기원이 불분명한 에트루리아인들과 접촉했다. 훨씬 후에야 남부 이탈리아에 있던 그리스 정착지들의 영향이 중부 이탈리아의 민족들에게 미치기 시작했다. 이는 중부 이탈리아의 민족들이 로마의 지도 아래 국가적 통일을 이룬 이후에야 일어났다.

우리가 살고 있는 시대 이전의 수세기 동안에는 알렉산드리아의 학자들이 조용히 세상을 이해하려고 노력했지만, 중부 이탈리아에서는 무력을 통해 세상을 정복했다. 그리스는 이미 1세기가 넘게 로마의 속주였으며, 기원전 30년에 이집트도 같은 운명을 맞이했다. 하지만 이 나라의 정치적 변화는 점진적으로 이루어졌는데, 그 이유는 로마의 영향력이 그보다 훨씬 전부터 계속해서 커져갔기 때문이다. 따라서 이러한 변화는 과학에 있어서도 그토록 결정적인 영향을 미치지는 못했다. 로마인들은 동방에 정신적인 색채를 부여했던 그리스를 정치적으로 정복함에 따라 그리스의 문화적 내용을 받아들였다. 그들은 그리스인들의 주인이 되면서 동시에 그들의 제자가 되었다. 또한 세미트족과 이집트인들의 풍부한 문학적 창작물들로부터도 로마인들은 많은 것을 얻을 수 있었다. 하지만 그들은 예술과 과학 분야에서는 위대한 스승이 되지는 못했다. 그들의 본능과 필요에 더 부합하는 것은 기술의 발전이었다. 이 분야에서 그들은 오늘날까지 남아 있는 그들의 위대한 유산들이 보여주듯이 분명히 그리스인들을 능가했다. 하지만 기술의 과학적 기반이 되는 역학 분야에서는 로마인들은 큰 진전을 이루지 못했다. 황제 시대에도 로마는…

세계의 정치적 중심지가 되면서 알렉산드리아와 더불어 점점 더 학문의 중심지로 자리 잡았지만, 그렇다고 해서 로마 시대에 학문이 크게 발전했다고 말할 수는 없습니다. 그리스식 교육의 요소들을 받아들이는 데 있어서 로마인들은 거의 진전을 보이지 못했으며, 반면 로마화된 알렉산드리아에서는 기원후 초기 몇 세기 동안 새로운 발전이 이루어졌습니다.

제2차 포에니 전쟁 시기쯤 헬레니즘이 로마의 정신문화에 영향을 미치기 시작했을 때, 로마 문학은 아직 별다른 가치 있는 작품을 만들어내지 못했습니다. 과학적 내용을 다루는 산문 작품도 거의 전무했습니다. 당시 존재했던 것은 법률의 기초, 연대기 기록, 종교 의식, 그리고 실생활에서 필요한 사항들뿐이었습니다. 로마인들의 문학에 가장 큰 영향을 준 것은 그리스인들과의 접촉이었는데, 처음에는 남부 이탈리아의 그리스 식민지들과의 접촉이었고, 나중에는 그리스 본토와의 접촉이 이루어졌습니다. 로마인들과 그리스인들 간의 접촉은 무역을 통해 시작되었지만, 더욱 깊은 교류는 전쟁을 통해 이루어졌습니다. 전쟁으로 인해 로마 군대가 그리스 식민지들과 헬라스 지역으로 진입했으며, 반대로 많은 그리스인들과 그리스의 예술 및 학문적 유산들이 로마로 들어왔습니다. 이러한 변화들은 기원전 3세기에 타렌툼 전쟁(기원전 282–272년)과 제1차 포에니 전쟁(기원전 264–241년)으로 시작되었습니다. 기원전 200년경에는 마케도니아가 패배했으며, 몇 십 년 후에는 에밀리우스 파울루스가 피드나 전투(기원전 168년)를 통해 한때 로마와 비슷한 규모와 중요성을 가졌던 마케도니아 제국을 멸망시켰습니다. 이 승리로 인해 많은 인질들이 로마로 오게 되었는데, 이들 대부분은 고귀하고 교양 있는 헬레니즘 가문 출신이었습니다. 승자가 가져온 가장 귀중한 전리품 중 하나는 마케도니아 왕의 도서관이었습니다. 이러한 사건들로 인해 로마에는 그리스식 교육을 좋아하는 사람들이 점점 더 많아졌으며, 그들은 로마로 온 웅변가들과 철학자들의 강연을 열심히 들었습니다. 이러한 정신적 교류 속에서 로마의 실제적인 권력과 그리스의 정신문화를 하나의 국가 체제 안에서 통합하려는 움직임이 점점 더 명확해졌습니다.

지금까지의 엄격한 국가적 장벽으로부터 해방된 세계 시민권이 만들어지도록 하는 것이다.
이러한 발전에 저항했지만 그것을 조금도 막을 수 없었던 사람들 중에서는 특히 마르쿠스 포르티우스 카토를 들 수 있다. 그는 원로원 회의마다 카르타고의 파괴를 요구했으며, 그와 동시에 그리스의 교육 및 정신문화에 대해서도 증오심을 가졌다. 이러한 태도에서 카토의 『교훈들』이 탄생했는데, 이 책은 일종의 백과사전과 같은 형태였으며, 로마의 고대 문학도 그 혁신성 때문에 높이 평가받는 그리스 문학과 견줄 만하다는 것을 보여주려는 것이었다. 카토의 『교훈들』은 단지 몇몇 단편만이 남아 있을 뿐이다. 반면, 그의 농업에 관한 저서 『농업에 관하여』에는 우리 시대까지 전해진 가장 오래된 라틴어 산문 작품이 있다. 이 책은 플리니우스가 후에 상세히 다룬 『자연사』를 위한 중요한 자료가 되었다.
그리스인들이 추구했던 ‘특수한 것 속에서 일반적인 것, 즉 이념을 찾아내는’ 태도와는 달리, 로마인들은 나중에는 보다 경험주의적이고 비판적이지 않은 방식으로 외부 세계를 관찰하게 되었으며, 그 결과 키케로와 같은 사람들이 나타나게 되었다. 키케로는 자연과학이란 아무도 알 수 없는 것들을 찾거나, 아니면 아무도 알 필요가 없는 것들을 찾는 것이라고 주장했다. 로마인들이 그리스인들이 시작한 이 사업을 계속하지 않았던 이유에 대해서는 여러 가지 추측이 있습니다. 어떤 이들은 실험적 연구 방법이 부족했기 때문이라고 보는데, 하지만 알렉산드리아 시대에는 그러한 방법의 기초가 이미 존재했습니다. 또 다른 이들은 로마인들이 비록 그리스인들의 후계자였지만, 세계를 먼저 정복하고 그 다음에 통치해야 한다는 임무 때문에 과학적 연구에 할 시간도 의지도 없었다고 생각합니다. 또한 현대에 들어서야 풍부하게 등장한 과학 연구를 위한 도구들이 부족했기 때문이라고 보는 사람들도 있습니다.

처음에는 그 이론적 근거상으로 볼 때 과학은 큰 발전을 보이지 않았다. 문명과 정신생활의 발전에 있어서 해당 현상들과 유사한 현상들이 미친 영향들은, 매우 흐릿한 매개체를 통해 그러한 먼 시대를 바라보는 우리로서는 더 이상 명확하게 파악할 수 없다. 어쨌든 여기서는 단 하나 또는 몇 가지 원인만이 작용한 것이 아니라, 수많은 요인들이 상호작용하여 그 결과가 나타났다. 가까운 관계에 있는 민족들 사이에서도 항상 동일하지는 않은 자연적 소질들, 그리고 정치적·종교적 상황의 영향도 분명히 중요한 역할을 했을 것이다. 따라서 “로마인들의 전반적인 정신적 성향은 순수 과학의 영역보다는 전혀 다른 방향을 향하고 있었다”. 로마가 세계 제국이 되었을 때조차도 키케로는 그리스의 수학자들이 순수 기하학 분야에서 뛰어난 업적을 남겼다고 강조했으며, 로마인들은 단지 계산과 측량에만 집중했다고 말했다.

로마인들의 측량 기술과 천문학
로마인들은 측량 기술이 적어도 로마와 같은 오랜 역사를 가지고 있다고 생각했다. 처음에는 신전에 속하는 땅을 구분하기 위해 사제들이 이 기술을 사용했다. 황제 시대에 이르러서는 측량 기술이 매우 발달했다. 이 기술을 익히고자 하는 사람은 반드시 학교에서 교육을 받고 시험을 치러야 했다.

그림 38. 로마인들이 사용했던 측량 장비.

그림 39. 그로마의 재구성도.

로마인들은 들판을 측량하는 기술에 대한 첫 번째 지식을 아마도 에트루리아인들로부터 얻었을 것입니다. 그들은 수평면상에서 서로 교차하는 두 개의 선분으로 구성된 각도기를 측량 장비로 사용했습니다. 이 장비의 그림은 한 로마인 측량사의 무덤에서 발견되었습니다493. 선분의 끝부분에는 줄자가 달려 있었습니다. 고대 이탈리아인들은 이 그로마라는 도구와 측량 막대를 이용해 강의 폭까지 측정할 수 있었습니다.

강을 건너지 않고도 한 강둑에서 그 위치를 파악할 수 있었다. 이러한 목적을 위해 특별한 명칭까지 사용되었다494. 로마인들이 사용했던 그 각도 측정 기구는 최근의 발굴을 통해 발견되었다. 옆의 그림 38은 리메스 연구 과정에서 발견된 사례를 보여준다. 그림 39는 그 기구의 재구성된 모습을 나타낸다. 로마인들이 사용했던 이 기구는 헤론의 디옵트라에 비하면 다소 낙후된 것이었다. 그들은 이 기구를 남북 방향을 결정하거나 직각을 만드는 데 사용했다. 수평 측정용으로는 일종의 수위계가 사용되었다. 특히 그로마는 정직각으로 교차하는 길들을 통해 정착지나 농지를 구분할 때 많이 사용되었다. 카이사르 시대에는 수학이 크게 발전했다. 독자적인 수학 문헌의 시작도 보였으며, 카이사르 자신도 수학 분야의 저술가로 활동했다. 플리니우스는 카이사르가 쓴 “De astris”라는 저작을 자신의 “자연사” 제18권의 자료로 자주 인용했다. 카이사르는 응용수학 분야에서 두 가지 중요한 과제를 설정했다. 그는 혼란스러운 상태에 빠진 로마의 달력을 개선하고 로마 제국 전체를 측량하고자 했다. 기원전 46년까지 로마에서는 달의 주기를 기준으로 날짜를 계산했으며, 비교적 무질서하게 윤달을 추가함으로써 계절에 맞게 달력을 조정하려 했다. 하지만 오류가 점점 커져서 카이사르 시대에 이르러서는 춘분일이 실제 춘분보다 85일 앞서서 겨울 한가운데에 해당하게 되었다. 이집트 원정에서 돌아온 후(기원전 47년), 카이사르는 알렉산드리아의 천문학자 소시게네스의 도움을 받아 달력을 개편했다. 그 결과 우리가 ‘카노푸스 칙령’을 통해 알 수 있는 새로운 날짜 계산법이 도입되었다. 그 후로 1년은 365일로 계산되었으며, 4년마다 2월 24일 전에 하루를 추가하여 윤일로 처리했다(그래서 ‘annus bissextilis’라고도 불린다). 카이사르가 계획했던 로마 제국의 측량도 아마 알렉산드리아의 학자들의 영향을 받은 것으로 보인다. 속주들의 임대, 군대의 움직임, 그리고 전쟁 및 무역 함대의 확장 등으로 인해 이러한 작업이 매우 필요하게 되었다.

나타나게 되었다. 하지만 카이사르가 살해당함에 따라 그 일은 아우구스투스의 몫이 되었다. 아우구스투스와 가까운 장군이자 정치가인 아그리파가 주도한 측량 작업은 거의 30년에 걸친 노력 끝에 기원전 20년에 완료되었으며, 이탈리아, 그리스, 이집트 지역에 있어서는 상당히 높은 정확도를 보였다. 반면 다른 지역들은 ‘측량사’라고 불리는 사람들을 통해 측정이 이루어졌다. 그 결과로 만들어진 것은 거대한 지도였으며, 이 지도는 이 목적을 위해 세워진 기둥 홀에서 “세계를 하나의 광경으로” 제시되었다498. 최근에는 이 지도가 과연 더 정확한 측량 결과를 바탕으로 만들어졌는지에 대한 의문이 제기되고 있다. 하지만 이 지도가 어떤 가치를 가졌는지는 불분명하더라도, 아그리파의 이러한 노력은 분명히 후대에 만들어진 세계 전체를 다루는 지도들의 모범이 되었다. 오늘날에도 전략적 목적으로 사용된 것으로 보이는 지도 한 장이 남아 있는데, 이는 ‘타불라 푸팅게리아나’라는 이름으로 알려져 있으며, 로마 제국 전체의 군사 도로들이 기록되어 있고 비엔나에 소장되어 있다499. 그림 40은 발칸 반도를 나타내는 부분을 보여준다.

그림 40. 푸팅거의 지도(발칸 반도).

전체 지도(그림 40은 중앙 부분만을 나타낸다)는 11장의 양피지로 구성된 롤 형태이며, 길이는 약 7미터, 높이는 0.3미터이다. 동서 방향으로 나타나는 특이한 왜곡 현상은 롤 형태 때문에 생긴 것이다. 지도를 제작할 때는 순수한 실용성, 즉 길들을 편리하게 파악할 수 있도록 하는 것이 우선시되었기 때문이다.

경로의 중단 지점들은 특정 장소들을 나타냅니다. 그 거리는 숫자로 표시됩니다. 대체로 이는 로마 마일로 표시되는데, 1로마 마일은 1000걸음(milia passuum) 또는 1482미터에 해당합니다. 로마인들은 천문학에 대해서는 비교적 늦게, 그리고 주로 실용적인 목적 때문에만 관심을 가졌습니다. 해시계는 기원전 3세기 중반경에야 알려지기 시작했으며, 수력시계는 그보다 약 한 세기 후에야 알려졌습니다. 반면 칼데아인들은 기원전 750년부터 이미 해시계를 사용하고 있었습니다.

“공학 기술”의 발전

수학과 천문학과 마찬가지로, 기계학도 로마인들에게는 그 자체보다는 실용적인 용도 때문에 발전했습니다. 이 분야는 ‘공학 기술’이라는 이름으로 불리며 로마인들 사이에서 크게 발전했습니다. 로마인들의 공학 기술에 대한 좋은 이해를 얻으려면 비트루비우스의 저작인 『건축에 관하여』를 참고하는 것이 좋습니다. M. 비트루비우스 폴리오는 아우구스투스 시대에 살았던 인물입니다. 그는 특히 전쟁용 기계의 제작에 관심을 가졌으며, 아우구스투스로부터 건설 업무를 맡았습니다. 비트루비우스의 저작의 내용을 간략히 살펴보면 당시의 지식 수준을 알 수 있습니다. 비트루비우스는 엔지니어가 다양한 학문적 지식을 갖추어야 한다고 말합니다. 그는 수학에 능통할 뿐만 아니라 법률의 기본 원칙과 의학에 대해서도 잘 알고 있어야 합니다. 특히 적절하고 건강한 건축지를 선택할 때는 의학 지식도 필요합니다. 또한 비트루비우스가 이론과 실천의 관계에 대해 말한 내용도 매우 타당합니다. “과학 없이 오직 기술적 능력만을 추구한 사람들은 결코 중요한 영향력을 얻을 수 없었습니다. 반면, 오직 과학에만 의존한 사람들은 헛된 것을 추구한 셈입니다. 이론과 실천을 모두 잘 아는 사람들만이 자신이 설정한 목표를 달성할 수 있는 완전한 준비를 갖추고 있습니다.”

이 말들에 담긴 권고는 오늘날까지도 유효하다505.

그림 41. 로마식 들어올리는 도구506.

두 번째 책에서 비트루비우스는 건축 자재에 대해 논의한다. 석회를 태우고 끄는 과정도 설명되어 있으며, 석회와 혼합하여 수공사에 사용된 푸초랄라 흙에 대해서도 언급된다. 그 다음으로는 집, 신전, 목욕탕 등의 건축에 관한 내용이 나온다. 벽화에 관한 부분에서는 주석색, 구리색, 황토색이 적절한 색상으로 언급된다. 여덟 번째 책은 수원과 수도관 설치에 관한 내용을 다룬다. 쓴 물이 나오는 샘과 석유가 나오는 샘, 그리고 바빌론에 있던 아스팔트 호수에 대해서도 언급되는데, 이 호수는 그곳의 건축물을 보강하는 데 사용된 재료였다. 아홉 번째 책에서는 특히 물리학적·천문학적인 사항들이 다루어지며, 마지막 책에서는 펌프, 소화장치 및 기타 기계들에 대해 설명한다. 실용적인 물리학적 도구 중에서는 오늘날에도 ‘로마 저울’이라는 이름으로 불리는 저울이 있는데, 이는 로마인들이 스스로 발명하여 고대 로마 시대부터 사용했던 것으로 보인다507. 그림 42는 폼페이에서 발견된 두 개의 저울을 보여준다. 이 저울들은 폼페이에서 발견된 대부분의 유물들과 마찬가지로 나폴리 국립박물관에 보관되어 있다. 로마 저울의 발명은 적어도 기원전 3세기까지 거슬러 올라간다. 저울의 추는 종종 예술적으로 디자인되기도 했다.

저울의 이 부분에 과일(석류)이나 조각상(메르쿠리우스)의 형태를 부여함으로써 말이다.

그림 42. 로마의 전차.

로마인들의 업적은 건축 및 공학 분야(교량 건설, 선박 건조, 수도관 설치, 군사 도로 건설, 전쟁 관련 기술 등)에서 순수한 장인 정신을 넘어서는 수준에 이르렀다. 이러한 업적을 달성하기 위해서는 과학적이고 실용적인 지식을 갖춘 건축가와 엔지니어가 필요했다. 철학, 수사학, 법학, 의학을 가르치는 특별한 학교들이 있었지만, 엔지니어를 양성하기 위한 특별한 학교는 없었다. 엔지니어가 되고자 하는 사람들은 젊은 나이에 전문가 밑에서 수련을 받았다. 공학을 배우기 위해서는 수학, 광학, 천문학, 역사, 법률에 대한 지식이 필요했다. 황제 시대에는 수사학이나 의학을 가르치는 교사들 외에도 기계공학과 건축학을 가르치는 교사들도 있었다. 급여와 강의실은 국가가 제공했으며, 아들들이 공학을 배울 수 있도록 하려는 부모들의 세금 부담도 면제해 주었다. 자신의 분야에서 뛰어난 교사로 인정받은 엔지니어들도 같은 혜택을 받았다. 황제 콘스탄티누스(323–337)가 그의 총독들에게 보낸 편지에 나오는 다음 구절은 엔지니어들의 중요성이 얼마나 높게 평가되었는지를 보여준다. 그 내용은 다음과 같다: “우리는 가능한 한 많은 엔지니어가 필요하다. 이러한 인재가 부족하기 때문에, 반드시…”

이 과정에는 대략 18세 정도의 나이에 있으며, 일반 교육에 필요한 과학 지식을 이미 습득한 사람들이 참여해야 한다. 부모들은 세금에서 면제되어야 하고, 학생들에게는 충분한 자금이 제공되어야 한다508.
따라서 실용적인 응용 분야에서는 알렉산더 대왕과 로마 제국 시대에 이미 역학이 상당한 성과를 거두었다. 하지만 학문적인 분야로서의 역학은 그렇지 못했다. 고대의 대부분의 작가들이 역학에 대해 얼마나 부족한 이해를 가지고 있었는지는 여러 예를 통해 알 수 있다. 예를 들어, 플리니우스는 지중해에 서식하는 물고기인 ‘에키네이스 레모라’에 관한 이야기를 전한다. 이 물고기는 이마에 여러 개의 흡착판을 가지고 있어서 그 판들을 이용해 배나 다른 물체에 달라붙을 수 있다. “폭풍이 몰아치고 파도가 거세더라도, 이 작은 생물은 그 폭풍을 조롱하며 그 힘을 억제하여 배가 움직이지 못하게 만든다. 그런데 이 물고기는 자신의 힘이나 반작용을 통해 그러한 것이 아니라, 단지 자신을 물체에 달라붙임으로써 그러한 일을 할 수 있다.”
이처럼 이렇게 간단한 역학적 개념에 대해서조차 명확한 이해가 없었기 때문에, 아르키메데스가 역학 분야에서 성공적인 첫걸음을 내딛은 지 오랜 시간이 지난 후에도 플리니우스와 같은 작가들은 그러한 신화적인 이야기들을 아무런 반론 없이 받아들였다. 이는 아르키메데스가 그 이후의 세기들에 미친 물리학적 사고에 대한 영향이 매우 제한적이었음을 보여준다. 그의 업적을 제대로 이해하고 그 기반 위에서 발전시킬 수 있는 능력은 약 1,500년 동안 거의 없었던 것으로 보인다.

**제국 시대의 문학**
한 민족의 문학은 항상 그 민족의 고유한 특성과 외부의 영향뿐만 아니라, 정치적 발전의 흐름에도 크게 좌우된다. 이러한 의존성은 고대에는 현대보다 훨씬 컸으며, 현대에서는 정신적 삶이…

국가적 제약이 줄어들고 개인의 자유가 크게 증가했다. 고대 아테네, 알렉산드리아 및 기타 학문의 중심지들에서와 마찬가지로, 로마 제국에서도 국가 원수가 예술과 과학에 보인 태도는 이러한 분야들의 발전에 있어 매우 중요한 의미를 지녔다. 제국의 권력을 확립한 아우구스투스조차도 문학에 관심과 이해를 보였으며, 그 자신도 시인이자 산문 작가로서 활동했다. 아우구스투스는 또한 문학이 국가 권력에 종속될 수도 있고, 잘못된 대우로 인해 국가 권력과 대립하게 될 수도 있다는 점을 잘 알고 있었다. 그로 인해 국가 권력은 언제나 다소간의 손상을 입게 되었다.

아우구스투스 시대에 로마 문학이 번성했지만, 어둡고 폭정적인 티베리우스와 카이사르 신화에 사로잡힌 칼리굴라의 통치 기간에는 상황이 그다지 좋지 않았다. 당시 모든 계층에 가해진 압박은 정신적 창작 활동에도 영향을 미쳤다. 이러한 압박은 네로가 죽고 베스파시아누스와 같은 온화한 통치자가 황위에 오른 후에야 비로소 사라졌으며, 그의 아들 티투스가 그 뒤를 이었지만, 안타깝게도 그 역시 몇 년밖에 통치하지 못했다. 플리니우스는 두 사람과 모두 가까운 관계에 있었으며, 특히 티투스와는 더욱 가까웠다. 비록 티투스가 플리니우스가 죽은 해에야 비로소 통치자가 되었지만, 그는 이미 아버지가 살아있을 때부터 국가적으로나 학문적으로 큰 영향력을 발휘했다. 베스파시아누스가 여전히 전쟁 전문가였던 반면, 티투스는 당대의 학문적 지식과 친숙해져서 플리니우스가 기록한 바에 따르면 혜성이 나타난 것에 관한 시를 쓰기도 했다.

플라비우스 왕조의 황제들이 다스리던 이러한 문학적으로 유리한 시대의 산물이 바로 플리니우스의 『자연사』이다. 이 책은 로마인들의 자연과학에 대한 지식을 보여주는 가장 포괄적인 기록이며, 플리니우스의 세심한 기록이 없었다면 사라졌을 많은 정보들을 담고 있다. 서문에서 알 수 있듯이, 이 책은 서기 77년이나 78년에 완성되었다.

플리니우스.

가이우스 플리니우스 세쿤두스 마요르는 서기 23년에 코모에서 태어났다. 그는 자신과 같은 이름을 가진 조카와 구별하기 위해 ‘마요르’(노장)라는 별명을 얻었다. 그의 조카 역시 작가로 유명했으며 ‘미노르’(젊은이)라는 별명을 받았다. 플리니우스는 일찍이 로마로 가서 포몬니우스 멜라를 롤모델로 삼았다. 포몬니우스 멜라는 책임 있는 공직 생활과 문학적 창작 활동을 잘 조화시켰다. 플리니우스도 그의 길을 따랐다. 그 역시 군사 지휘관이었으며, 베스파시아누스는 그를 자주 정치적 조언자로 활용했다. 젊은 시절에는 전쟁으로 인해 게르마니아에도 가게 되었다. 비록 높은 직위에 있으면서 항상 바쁜 일상 속에서 살았지만, 플리니우스는 여전히 시간을 내어 당대의 지식들을 한 권의 책에 담아냈다. 티투스에게 보낸 헌사에서 그는 자신의 사업에 대해 이렇게 말했다. “내가 걸어갈 길은 아무도 밟지 않은 길입니다. 우리 중 누구도, 그리스인들 중 누구도 자연 전체를 다루려고 시도한 적이 없습니다. 만약 내 노력이 성공하지 못한다 해도, 그렇게 노력했다는 사실 자체가 위대하고 아름답습니다.”

『자연사』는 서기 77년경에 거의 완성된 것으로 보인다. 그러나 저자는 곧 갑작스럽게 자신의 직무에서 떨어지게 되었고, 결국 그의 조카인 플리니우스 세쿤두스 미노르가 이 책을 출판하게 되었다. 분명히 그는 이 책에 거의 변화를 주지 않았다. 그는 이 책을 “자연 그 자체만큼이나 다양한 내용을 담은 방대하고 학문적인 작품”이라고 평가했다.

플리니우스의 비극적인 최후는 잘 알려져 있다. 서기 79년, 그가 나폴리 근처에 있을 때 갑자기 베수비오 화산이 분출하여 헤르쿨라네움과 폼페이가 파괴되었다. 용감한 로마인인 그는 공포를 무릅쓰고 그 재난 현장으로 달려갔다. 그를 그곳으로 이끈 것은 의무감이었는지, 아니면 호기심이었는지 모른다. 그러나 그는 그곳에서 격렬한 자연의 힘에 희생되고 말았다.

이 재난에 대해서는 플리니우스 세쿤두스 미노르가 역사가 타키투스에게 보낸 편지에 자세히 기술했다. 여기서 그 편지의 일부를 인용해보겠다.

»당신은 제게, 위대한 업적을 이루고 훌륭한 책들을 저술할 수 있었던 제 삼촌의 죽음에 대해 설명해달라고 요청하고 있군요. 정말 놀라운 운명이었습니다. 그는 아름다운 풍경이 파괴되는 순간에 목숨을 잃었지만, 그의 기억은 영원히 남을 것입니다.
제 삼촌은 제독으로서 함대를 이끌고 미세눔에 있었습니다. 8월 22일, 그에게 형태가 이상한 구름이 나타났다는 보고가 들어왔습니다. 그 구름은 마치 소나무와 같았으며, 그 줄기는 하늘 높이 솟아 있고 가지들은 우산처럼 펼쳐져 있었습니다. 자연을 연구하는 사람답게, 제 삼촌은 즉시 배를 준비시키라고 명령했습니다. 그가 배에 오르기도 전에, 베수비오 산 기슭에서 보내진 편지가 도착했는데, 그 편지에는 도움을 요청하는 내용이 담겨 있었습니다. 그래서 전체 함대가 출발해야 했습니다. 제 삼촌은 제독선을 타고 용감하게 위험한 상황을 향해 나아갔으며, 갑판 위에서 그 끔찍한 현상을 관찰했습니다. 동시에 그는 자신의 관찰 결과를 서기에게 들려주었습니다. 재난 현장에 가까워질수록 재와 불길이 점점 더 짙고 뜨거워졌습니다. 심지어 화산암과 용암 조각들도 섞여 있었습니다. 결국 그들은 스타비아에 상륙했습니다.
그동안 밤이 되었습니다. 베수비오 산에서는 불길이 치솟았습니다. 동시에 땅이 흔들려서, 플리니우스와 그의 동행자들이 있던 집도 흔들렸습니다. 모두가 머리에 베개를 두르고 돌비가 내리는 것을 막으려고 집을 떠났습니다. 유황 연기와 불길을 피하려고 할 때, 플리니우스는 갑자기 지쳐서 쓰러졌습니다. 한 번은 두 명의 노예의 도움을 받아 다시 일어설 수 있었지만, 결국 그는 죽음을 맞이했습니다.«
젊은 플리니우스는 삼촌의 성격과 일하는 방식에 대해서도 언급했습니다. 그의 특징은 믿을 수 없을 정도의 근면함이었습니다. 그는 거의 잠을 자지 않았으며, 음식도 거의 먹지 않았습니다. 그는 조상들의 관습대로 아주 소박하게 살았습니다. 여행 중에도 그는 끊임없이 공부했습니다. 그는 항상 서기를 곁에 두고 있었습니다.
플리니우스의 문학적 성과는 정말 놀라웠습니다. 『자연사』 외에도 그는 여러 작품을 썼지만, 그 작품들은 대부분 소실되거나 단편적으로만 남아 있습니다.

플리니우스는 게르마니아에 머무는 동안 로마인들이 게르마니아 땅에서 벌인 전쟁들에 관한 저작을 남겼다.

플리니우스의 자료들

플리니우스는 그의 『자연사』를 집필하는 데 2000권이 넘는 책들을 참고했다. 그가 단지 일로 인해 남는 시간, 특히 그가 스스로 말했듯이 밤 시간만을 이 작업에 할애할 수 있었기에 그의 업적은 더욱 높이 평가받아 마땅하다. 플리니우스가 없었다면 우리는 많은 저작들에 대해 알 수 없었을 것이다. 하지만 반면에 플리니우스는 독립적인 연구와 사고의 수준에는 이르지 못했다는 점도 강조해야 한다. 그는 심지어 제대로 이해하지도 못한 내용들까지 인용하기도 했다. 그의 저작에서는 진실과 거짓이 자주 섞여 있었다. 플리니우스가 자신의 지식을 자연에서 얻은 것이 아니라 주로 책들에서 얻었다는 인상을 받는데, 이미 산책조차 시간 낭비로 여겼던 그에게서는 이러한 태도가 놀랍지 않다.

플리니우스가 자신의 저작을 위해 참고했다고 밝힌 자료들의 목록에는 146명의 로마 작가와 327명의 외국 작가가 포함되어 있다. 이들 중에는 그의 저작들이 완전히 소실된 작가들도 많으며, 플리니우스가 그들을 참고문헌으로 언급하지 않았다면 그들의 이름조차 알 수 없었을 것이다.

플리니우스가 참고한 로마 작가들 중에서는 특히 마르쿠스 테렌티우스 바로(기원전 116–27년)가 유명하다. 그는 다양한 학문 분야를 백과사전식으로 정리했다. 그의 저작들은 중세 시대에 흔히 나타난 ‘일곱 자유 예술’에 관한 저작들의 모범이 되었다. 카토와 마찬가지로 바로도 고대의 지식들을 수집하여 그리스 문학의 침투 속에서도 그 지식들의 독립성과 진정한 가치를 드러내고자 노력했다. 플리니우스가 사용한 바로의 저작들 중에서는 특히 농업에 관한 저작(『농업에 관한 책 3권』)이 유명하다. 바로는 이 책에서 농경, 축산, 벌, 어업에 대해 다루고 있다.

그리고 야생동물들도 마찬가지입니다. 비록 바로가 카토의 견해를 참고하기는 했지만(210쪽 참조), 그는 어디서나 풍부한 경험과 광범위한 지식에 기반한 확실한 판단을 내렸습니다. 특히 주목할 만한 부분은 박테리아 이론을 미리 예견한 듯한 내용입니다. 바로는 습지 지대에서 너무 작아서 보이지 않는 생물들이 생겨난다고 추측했습니다. 그는 이러한 생물들이 입과 코를 통해 몸속으로 들어와 심각한 질병을 유발한다고 생각했습니다. 우리의 현대적 관점과 부분적으로 일치하는 이러한 견해들의 가치는 문헌학자들에 의해 종종 과대평가됩니다. 바로의 견해는 현대적인 박테리아 이론의 정립에 있어서는 전혀 중요하지 않았으며, 에피쿠로스나 라마르크, 다윈의 견해들도 그들의 이론을 정립하는 데 영향을 주지 못했습니다. 그럼에도 불구하고, 과학의 발전 과정에서 자주 나타나는 이러한 직관적인 통찰들은 인류 정신의 역사 속에서 언급될 가치가 있습니다. 그 가치는 의심의 여지가 없습니다. 다만 그 중요성을 과대평가하여 현대의 과학적 연구 결과와 동등한 것으로 여겨서는 안 됩니다.

플리니우스가 의학에 관한 책을 쓰는 데 자료를 제공한 의학 저술가들 중에는 히포크라테스, 에라시스트라토스 등 많은 사람들 외에도 특히 코르넬리우스 셀수스(기원전 35년경~서기 45년경)가 있습니다. 바로와 마찬가지로, 그리고 그보다 훨씬 이전에 카토도 그랬듯이, 셀수스도 당시의 지식을 백과사전 형태로 정리하려고 했습니다. 이 책의 제목은 ‘아르테스’였습니다. 현재 남아 있는 것은 의학에 관한 부분뿐입니다. 의사가 아님에도 불구하고 셀수스는 자신의 경험을 바탕으로 독자적인 견해를 제시할 수 있었습니다. 그는 히포크라테스의 저작들 외에도 주로 알렉산드리아의 저작들을 그리스어 자료로 사용했습니다. 이러한 자료들과 갈레노스의 저작들을 통해 셀수스의 의학 서적을 현대 의학 서적들과 비교할 수 있습니다. 이 책은 명확하고 소박한 방식으로 먼저 생활 방식에 대해 다루고, 그 다음에는 질병들에 대해, 마지막으로는 약물과 수술을 통한 치료법에 대해 설명합니다. 셀수스는 히포크라테스의 저작들에서는 아직 언급되지 않은 지혈 방법에 대해서도 설명합니다.

그들은 그러한 방법들을 사용했다. 사실 이러한 방법들은 호메로스의 작품에서도 이미 언급되고 있다516. 셀수스는 간과 위의 질병들을 매우 정확하게 묘사했다. 그가 이러한 질병들에 대해 제시한 치료법과 그 근거가 되는 식이 요법 원칙들은 오늘날에도 여전히 가치가 있다517. 셀수스보다 다소 후대의 인물로는 아스클레피아데스가 있다. 그는 헬레니즘 출신으로 기원전 1세기 초에 로마에서 살았다. 처음에는 웅변술을 가르치는 선생님으로 활동했으나, 나중에는 의사로서 큰 명성을 얻었다. 그는 기관절개술의 창시자로 알려져 있다. 그의 학설에는 현대 세포론과 유사한 점도 있는데, 즉 생물들은 수많은 작은 세포들로 구성되어 있으며, 이 세포들은 끊임없이 움직이고 변화하며, 인간의 경우 그 세포들의 행동과 성질에 따라 건강과 질병이 결정된다는 것이다. 『아이네이스』의 창작자로 알려진 비르길리우스도 플리니우스가 자신의 책들의 자료로 언급한 인물 중 한 명이다. 비르길리우스는 『게오르기카』라는 시에서 시골 생활을 묘사하고 찬양했다. 『게오르기카』는 주로 농업, 나무 재배, 축산, 양봉에 관한 내용을 다룬다. 벌들의 생활도 시인의 생생하고 매력적인 문체로 묘사된다. 플리니우스가 자신의 자료로 언급한 수많은 외국 작가들 중 여기서는 탈레스, 아리스토텔레스, 테오프라스토스, 데모크리토스, 히파르코스, 헤로필로스, 에우독소스, 피테아스, 유바 등만 언급하겠다. 유바는 아버지가 패배한 후 인질로서 누미디아에서 로마로 왔다. 그곳에서 그는 과학 연구에 전념했다. 플루타르코스를 비롯한 다른 작가들도 종종 유바를 인용하는데, 그의 저작들은 현재 단편들만 남아 있다. 플리니우스가 어떤 자료들을 사용했는지에 대한 질문은 많은 문헌을 낳았다. 특히 플리니우스와 아리스토텔레스, 카토, 바로의 관계에 대해서는 상세히 논의되었다519. 플리니우스와 그리스 문학 사이의 중재자 역할을 한 작가로는 유바가 꼽힌다. 그는 아리스토텔레스와 테오프라스토스의 저작들을 계승했다.

플리니우스에게 있어 그리스 문학과 관련해서는, 바로 로마 문학과 관련하여 바로가 가졌던 그와 같은 중요성을 지녔다. 플리니우스의 『자연사』도 구조적으로 일관성이 부족하지만, 전반적인 내용에서 세부적인 사항으로 나아가는 구성 방식은 분명하다. 플리니우스는 우선 세계의 구조와 공기의 바다 및 지구 표면이 우리에게 보여주는 현상들을 설명함으로써 서술을 시작한다. 그 다음으로는 지리학과 민족학에 관한 핵심적인 내용들이 다루어진다. 그 후에는 포유류부터 시작하여 곤충까지 동물들에 대해 다루며, 그 다음으로는 식물에 관한 책들과 식물에서 얻어지는 약물들及其 효과에 대한 내용이 나온다. 마지막으로는 광물학에 관한 책들이 있다. 보석과 광물색에 대해서는 각각 별도의 책이 할애되어 있다. 마지막 책들에서는 금속과 암석을 예술적 목적으로 사용하는 방법에 대해 수많은 훌륭한 예술 작품들을 예로 들며 상세히 설명한다.

플리니우스가 참고한 지리학자들 중에서는 특히 황제 클라우디우스와 동시대인인 폼포니우스 멜라가 유명하다. 그의 『지리학』은 아마도 서기 43년경에 저술된 것으로, 현재까지 남아 있는 가장 오래된 로마의 지리학 저작이다. 폼포니우스는 해안선을 따라 여러 나라들을 설명했으며, 플리니우스가 자신의 저작을 시작할 때 언급한 수학적 지리학에 대해서는 거의 언급하지 않았다.

이제 플리니우스 자신에 대해 살펴보자. 그의 『자연사』는 총 37권으로 구성되어 있으며, 그는 수많은 자료들에 흩어져 있는 당대의 지식들을 모아 정리하는 것을 목표로 했다. 이러한 힘든 과제를 해결함으로써 그는 큰 공로를 세웠지만, 때로는 비판적으로 검토하지 않고 자료들을 그대로 받아들이거나 내용을 제대로 파악하지 못하는 경우도 있었다. 예를 들어, 그는 아프리카의 여러 부족들에 관한 가장 터무니없는 이야기들도 중요하다고 여겼다. 그는 그중 한 부족에 대해 그들의 구성원들이 머리가 없다고 기록했다.

입과 눈은 가슴 위에 있다. 이 저작을 관통하는 핵심적인 사상은, 인간의 본성이 모든 것을 창조하도록 되어 있는 듯하다는 것이다. 그래서 여기서 묘사된 자연물들은 그 자체로서가 아니라, 주로 인간과의 관계 속에서 고려된다522. 인간 자체에 대해서는 그는 다음과 같은 특징적인 말로 표현한다. “다른 동물들은 자신의 본성을 바로 알고 있다. 오직 인간만이 가르침 없이는 아무것도 할 수 없다. 오직 인간만이 야망과 탐욕을 알며, 자신의 무덤을 준비하고, 심지어 죽은 후의 미래까지도 고민한다. 어떤 생물도 공포 때문에 정신을 잃지는 않는다. 어떤 생물도 분노가 그토록 격렬하지는 않다. 다른 모든 동물들은 같은 종끼리 평화롭게 산다. 사자들도 야성적임에도 불구하고 서로 싸우지 않으며, 해양의 괴물들도 마찬가지다. 하지만 진실로, 인간에게 가장 큰 고통을 주는 것도 바로 인간이다”523.

한편, 플리니우스는 자주 그 대상들에 대해 직접 조사하여 자신만의 의견을 형성했다는 점은 그의 저작 곳곳에서 드러난다. 그가 기술한 많은 것들은 로마 제국 시대의 다양한 상황들 때문에 자연스럽게 그의 관심사가 되었을 것이다. 그가 묘사한 많은 동물들은 관람용으로, 혹은 식용으로 세계 각지에서 로마로 가져온 것들이었다. 식물들도 마찬가지였다. 플리니우스는 한 로마 학자가 허브의 효능을 알아보기 위해 만든 식물원에 대해 이야기한다524. 그의 지도 아래 플리니우스는 수많은 치유 효과가 있는 식물들을 알게 되었다.

지구가 구형이라는 학설과 함께, 인류가 예전에 생각했던 것보다 훨씬 더 넓은 지역에 퍼져 있으며, 심지어 반대쪽에도 사람들이 살고 있을 것이라는 견해도 등장했다. 플리니우스는 “대중의 과학적 견해와 의견은 엄청난 모순을 보인다. 전자에 따르면 지구는 사방이 인간들로 가득 차 있어서, 모두가 발로 서서 하늘을 공평하게 바라본다. 반면 후자의 견해에 따르면, 왜 반대쪽에 사는 사람들이 떨어지지 않는지 의문이 생긴다. 우리가 왜 떨어지지 않는지에 대한 반문도 있을 텐데 말이다. 하지만 물도 볼록한 형태라는 것을 믿게 하려고 하면 대중들은 가장 강하게 반발한다”고 말한다. 그런데도 사실은…

“더 눈에 띄는 것은 없다. 왜냐하면 곳곳에서 맺힌 물방울들이 작은 구슬 모양을 이루기 때문이다.”
알렉산드리아에서는 가장 긴 낮의 길이가 14시간이고, 이탈리아에서는 15시간, 브리타니아에서는 17시간이라는 사실로부터 플리니우스는 극지방에 인접한 나라들에서는 여름에는 하루가 24시간이며, 동지 때에는 밤도 마찬가지로 24시간이 될 것이라고 추론했다. 플리니우스는 지구 표면이 구형이라는 증거로서 바다 위에서는 먼저 배의 돛대가 보이고 그 다음에야 선체가 보인다는 현상도 언급했다. 로마 제국 시대에는 지구가 구형이라는 개념이 지식인들 사이에서 널리 받아들여졌으며, 태양과 행성들의 관계에 대한 올바른 이해도 존재했다. 그래서 그리스인들이 제시한 태양중심설의 개념들도 후대의 작가들에 의해 무시되지 않았다. 그래서 코페르니쿠스는 고대로부터 전해진 견해들을 바탕으로 자신의 이론을 발전시킬 수 있었다.
오늘날 우리는 달이나 고정된 별들이 지구상의 현상에 아무런 영향을 미치지 않는다고 생각하지만, 플리니우스의 『자연사』를 보면 로마인들은 그러한 별들도 지구에 영향을 미친다고 생각했다. 그 책에는 이렇게 쓰여 있다: “개자리가 떠오를 때 그 별이 지구에 미치는 영향이 가장 크다는 것을 누가 모르겠는가? 그 별이 떠오를 때 바다는 거품을 내고, 저장된 와인도 불안정해지며, 늪지대에서는 발효가 시작된다.” 달이 조수 현상에 중요한 역할을 한다는 것은 분명했지만, 사람들은 이 현상을 신비주의적인 방식으로 설명했으며, 달을 ‘생명의 별’로 여겼다. 그래서 달이 가까워질 때 모든 것이 가득 차게 된다고 했다. 플리니우스는 달이 커질 때 조개껍데기도 더 커진다고 주장했다. 심지어 인체 내의 혈액도 그 별의 빛처럼 증가하거나 감소한다고 했다. 플리니우스는 “바다의 조수 현상은 비록 변동이 있지만, 그 원인은 결국 태양과 달에 있다”고 말했다. 하지만 조수 현상은 전날과 같은 시간에 다시 일어나지 않는데, 그 이유는 매일 다른 곳에서 떠오르는 그 별에 종속되어 있기 때문이다. 보름달 때는 조수 현상이 가장 심하다.

나중에, 달이 정오선 아래로 내려갈 때가 되면, 하늘의 모든 현상들이 그 자체가 일어난 후에야 비로소 지구에 도달한다. 넓고 탁 트인 바다는 좁은 공간에 비해 먼 곳까지 영향을 미치는 별들의 힘을 더욱 강하게 느낀다. 그래서 호수나 강들도 그런 식으로 움직이지 않는다530.
천문학자들이 이름을 붙인 별의 수는 플리니우스에 따르면 1600개라고 한다531. 이 별들은 우주를 둘러싸고 있는 불에서 생겨났으며, 그에 따르면 불에 가장 가까이 있는, 모든 공간을 가득 채우는 공기에 의해 유지된다. 공기에 의해 지탱되는 지구는 네 번째 요소인 물과 함께 우주 속에 머물러 있다. 지구와 천장 사이에는 달, 태양, 그리고 다섯 개의 행성들이 떠 있다. 이들의 움직임 때문에 이 별들은 ‘잘못된 별들’이라고 불릴 수도 있지만, 사실은 이들보다 더 잘못된 별은 없다.
이것이 고대인들이 가졌던 세계관의 대략적인 모습이다. 이러한 관념 속에서는 예전에 사람들이 사제들의 지도 아래 믿었던 인간형 신들에게는 더 이상 자리가 없었다. 그래서 지식과 신앙 사이에는 극복할 수 없는 모순이 존재했다. 하지만 지식의 발전에 따라 종교적 신앙도 계속해서 적응하려고 했다. 그래서 고대에는 과학의 발전이 새로운 일신론적 종교 형태를 만드는 데 기여했다. 과거의 여러 신들이 더 이상 자리를 차지할 수 없게 되자, 플리니우스가 말했듯이 세계 자체가 신으로 여겨져야 했다. 플리니우스의 범신론적 관점에 따르면, 신이라고 할 때는 오직 자연만을 의미할 수 있다. 세계가 하나의 전체라는 관점에서, 세계가 신 자체는 아니지만 단일한 신의 표현이라는 믿음으로 나아가는 것은 단지 한 걸음에 불과했다. 그리고 이러한 발전은 우리가 다루는 시대에 일신론의 기초가 되었다. 고대의 신앙은 교육받은 사람들에게는 이미 극복된 것이었기 때문에, 신-자연과 인간 사이에는 내적인 관계가 부족했다. 그래서 그 시대의 기독교에는 불만과 비관적인 성향이 존재했으며, 이는 기독교가 발전할 수 있는 적절한 토대가 되었다. 플리니우스는 기독교를 유일한 위안으로 여겼다.

존재의 불완전함에 비추어 볼 때, 인간은 언제든지 자발적으로 그러한 존재를 포기할 수 있다는 점이다.
기술적인 자연과학 분야에서는 플리니우스가 아리스토텔레스와 테오프라스토스의 사상에서 벗어나는 모습을 보인다. 아리스토텔레스가 우화의 영역으로 분류했던 일부 동물학적 정보들을 플리니우스는 문제없이 다시 받아들인다. 그는 동물학과 식물학에 대한 체계적인 구성에 대해서는 전혀 언급하지 않는다. 식물학의 경우, 그는 식물을 분류할 때 순수하게 유용성의 관점만을 고수하기 때문에 테오프라스토스에 비해 훨씬 뒤처진다. 그는 약용식물, 향신료 등을 구분한다. 반면, 아리스토텔레스가 “피가 없는 동물”이라고 부른 동물들에 대해서는 플리니우스가 올바른 견해를 제시한다. 그는 “곤충에게는 피가 없다는 점은 인정하지만, 그 대신 그들에게는 피와 같은 역할을 하는 생명체의 수분이 있다”고 말한다.
그의 식물학에 관한 책들은 나무부터 시작된다. 이는 그가 나무를 식물의 가장 높은 단계로 여겼기 때문이 아니라, 나무가 인간의 가장 기본적인 욕구를 충족시켜 주기 때문이다. 그는 먼저 (12권과 13권에서) 지리적 분포에 따라 특징적인 외국의 나무들에 대해 논의한다. 그 다음에는 포도나무, 올리브나무, 과일나무에 대해 다룬다. 한 권은 관상용 식물과 꿀벌이 필요로 하는 식물들에 할애되어 있다. 그는 후자를 추천할 만한 식물과 꿀의 질을 해치는 식물로 구분한다.
가장 상세하게 다루어지는 것은 약용식물이다. 플리니우스는 아무리 보잘것없어 보이는 풀이라도, 비록 아직 드러나지 않았을 뿐이지만 분명히 치유력이 있을 것이라는 생각을 가지고 있었다. ‘자연사’의 다른 부분들에서도 마찬가지로, 자연이 모든 것을 인간을 위해 창조했다는 것이 핵심적인 사상이다. 따라서 그의 서술은 유용성의 원칙에 의해 지배되며, 그 결과 종종 매우 건조하고 단순한 목록에 그치는 경우가 많다. 하지만 때때로 그의 글은 수사학적인 표현으로 화려해지기도 하는데, 특히 그가 스토아주의적 세계관을 드러내거나, 과거를 찬양하는 입장을 취할 때 그렇다.

플리니우스의 식물학적 지식의 주된 출처는 테오프라스토스였습니다. 예를 들어, 그는 인도의 식물상에 대한 설명을 테오프라스토스로부터 얻었습니다. 하지만 그는 그 내용을 깊이 있게 판단하거나 이해하지는 못했습니다. 세밀하고 정확한 정보들은 대체로 모호하게 남아 있으며, 플리니우스의 저작에서는 그러한 부분들이 다른 세부 사항들 속에서 두드러지게 구분되지 않습니다. 앞서 언급한 그의 생활 방식을 고려할 때, 플리니우스가 직접 관찰한 것은 그다지 많지 않았을 것입니다. 그가 가끔 자신의 저작에서 경험에 대해 언급할 때, 그것은 대부분 구전으로 전해진 정보를 의미하는 것 같습니다. 플리니우스의 저작에 등장하는 식물의 수는 상당히 많습니다. 거의 천 종에 달하며, 이는 디오스쿠리데스가 기록한 종류의 약 두 배에 해당합니다. 이는 플리니우스의 백과사전적 접근 방식과 일치하지만, 리네가 전 세계의 식물 종류를 단 10,000종으로 추정했다는 점을 고려하면 주목할 만합니다.

또한 플리니우스의 『자연사』가 후대에 미친 영향과 그 작품이 받은 평가에 대해서도 간단히 언급할 필요가 있습니다. 『자연사』는 과학이 다시 부활하기 전까지의 모든 기독교 시대 동안 매우 중요한 책으로 여겨졌습니다. 그것은 자연과학 및 여러 다른 분야에 대한 지식을 얻는 데 있어 가장 중요한 자료였습니다. 이러한 상황은 사람들이 직접적인 관찰과 연구를 권위나 책의 지혜보다 더 중요하게 여기기 시작하고, 그로 인해 자연과학의 새로운 발전의 기반이 마련될 때까지 계속되었습니다.

고대의 지식들이 이러한 새로운 발전에 유용한 정보를 제공했을 뿐만 아니라, 그 한계점들이 오히려 발전을 촉진하는 계기가 되었다는 점은 고대 문헌을 평가할 때 종종 간과됩니다. 그래서 사람들의 입장에 따라 그 평가가 매우 엇갈리고 모순적이 됩니다. 플리니우스뿐만 아니라 테오프라스토스, 아리스토텔레스 등 다른 사람들에 대해서도 마찬가지입니다. 그들은 때로는 높이 평가받기도 하고, 때로는 낮게 평가받기도 했으며, 제대로 평가받은 경우는 드물었습니다. 심지어 현대에서 가장 위대한 연구자들 중 한 명인 쿠비에와 뷔퐁조차도 플리니우스를 인정하지 않은 적이 없습니다. 뷔퐁은 자신의 위대한 『자연사』에서 플리니우스의 말을 인용하기도 했습니다.

이에 대해 다음과 같이 말한다. “그의 저작은 동물, 식물, 광물뿐만 아니라 지리학과 천문학, 의학, 무역과 예술의 발전, 요컨대 모든 과학 분야를 포함한다. 플리니우스가 이 모든 분야에서 얼마나 뛰어난 지식을 갖추고 있었는지는 놀라울 정도이다. 그의 사상의 고귀함과 표현의 아름다움은 깊은 학식과 조화를 이룬다.”
‘코스모스’ 제2권에서 자연 세계에 대한 역사를 기록해 남긴 A. 폰 훔볼트도 플리니우스를 높이 평가했다. 그는 고대에는 그와 비견될 만한 것이 없었던 ‘자연사’를 세계를 기술하는 위대한 작업이라고 칭했다. 비록 그의 저작에는 여러 결점이 있었지만, 저자는 오직 하나의 거대한 그림을 그리고자 했던 것이다. 덧붙여 말하자면, 플리니우스는 자신의 시대에 훔볼트가 ‘코스모스’에서 추구했던 바를 시도했던 인물이다. 플리니우스 자신이 자신의 저작을 백과사전이라고 불렀지만, 이 단어는 고대부터 그 의미가 변해왔다. 원래는 ‘모든 과학의 총합’이라는 의미였지만, 오늘날에는 일종의 사전이나 참고서를 의미한다. ‘자연사’를 제대로 알지 못하는 최근의 역사 서술들은 플리니우스를 단순한 백과사전적 글쓰기를 하는 사람이자 정신 없는 편집자로 폄하하기도 했다. 하지만 그들도 19세기 중반에 고대와 그 작가들(특히 자연과학 분야의 작가들)에 대해 나타났던 부정적인 평가들을 그대로 따르는 실수를 저질렀다. 오늘날에는 역사적 발전을 보다 객관적으로 평가하려는 움직임이 생겨나고 있으므로, 누군가가 플리니우스나 아리스토텔레스를 현대의 연구자들과 같은 기준으로 평가하려 한다면 이는 일반적으로 거부될 것이다. 올바른 기준을 찾기 위해서는 그들을 그들이 살았던 시대의 맥락 속에서 이해하고, 그들의 저작들을 같은 시기나 그보다 가까운 시기의 저작들과 비교해야 한다. 이때 우선 중세의 기독교 문학과 아랍 문학을 살펴보아야 한다. 플리니우스의 ‘자연사’를 같은 목적을 가진 그 시대의 문학 작품, 예를 들어 콘라드 메겐베르크의 ‘자연의 책’과 비교해보면, 로마인의 저작은 전혀 다른, 그리고 훨씬 더 올바른 관점에서 이해될 수 있다.

중세 시대 내내 플리니우스의 『자연사』가 받은 높은 평가를 고려할 때, 이 시기에 우리에게 전해진 필사본의 수도 상당히 많았습니다. 그 수는 200부가 넘습니다. 하지만 그 중 오래된 필사본들은 하나도 완전한 형태로 남아 있지 않습니다. 오히려 대부분이 매우 단편적인 형태입니다. 반면, 비교적 새로운 필사본들은 모두 동일한 원본에서 유래했다는 것을 보여줍니다.

**해부학과 의학의 발전**

로마인들에게 있어서도, 알렉산드리아 학교와 마찬가지로, 동물과 식물에 관한 연구에서 가장 중요한 것은 의학적 및 농업적 측면이었습니다. 또한, 그동안 인체의 구조와 기능을 탐구하는 것을 막았던 장애물들을 극복하는 것도 중요했습니다. 아리스토텔레스 이후 곧바로, 그의 해부학적 지식은 적어도 인체에 관해서는 여전히 부족했지만, 동맥과 정맥을 구분할 수 있게 되었습니다. 또한 그들의 분지들이 서로 가까이 위치해 있다는 것도 알게 되었습니다. 하지만 죽은 몸을 절개했을 때 동맥 안에는 아무것도 없었기 때문에, 사람들은 동맥의 역할이 살아있는 유기체 내에서 공기를 운반하는 것이라고 생각했습니다. 17세기에 하비가 그 진실을 밝혀내기 전까지는 혈액의 흐름에 대한 개념에는 여전히 많은 오류가 있었습니다. 로마의 의사 갈레노스는 535년(서기 131–201년)에 이러한 개념들을 발전시켰습니다. 갈레노스는 페르가몬에서 태어났으며, 그리스에서 교육을 받았지만 실제로는 로마에서 의술을 행했습니다(서기 164–201년). 그는 그곳에서 해부학에 관한 강의를 하였으며, 동물 해부를 통해 귀중한 연구 결과를 제시했습니다. 갈레노스는 해부학과 생리학을 의학의 기초로 여겼으며, 실험적 방법을 통해 생리학적 문제들을 해결하려고 노력했습니다. 그는 혈액의 흐름을 다음과 같이 설명했습니다. 오늘날의 용어를 사용한다면, “혈액은 정맥을 통해 심장의 오른쪽으로 들어간다. 심장의 열에 의해 아직 사용 가능한 혈액 성분들이 사용 불가능한 성분들과 분리된다. 사용 불가능한 성분들은 폐동맥을 통해 폐로 보내져 숨을 내쉴 때 제거된다.”

동시에 폐는 대기 중의 ‘프네우마’를 끌어들인다538. 이 프네우마는 폐정맥을 통해 좌심장으로 들어가고, 여기서 심장벽을 통과해야 할 혈액과 합쳐진다. 그 후 대동맥을 통해 몸의 모든 부분으로 전달되어 다시 정맥으로 돌아온다.
갈레노스는 이미 혈액의 큰 순환 과정에 대해 알고 있었지만, 이 순환 과정이 끝난 후 모든 혈액이 폐를 거쳐 다시 돌아간다는 사실은 알지 못했다. 화학적 과정에 대한 점차적인 이해를 통해 비로소 가능해진 공기 중 산소의 역할에 대한 올바른 이해 대신, 갈레노스는 신비로운 ‘프네우마’라는 개념을 제시했다. 여기서 말하는 ‘프네우마’는 공기 자체가 아니라, 공기 속에 내재된 생명을 주는 원리를 의미했다.
로마 시대에 해부학이 어떻게 발전했는지에 대해서는 갈레노스의 저작이 가장 좋은 정보를 제공한다540. 이 저작은 고대에 남아 있는 유일한 상세한 해부학 설명이기 때문에 특별한 주목을 받아 마땅하다. 갈레노스는 먼저 뇌와 그로부터 나오는 신경쌍의 해부학적 구조를 설명한다. 그 다음으로는 눈, 혀, 입술에 대한 설명이 이어진다. 운동은 근육의 움직임을 통해 설명되며, 갈레노스는 근육들이 수축하고 다시 이완된다고 설명한다541. 갈레노스는 최초로 생체 실험을 수행한 사람들 중 한 명이었기 때문에 매우 중요한 생리학적 결과들을 얻을 수 있었다. 그의 저작에서는 혀뿌리신경, 시신경, 청신경을 절단했을 때 나타나는 효과들이 기술되어 있다. 특히 혀뿌리신경에 대한 실험들은 매우 흥미롭다. 갈레노스는 혀의 양쪽에 각각 두 개의 신경이 있다고 말한다. 한 쌍의 신경을 절단하면 혀 전체가 자발적인 움직임을 할 수 없게 되지만, 그중 하나의 신경만 절단하면 혀의 절반만 마비된다542. 갈레노스는 두 번째 신경쌍은 근육과 연결되지 않고 혀의 표면에 퍼져 있어서 감각을 전달한다고 말한다. 그는 “이 신경은 뇌에서 맛의 감각을 전달한다”고 말했다. 또한 갈레노스가 눈꺼풀을 들어올리는 근육에 대해 기술한 내용과 신경 및 근육에 대한 그의 해부학적 연구도 주목할 만하다.

후두에 관한 연구로, 이 연구에서는 특히 목소리가 어떻게 만들어지는지 그 원리를 규명하는 데 중점이 두어졌다. 갈레노스의 한 책은 정맥과 동맥에 대해 다루고 있으며, 또 다른 책은 생식기관에 대해 다룬다. 또한 태아와 그 주변 구조들, 그리고 태반에 대해서도 설명되어 있다.

그림 43. 외과 수술용 도구들.

의학의 발전에 있어서 갈레노스가 포괄적인 교육 체계를 통해 그리스 의학의 전반을 체계적으로 정리해낸 것은 매우 중요한 의미를 가집니다. 하지만 순수 과학적 관점에서 볼 때는 갈레노스의 방법론이 우리의 가장 큰 관심사입니다. 그는 생존하는 동물들을 대상으로 한 실험을 통해 유기체의 기능을 연구하기 시작한 최초의 인물이었습니다. 따라서 갈레노스는 실험적 생리학의 창시자로 불릴 자격이 있습니다. 고대에 남아 있는 의료용 도구들(그림 43)을 보면, 기계공학자들의 업적 덕분에 의학이 얼마나 발전했는지 알 수 있습니다. 또한 갈레노스는 수 세기 전 히포크라테스 학파의 저자들과 마찬가지로 의학의 위생 및 식이 요법 측면을 매우 중요하게 여겼습니다. 갈레노스는 공기와 음식의 영향에 대한 자신의 견해를 상세히 설명했으며, 수면과 각성, 휴식과 활동, 그리고 정신 상태도 의학적 관점에서 분석했습니다. 이러한 예방적 접근 방식은 중세 시대에 살레르노 학파에 의해 계승되었습니다.

갈레노스가 근육, 힘줄, 신경의 본질에 대한 올바른 이해에 도달함으로써 비로소 의학은 진정한 과학의 단계에 오를 수 있었습니다. 특히 해부학적 구조에 대한 이해 덕분에 외과학이 발전할 수 있었습니다. 반면, 동물학과 식물학은 아리스토텔레스와 테오프라스토스가 이 분야에 기울인 노력에 비해 과학적 수준이 낮아졌으며, 오직 의학적 필요성에 따라만 발전할 수 있었습니다. 이렇게 해서 플리니우스가 글을 쓰기 직전에 디오스쿠리데스의 약학 서적이 만들어졌습니다.

디오스쿠리데스의 저작들을 다룬 사람들에게서는, 중세의 모든 자연과학 저술가들에게서 공통적으로 나타나는 특징으로, 단어 자체보다 그 단어가 가지는 의미에 더 큰 중요성을 부여하는 경향이 있었습니다. 이름의 정확한 기록, 동의어들의 가능한 한 완전한 목록, 그리고 일반적인 명칭과 비밀스러운 명칭들도 그러한 저작들에서 가장 중요한 위치를 차지했습니다. 실제로, 식물의 명명법과 그에 관한 문법적·동의어론적 고찰을 주된 연구 주제로 삼은 저술가들도 있었습니다. 디오스쿠리데스는 자신의 목적상 필요한 만큼만 식물학을 고려했습니다. 그는 선대 학자들이 사용하던 식물들의 알파벳 순서대로 배열하는 방식을 버리고, 자연스럽게 분류될 수 있는 그룹들로 식물들을 분류했습니다. 하지만 이 과정에서 여러 오류가 발생했습니다. 물론, 그가 직접 발견한 것과 선대 학자들로부터 빌려온 것을 구분하는 것은 어렵습니다. 디오스쿠리데스의 저작은 중세 전반에 걸쳐, 그리고 그 이후에도 매우 중요한 의미를 지녔습니다. 마이어는 자신의 『식물학의 역사』에서 “후대에 리네우스의 『자연의 체계』가 되었던 것이, 바로 그 시대에는 디오스쿠리데스의 약물학이었다. 다만 리네우스의 저작은 계속 발전시켜 나갔지만, 디오스쿠리데스의 저작은 마치 안락의자처럼 그대로 방치되었다”고 말했습니다. 하지만 디오스쿠리데스는 중세뿐만 아니라, 16세기 초의 현대 식물학의 창시자들에게도 해당 분야의 권위 있는 인물로 여겨졌습니다. 그들은 디오스쿠리데스가 기술한 식물들을 다시 찾아내려는 노력을 했으며, 이를 통해 자연에 대한 사랑이 다시 살아났습니다. 그리스인들은 식물학 분야에서 이론가로서의 역할을 했지만, 로마인들은 실용적인 성향에 따라 응용 식물학을 발전시켰습니다. 그들은 카르타고인들로부터 그러한 영감을 받았습니다. 기원전 6세기에 이미 카르타고에서는 그리스의 ‘게오르기카’ 작가들보다 훨씬 이전에 농업에 관한 저작들이 만들어졌으며, 로마 원로원은 이를 라틴어로 번역하도록 했습니다. 카르타고인들의 이러한 역할은…

이러한 현상은 아마도 페니키아 문화에 대한 의존성 때문일 것입니다549. 로마인들도 특별히 원예에 관심을 기울임으로써 식물학에 대한 이해를 높일 수 있었습니다. 그래서 그들은 젊은 식물들을 추위로부터 보호해주면서도 태양광은 통과시켜주는 창가용 화단도 만들었습니다550. 하드리아누스 황제가 오늘날의 티볼리에 있는 자신의 별장에서 가꾼 정원들도 유명했습니다. 또한 로마의 귀족들이 지중해의 바위투성이 해안가에 세운 별장들도 화려한 정원으로 장식되었습니다. 하지만 로마의 정원들에는 여러 가지 인위적인 요소들도 존재했기 때문에, 호라티우스와 같은 사람들은 자연으로 돌아가야 한다고 주장하기도 했습니다. 농업에 관한 최고의 저작 중 하나는 M. 포르티우스 카토가 쓴 것으로, 그는 로마인들을 단순함과 정직함으로 되돌리려는 노력으로 유명한 검열관이었습니다. 이 저작은 농업의 장점을 칭송하는 내용으로 시작하여 과일 재배, 곡물 재배 및 기타 유용한 식물들의 관리에 관한 규칙들을 담고 있습니다552. 우리는 이 책을 플리니우스가 정보를 얻은 출처 중 하나로 여겼습니다.

의학의 보조 학문으로서의 식물학

의학적 관점에서 볼 때, 해부학자이자 의사로서 매우 유명했던 갈레노스도 식물들에 대해 연구했습니다. 그는 그리스, 소아시아, 이집트, 팔레스타인 등지를 여행하며 치료 효과가 있다고 알려진 모든 식물들을 그들이 자생하는 곳에서 직접 관찰하고 수집하려고 노력했습니다. 당시 로마 황제들이 크레타섬에 허브 수집가들을 두었다는 사실도 이 분야가 얼마나 중요했는지를 보여줍니다. 왜냐하면 그 섬의 약용 식물들이 특별히 높이 평가되었기 때문입니다. 갈레노스는 이러한 견해에 반대하며 이탈리아에도 마찬가지로 효과적인 약용 식물들이 있다고 주장했습니다. 여러 고고학적 발견들 덕분에 우리는 고대인들이 어떤 식물들을 연구했는지 알 수 있게 되었습니다. 이집트의 미라 관에서 발견된 식물들 중에는 특히…

폼페이 발굴 과정에서 나온 식물의 잔해들입니다. 이들은 나폴리의 국립박물관에 보관되어 있으며, 그중 일부는 아주 잘 보존되어 있어서 식별이 가능했습니다553. 고대인들은 독성 식물에 대한 연구에 특별한 관심을 가졌는데, 때로는 왕들조차도 이 분야에 열중했습니다. 플루타르코스에 따르면, 페르가몬의 왕 아탈로스는 독초인 비른스크라우트, 니스부르츠, 쉬어링, 슈투름후트와 같은 식물들을 재배했으며, 그러한 식물들의 성분을 알아내고 수집하는 데 특별한 노력을 기울였습니다. 사실 페르가몬은 한동안 과학 발전 면에서 알렉산드리아와 경쟁했습니다.

루크레티우스와 세네카의 로마식 자연관

플리니우스 외에도, 자연과학에 관해 글을 쓴 두 명의 로마 작가가 더 있습니다. 바로 루크레티우스와 세네카입니다. 루크레티우스 카루스(기원전 55년에 사망)는 에피쿠로스의 사상을 바탕으로 한 자연철학적 견해들을 서사시 형태로 표현했습니다. 그의 작품은 매우 주목할 만한 내용을 담고 있습니다. 이 작품의 제목은 ‘De rerum natura’이며, 아우구스투스 이전 시대의 문학 작품들 중에서 높은 평가를 받았습니다. 형식과 내용 모두에서 그리스의 전통을 따랐습니다. 루크레티우스는 자신의 저작의 출처로 ‘풍요로운 시칠리아 섬의 가장 위대한 보물’인 엠페도클레스 외에도 에피쿠로스를 꼽았습니다. 그는 “다른 현자들을 해가 별들을 가리듯이 뛰어넘는” 에피쿠로스의 저작들에서 영감을 얻어 자신의 서사시를 썼습니다. 시인에게 있어 기계론적 세계관을 시적으로 표현하는 것은 결코 쉬운 일이 아니었습니다. 하지만 루크레티우스가 이 문제를 어떻게 해결했는지, 그리고 그가 어떻게 뮤즈들의 찬사를 받았는지는 우리의 감탄을 자아냅니다. 그의 작품이 우리를 매료시키는 것은 비유의 아름다움과 거대한 자연 현상에 대한 생생한 묘사뿐만 아니라, 모든 신화와 미신을 거부하는 그의 독창적인 삶의 철학 때문입니다. 자연 현상에 대한 그의 견해에 대해서는 여기서는 간단히 언급하는 것으로 만족해야 합니다.

루크레티우스는 데모크리토스와 에피쿠로스와 마찬가지로, 설령 신들이 그렇게 원한다 해도 아무것도 없는 곳에서는 아무것도 생겨나지 않는다고 말한다. 오히려 자연은 항상 이것으로부터 저것을 만들어낸다. 루크레티우스는 모든 사물이 극도로 미세한 입자들로 구성되어 있다고 본다. 그렇지 않다면, 사용 중인 금속 물체들이 점차 얇아지는 현상을 전혀 설명할 수 없을 것이다. 공간이 완전히 채워져 있으면 움직임이 불가능하기 때문에, 입자들이 서로 밀접하게 붙어 있지 않고 빈 공간들 사이에 떨어져 있다고 가정해야 한다. 또한 모든 것은 무겁다. 빈 공간에서조차 불꽃도 무거울 것이다. 불꽃이 위로 올라가는 것은, 그 자체의 무게에도 불구하고 바람이 그것을 위로 밀어올리기 때문이며, 마치 물속에서 무거운 나무가 위로 솟아오르는 것과 같다. 소리, 빛, 열도 루크레티우스에 따르면 물질적인 현상일 뿐이다. 그가 에피쿠로스로부터 차용한 ‘이미지 이론’도 흥미롭다. 이 이론에 따르면, 우리는 사물의 표면에서 얇은 막들이 떨어져 나와 공기를 통해 우리의 눈으로 들어오면서 그 사물들을 인식한다. 자기 현상도 마찬가지로, 자석에서 미세한 입자들이 방출된다는 가정으로 설명된다. 심지어 번개조차도 매끄럽고 아주 작은 입자들로 구성되어 있다고 루크레티우스는 본다.

물질과 에너지의 보존 법칙에 대한 암시는 다음과 같은 구절에서 찾아볼 수 있다:
“왜냐하면 그 물질은 결코 증가하지도, 파괴됨으로써 감소하지도 않기 때문이다. 또한 현재 원소들 속에서 일어나고 있는 움직임도 예로부터 항상 존재해왔으며, 앞으로도 계속 존재할 것이다. 왜냐하면 원소의 입자들이 도망칠 수 있는 곳도 없고, 새로운 힘이 들어와 사물의 성질과 움직임을 변화시킬 수 있는 곳도 없기 때문이다.”

루크레티우스가 감각과 물질의 관계를 어떻게 논의하는지도 흥미롭다. 그는 감각을 원자들 자체에게 돌리지 않고, 오직 원자들의 결합에만 귀속시킨다. 그의 생각에, 인간의 원자들이 울거나 웃을 수는 없기 때문이다. 이러한 태도를 통해 루크레티우스는 데모크리토스의 극단적인 유물론을 넘어선다.

또한 그는 물리지리학의 여러 사항들에 대해 주목할 만한 견해를 제시한다. 그는 바다의 일정한 수위가 물의 순환 과정의 결과라고 설명한다. 그의 가설에 따르면, 물은 바다에서 지하를 통해 산악 지대로 다시 돌아가며, 그곳에서 염분을 배출하면서 샘물이 되는 것이다. 지진은 지구가 동굴, 강, 늪, 그리고 깨진 암석들로 가득 차 있기 때문에 발생한다고 한다. 동굴이 무너지면서 진동이 생기고, 이것이 바로 지진이라고 본다.

루크레티우스의 저작만큼이나 흥미로운 것은 서기 65년에 사망한 로마의 시인이자 철학자인 세네카의 『자연에 관한 질문들』이다. 세네카는 시각이 가장 속임수가 많은 감각이라고 생각했다. 예를 들어, 물속의 노는 마치 부러진 것처럼 보인다는 것이다. 그는 무지개를 태양의 반영이라고 여겼으며, 어떤 거울들은 물체를 엄청난 크기로 확대시키는 특성이 있다고 말했다. 세네카의 저작에서는 고대인들이 프리즘을 알고 있었으며 스펙트럼을 관찰했다는 증거도 나온다. 그는 여러 면을 가진 유리 조각을 만들어 그 위에 햇빛을 비추면 무지개의 색깔들을 볼 수 있다고 말했다. 또한 그는 물이 들어 있는 유리 구슬들이 그 뒤에 있는 물체들을 확대하여 보여준다는 점도 언급했다.

로마인들이 연마된 유리의 광학적 특성을 알고 있었다는 증거로는 플리니우스의 기록도 있다. 그 기록에 따르면, 네로는 더 잘 볼 수 있기 위해 에메랄드를 사용했다고 한다. 이 돌은 오목한 형태였기 때문에 “빛의 광선들을 모으는 데 적합했다”고 한다. 또한 폼페이와 같은 곳에서 발굴된 유리들도 렌즈 모양으로 연마된 것들이었으며, 이들은 확대용 렌즈로 사용된 것으로 추정된다. 니네베에서의 발굴에서도 산호수정으로 만들어진 볼록한 렌즈가 발견되었는데, 이 역시 광학적 목적으로 사용된 것으로 보인다.

세네카에 따르면 소리란 공기의 압력이다. 그는 이러한 견해에서 비트루비우스와 비슷한 의견을 가지고 있었다. 비트루비우스는 모든 것을 에너지의 흐름으로 보는 루크레티우스와는 달리, 소리를 공기의 진동으로 간주했다. 비트루비우스는 이러한 진동이 물속의 돌로 인해 파동이 생기는 것과 유사하게 발생한다고 보았다.

소리의 경우, 파동은 표면에서만 발생하는 것이 아니라, 가로와 세로 방향으로도 확장되어(따라서 구형으로) 퍼져나갔습니다.
제3권에는 ‘아포카타스타시스’라고 불리는 주기적인 변화에 대한 언급이 있습니다. 그에 따르면, 모든 변화의 별들이 게자리에 모여 직선을 이루면 지구는 불에 타버릴 것입니다. 반면, 이러한 별들의 배열이 염소자리에서 반복된다면 전 세계적인 홍수가 발생할 것입니다.
세네카의 자연관은 특히 그가 혜성에 대해 제시한 견해에서 잘 드러납니다. 그의 동시대인들은 혜성이 압축된 공기에서 생겨난다고 생각했지만, 그는 혜성을 “자연의 영원한 산물”이라고 여겼습니다. 그 이유는 혜성에도 순환 과정이 있기 때문입니다.
세네카가 지질학적 현상에 대해 제시한 견해들도 그의 관찰력과 통찰력을 보여줍니다. 지진은 내부의 동굴이 무너지거나 그곳에 축적된 가스 때문에 발생한다고 합니다. 화산들은 지표면과 뜨거운 내부를 연결해주는 역할을 합니다. 세네카가 언급한 화산들 중에는 베수비오 화산은 언급되어 있지 않습니다. 반면 스트라본은 그 근처에 있는 슬래그들을 근거로 베수비오 화산을 이미 소멸한 화산으로 간주했습니다. 세네카가 물의 침식 작용과 퇴적물 형성에 대해 한 말들은 현대의 지질학적 견해와 잘 일치하며, “건전한 판단력을 보여줍니다”. 비트루비우스도 그의 저서 『건축에 관하여』에서 베수비오 화산 근처의 내부가 뜨거울 것이라고 주장했습니다. 그는 바이아이에서 땅에서 뜨거운 증기가 나오는 것을 근거로 이렇게 결론지었습니다. 비트루비우스는 또한 고대에 내부의 뜨거운 열기가 베수비오 화산의 분화를 유발했다고 말했습니다. 그래서 폼페이 근처에 있는 석회암도 열기로 인해 다른 돌에서 생성된 것으로 보입니다. 비트루비우스는 또한 식초가 달걀껍질을 녹이는 것처럼, 산성 성분을 가진 샘물들이 석회암을 녹일 수 있다고 말했습니다.

화학에 대한 지식과 그 응용들.

로마인들의 광물학적 및 화학적 지식에 대해서는 플리니우스를 통해 많은 것을 알 수 있다. 그는 특히 유리에 대해 상세히 기술했다. 그는 모래, 소다(질산), 조개껍데기를 이용해 유리가 만들어지는 과정을 설명했다. 또한 유리나 결정으로 만든 구슬, 그리고 물이 들어 있는 구형 유리 용기를 이용해 햇볕 아래에서 열을 만들 수 있다는 사실도 알고 있었다. 로마인들은 신선한 채소를 일찍 얻기 위해 유리로 된 벽을 가진 온실까지 만들었다. 유리로 만든 거울에 대해서도 플리니우스는 이미 언급했으며, 최근의 발굴을 통해 그러한 거울들이 발견되기도 했다. 이 고대 거울들의 표면은 때로는 순수한 납으로, 때로는 다른 금속으로 구성되어 있었다.

플리니우스는 또한 중요한 염료들과 그 사용법에 대해서도 기술했다. 그는 양모를 염색하는 데 사용되는 크랩과 인디고에 대해 언급했다. 하지만 인도에서 인디고가 어떻게 추출되는지는 그가 알지 못했다. 플리니우스에 따르면 염색 기술에서 가장 뛰어난 것은 이집트인들이었다. 그는 이집트인들이 염색하기 전에 천을 특별한 액체로 처리했다고 말했다.

플리니우스는 비누에 대해서도 알고 있었다. 그는 비누가 갈리아인들과 게르만인들에 의해 동물성 지방과 식물성 재를 섞어서 만들어진다고 설명했다. 아마도 재 용액에 석회를 첨가함으로써 알칼리성이 되었던 것으로 보인다.

로마 제국 시대의 화학적 지식에 대해서는 서기 75년경에 저술된 디오스쿠리데스의 약학 서적을 통해도 많은 것을 알 수 있다. 그는 냄비에 주석을 입히는 방법에 대해 언급했다. 고대에는 특정 광물들이 식초에 닿으면 가스가 발생한다는 사실이 알려져 있었다. 플리니우스는 식초가 불보다 더 강력하다고 말했는데, 그 이유는 식초가 불조차도 견디지 못하는 바위들을 녹일 수 있기 때문이라고 했다.

6. 고대 과학의 종말
로마 제국의 지배 시기에 알렉산드리아 학당은 다시 한 번 번성기를 맞이했습니다. 이 학당과 함께 있던 거대한 도서관은 기원전 47년에 대부분 파괴되었지만, 그 대신 많은 양의 파피루스 문서들이 알렉산드리아로 옮겨졌습니다(153쪽 참조). 또 다른 작은 도서관은 세라페이온에 있었는데, 이 도서관도 4세기 말에 기독교인들이 일으킨 반란으로 인해 파괴되었습니다. 그럼에도 불구하고 알렉산드리아는 4세기 이후에도 오랫동안 동방에서 가장 중요한 학문의 중심지로 남았습니다.

프톨레마이오스의 세계관
기독교 시대의 알렉산드리아 학자들 중에서 가장 유명한 인물은 바로 프톨레마이오스입니다. 천문학과 지리학의 발전에 기여한 그의 공로를 먼저 살펴보아야 합니다. 프톨레마이오스는 서기 2세기에 알렉산드리아에서 살았으며, 수학자, 천문학자, 물리학자, 지리학자로서 큰 공을 세웠습니다. 그는 아마도 상이집트의 프톨레마이스에서 태어났을 것입니다. 그의 생애에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다. 프톨레마이오스는 수많은 저작을 남겼으며, 그중 일부는 원본 형태로, 또 일부는 아랍어나 라틴어로 보존되어 있습니다. 가장 중요한 저작들은 『지리학』, 『알마게스트』(천문학의 주요 저작), 그리고 『광학』입니다.
아리스타르코스의 세계관은 훌륭한 아이디어였지만, 태양중심설만으로는 하늘에서 일어나는 현상들을 정확하게 설명할 수 있는 충분한 근거가 되지 못했습니다. 따라서 이 세계관은 고대에는 널리 받아들여지지 못했습니다. 게다가 이 세계관과 조화를 이루어야 할 역학적 개념들도 부족했습니다. 그래서 프톨레마이오스가 등장하게 된 것입니다.

후에 코페르니쿠스와 갈릴레오도 이와 같은 주장을 했지만, 갈릴레오는 그 주장을 반박했습니다. 그 주장이란, 지구가 자전할 경우 수직으로 위로 던져진 물체가 궤적에서 벗어나게 될 것이라는 것이었습니다. 또한 아리스토텔레스의 주장에 따르면, 천체들은 신성하고 영원하기 때문에 균일하게 원운동을 해야 한다고 했습니다. 이러한 주장은 프톨레마이오스와 고대 전체에 있어서 부정할 수 없는 진리로 여겨졌습니다. 비록 행성들과 태양, 달이 고정된 별들 사이를 때로는 빠르게, 때로는 느리게 움직이는 것처럼 보였으며, 심지어는 잠시 멈춰 있는 것처럼 보이거나 앞뒤로 움직이는 것처럼 보이기도 했습니다.

프톨레마이오스에게 있어서 태양의 연간 운동의 불규칙성은 특히 겨울철 동안 태양이 가을점에서 봄점까지 도달하는 데 178일 18시간이 걸린다는 점에서 드러났습니다. 반면, 황도의 나머지 구간, 즉 봄점에서 가을점까지의 거리를 이동하는 데는 훨씬 더 긴 시간, 즉 186일 11시간이 걸렸습니다. 오늘날 우리가 알고 있듯이, 이러한 불규칙성은 천체들이 원운동이 아닌 타원운동을 하기 때문에 발생합니다. 두 번째 불규칙성은 행성들에게서만 나타나는데, 이는 우리가 지구에서 관측을 하기 때문입니다. 지구 자체도 태양 주위를 공전하고 있기 때문입니다. 바로 이러한 이유로 행성들이 마치 멈춰 있는 것처럼 보이거나 뒤로 움직이는 것처럼 보이는 것입니다. 또한 달에도 ‘에벡션’이라고 불리는 불규칙성이 있다는 것도 프톨레마이오스가 이미 알고 있었습니다. 오늘날 우리는 이러한 불규칙성이 태양의 영향으로 인해 발생한다고 생각합니다. 이는 달의 움직임에서 가장 큰 불규칙성으로, 그 크기는 1도가 넘습니다.

플라톤도 천문학의 가장 중요한 과제는 관측된, 겉보기에 불규칙한 움직임들을 균일한 움직임으로 설명하는 것이라고 말했습니다. 그는 천체들이 균일하지 않은 방식으로 움직여야 할 이유가 없다고 했습니다. 플라톤이 제시한 문제를 해결하려고 처음으로 시도한 사람은 그의 제자인 크니도스의 에우독소스였습니다. 그는 동심원 구체 이론을 사용하여 두 번째 불규칙성을 법칙적으로 설명할 수 있었습니다.

운동 현상을 설명하는 것이었다. 에우독소스에 따르면, 모든 행성은 회전하는 구체 위에 고정되어 있다. 이 구체의 극점들은 또 다른 구체 위에 위치하며, 그 구체도 역시 자신의 축을 중심으로 회전한다. 문제는 그러한 구체들의 속도와 그 축들의 위치를 적절히 선택하여 실제로 관측되는 현상들을 가능한 한 잘 설명할 수 있도록 하는 것이었다. 이를 위해 달과 태양의 경우 각각 3개의 구체가 필요했으며, 각 행성의 경우에는 4개의 구체가 필요했다. 이 방법을 통해 토성과 목성과 같은 먼 행성들의 운동을 어느 정도 규칙적인 형태로 설명할 수 있었다. 가장 어려운 것은 화성이었는데, 훗날 티코와 케플러가 오랜 노력 끝에 행성들의 실제 운동 경로를 발견해냈다. 이론을 현상과 더 잘 일치시키기 위해 나중에는 구체의 수를 더욱 늘렸다. 히파르코스와 프톨레마이오스는 다른 방법을 제안했다. 그들은 첫 번째 불일치를 해결하기 위해 편심원을 사용했으며, 두 번째 불일치를 해결하기 위해서는 에피ци클을 사용했다. 히파르코스는 지구를 중심에서 벗어나게 하고 태양이 그 주위를 균일한 속도로 편심원을 그리도록 함으로써, 태양이 연간 궤도를 따라 최대 속도와 최소 속도를 가지는 현상을 설명했다. 편심률의 크기는 현상의 경과를 잘 설명할 수 있도록 쉽게 조절될 수 있었다. 하지만 편심원의 개념조차도 달의 운동은 물론 행성들의 운동까지 설명할 수는 없었다. 그래서 프톨레마이오스는 수학자 아폴로니오스가 제안한 아이디어를 받아들여 두 개 이상의 원운동을 사용했다. 설명을 위해 그림 44를 참조하자. E는 지구이며, 반지름 R = Mm인 편심원이 그려져 있다. 하지만 해당 천체는 그 편심원 위를 움직이는 것이 아니라, p q t s라는 원궤도의 중심점을 따라 움직인다. 그리고 행성은 그 원궤도 위를 균일한 속도로 움직인다. 이 원궤도를 에피ци클이라고 하며, 이 이론을 에피ци클 이론이라고 부른다. 지구에서 보면, 천체는 p 지점에서는 t 지점보다 빠르게 움직이는데, t 지점에서는 그 움직임이 에피ци클의 움직임과 반대 방향이다. 또한, 균일한 움직임이라는 가정에도 불구하고 겉보기상의 정지나 후퇴가 발생할 수 있다는 것도 분명하다. 중요한 것은…

r과 ME와 R의 비율, 그리고 M과 m 주위를 도는 주기들은, 가상의 운동에 의해 나타나는 현상들을 충분히 설명할 수 있도록 선택되어야 했으며, 전자는 가정된 비율들을 바탕으로 계산될 수 있었다. 만약 계산 결과가 계산을 통해 얻어진 새로운 관측 결과와 일치하지 않으면, p q t s라는 원을 중심으로 하는 세 번째 궤도가 도입되었다. 이러한 원운동들을 결합함으로써, 특정 법칙에 따라 임의의 궤도를 따라 움직이는 모든 운동을 표현할 수 있다.

그림 44. 에피시클론 이론을 설명하기 위한 그림.

프톨레마이오스는 처음에 에피시클론 이론을 달의 움직임을 설명하는 데 사용했다. 달과 지구 사이의 거리가 상당히 변동한다는 사실은, 그의 관측에 따르면 달의 겉보기 직경이 311/3분에서 351/3분 사이로 변동한다는 사실에서 알 수 있었다. 따라서 아리스토텔레스가 “눈에서의 거리가 일정할 때, 같은 원반이 때로는 달을 가리고 때로는 가리지 않는다”고 말한 것은 옳은 것이었다.

달의 궤도의 불규칙성을 설명하기 위해, 프톨레마이오스는 달이 자신의 큰 궤도의 같은 끝점으로 돌아오는 시간 동안 에피시클론을 그리도록 했다. 이 에피시클론의 중심점은 계속해서 움직였다.

지구는 황도에 대해 비스듬한 방향으로, 즉 달의 궤도 경사각에 맞춰 회전하는 고리 모양의 궤도를 따라 움직였다. 이러한 회전 주기는 황도와 달의 궤도가 만나는 지점, 즉 결점들로 다시 돌아올 때까지 계속되었다. 이런 방식으로 프톨레마이오스는, 적어도 당시 천문학의 수준에서는, 계산 결과와 관측 결과가 대체로 일치하도록 만들 수 있었다. 그는 행성들의 움직임에 있어서도 에피실론과 편심원을 이용하여 같은 목표를 달성하고자 했다. 하지만 여기서는 그 어려움이 훨씬 더 컸다. 에피실론 이론을 단순한 보조 가설로 여기고 사용하는 한, 그에 대해 반대할 수 있는 것은 아무것도 없었다. 우리는 오늘날에도 자연 현상을 설명하기 위해 여러 가상의 개념들을 사용하는데, 이러한 개념들은 우리가 그 안에서 현상의 진정한 원인을 찾으려 할 때에만 위험해진다. 예를 들어, 자기장과 전기장이라는 개념을 생각해보면, 실제로는 그러한 것들이 존재하지 않는다고 믿는 물리학자들도 있지만, 자기 및 전기 현상을 설명하기 위해서는 이러한 개념들이 필요하다. 하지만 이러한 가설들이 점점 더 복잡해짐에 따라 그 적용도 점점 더 어려워진다. 그래서 에피실론 이론은 처음부터 그 종말의 씨앗을 가지고 있었던 것이다. 비록 그 이론이 오랫동안 지배적인 위치를 유지했지만 말이다. 코페르니쿠스도 태양을 중심에 두고 행성들이 그 주위를 돈다는 개념을 받아들인 후에도, 여전히 행성들의 움직임이 원형이라는 생각을 버리지 못했기 때문에, 에피실론 이론을 다시 사용할 수밖에 없었다. 태양중심설을 받아들이면서 소위 ‘두 번째 불균등성’은 사라졌는데, 그 이유는 지구를 운동의 중심점으로 간주했기 때문이다. 하지만 ‘첫 번째 불균등성’은 행성들이 원형이 아닌 타원형 궤도를 따라 움직인다는 사실에서 비롯된다. 코페르니쿠스는 원형이 아닌 다른 형태의 움직임 가능성을 전혀 고려하지 않았기 때문에, 첫 번째 불균등성을 설명하기 위해 에피실론 이론을 사용할 수밖에 없었다. 프톨레마이오스는 당시의 천문학 및 삼각법에 대한 지식을 상당히 발전시킨 뒤, 그것들을 한 권의 교과서에 담았다.

아랍인들이 ‘알마게스트’578라고 불렀던 이 책은 중세 시대 내내 천문학적으로 매우 중요한 귀중한 자료로 여겨졌습니다. 프톨레마이오스가 제시한 행성들의 위치에 대한 정보를 개선할 필요성은 이미 중세 시대부터 제기되었습니다. 1250년경, 카스티야의 알폰소 왕은 여러 학자들을 불러 새로운 천문표를 만들도록 했으며, 이 새로운 표들은 프톨레마이오스의 표들보다 훨씬 정확했습니다. 하지만 점차 복잡해지는 에피실론 이론은 그대로 유지되었고, 이로 인해 알폰소는 만약 신께서 세상을 창조할 때 자신의 조언을 구했다면 세상이 더 단순해졌을 것이라고 말하기도 했습니다.

위에서 설명한 에피실론 이론 외에도, 알마게스트에는 고대 알렉산드리아의 천문학자들과 히파르코스가 시작했던 고정별들의 위치를 파악하는 작업이 계속되고 있습니다.579 프톨레마이오스가 만든 목록580에는 1022개의 별들이 포함되어 있으며, 이 별들은 그리스인들이 정한 별자리 내에서의 위치와 경도, 위도에 따라 분류됩니다.

또한 히파르코스가 발견한, 100년당 약 1도씩 변하는 주기를 연구하는 작업도 프톨레마이오스가 다시 시작했습니다. 이 현상을 확인하는 것은 매우 중요했는데, 히파르코스는 고대 알렉산드리아인들의 부정확한 관측 결과에만 의존할 수 있었기 때문입니다.

프톨레마이오스의 천문학적 업적에 대한 설명을 마치기 전에, 알마게스트의 내용 중에서 알렉산드리아의 천문학이 어느 수준에 도달했는지를 알 수 있는 몇 가지 내용을 더 소개하겠습니다. 지구는 구형입니다. 지구는 하늘의 중심에 있지만, 하늘의 거대한 공간에 비하면 단지 한 점에 불과합니다. 지구는 움직이지 않고 고정된 반면, 별들은 원형 궤도를 따라 움직입니다. 이것들이 바로 이 책의 서두에 나오는 원칙들입니다. 알마게스트에 따르면 1년의 길이는 365일 5시간 55분입니다. 지구의 크기는 달의 39배이며, 태양의 크기는 달의 6600배입니다.

초과해야 했다. 거리와 관련해서는 달이 우리로부터 지구 반지름의 59배 떨어져 있고, 행성들은 1210배 떨어져 있다고 나와 있다. 플톨레마이오스에 따르면, 별들과 지구 사이의 거리는 다음과 같다. 달 다음으로는 수성, 그 다음은 금성, 그리고 그 다음은 태양이다. 그 다음 순서는 화성, 목성, 토성이다. 이 일곱 개의 행성들 뒤에는 고정별들이 있다. 이러한 세계관에 대한 설명 뒤에는 천문학자들에게 있어 가장 중요한 보조 과학인 평면 삼각법과 구면 삼각법의 기본 원리에 대한 설명이 이어진다.

천문학의 보조 과학들

플톨레마이오스의 천문학적 업적은 천문학의 두 가지 중요한 보조 과학인 수학과 측량학이 크게 발전함으로써 가능해졌다. 수학 분야에서 가장 중요한 기여를 한 사람은 알렉산드리아의 천문학자 메넬라오스였으며, 그의 별 관측 결과는 『알마게스트』에 기록되어 있다. 메넬라오스는 호선의 길이를 계산하는 방법에 관한 저작을 썼지만, 그 저작은 현재는 소실되었다. 또한 그는 ‘구면’이라는 제목의 또 다른 저작을 썼는데, 이 저작에서는 구면 삼각법의 기본 원리가 설명되어 있지만, 오직 번역본만이 남아 있다. 메넬라오스는 모든 구면 삼각형에서 세 각의 합이 두 직각보다 크다는 정리를 제시했다. 또한 같은 구면 삼각형의 같은 변에는 같은 각이, 다른 변에는 다른 각이 대응한다는 것을 보여주었으며, 특히 더 긴 변에는 더 큰 각이 대응한다는 것도 밝혔다. 그의 저작에는 구면 삼각형의 합동에 관한 중요한 정리들과, 평면 삼각형과 구면 삼각형에서의 횡단선에 관한 정리들도 포함되어 있으며, 이 정리들은 오늘날까지도 ‘메넬라오스의 정리’로 불린다. 플톨레마이오스는 히파르코스와 메넬라오스가 평면 삼각법과 구면 삼각법 분야에서 시작한 연구를 완성시켰다. 그는 이 학문에 천문학적 용도에 맞는 형태를 부여했으며, 그의 이론처럼 이 형태도 1천 년 이상 유지되었다.

고대의 위대한 수학자들 중 마지막으로 언급할 수 있는 인물은 알렉산드리아의 디오판토스입니다. 그는 산술에 관한 저서를 썼는데, 그 책의 절반 정도만이 현존합니다582. 그는 이 책의 제목을 ‘ἀριθμητικά’라고 지었으며, 이를 통해 그동안 거의 탐구되지 않았던 분야를 개척했습니다.
디오판토스의 저작에서는 이미 일정한 기호와 약어들이 사용되고 있습니다. 반면 그 이전의 사람들은 계산을 대부분 문장으로만 표현했으며, 기껏해야 몇 가지 전문 용어들만 반복적으로 사용되었습니다(예: 고대 이집트인들의 경우). 미지수(우리가 말하는 x)를 나타내기 위해 디오판토스는 시그마 기호, 즉 ς를 사용했습니다. 이는 특정 숫자를 의미하지 않는 유일한 그리스 문자였습니다. 2제곱을 나타내는 기호는 δῦ였고, 3제곱은 kῦ였습니다. 6제곱의 경우에는 κῦ κῦ라고 표기했습니다. 더 높은 차수의 경우에는 그러한 기호가 사용되지 않았습니다. 뺄셈을 할 때는 특별한 기호(⋔ = 역방향의 ψ)가 사용되었습니다. 덧셈의 경우에는 기호 없이 숫자들을 나란히 배치했습니다. 심지어 등호 기호(ἴσο이의 약어인 ι)도 사용되었습니다583. 이러한 예시들만으로도 디오판토스의 저작에서 이미 그의 뛰어난 성과를 설명해줄 수 있는 방법들이 사용되고 있음을 충분히 알 수 있습니다. 디오판토스의 대수학의 주된 단점은 양수와 음수의 개념을 아직 모른다는 것입니다. 이는 디오판토스가 항상 피감수가 감수보다 큰 경우만 다루었기 때문입니다. 더 큰 수에서 더 작은 수를 빼는 것, 즉 음수라는 개념으로 이어지는 대수 연산은 그에게는 불가능한 것으로 여겨졌습니다. 방정식의 해가 음수가 될 경우, 디오판토스는 그러한 경우를 허용하지 않았습니다. 이러한 제한은 특히 디오판토스가 잘 다루었던 2차 방정식의 해결에 있어서 중요한 역할을 했습니다. 그의 저작에서는 최초의 3차 방정식도 등장합니다. 하지만 이는 드문 경우에 불과했습니다. 또한 해당 방정식은 더 낮은 차수로 환원될 수도 있었습니다584. 디오판토스는 해를 제시했지만, 그 방법에 대해서는 설명하지 않았습니다.
디오판토스가 가장 두드러진 특징은, 거의 모든 문제에서 개별적인 경우들에서 벗어나 보다 일반적인 관점에서 문제를 다루었다는 점입니다.

따라서 디오판토스가 과학의 발전에서 차지하는 위치는 매우 독특한 것입니다. 그의 업적들은 그 이전의 모든 것들과는 너무나 다르기 때문에, 갑작스럽게 우리 앞에 나타납니다. “이 산술학자의 저작들에는 고전적인 기하학자들의 저작들과는 전혀 다른 분위기가 있다.”585 또한, 명확한 선구자나 전신이 없듯이, 디오판토스 이후의 천 년 동안에도 그가 시작한 일을 계속해 나갈 수 있는 수학자들도 없었습니다. 비로소 근대에 이르러서야 사람들은 디오판토스의 업적을 계승하여 더 높은 수준의 수학을 만들어낼 수 있었습니다. 그리고 그 수학의 가장 중요한 요소는, 디오판토스와 마찬가지로, 일반적인 숫자들이며, 이 숫자들은 단독으로 고려될 뿐만 아니라 기하학적·물리적 크기들과의 관계 속에서도 고려됩니다.

디오판토스는 아마도 서기 3세기에 살았던 것으로 추정됩니다. 어쨌든 그의 저작들은 프톨레마이오스의 저작들보다 후대에 쓰여진 것입니다. 그의 저작들은 고대 천문학의 발전에는 아무런 영향을 미치지 않았습니다.586 프톨레마이오스 이전의 사람들이 측정 기술을 발전시킨 것을 프톨레마이오스도 수학적 진보와 마찬가지로 잘 활용했습니다. 천문학의 초기 시대에는 하늘의 거리를 달의 크기를 기준으로 추정했으며, 그때 아마도 관측자의 눈이 위치하는 지점을 중심으로 회전할 수 있는 두 개의 막대를 사용했을 것입니다. 알렉산드리아인들은 두 종류의 각도 측정 기구를 사용했습니다. 하나는 직선 형태의 기구였고, 다른 하나는 원형으로 나뉜 형태의 기구였습니다. 첫 번째 유형에 속하는 것이 바로 ‘파랄락틱 라인’으로, 프톨레마이오스가 『알마게스트』에서 설명한 것입니다. 이 기구는 수직으로 세워져 있으면서도 회전할 수 있는 막대로 구성되어 있으며, 그 막대의 위쪽 끝에는 별을 겨냥하기 위한 디옵터가 달린 같은 길이의 막대가 있었습니다. 수직 막대의 아래쪽 끝에는 세로로 나뉜 또 다른 회전 가능한 막대가 있었으며, 이 막대는 디옵터 막대의 홈 안에서 움직일 수 있었습니다. 각각의 고도 측정 시에는 디옵터 막대의 위치를 두 번째 막대의 각도 표시로부터 읽어낼 수 있었으며, 그에 따라 각도표에서 해당 각도를 확인할 수 있었습니다.

그림 45. 측지선기.
한편, 프톨레마이오스는 아리스틸루스와 티모카리스(기원전 300년)의 방식을 따라, 등급으로 표시된 여러 원들이 서로 연결된 형태의 장치인 ‘아르밀라’를 사용했다. 에라토스테네스는 기원전 220년에 알렉산드리아에 매우 큰 규모의 아르밀라를 만들어, 이 장비들을 이용해 황도의 거리를 지구 둘레의 11/83으로 측정했다. 프톨레마이오스가 사용했던 아르밀라 중 하나는 256쪽의 그림 46587에 나와 있다. 이 장치는 구리나 청동으로 만들어진 고리로, 360도로 나뉘어 있었다. 이 고리는 기둥 위에 수직으로 설치되어 있었으며, 자오선과 일치했다. 이 고리에는 두 개의 돌출부가 있는 또 다른 회전 가능한 고리가 결합되어 있었다. 예를 들어, 태양의 정오 높이를 측정하고 싶을 때는 내부 고리를 돌려서 한 돌출부의 그림자가 다른 돌출부 위에 떨어지도록 했다. 아르밀라구는 서로 직각을 이루는 두 개의 원으로 구성되어 있었으며, 하나는 자오선 평면에, 다른 하나는 천구 적도 평면에 위치해 있었다. 자오선 원 안에는 세 번째 원이 회전 가능하게 설치되어 있었으며, 그 회전축은 지구의 자축과 일치했다. 이 세 번째 원 안에는 동심원상으로 위치하며 움직일 수 있는 네 번째 원이 있었다. 디옵터를 통해 목표물을 조준할 수 있었으며, 등급 표시를 통해 적위와 시각을 측정할 수 있었다. 따라서 이 장치는 천구 위에서 관찰되는 원들을 이용하는 원리에 기반을 두고 있었다.

작은 규모로 원운동을 재현해 보아야 합니다. 각도를 측정하는 데에는 천문용 고리나 아스트롤라비움도 사용된 것으로 보입니다. 이 장치는 서로 중심이 일치하지만 서로 움직일 수 있는 두 개의 고리로 구성되어 있었으며, 각 고리에는 마주보는 위치에 두 개씩의 디옵터가 달려 있었습니다. 수평각을 측정하고 싶을 때는 그 고리를 눕혀서 사용했으며, 고각을 측정할 때는 그 고리를 세워서 사용했습니다.

그림 46. 프톨레마이오스의 태양점 측정용 장치. 『알마게스트』에 나오는 개략적인 도식입니다.

프톨레마이오스는 칼데아 천문학자들과 마찬가지로, 돌로 만들어진 벽면에 설치된 사분의원주도 사용했습니다. 가장 초기의 천문학적 관측에서부터도 연구자들은 기계를 다루는 기술에 크게 의존했음을 알 수 있습니다. 따라서 천문학의 발전은 측정 도구의 지속적인 개선과 정확도 향상과 함께 이루어졌습니다. 알렉산드리아인들이 사용했던 고리 형태의 측정 장치를 만드는 데에도 뛰어난 기술이 필요했습니다. 정밀 기계 분야의 전문가는 “지금도” 그러한 측정 장치의 충분한 정확도를 얻으려면 섬세한 솜씨를 가진, 선반을 다룰 줄 아는 기술자가 필요하다고 말합니다.

천문학과 마찬가지로 중요했던 시간 측정도, 칼데아인들이 그랬던 것처럼 물의 양을 측정함으로써 이루어졌다. 기원전 5세기에 이르러서는 그림자의 길이를 통해 하루의 시간을 추정하는 것만으로는 부족하게 되어, 사람들은 물시계(클렙시드라)를 만들기 시작했다. 심지어 알람 기능이 있는 물시계도 기원전 4세기에 이미 사용되고 있었다. 이러한 장치들은 기원전 270년경에 살았던 알렉산드리아 출신의 크테시비오스에 의해 더욱 완성되었다. 그는 소화기나 물오르간 등의 발명가로도 알려져 있으며, 헤론은 그의 업적을 이어받은 인물이다. 크테시비오스는 자신의 시계에서 물이 흘러나오는 구멍이 변하지 않도록, 그 구멍을 일반 금속 대신 금이나 보석으로 만들었다. 또한 물이 흘러나오는 용기 내의 물의 수위가 일정하도록 조절하여, 항상 같은 양의 물이 흘러나오도록 했다. 때로는 흘러나오는 물의 힘을 이용해 물체를 들어올리기도 했으며, 그 움직임은 다시 바퀴나 바늘 장치를 통해 전달되었다.

**지리학의 발전**

히파르코스와 마찬가지로 프톨레마이오스 덕분에 지리학도 크게 발전했다. 프톨레마이오스가 서기 140년경에 저술한 이 학문의 교본은 『알마게스트』와 마찬가지로 중세 말까지 독보적인 위치를 차지했다. 이 두 저작 덕분에 프톨레마이오스는 영원히 위대한 학자로 기억되게 되었다. 현대의 천문학 및 지리학 분야에서 이루어진 위대한 발견들은 모두 『알마게스트』와 『지리학』을 바탕으로 이루어졌다. 『지리학』에도 『알마게스트』와 마찬가지로 놀랍도록 많은 정보가 담겨 있다. 당시 알려진 지구 표면의 5,000개 이상의 지점들의 경도와 위도가 『지리학』에 기록되어 있다. 여기에는 도시뿐만 아니라 강어귀, 산, 그리고 기타 주목할 만한 장소들도 포함된다. 위도를 측정하는 정확도는 매우 높아서, 프톨레마이오스의 방법에 따라 제작된 지도들은 남북 방향으로는 거의 왜곡이 없었다. 프톨레마이오스 자신도 장소를 파악하고 지도를 제작하는 방법에 대한 지침을 제공했다. 그의 『지리학』 관련 고대 필사본들…

첨부된 지도들(유럽에 관한 것이 10장, 아프리카에 관한 것이 5장, 아시아에 관한 것이 12장)은 의심할 여지 없이 고대의 원본들에서 비롯된 것이지만, 실제로는 6세기에 만들어진 것입니다. 리터는 “이 지도들이 모든 현대 지도의 기초가 되었다. 이 지도들이 없었다면 우리의 지도들은 결코 현재와 같은 완성도를 얻을 수 없었을 것이다”라고 말합니다.
고대인들이 사용하던 경도 측정 방법에 대해서는 이미 논의된 바 있습니다. 하지만 그 방법으로는 매우 부정확한 결과만 나왔습니다. 또한 고대에는 원점이 되는 자오선의 위치도 자주 바뀌었습니다. 예를 들어 프톨레마이오스는 로도스 섬을 통과하는 자오선을 기준으로 계산하지 않고, 대신 지구 서쪽 끝에 있는 ‘행운의 섬들’을 기준으로 계산했습니다. 이러한 방식의 장점은, 지구상의 특정 지역들에 있어서 서경과 동경을 구분할 필요가 없다는 점이었습니다.
프톨레마이오스가 알고 있던 지구 표면의 일부를 지도로 표현할 때, 그는 더 이상 지구의 곡률을 무시할 수 없었습니다. 따라서 구면의 일부를 평면 위에 그릴 수 있는 방법이 필요했습니다. 프톨레마이오스는 이 문제를 해결하기 위해 투영법을 제안했으며, 이 투영법은 훗날 지도 제작의 발전에 있어 중요한 역할을 했습니다.
프톨레마이오스의 선배인 티루스의 마리누스는 모든 위도선과 경도선을 직선으로 그렸으며, 경도선들은 서로 평행하게 그려졌습니다. 이로 인해 지구 북쪽 지역의 경도 값이 너무 커졌고, 프톨레마이오스는 자신의 투영법을 통해 이 문제를 해결하려 했습니다. 프톨레마이오스는 다음과 같이 설명합니다. “자오선들은 직선으로 그리는 것이 옳지만, 위도선들은 같은 중심점을 기준으로 그려진 원의 일부로 그려야 합니다. 이 중심점은 북극 위에 있다고 생각할 수 있습니다. 그곳에서부터 자오선들을 직선으로 그려야만 구면과의 유사성을 확보할 수 있습니다. 이는 자오선들이 위도선들에 수직으로 남아 있으면서 공통된 극점에서 만나기 때문입니다.”
천문학의 큰 발전 덕분에 지리학의 수학적 측면은 크게 발전했지만, 자연지리학도 그 뒤를 이어 발전했습니다. 여기서 중요한 영향을 준 것은 로마인들의 정복 활동을 통해 확장된 시야였습니다.

인류가 온 지구를 자신들의 거주지로 여기도록 만든 조건부 세계주의적 사고방식이다. 특히 이러한 사고방식은 스트라본의 저작에서 잘 드러나는데, 움볼트는 그의 지리학 서적이 다양성과 웅장함 면에서 고대의 모든 지리학 저작들을 능가한다고 말했다. 스트라본은 오늘날의 지질학자들의 견해와 일치하게 섬들과 대륙 전체가 화산력에 의해 솟아올랐다고 설명한다. 스트라본은 “작은 섬들뿐만 아니라 큰 섬들, 심지어 대륙까지도 솟아올 수 있다”고 말한다. 시칠리아에 대해서는 “그것을 이탈리아의 일부로 여기지 말고, 에트나 화산의 불에 의해 바닷속에서 솟아올랐다고 생각해야 한다”고 말한다. 하지만 스트라본은 시칠리아가 지진으로 인해 이탈리아와 분리되었을 가능성도 논의한다. 섬들이 화산 활동에 의해 생성된다는 증거로 그는 기원전 196년에 현재의 산토리니인 테라 근처에서 화산 폭발로 인해 반경 12스타디온 크기의 섬이 솟아올랐다고 제시한다. 시칠리아와 마찬가지로 스트라본은 카프리와 같은 해안가의 섬들도 과거에는 대륙의 일부였다고 보았으며, 바다 한가운데에 위치한 섬들, 예를 들어 테라 근처에 새로 생긴 섬들은 화산 활동에 의해 생성된 것으로 보았다.
스트라본의 저작에서는 또한 화산이 지구의 안전밸브 역할을 한다는 견해도 처음으로 등장한다. 고대인들은 이 섬 근처에 있는 화산들과 에트나 화산의 활동이 활발할 때 시칠리아가 지진의 피해를 덜 받는다는 것을 관찰했다고 한다.
화석들에 대해서도 스트라본은 올바르게 해석했다. 그는 기자의 피라미드가 만들어진 석회암 속에 있는 렌즈 모양의 누물라이트에 대해, 그것이 건축가들이 먹던 음식의 경화된 잔해일 수 있다는 주장에 반대했다. 에라토스테네스도 이미 바다에서 수천 스타디온 떨어진 곳에서도 달팽이와 조개를 발견할 수 있다고 언급했다. 따라서 과거에는 대륙의 큰 부분들이 한동안 물에 잠겼다가 다시 마르게 되었을 것이라고 추측할 수 있다. 또한 바다 바닥도 육지 표면처럼 울퉁불퉁하여 바다의 깊이도 제각각이다.
역사적 시기에 바다 해안선이 비정상적으로 변동했다는 증거로 스트라본은 과거에 있었던…

포뮌둥의 남쪽에 위치한 이 항구 도시는 해안에서 90스타디온 떨어져 있었다. 그 이후로 이 해안선은 훨씬 더 바다 쪽으로 밀려나게 되었으며, 예를 들어 스트라본이 살던 시대에는 항구 도시였던 라벤나도 이제는 해안에서 7킬로미터 떨어진 곳에 위치해 있다.

스트라본은 물의 침식 작용, 즉 조수의 원인과 고도가 높아짐에 따른 기온 변화에 대해서도 올바른 견해를 가지고 있었다. 그는 심지어 유럽, 아시아, 아프리카가 형성하는 대륙 외에 또 다른 대륙이 존재할 가능성도 예상했다. 그는 “대서양을 가로지르는 그 온대 지대에 우리가 사는 세계 외에도 다른 세계, 혹은 여러 세계가 존재할 수도 있다”고 말했다.

반면 콜럼버스는 서쪽으로 항해하면 직접 아시아 대륙의 동쪽 해안에 도착할 수 있을 것이라는 생각에 따랐다.

로마인들도 고대 말기에 이르러서는 물리적 지리학 분야에서 상당히 명확한 견해를 가지고 있었다. 비트루비우스는 샘물이 생성되는 과정에 대한 전반적으로 올바른 이론을 제시했으며, 셰네카는 지표면의 물이 초래하는 변화들을 잘 묘사했으며, 홍수는 달뿐만 아니라 태양의 영향도 받기 때문에 발생한다고 설명했다.

기원전 마지막 몇 세기 동안에도 지리학 분야에 대한 지식은 상당히 발달해 있었다. 각국에 대한 지식 면에서는 스트라본의 기록이 프톨레마이오스의 기록을 잘 보완해 주었다. 스트라본은 주로 유럽 국가들을, 프톨레마이오스는 아시아 국가들을 더 자세히 다루었다. 북부와 동부 게르마니아에 관한 정보는 프톨레마이오스의 기록이 더 상세했다.

란케는 “프톨레마이오스는 라인강과 도나우강 너머의 지역들에 대한 기록을 통해 마치 새로운 세계를 열어젖혔다”고 말했다. 그는 또한 카스피해가 세계의 바다와 연결된다는 오류를 반박하고 그 해역이 독립된 곳임을 밝혔다. 그의 기록은 특히 페니키아인들의 지리학적 지식과 카라반 무역을 통해 얻은 정보에 의존했다.

알렉산더의 원정, 로마 제국의 광대한 영토, 그리고 당시 지리학자들이 군대나 총독, 사절단을 따라서 다녀온 여행들도 풍부한 자료를 제공해 주었습니다. 예를 들어, 프톨레마이오스 시대에는 인도에 대해 16세기 말 메르카토르가 알고 있던 것보다 훨씬 더 많은 정보가 있었습니다.

헤로도토스의 기록(IV, 42)에 따르면, 기원전 600년경 이집트의 왕 네코는 페니키아 선원들에게 홍해를 출발하여 아프리카를 돌아 지브롤터 해협을 통해 이집트로 돌아오도록 했습니다. 이 항해는 3년이 걸렸다고 합니다. 하지만 헤로도토스의 이야기는 종종 의심받아 왔습니다. 어쨌든 고대에는 적도를 넘었다는 것은 분명합니다. 선원들은 리비아 주변을 서쪽으로 항해할 때 정오에 태양이 오른쪽, 즉 북쪽에 있었다고 말했습니다. 헤로도토스는 이 말을 믿을 수 없다고 했지만, 아마도 이를 믿을 수 있는 사람들도 있을 것이라고 덧붙였습니다. 헤로도토스의 이러한 기록은 실제로 그러한 항해가 있었다는 증거로 여겨집니다.

프톨레마이오스가 자신의 8권으로 구성된 지리학 저작을 집필할 때 특히 참고한 자료는 티루스 출신의 마리누스의 여행 기록이었습니다. 페니키아의 항구들에서는 활발한 무역 덕분에 페니키아 선박들이 방문한 모든 나라와 섬, 바다에 대한 상세한 정보를 가지고 있었습니다. 마리누스는 이러한 자료를 바탕으로 지도를 만들었으며, 이 지도는 알렉산드리아 도서관에 ‘티루스 세계지도’라는 이름으로 보관되어 있었습니다.

마리누스에 따르면, 경도와 위도는 직각으로 교차하는 직선들이었습니다. 당시 알려져 있던 지구의 일부(위도 30~40도)에 대해서는 이러한 투영 방식으로 사각형들로 이루어진 격자가 만들어졌습니다. 적도인 중간 위도에 대해서는 정사각형들로 이루어진 격자가 될 것입니다.

티루스 출신의 마리누스는 자신의 평면 지도를 통해 수학적 지리학의 창시자가 되었습니다. 그는 로도스의 자오선과 위도선(36도)을 기준으로 하여 직각으로 교차하는 선들로 이루어진 격자를 만들었습니다.

프톨레마이오스는 자신이 특별히 의존했던 마리누스에 대해, 그가 고대와 현대의 방대한 양의 정보를 수집했으며, 이전의 어떤 학자보다도 많은 여행기와 저작들을 참고했다고 말한다. 따라서 프톨레마이오스가 아시아 지역에 대해 제공하는 정보도 로마의 지리학자들이 전해준 정보보다 훨씬 풍부하다. 예를 들어, 프톨레마이오스는 플리니우스가 거의 언급하지 않은 세일론섬(타프로바네)의 많은 도시들과 강들, 산들에 대해 언급한다. 또한 그는 순다 제도도 알고 있었다. 인도 서부 지역에 대해서도 그는 매우 잘 알고 있어서, 39개 지역의 위치뿐만 아니라 가장 긴 낮의 길이까지도 정확한 관측을 통해 기록해 두었다. 그가 언급한 인도의 강들과 산들은 16세기까지도 유럽인들에게는 알려지지 않았다.

프톨레마이오스가 의존했던 페니키아인들의 지리학적 지식은 단순히 바다와 해안에 국한된 것이 아니라, 대륙 내부까지도 포함되었다. 심지어 유프라테스강을 거쳐 박트리아를 지나 중국까지 이어지는 육상 경로에 대해서도 기술되어 있다.

**물리학의 추가적인 발전**

우리는 기원후 초기 몇 세기 동안 천문학과 그와 함께 발전한 지리학이 이룩한 진보를 이 시기의 가장 중요한 과학적 사건들로 간주했습니다. 이제는 그다지 주목받지 못했던 자연과학과 자연에 대한 기술에 대해 간략히 설명할 차례입니다. 기계학은 기원전 시대에 아르키메데스와 헤론에 의해 최고조에 달했습니다. 이제 설명할 시기의 주요 대표자로는 알렉산드리아 출신의 파포스가 있으며, 그는 수학의 발전에도 기여했습니다. 파포스는 서기 3세기 말에 살았습니다. 그가 남긴 저작은 8권으로 구성되어 있으며, 『수집집』이라는 이름으로 알려져 있습니다. 특히 마지막 권에는 무게 중심이나 비스듬한 평면에 관한 원리와 같이 기하학적 원리에 기반한 기계학의 이론들이 담겨 있습니다. 또한 톱니바퀴를 이용하여 주어진 힘으로 주어진 물체를 움직이는 문제도 다루고 있습니다.

일정한 비율로 직경이 결정된다. 파포스의 7권에는 ‘굴딘의 법칙’이라는 이름으로 알려진 중요한 정리가 포함되어 있는데, 이 정리는 17세기가 되어서야 다시 널리 알려지게 되었다. 그 정리란, 회전하는 물체의 부피는 회전하는 면적과 그 물체의 무게중심이 이동한 거리의 곱과 같다는 것이다. 또한 파포스의 저작에서는 그 이전의 어떤 작가들보다도 훨씬 더 많이 문자를 사용하여 일반적인 수를 표현하고 있으므로, 파포스의 저작에서 이미 문자를 이용한 계산의 요소들을 찾아볼 수 있다.

알렉산드리아 학파의 초기 번영기 동안 광학과 음향학이 발전한 과정에 대해서는 앞서 설명했다. 주목할 만한 점은, 두 번째 번영기 동안에도 광학이 상당히 발전했다는 것이다. 이는 바로 우리가 방금 천문학과 지리학 분야에서 그의 공로를 높이 평가했던 프톨레마이오스에 의해 이루어졌다. 프톨레마이오스의 저작에서는 고대에는 거의 알려지지 않았던, 물리적 현상을 귀납적으로 연구하는 방법에 대한 흥미로운 시도들을 찾아볼 수 있다.

여기서 말하는 것은, 빛이 한 매질에서 밀도가 다른 다른 매질로 들어갈 때 겪는 굴절 현상이다. 빛이 같은 물질 내에서는 직선으로 전파된다. 가장 초기의 관찰에서도, 빛이 두 매질의 경계면을 더 비스듬히 통과할수록 굴절이 더 심해진다는 사실을 알 수 있었다. 귀납적 방법을 사용하기 위한 첫 단계는, 이러한 현상을 측정하여 여러 입사각에 해당하는 굴절각의 크기를 실험을 통해 구하는 것이었다. 이 작업은 프톨레마이오스에 의해 수행되었다. 그는 이 목적을 위해 특별히 만든 도구를 사용하여 10°, 20°, 30° 등의 입사각에 해당하는 굴절각을 측정했다. 그의 장치는 등분된 각도로 나뉜 원반으로 구성되어 있었으며, 이 원반은 중심부까지 물속에 잠겨 있었다(그림 47). 그의 방법은 다음과 같았다: 빛의 선 BC는 수면 MN 위에 위치한 원반의 표시점 B를 통해 원반의 중심점 C로 유도되었다. 이 지점에서 빛이 물속으로 들어가면서 굴절이 일어났다. 굴절된 빛의 선 CD는 물속에서 계속 전파되어, 원반의 가장자리에 도달했다.

D점에 다시 충돌했습니다. 프톨레마이오스가 이러한 방법으로 얻은 값들은 다음 표에 정리되어 있습니다:
입사각(α) 굴절각(β)
10° 8° (7° 29’ 대신)
20° 15° 30’ (14° 51’ 대신)
30° 22° 30’ (22° – 대신)
40° 29° (28° 49’ 대신)
50° 35° (34° 3’ 대신)
60° 40° 30’ (40° 30’ 대신)
70° 45° 50’ (44° 48’ 대신)
80° 50° (47° 36’ 대신)

그림 47. 프톨레마이오스가 굴절각을 측정하는 모습.

공기에서 물로 빛이 전달될 때의 굴절 지수는 1.31로 나타나는데, 최근의 측정 결과에 따르면 이 값은 1.33입니다609. 따라서 이 결과는 사용된 측정 방법의 측면에서 상당히 정확했으며, 이는 정밀한 연구에 있어 가장 중요한 요소인 정확한 측정이 프톨레마이오스에게는 부족하지 않았다는 것을 보여줍니다.
프톨레마이오스는 자신이 얻은 결과를 천문학적 현상을 설명하는 데에도 활용했습니다. 그는 빛이 대기를 통과할 때도 굴절이 일어나며, 이 굴절은 천정에서 지평선 쪽으로 갈수록 점차 커진다고 결론지었습니다.

대기의 굴절 현상에 대해서는 이미 알려져 있었다. 이러한 굴절 현상은 예를 들어, 별이 떠오르거나 지을 때의 거리가 별이 정점에 있을 때보다 더 짧다는 사실을 통해 그에게 인지되었다. 측정이 끝나면, 귀납적 방법을 사용하여 주어진 값들과 측정된 값들 사이의 법칙적 관계를 찾아내는 것이 다음 단계이다. 프톨레마이오스도 물리학 분야에서 이러한 단계를 시도했다. 비록 그는 측정된 관계들을 수학적 표현으로 바꾸는 데는 성공하지 못했지만, 빛이 얇은 매질에서 두꺼운 매질로 넘어갈 때 굴절된다는 광학의 기본 원리를 제시했다. 그는 심지어 두 가지 물질에 대해서는 항상 입사각과 굴절각 사이에 일정한 비율이 존재한다고 생각했다. 굴절 문제가 이 정도까지 연구된 후에는 오랫동안 잊혀졌다. 물론 광학 분야에서 활발하게 연구하던 아랍인들도 이 문제를 다루었지만, 그들도 프톨레마이오스의 성과를 넘어서지는 못했다. 요하네스 케플러도 이 문제를 연구했으며, 나중에 설명할 방법을 사용하여 굴절에 관한 측정을 수행하고 한계각이라는 개념을 도입했다. 하지만 이 문제의 해결은 17세기에 스넬리우스에 의해 이루어졌으며, 그는 굴절 법칙의 발견자로 알려져 있다. 또한 다미아노스의 광학에 관한 저작도 언급할 가치가 있다. 다미아노스의 생애에 대해서는 자세히 알려진 바가 없다. 하지만 그의 광학에 관한 저작은 분명히 프톨레마이오스의 저작보다 후에 쓰여졌다. 다미아노스가 그리스인들의 광학적 견해에 대해 제시한 설명도 특이하다. 여기서 그의 설명 중 일부를 자유롭게 번역하여 소개하고자 한다: “우리의 눈의 형태는 다른 감각 기관들과 달리 속이 비어 있어서 무언가를 받아들일 수 있는 구조가 아니라, 구형이다. 이는 우리로부터 무언가가 방출된다는 것을 증명한다. 이 방출된 것이 빛이라는 것은 눈에서 나오는 빛줄기들이 보여준다. 야행성 동물들의 경우, 밤에도 눈이 빛을 발한다. 우리의 시각 기관이 태양과 유사하다는 점을 고려하면 이 견해는 더욱 명확해진다.”

우리의 눈에서 나오는 시선들이 가능한 한 빨리 보이는 물체에 도달해야 하므로, 그 시선들은 직선으로 움직여야 합니다. 또한, 가능한 한 많은 것을 포착하려면 원형 경로를 따라 움직여야 합니다. 왜냐하면 생명체에게 유용한 모든 것은 자연이 만들어내기 때문입니다. 보이는 물체들을 원형 경로로 공격하기 위해서는 시선들이 원통이나 원뿔 형태를 가져야 합니다. 하지만 원통은 불가능합니다. 왜냐하면 그렇게 되면 눈보다 큰 물체들을 포착할 수 없기 때문입니다. 따라서 시선들은 원뿔 형태를 가져야 합니다. 시선의 직선적인 움직임, 반사, 그리고 멀리까지 이어지는 움직임도 태양광에서 관찰할 수 있습니다. 또한 우리의 시선도 유리나 물과 같이 태양광이 통과하는 물질들을 통해 자신의 길을 찾아갈 수 있습니다.

프톨레마이오스의 기여 덕분에 천문학, 지리학, 물리학 분야에서 이루어진 발전들을 살펴본 후, 이제 로마-알렉산드리아 시대에 고대인들이 다른 자연과학 분야에서 어떤 지식을 가지고 있었는지 대략적으로 살펴보도록 하겠습니다.

역학, 광학, 음향학은 기초가 마련되었지만, 열, 자기, 전기와 같은 분야에서는 여전히 초기 단계의 관찰과 모호한 해석에 머물러 있었습니다. 자석과 그것이 철을 끌어당기는 성질은 이미 고대 그리스 시대부터 알려져 있었습니다. 사람들은 영혼이 무언가를 움직일 수 있는 힘이 있다고 생각했기 때문에, 자석도 동물이나 식물처럼 영혼을 가지고 있다고 믿었습니다.

또한 자석이 다른 물질들을 통과하여 작용할 수 있다는 성질도 오래 숨겨질 수는 없었습니다. 루크레티우스는 그의 저서 『자연에 관하여』에서 자석의 현상들을 상세히 설명하며 “자석을 철제 용기 안에 넣으면 철 조각들이 끓어오르고 움직이는 것을 보았다”고 말했습니다. 또한 플라톤도 이미 알고 있었던, 철로 만들어진 자석 사슬들도 있었는데, 이는 일반인들에게 큰 놀라움을 주었습니다.

루크레티우스는 서로 맞물리지 않고 단지 접촉할 뿐인 고리들이 존재했다고 설명한다. 그는 심지어 자기 현상에 대한 설명까지 시도했다. 일부 물체와 마찬가지로 자석에서도 입자들이 방출되어 주변의 공기를 밀어내는 것이다. 그 결과 “철의 물질들이 갑자기 허공 쪽으로 날아가게 되며, 이렇게 해서 그런 현상이 일어난다”614. 자석이 두 극을 가지고 있으며 그 사이에 중립 지대가 있다는 사실은 고대인들에게는 알려지지 않았던 것 같다615. 그들은 또한 방향력도 알지 못했는데, 반면 중국인들은 우리 역사가 시작되기 전부터 이미 그것을 알고 있었다. 마찰 전기의 기본적인 현상은 고대인들도 분명히 알고 있었는데, 그들이 무역을 통해 호박을 손에 넣게 되면서부터였다. 왜냐하면 호박은 마찰 시 특히 눈에 띄게 가벼운 물체들을 끌어당기기 때문이다. 플리니우스는 이렇게 말한다. “호박은 손가락으로 문질러서 온기를 얻으면, 마치 자석이 철을 끌어당기듯이 마른 나뭇잎이나 짚, 나무껍질 등을 끌어당긴다”616. 고대인들은 호박을 ‘엘렉트룸’이라고 불렀다. 이 단어에서 호박에서 처음 관찰된 그 특성을 가리키는 ‘전기’라는 이름이 생겨났다. 고대인들은 다른 물질들에서도 때때로 그러한 특성을 발견한 것 같지만617, 그것과 천둥과의 관계는 전혀 모르고 있었다. 물론 철학자들도 번개와 천둥을, 이교도적 자연 종교의 관점에 사로잡힌 사람들처럼 제우스의 화살이나 목소리로 보지는 않았다. 하지만 그들도 아직 그 현상에 대한 올바른 해석에서는 멀리 떨어져 있었다. 예를 들어 아낙시만드로스는 번개를 구름 속에 응축된 공기가 갑자기 소리와 함께 터져 나오는 것으로 여겼다. 플리니우스는 번개와 천둥에 대해 다음과 같이 말한다. “바람이 낮아진 구름의 더 큰 공간에서 터져 나오면 그것을 폭풍이라고 한다. 바람이 구름을 뚫고 나오는 순간에 불이 붙으면 그것이 번개이다. 번개와 천둥이 동시에 일어나지만, 빛이 소리보다 빠르기 때문에 번개를 먼저 보는 것은 전혀 놀라운 일이 아니다. 번개와 천둥은 자연이 그렇게 정해놓은 것이다”618. 또한 ‘펠름파이어’라고 불리는 조용한 전기 방전 현상에 대해서도 고대인들은 잘 알고 있었던 것 같다. 플리니우스는 그것을 다음과 같이 묘사한다.

그 현상은 다음과 같이 묘사된다. “물속이나 육지 위에서도 별들이 생겨난다. 나는 밤에 군인들이 성벽 밖에서 보초를 서는 동안, 창끝에 그러한 형태의 빛이 비치는 것을 직접 목격했다. 또한 배의 돛대나 다른 부분들에도 그와 같은 별들이 생기며, 특유의 소리가 들린다. 그 별들은 마치 새들처럼 자주 자리를 바꾼다.”619

일부 문헌이나 고대 유물들(신전의 금으로 장식된 끝부분, 구리로 덮인 막대기 등)을 통해, 고대 사람들도 이미 낙뢰 방지 장치를 사용했던 것으로 추정된다. 하지만 현재까지 알려진 자료들을 분석해보면, 벤저민 프랭클린 이전에는 의도적으로 낙뢰 방지 장치가 사용되었다는 증거는 없다.620

동물성 전기라는 현상도 고대 사람들에게는 잘 알려져 있었던 것 같다. 하지만 그들도 이를 제대로 이해하지는 못했다. 대기 중의 현상들을 설명할 수 있게 된 것은 18세기가 되어서였으며, 동물성 전기의 원리를 이해하게 된 것은 갈바니즘이 발견된 후의 일이다. 서기 2세기에 쓰인 그리스 작가의 저작에서는 “전기뱀장어는 위험한 독을 가지고 있다. 본래 그 뱀장어는 매우 약하고 느려서 기어다니는 것처럼 보인다. 그 뱀장어의 몸 양쪽에는 특별한 조직이 있어서, 그 조직에 닿으면 사람의 힘이 사라지고 피가 굳어지며 팔다리가 마비된다”고 쓰여 있다. 플리니우스도 이것이 매우 특별한 현상이라고 생각했으며, “전기뱀장어는 멀리서도 창으로 만져지기만 하면 가장 강한 팔마저 마비시킨다. 이로부터 보이지 않는 힘이 존재한다는 것을 알 수 있다”고 말했다. 인간의 몸도 창처럼 이러한 특별한 효과를 전달할 수 있다는 것은 최근의 발견이지만, 고대의 다른 작가는 전기뱀장어가 있는 용기에서 물을 손이나 발에 부으면 진동이 일어난다고 언급했다.623

의학계도 이러한 특이한 현상을 활용하지 않았던 것은 아니다. 갈레노스의 기록에 따르면, 그는 두통을 앓는 사람에게 살아있는 전기뱀장어를 가까이 가져다 대었고, 그 뱀장어가 통증을 완화하는 데 효과가 있었다고 한다. 아비센나도 마찬가지였다.

갈레노스의 저작들을 아랍어로 번역한 이븐 시나도 이러한 내용을 반복해서 언급한다.

화학의 기원

고대에 물리학은 적어도 일부 분야에서는 이미 과학적인 접근 방식을 취하고 있었지만, 화학의 경우에는 그렇지 않았다. 여기서 현상의 본질을 이해하기 위해서는 수많은 의도적인 실험을 통해서만 가능했으며, 고대 사회는 그러한 연구 방식을 그다지 선호하지 않았다. 화학의 기원에 대해 우리가 알 수 있는 것은, 의학과 공예, 특히 제철업을 통해 점차 여러 화학적 과정들에 대해 알게 되었지만, 이러한 과정들 간의 연관성이나 다른 현상들과의 관계를 밝혀내는 데는 성공하지 못했다는 것이다. 물질의 변화에 대한 모든 설명들은 단지 철학적 개념에 불과했으며, 이를 검증할 방법도 없었다.

화학에 대한 후속 연구에 가장 큰 영향을 미친 것은, 세계가 단 하나의 원소로 구성되어 있으며, 그 원소가 불, 땅, 공기, 물이라는 네 가지 형태로 감각에 드러난다는 학설이었다. 이 학설과 일치하여, 고대 말기에 등장한 비철 금속을 철금속으로 전환하려는 노력도 있었는데, 이 문제는 중세 전반에 걸쳐 화학의 목표로 여겨졌다.

고대에는 금속에 대한 지식과 그 사용이 이미 상당히 발달해 있었다. 예를 들어, 철과 마찬가지로 순수한 형태로는 거의 발견되지 않고 납광석의 형태로 존재했던 납은 고대 로마에서 이미 수도관 제작에 사용되었다. 주석과 아연은 순수한 형태가 아니라 합금의 구성 요소로만 알려져 있었다. 이러한 합금들은 주석석이나 아연을 함유한 광물을 구리 광석과 함께 가공함으로써 얻어졌다. 또한, 적철석을 철과 함께 가열하여 수은을 추출하는 방법도 고대에 이미 알려져 있었다.

단순한 산화 작용으로만 생성되지 않는 화학 물질들을 표현하는 것은, 광물산이 없었던 시절에는 거의 불가능했습니다. 고대인들도 이러한 산들에 대해서는 아직 잘 알지 못했습니다. 그들이 알고 있던 유일한 산은 유기산인 식초산뿐이었습니다.

대리석과 석회암을 가열하면 새로운 물질이 생기며, 이 물질을 물과 섞으면 훌륭한 건축 자재가 된다는 사실은 잘 알려져 있었습니다. 후대 로마 시대에는 시멘트도 사용되었으며, 이 시멘트가 없었다면 많은 거대한 건축물들을 지을 수 없었을 것입니다. 또한, 소성된 석회가 소다를 더 강력한 염기로 만든다는 사실도 이미 고대에 알려져 있었습니다. 반면, 기체 상태의 물질들의 화학적 성질에 대해서는 여전히 알려지지 않았습니다. 비록 발효 과정이나 지구의 특정 부분에서 호흡에 적합하지 않은 기체가 발생한다는 것은 알려져 있었지만, 이러한 기체가 일반 공기와는 다른 것이라고 생각한 사람은 아무도 없었습니다.

천연 금속으로부터 귀금속을 얻을 수 있다는 생각은 물질의 변화에 대한 연구에 큰 동기를 부여했습니다. 이러한 생각의 이론적 근거는 플라톤과 아리스토텔레스의 가르침에서 찾아볼 수 있습니다. 연금술 문제는 서기 초기의 이집트에서 알렉산드리아 학파의 학자들 사이에서도 나타났습니다. 이는 오랜 기간 동안 순수하게 경험적으로 축적된 금속, 그 추출 방법, 그리고 주요 합금에 관한 상당한 지식에 기반을 두고 있었습니다.

후대에도 연금술의 역사와 금속학의 역사는 본질적으로 같은 것이라고 할 수 있습니다. 렙시우스에 따르면, 이집트인들은 자신들이 특별히 가치 있다고 여겼던 8가지 광물을 기록해 두었습니다. 그것들은 바로 금, 금과 은의 합금인 엘렉트룸, 은, 그리고 라피스 라줄리였습니다.

초기 연금술사들에게는 납이 매우 중요한 역할을 했습니다. 원료인 납으로부터 은을 분리할 수 있었기 때문에, 납이 다른 금속을 만드는 데 매우 적합하다고 생각했습니다. 고대 이집트의 청동 제품들에서는 주석도 발견됩니다. 아마도 그들은 주석에 대해서도 알고 있었을 것입니다.

순수한 주석은 그렇지 않았다627. 또한, 그 특이한 성질 때문에 연금술사들에게 매우 중요한 역할을 했던 수은도 고대 이집트인들에게는 아직 알려져 있지 않았던 것으로 보인다. 수은은 그리스인과 로마인들 사이에서야 비로소 사용되기 시작했다. 플리니우스는 수은을 ‘영원히 변하지 않는 액체이자 모든 것에 해로운 독’이라고 불렀다628.

오랜 시간에 걸쳐 화학적, 특히 금속학적 지식들이 축적된 후, 기독교 시대가 시작된 직후부터 ‘연금술’이라고 불리는 학문 분야가 등장했다. 연금술의 목표는 저급한 물질을 고급 금속으로 전환하는 것이었다. 이에 대한 가장 오래된 이집트 문서는 서기 3세기의 것이다. 그 문서들에서 연금술은 점성술과 함께 언급된다. 또한 금에는 태양, 은에는 달, 그리고 다른 금속들에는 행성들이 해당한다는 설도 있다.

저급한 금속들을 서로 합쳐서 금이나 은과 유사한 합금을 만들 수 있다는 사실, 그리고 적절한 처리를 통해 원료인 납에서 진짜 은을, 아말감에서는 금을 추출할 수 있다는 사실을 통해, 저급한 금속을 고급 금속으로 전환할 수 있다는 생각이 생겨났다. 화학적 과정에 대한 이해가 부족했기 때문에, 사람들은 위와 같은 현상들을 실제로 물질이 변화하는 것으로 여겼다. 제련 기술이 발전함에 따라 더 많은 양의 금속을 얻을 수 있게 되자, 적절한 처리를 통해 모든 원료를 고급 금속으로 전환할 수 있지 않을까 하는 생각이 들었다. 물질의 변화에 대한 연구가 이러한 목표에 의해 이루어진 시기를 ‘연금술의 시대’라고 부른다.

최초의 연금술적 사상은 이미 알렉산드리아인들 사이에서 나타났다. 서기 3세기에는 금속 정제 문제를 다룬 알렉산드리아 출신의 문서들이 발견되었다629. 정복당한 이집트의 학자들과 서아시아의 네스토리우스파 학교들도 아랍인들이 같은 문제를 연구하도록 하는 원동력이 되었다. ‘화학’이라는 단어 자체도 이를 시사한다. 이 단어는 이집트의 옛 이름과 같다. 플루타르코스의 기록에 따르면, 이집트의 주민들은 그 땅의 검은색을…

화학이라는 이름은 흙에서 유래했다고 합니다. “검은 예술”이라는 명칭도 이를 통해 그 의미를 찾을 수 있을지 모릅니다. 하지만 최근의 언어학적 연구에 따르면 이러한 유래는 의문시되고 있습니다. 오늘날에는 서기 4세기의 연금술 작가인 조시모스의 견해를 따라 ‘화학’이라는 단어가 ‘케메스’에서 유래했다고 보는 경향이 있습니다. 조시모스는 최초의 화학 관련 책의 저자로 여겨집니다. 세 번째 견해로는 ‘금속 주조’를 의미하는 ‘키마’라는 단어가 ‘화학’의 어원이라는 것입니다. 이러한 상황을 고려할 때, ‘화학’이라는 단어의 기원은 완전히 불분명하다고 할 수 있습니다.

알렉산드리아의 학자들과 그 후에 화학적 과정을 연구했던 아랍인들도 플라톤과 아리스토텔레스가 물질의 본질에 대해 제시한 이론들에 따라 자신들의 견해를 형성했습니다. 연금술이 발전할 수 있었던 실제적인 기반은 금속을 추출하는 것뿐만 아니라, 귀금속을 장신구로 가공하는 것이었습니다. 초기부터 사람들은 값싼 것으로 값비싼 것을 대체하여 구매자를 속이려는 시도를 했습니다. 이를 위해 금과 은에 다른 금속을 섞거나, 금속과 합금의 표면에 색을 입혀 금이나 은과 비슷한 모습을 만들었습니다. 예를 들어, 비소와 황을 결합하는 방법이 사용되었으며, 이는 오늘날에도 광물학에서 ‘오리피그멘트’라는 이름으로 알려져 있습니다. 또한 소아시아와 카르타고인들이 스페인에서 진행한 광산업을 통해 알려진 수은도 기독교 시대 이전부터 합금을 만들거나 표면을 변화시키는 데 사용되었습니다. 이러한 모든 방법들과 함께 특정한 개념들과 추측들도 생겨났으며, 이를 ‘화학’이라는 이름으로 부르고 싶다면, 화학이라는 학문은 고대까지 거슬러 올라갑니다. 금속의 표면을 변화시키는 물질들에 대한 지식은 자연스럽게 원하는 변화를 일으킬 수 있는 보편적인 물질을 찾는 노력으로 이어졌습니다. 그렇게 해서 ‘만능약’에 대한 개념이 생겨났습니다.

“위젠”이라는 개념은, 그것을 발견하지 못한 채로도 나중에 계속해서 새로운 효과들이 부여되었는데, 특히 질병을 치료하고 수명을 연장하는 효과가 있었다631.
그러한 변화들에서 중요한 역할을 한 것이 바로 수은이었다. 이처럼 특이한 금속이 발견되었을 때 사람들이 놀라워하고 상상력을 자극받았던 것은 당연한 일이다. 수은이 가진 보편적인 의미는 서기 4세기의 한 편지에서 잘 드러난다632. 그 편지의 내용은 다음과 같다: “내가 배우고 싶은 것을 가르쳐 주소서. 그것이 바로 당신이 할 수 있는 일, 즉 변환입니다. 수은은 어떤 형태든 모든 물체의 모습을 가질 수 있습니다. 수은은 모든 물체를 희게 만들고 그 안의 영혼들을 끌어당겨서 끓임으로써 그 영혼들을 자신의 것으로 만듭니다. 수은은 스스로 모든 액체의 원리를 포함하고 있기 때문에 그런 작용을 할 수 있습니다. 변환 과정을 거친 후에는 모든 색깔의 변화를 가능하게 합니다. 수은은 고정된 기반이 되는 반면, 색깔들에는 진정한 기반이 없습니다. 수은은 자신의 기반을 잃으면서 변화할 수 있는 존재가 되며, 그 변화는 금속 물체들에 가해지는 처리 방식에 의해 이루어집니다.”
헬레니즘 시대의 작가들은 연금술의 창시자로 헤르메스 트리스메기스토스를 꼽았다633. 그는 매우 신비로운 인물로, 이집트의 주요 신들 중 한 명(프타, 토트)과 동일시되기도 했다. 헤르메스에게는 수많은 저작들(2만 권 이상)이 있다고 여겨졌다. ‘헤르메스의 예술’, ‘헤르메스의 비밀’, ‘헤르메스의 책들’과 같은 표현들은 오늘날에도 그를 떠올리게 한다. 또한 여러 판판들도 헤르메스의 것으로 여겨졌는데, 그중 가장 유명한 판판에는 “De operatione solis”, 즉 “태양(금)을 만드는 방법”이라는 제목이 붙어 있었다. 중세 시대에 매우 중요하게 여겨졌던 이 판판의 신비로운 내용은 다음과 같다: “모든 것들이 하나에서 생겨났듯이, 모든 것들도 이 하나의 것에서 태어납니다. 그의 아버지는 태양이고, 어머니는 달입니다. 바람이 그를 자신의 배 속에 품고 있습니다. 그의 양육자는 땅입니다. 땅의 성분과 불의 성분을 분리하고, 희미한 성분들과 짙은 성분들을 분리하면, 세상에서 가장 귀중한 것을 얻을 수 있습니다.”634
보다 구체적인 정보들은, 비록 많지는 않지만, 알렉산드리아 출신의 작가인 조시모스와 관련이 있다. 그는 상이집트의 파노폴리스에서 태어나 서기 300년경에 살았다. 조시모스는…

의심할 여지 없이 연금술의 발전에 큰 영향을 미쳤다. 그는 방대한 저작을 통해 선배들의 지식과 자신의 경험들을 정리했다. 하지만 그 내용은 대체로 신비주의적인 표현으로 쓰여 있어 이해하기 어려운 레시피들이었다. 조시모스에 따르면 이러한 레시피들은 이집트에서 생겨났으며, 사제들만이 그것들을 소유하고 있었고 매우 엄격하게 비밀에 부쳐졌다. 연금술의 비밀을 알고자 하는 사람은 일련의 도덕적 조건들을 충족시켜야 했다. 그는 순수한 마음을 가져야 하고 탐욕이 없어야 했다. 또한 진심으로 자신이 다루는 주제에 몰입할 수 있어야 했다. 오직 지식을 추구하는 사람만이 성공할 수 있었으며, 무지한 사람이나 부정한 의도를 가진 사람은 성공할 수 없었다. 또 다른 조건은 “적절한 시기와 운명적인 순간”을 선택하는 것이었다. 그러한 순간을 만들기 위해서는 주문이나 마법의 도구, 기도뿐만 아니라 행성들의 도움도 필요했다.

그림 48. 조시모스가 묘사한 증류 장치.

시리아어 필사본을 통해 일부만 알려진 조시모스의 저작들에는 연금술사들이 사용했던 오븐, 증류 장치 등에 관한 정보가 담겨 있다. 행성들의 영향에 관해서는 조시모스가 특히 헤르메스 트리스메기스토스를 근거로 삼았다. 가장 효과적인 행성은 수성이라고 했는데, 그 이유는 지구의 그림자가 바로 수성까지 미치기 때문이었다.

조시모스는 한 곳에서 가열된 수은과 유황이 어떻게 적색염으로 합쳐지는지를 설명한다. 처음에는 검은색 덩어리가 형성되고, 승화될 때에야 비로소 붉은색이 된다. 적색염을 특정한 성분들과 함께 밀폐된 용기 안에서 가열하면, 수은이 “은수” 또는 “신성한 물”의 형태로 적색염에서 솟아오른다. 이것은 극도로 독성이 강한 물질로, 열에 의해 고체 상태를 유지할 수 없으며, 온도가 내려가면 그 “휘발성”이 사라져 용기의 뚜껑에 방울 형태로 남는다.

조시모스가 헤르메스의 이론을 발전시켜 제시한, 행성들이 “성스러운 작업”的 성공에 미치는 영향에 관한 이론은 5세기에 신플라톤주의자 올림피오디오르에 의해 체계적으로 정리되었다. 그는 일곱 가지 금속 각각을 고대인들도 오직 ‘성스러운 일곱’이라는 개념을 통해서만 알고 있던 행성들과 연결시켰다. 그에 따르면 금은 태양에 해당하고, 은은 달에, 구리는 금성에, 철은 화성에, 주석은 목성에, 수은은 수성에, 납은 토성에 해당한다.

각 행성과 그에 해당하는 금속은 같은 기호로 표시되었다. 연금술과 점성술 사이의 이러한 신비로운 관계는 후에 아랍인들에 의해 계속해서 발전시켜졌다. 이집트에서 고고학적 조사를 통해 화학적 과정이 이루어졌던 장소들, 즉 최초의 연금술 시대의 실험실들과 그곳에서 사용된 도구들을 찾으려는 노력이 있었지만, 지금까지는 그 성과가 그다지 크지 않았다. 베르텔로는 마스페로스의 기록을 바탕으로, 무덤과 인접해 있는 한 장소를 설명하는데, 모든 징후로 보아 그곳은 서기 6세기에 실험실로 사용된 것으로 보인다. 그 장소의 벽들은 연기로 덮여 있었으며, 바닥에는 청동으로 만들어진 난로와 청동, 알라바스터, 그리고 다른 광물들로 만들어진 여러 가지 도구들이 있었다.

현존하는 연금술 관련 문헌들 중에서는 특히 데모크리토스의 저작으로 잘못 알려진 글들과, 이집트의 테베에서 발견된 두 개의 파피루스 문서가 있습니다. 위조된 데모크리토스의 저작은 원래 기원전 200년경 이집트에서 만들어진 것으로 보이며, 당시의 화학 및 기술적 지식을 요약한 내용을 담고 있었습니다. 하지만 아직 연금술에 관한 내용은 포함되어 있지 않았습니다(발 리프만에 따름). 이 자료를 바탕으로 만들어진 저작들 중에서는 특히 “데모크리토스의 물리학과 신비주의”라는 제목의 방대한 저작이 있습니다. 우리에게 전해진 이 저작의 내용은 불완전하고 왜곡된 형태입니다. 위조된 데모크리토스의 사상들은 근대에 이르러서야 16세기에 비로소 알려지게 되었습니다. 남아 있는 단편들을 통해 “데모크리토스의 물리학과 신비주의”가 특히 금, 은, 진주, 보석, 자주색 염료에 관한 내용을 다루고 있음을 알 수 있습니다. 내용을 예로 들자면 다음과 같습니다: “수은을 가져다가 마그네시아로 고정시키세요. 흰색 흙을 구리 위에 뿌리세요. 그 위에 노란색 은을 뿌리면 금이 됩니다. 자연이 자연을 이깁니다.”
데모크리토스의 말인 “한 자연이 다른 자연을 침략하고, 한 자연이 다른 자연을 이긴다”는 말은 수 세기 동안 금을 만드는 기술의 원칙으로 여겨져 왔습니다. 테베에서 발견된 파피루스들은 연금술의 역사에 새로운 빛을 비추었습니다. 이 유물들은 1828년에 한 무덤을 발굴할 때 발견되었습니다. 이 유물들은 다른 많은 파피루스들과 함께 유럽으로 전해졌지만, 최근에야 주목받기 시작했습니다. 레이던에 있는 파피루스는 1885년에, 스톡홀름에 있는 파피루스는 1913년에 공개되었습니다. 두 파피루스 모두 서기 3세기의 것으로, 주로 귀금속을 변형시키는 방법, 자주색 염료와 이사티스 틴크토리아를 이용한 염색 방법, 그리고 보석과 진주에 관한 내용을 담고 있습니다. 스톡홀름에 있는 파피루스에는 진주의 잃어버린 광채를 되찾는 방법에 대한 지침도 포함되어 있습니다. 다른 지침들은 석영이나 다른 저급한 재료로 진주를 만드는 방법에 관한 것입니다. 이러한 진주들은 “진짜보다 낫다”고 선전됩니다.

그림 49. 스톡홀름 파피루스에서 발췌한 내용입니다.

금과 유사한 합금을 제조하는 방법에 관한 레시피들도 있으며, 이 레시피들은 전문가들조차도 그 제품의 출처를 알아차리지 못할 정도로 훌륭하다고 평가됩니다643. 유명한 스톡홀름 파피루스의 첫 페이지는 그림 49에 부분적으로 나와 있습니다. 제목에서 알 수 있듯이, 이 페이지는 은을 제조하는 방법에 관한 내용을 담고 있으며, 문장은 “χαλκόν τὸν Κύπριον τὸν ἤδη εἰρκασμένος ...”로 시작합니다.

여기에 제시된 텍스트의 번역은 다음과 같습니다:
“잘 가공되고 깨끗하게 세척된 구리를 날카로운明矾 용액에 담근 뒤, 3일 동안 그 안에 담가두세요. 그 다음, 카파도키아산 소금과 결정형明矾을 200 드라크마644만큼 섞은 뒤, 키프로스산 광석 1미네(= 43.6g)와 함께 녹이세요. 신중하게 녹이면 그 합금은 귀중한 것이 됩니다. 여기에는 20 드라크마 이상의 고품질의 순수한 은을 넣지 마세요. 그렇게 하면 전체 혼합물이 분해되지 않습니다.”

합금을 만드는 데 있어 기본 재료는 보통 구리입니다. 구리는 비소, 납, 주석과 같은 화합물을 이용하여 은처럼 변색됩니다(이 과정을 λεύκωσις라고 합니다). 구리의 표면을 금색으로 칠하는 방법으로는 수은을 사용하는 방법도 있습니다(열처리를 통한 금색 처리). 중세 시대에 다시 사용된 방법으로는 금박을 단백질에 섞어서 그 잉크를 사용해 필사본을 만드는 방법도 있습니다.

또 다른 부분들은 은의 양을 늘리는 방법에 관한 내용입니다645.

스톡홀름 파피루스에 포함된 염료와 염색에 관한 내용들을 보면, 고대에 이미 이 분야의 화학 기술이 매우 발달해 있었음을 알 수 있습니다. 염색에 사용되는

특정한 울은 비누뿌리, 석회수 또는 소다 용액을 첨가하여 세척하고 삶음으로써 정화된다. 그 다음에는 울에 염색을 하는데, 이때 주로 명반이나 명반을 함유한 광물들이 사용된다. 염료와 그 밖의 재료들도 사용하기 전에 반드시 검사를 거친다. 즉, 외형이나 문지를 때의 반응, 용매에 대한 반응 등을 확인하는 것이다. 마지막으로 용액을 준비하고 특정한 색조를 만들어내어 실제로 염색을 진행한다. 염색되는 것은 거의 오직 울뿐이며, 시리아산 케르메스(분홍색 염료), 크랩, 쇠엽초, 보라색 염료 등이 사용된다. 인디고를 함유한 나무는 파란색을 내는 데 사용되었다. 나무와 케르메스를 적절히 혼합함으로써 보라색을 흉내낼 수 있었다. 관련된 규정은 “보라색은 말로 표현할 수 없을 정도로 아름다울 것이다”라는 말로 끝난다.

레이던 파피루스와 스톡홀름 파피루스의 저자들이 간략히 언급한 몇 안 되는 선구자들 중에는 위에서 언급된 프세우도-데모크리토스도 포함된다.

화학의 초기 단계에서부터 이미 두 가지 영향력이 그 발전을 결정지었다. 첫째는 발견된 사실들과 고안된 방법들을 비밀로 유지하려는 노력이었고, 둘째는 이 분야를 마법과 신비주의와 연결시키는 것이었다. 이는 화학적 과정들이 본질적으로 신비롭고 놀라운 성격을 가지고 있어서 오랜 연구 끝에야 과학적으로 이해될 수 있었기 때문이다. 또한 이 분야는 옛날부터 이익 추구, 미신, 사기가 큰 역할을 했던 분야이기도 했다. 고대부터 금이나 은과 비슷한 합금을 위조용으로 사용한 사례들이 있다.

규정들을 비밀로 유지해야 한다는 요구는 스톡홀름 파피루스에서도 나타나며, 훨씬 후대에 나온 ‘마페 클라비큘라’에서는 비밀 유지를 가장 중요한 원칙으로 제시한다. 화학자들은 비밀 유지를 통해 자신의 지식뿐만 아니라 자신의 신변까지도 보호하고자 했다. 왜냐하면 그들은 교회, 통치자들, 그리고 특히 미신에 빠진 대중들로부터 위협을 받았기 때문이다. 르네상스 시대 이후 화학은 이러한 제약들에서 벗어나 현대 과학 분야에서 선도적인 위치를 차지하게 되었다.

그리고 기술이 발전함에 따라, 이는 훗날 더 자세히 연구될 주제가 될 것이다.

고대에서 중세로의 전환.

알렉산드리아 학파의 두 번째 전성기와 그 이후 시대에 자연과학에 대해 보여진 더 많은 해석적 접근 방식으로 인해, 고대에 있어서 이러한 과학들이 겪었던 발전은 종결되었다. 그 후로는 오랜 기간 동안 정체 상태가 지속되었으며, 심지어 얻어놓은 성과들도 상당 부분 잃어버렸다. 이 시기는 세계사에서 중세라고 불리는 시기와 대체로 일치한다. 13세기가 되어서야, 특히 시리아인들과 아랍인들 사이에서 나타난 몇 가지 노력들을 제외하고는, 과학이 다시 부활할 징후들이 나타나기 시작했다. 그리고 15세기와 16세기에 이탈리아와 그 주변 국가들에서 예술이 번성하고, 지리적 관점도 전 세계로 확장되면서, 전반적인 문화 수준도 크게 향상된 후, 17세기 초부터 자연과학이 다시 번성하기 시작했다. 이러한 발전은 지난 수 세기들의 정신적 삶에 큰 영향을 미쳤다. 사실, 이러한 새로운 발전은 우리 시대의 전반적인 문화와 매우 밀접하게 연관되어 있어서, 과학이 다시 쇠퇴한다면 그것은 곧 이 문화의 종말을 의미할 것이다. 고대의 과학과 문화가 사라지고, 인류가 천 년 가까이 거의 정체 상태에 머물렀던 원인에 대해서는 많은 연구가 있어왔다. 하지만 우리 시대는 중세가 끝난 이후 인류가 계속해서 발전해 나가고 있다는 느낌으로 가득 차 있다. 이러한 느낌에 확신을 주는 중요한 요인 중 하나는, 현대 과학이 고대에는 없었던 엄청난 기술을 만들어냈다는 점이다. 고대에는 산업 활동이 아직 과학적 원칙에 의해 지배되지 않은 상태였다.

수공업은 그대로 남아 있었으며, 사람들은 그것을 알지 못했다. 근대에 이르러 인간이 실험적 방법을 통해 자연력의 주인이 되면서, 과학은 고대에 비해 훨씬 더 긴밀하게 전체 문화와 융합되었다.
고대 과학의 성과를 폄하하는 사람들도 있었지만, 고대에는 어떠한 기초 작업도 없었기 때문에 모든 분야에서 먼저 기초를 마련해야 했다는 점을 잊어서는 안 된다. 비록 고대인들이 수학, 시문학, 철학 분야에서는 자연과학 분야보다 더 많은 업적을 남겼지만, 그렇다고 해서 그들을 비난할 수는 없다. 그들의 관찰은 오직 육감으로만 가능했으며, 표면적인 관찰에만 의존한 사고와 귀납적 연구 방식의 부재로 인해 여러 오류가 발생했다. 하지만 아랍인들은 예외였는데, 그들 중에는 훌륭한 실험가들도 있었다. 중세가 끝날 무렵에 이르러 “단순한 추측만으로는 아무런 도움이 되지 않으며, 사실뿐만 아니라 그 원인도 조사해야 한다”는 인식이 확산되면서 현대적 의미의 연구가 시작되었다.
또한 고대에는 과학적 연구를 체계적으로 수행하는 방법이 아직 부족했다는 점도 고려해야 한다. 과학의 본질은 단순히 경험에서 출발하는 것이 아니라, 연구자가 경험 세계를 조사함으로써 얻은 개념들을 지속적으로, 가능한 한 완벽하게 사실에 맞추려는 노력에 있다. 고대인들에게는 그러한 개념들이 부족하지 않았지만, 개념들을 현상과 지속적으로 비교하고, 개념을 수정하거나 새로운 개념으로 대체하는 것이야말로 자연과학의 본질이라는 인식은 아직 부족했다. 결국, 편견 때문에 한 가지 개념에 집착하는 것이 발전의 가장 큰 장애물이 되었다.
고대의 이러한 결점들이 바로 그토록 큰 규모의 정치적, 종교적 변혁이 일어난 원인 중 하나이다.

아마도 다른 위험들이 도사리고 있을지도 모르는 더 새로운 문화 세계에서는 그러한 위험들이 피해지기를 바랍니다. 그것은 수 세기에 걸친 부패로 인해 준비된 것이었으며, 게르만 부족들의 침략으로 인해 로마 제국이 붕괴된 것이었습니다. 또한 이교도 신앙의 한계로 인해 기독교와 이슬람이 등장하여 그러한 상황을 극복했습니다. 이 중에서 기독교는 내면적으로 더 큰 영향을 미쳤지만, 지속적인 영향을 주었습니다. 반면 이슬람은 열정적인 전도 정신과 함께 불과 검을 사용하여 세계의 많은 지역의 운명에 직접적인 영향을 미쳤습니다. 이러한 모든 영향들이 처음으로 작용하기 시작하면서, 일반 역사와 과학의 역사 모두에 있어 중세가 시작되는 것입니다. 이제 우리는 그 중세 시대에 대해 알아보도록 하겠습니다.

7. 중세 초기의 과학의 쇠퇴
일반 문화와 과학의 발전이 겪은 가장 심각한 타격은 게르만 민족들에 의한 로마 제국의 멸망이었다. 대부분의 도시들이 파괴되었다. 그리스와 이탈리아에서 번성했던 도시 문화는 사라지고, 예술과 과학에 집중하는 섬세한 정신적 역량들도 발전할 수 없게 되었다. 새로운 민족들이 유입되었음에도 불구하고 도시의 인구는 줄어들었다. 수 세기 동안 축적된 예술과 과학의 보물들도 엄청난 손실을 입었다. 예를 들어, 서기 5세기 초까지 로마는 고대 시대를 제외하고는 한 번도 적을 자신의 성벽 안에 받아들인 적이 없었다. 비록 거리에서는 치열한 전투가 벌어졌지만, 파괴와 약탈은 그때까지 로마에서는 일어나지 않았다. 이러한 사건은 410년에 알라리크와 그의 서고트족에 의해 처음으로 일어났다. “당시 사람들에게는 엄청난 충격이었다. 로마 세계는 엄청난 고통에 휩싸여 떨렸다.” 이러한 첫 번째 파괴 이후에도 더욱 심각한 파괴들이 계속되었다. 로마뿐만 아니라 다른 정신적·예술적 중심지들도 이러한 사건들의 피해를 입었다. 이러한 상황에서 거대한 로마 제국의 붕괴는 불가피했다. 역사가들은 눈에 띄는 사건들을 기준으로 시대를 구분하는 것을 좋아하기 때문에, 중세는 민족 이동이 시작되거나 이탈리아 땅에 최초의 게르만 왕국이 세워진 시점부터 시작된다고 본다. 과학의 역사에서도 비슷한 전환점이 되는 사건들을 찾으려 했으며, 아테네의 철학 학파가 해체된 것이나 642년에 아랍인들이 알렉산드리아를 정복한 것을 그러한 사건으로 간주하기도 했다(헬러의 『물리학의 역사』 참조). 하지만 이 분야에서는 사건들이 조용히 진행된다는 점을 잊어서는 안 된다.

세계사의 재앙들의 영향을 받았을 가능성은 있지만, 결코 조용한 발전의 성격을 부정하지는 않았다. 제2차 알렉산드리아 문화 전성기의 정신은 기원후 600년경에 이미 사라져 버렸다. 알렉산드리아의 학자들은 대부분 파괴된 고대의 보물들을 더 이상 제대로 보호할 수 없었다. 그 후 도덕적 부패와, 세상의 지식으로부터 등을 돌린 기독교가 점점 더 삶 속으로 스며들면서, 게르만족의 최종적인 승리보다 훨씬 이전부터 로마에서도 학문들은 더 이상 예전처럼 발전할 수 없었다. 로마와 알렉산드리아는 기독교 교회의 중심지가 되었다. 그리고 기독교 교회는 고대의 요소들을 극복하고 그 자리에 새로운 것을 세우는 것을 목표로 삼았기 때문에, 성경을 잘못 해석함으로써 고대 학문에도 반대하게 되었다. 오직 영혼과 하나님과의 관계만이 인식되어야 했으며, 그 외의 모든 것은 중요하지 않았다. 반면에 이성은 무력한 것으로 간주되었다. 오직 하나님의 은혜를 통해 주어지는 계시만이 사람들을 밝혀줄 수 있다고 여겨졌다. 테르툴리아누스는 “복음에 따르면 ‘연구’는 더 이상 필요하지 않다”고 말했다. 에우세비우스는 당대의 자연학자들에 대해 “그들이 경외하는 것들을 모르는 탓이 아니라, 그들의 쓸모없는 노력을 경멸하기 때문에 우리는 그들의 연구 주제를 하찮게 여기고, 우리의 영혼을 더 중요한 것들에 집중시킨다”고 말했다. 가장 초기의 기독교 교부들조차도 소크라테스와 같은 이교도 철학자들의 견해를 자신들의 주장으로 사용할 수 있었다. 소크라테스는 인간의 영혼과 그 내적 상태를 사색할 가치가 있는 유일한 대상으로 여겼다. 초기 기독교 학자들은 레우키프스, 데모크리토스, 에피쿠로스가 제시한 기계론적 세계 해석에 분노를 표했다. 아우구스티누스는 “차라리 데모크리토스라는 이름을 듣지 않았더라면 좋았을 것이다!”라고 외쳤다. 원자론자들은 눈먼 사람들이자 불쌍한 사람들로 여겨졌다. 특히 알렉산드리아의 주교인 디오니시우스는 그의 저서 『자연에 관하여』에서 원자론자들을 신랄하게 비난했다. 디오니시우스가 원자론자들의 교리에 대해 전한 내용들은 비록 비판적인 성격을 띠고 있지만…

그리스 철학의 이 중요한 부분에 대한 귀중한 자료로서의 역할을 합니다.
디오니시우스는 세계의 목적성을 강조함으로써 원자론자들과 맞서 싸웠으며, 인간에게 보이는 예술 작품들은 하나님이라는 예술가이자 창조주의 작품이라고 주장했습니다. 그의 주장에 따르면, 옷이나 집 같은 것들은 스스로 생겨날 수 없으며, 반드시 어떤 질서 있는 지도가 필요합니다. 그렇다면 흙과 하늘로 이루어진 거대한 우주, 즉 질서 자체가 혼돈에서 생겨났다는 말인가요? 별들에 대해서는 그는 “비록 그 불쌍한 존재들이 원하지 않더라도, 정의로운 자들이 믿듯이, 그들을 만든 것은 위대한 하나님이며, 그분의 말씀으로 그들의 궤도를 조절한다”고 말했습니다. 디오니시우스에 따르면, 인체의 구조와 그 기능들, 그리고 정신적 활동들은 원자론과는 양립할 수 없습니다. 철학자가 자신의 이성을 비이성적인 원자들로부터 얻을 수는 없기 때문입니다.
디오니시우스가 기계적인 자연해석에 반대하여 열정적인 신학자의 입장을 취하고 과학적 논의를 넘어서는 근거들을 제시하는 반면, 라크탄티우스는 원자론에 대해 물리학적·철학적 반론을 제기했습니다. 라크탄티우스는 그러한 입자들이 어디서 왔는지, 그리고 아무도 그것들을 보거나 느끼지 못했으므로 그 존재를 어떻게 증명할 수 있는지 물었습니다. 하지만 원자의 존재를 인정한다 해도, 그러한 가벼운 둥근 입자들은 서로 연결되어 단단한 물체를 형성할 수 없습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 원자에 모서리나 갈고리를 붙인다 해도, 그런 돌출부들은 분리될 수 있으므로 더 이상 원자가 아닙니다. 사건들의 법칙성을 설명하거나 추적하려는 시도도 거부되었습니다. 교회가 취한 이러한 입장은 과학의 발전에 약간의 양보를 하면서도 오랜 시간 동안 그대로 유지되었습니다. “기독교 교리의 힘이 커질수록, 인과적 설명 방식에 대한 이해는 점점 줄어든다. 기적만으로도 충분하다. 그렇다면 설명을 찾으려는 노력은 무슨 소용이 있겠는가?”
교회의 학자들이 자연과학적 설명 및 탐구 방식에 대해 취한 이러한 태도는…

그들의 저작들이 근대에 이르기까지 높은 평가를 받았지만, 그것은 오히려 더욱 심각한 결과를 초래했습니다. 또한 그러한 저작들은 대중의 광신주의를 자극하기도 했는데, 대중들은 의견의 대립에 만족하지 않고 과학뿐만 아니라 그와 관련된 유물들과 보물들까지도 파괴하려 했습니다. 예를 들어, 아랍인들이 알렉산드리아를 정복하기 훨씬 전에, 그 도시에서 기독교 총대주교의 지휘 아래 세라페이온에 있던 귀중한 도서관들이 불에 타버렸습니다. 3세기에 이미 한 총대주교가 알렉산드리아 학당의 학자들을 쫓아냈습니다. 율리아누스 황제 시대에야 그들은 다시 돌아올 수 있었습니다. 하지만 테오도시우스 황제 시대에 다시 박해가 시작되었습니다. 바로 그때 테오필로스 총대주교는 황제로부터 세라페이온을 파괴할 수 있는 허가를 얻어냈습니다. 새로운 신앙을 가진 사람들도 세속적인 과학에 대해 보여준 것과 같은 어리석은 태도로 고대인들이 전해준 의학에 대해서도 같은 태도를 보였습니다. 질병은 기도와 주문으로 치료되거나, 심지어는 하나님의 형벌로 여겨져서 순종해야 했으며, 성공적인 치유는 악마의 작품으로 간주되었습니다.

수백 년에 걸쳐 전해져 내려온 지구가 구형이라는 개념조차도, 지리적 위치를 파악하는 데 필요한 중요한 개념이었음에도 불구하고, 중세 시대에 라크탄티우스와 같은 교부들이 이를 비난함으로써 사라지거나, 적어도 신비주의적 사상에 의해 흐릿해졌습니다. 그래서 지구가 언덕이며 태양이 하루 동안 그 주위를 돈다는 견해가 나타났습니다. 아우구스티누스는 반대편 대륙의 존재를 부정했는데, 성경에 아담의 후손들 중 그러한 종족에 대한 언급이 없기 때문이었습니다. 라바누스 마우루스에 따르면 지구는 바퀴 모양이며 바다에 둘러싸여 있었습니다. 이는 알렉산드리아 학파의 천문학자들에 비해 얼마나 큰 후퇴인가! 초기 중세의 학자들은 그들의 세계관으로 인해 거의 기원전 8세기의 헤시오드가 가졌던 순진한 관점으로 돌아간 셈이었습니다. 기원후 8세기경부터야 비로소 지구가 구형이라고 여겨지기 시작했습니다. 한편으로 교부들은 긍정적인 역할도 했습니다. 그들은 황제 시대에 천문학적 지식을 흐리게 만든 점성술적 사상들을 일반적으로 거부했습니다. 물론 이는 과학적 신념 때문이라기보다는 다른 이유들 때문이었습니다.

별들을 통해 인간과 민족들의 운명을 알아내려는 것은 심각한 죄악이다654.
처음의 기독교인들과 마찬가지로, 다만 다른 이유에서였지만, 고대 세계의 폐허 위에서 권력을 장악한 두 번째 세력인 게르만족도 교육에 적대적인 태도를 보였다. 그들의 주체는 여러 부족들이었으며, 이들은 고대 문화와 접촉하는 순간부터 역사의 무대에 등장하게 되었다. 남유럽의 문명화된 주민들뿐만 아니라 그들의 정신적 산물들도 처음에는 적대적인 존재로 간주되었다. 프로코피우스는 유목민들의 긴 혼란 끝에 이탈리아에서 처음으로 질서를 회복시킨 고트족에 대해, 그들은 스승의 채찍을 두려워하는 자는 칼이나 창을 당당히 바라볼 수 없다고 생각했다고 전한다.
기독교와 게르만족이라는 두 세력이 각각 정신적으로와 물리적으로 고대 세계의 서방 지역을 장악했으며, 얼마 지나지 않아 동방에서도 비슷한 성향을 가진 이슬람이 등장했다는 점을 고려하면, 고대에 형성된 학문이 중세의 정신적 삶 속에서 처음에는 자리를 잡지 못했다는 것을 이해할 수 있다. 오히려 놀라운 것은, 그 학문이 완전히 사라지지 않고 재를 통해 계속 살아남아, 13세기경부터 다시 부활할 수 있었다는 점이다.
고대에 만들어진 기반의 발전을 저해한 요소들은, 기독교와 게르만족이 처음 등장했을 때부터 존재했던 그러한 성향들뿐만 아니라, 고대 세계를 덮친 수많은 끔찍한 사건들도 있었다. 그로 인해 남유럽은 폐허가 되었으며, 모든 예술과 학문의 전제 조건인 번영도 파괴되었다.
동로마 제국은 어느 정도 안정을 누렸지만, 서방은 게르만 부족들의 놀이터가 되었다. 고트족에 의한 파괴 이후에는 반달족이 침입하여 곳곳에 자신들의 흔적으로 폐허를 남겼다. “그들은 모든 것을 파괴했다.”

역사가들은 그들이 겪은 일들을 기록했습니다. “그들이 발견한 것들 말입니다. 전염병은 더욱 참혹할 수 없었습니다. 또한 끔찍한 기근도 있어서, 생존자들은 죽은 자들의 시체를 먹어야 했습니다.” 당시의 역사가들이 성채들을 함락시키기 위해 포로들을 성벽 앞에서 학살했다고 말하는 것은 거의 믿기 어려운 이야기입니다.

반달족이 로마를 약탈하던 거의 같은 시기에, 훈족들이 중부 이탈리아를 파괴했습니다. 훈족들의 진군은 아에티우스가 샬롱에서 승리함으로써 남쪽으로 방향이 바뀌었습니다. 이러한 대량 학살적인 전쟁들 이후, 상처투성이가 된 유럽에는 치명적인 전염병들이 창궐했습니다. 아마도 이전의 사건들로 인해 유럽인들이 전반적으로 약해졌고, 그로 인해 전염병이 번질 수 있는 환경이 조성된 것 같습니다. 처음으로 이 재앙은 마르쿠스 아우렐리우스 시대에 로마 제국 전역에 퍼져나갔으며, 현대의 전염병들보다 훨씬 더 많은 희생자를 요구했습니다. 벨리사리우스의 비서였던 프로코피우스가 남긴 기록에 따르면, 이 전염병은 50년 동안 로마 제국 전역에 퍼져나갔으며, 이탈리아에서는 노동력이 부족하여 포도나무와 곡물들이 썩어버렸습니다.

그러나 점차적으로 중세 초기의 혼란과 파괴 속에서 안정된 질서가 형성되었습니다. 5세기에 로마가 교회의 지배를 받게 되면서, 고대와는 다른 방식이지만 다시 한 번 서양의 중심지가 되었으며, 로마어는 세계 언어가 되었습니다. 6세기 초에 누르시아의 베네딕토는 서유럽에 수도원 제도를 만들었습니다. 종교적 의무를 이행하기 위해 세상에서 물러나는 생각은 동양에서 비롯된 것으로, 이미 고대 동양의 이교도들 사이에서도 흔한 개념이었습니다. 이러한 생각은 새로운 종교의 규칙들을 현실의 요구와 어려움들과 조화시킬 수 없었던 초기 기독교인들에게 큰 영향을 미쳤습니다. 그래서 기독교가 확산된 직후, 수천 명의 사람들이 시리아와 이집트의 외진 지역으로 물러났습니다. 그렇게 해서 특정 규칙에 따라 운영되는 수도원 제도가 생겨났으며, 이는 당시로서는 합당한 현상이었습니다.

정신적 문화의 보존이 촉진되었습니다. 4세기 중반경부터 수도사 제도는 특히 소아시아와 발칸 반도에서 대주교 바실리우스 대제를 통해 널리 퍼져나갔습니다. 곧 서로마 제국에서도 이 제도가 받아들여졌으며, 특히 아우구스티누스가 이러한 형태의 종교적 삶을 위한 기반을 마련해 주었습니다. 누르시아의 베네딕토는 방랑하며 질서 없이 살던 사람들을 모아 함께 살게 하고 질서 있는 활동을 하도록 만든 공로가 있습니다. 그는 학문에 몰두하는 것을 자신의 수도회의 가장 중요한 의무 중 하나로 여겼습니다. 린드너는 “고대 라틴어 문헌들과 고대 게르만어 문헌들 중 우리에게 전해진 것들은 모두 수도원들 덕분입니다. 수도원들이 고대로 돌아가는 길을 열어주었습니다”라고 말했습니다.

물론, 철학적이지 않은 고대 문헌들을 연구하는 것은 교회 지도자들에게는 별로 환영받지 못했습니다. 1200년경에는 수도사들이 자연과학 관련 문헌을 읽는 것을 죄악으로 간주하여 금지하는 법이 제정되기도 했습니다. 하지만 전반적으로 수도회들의 활동은 고대 문헌들을 보존하고 교육을 확산시키는 데 초점이 맞춰졌습니다. 그래서 베네딕토회는 “Ex scholis omnis nostra salus”라는 모토를 사용할 자격이 있었습니다.

이탈리아의 정치적 상황도 수 세기 동안 계속된 혼란 끝에 마침내 안정된 발전의 길로 접어들었습니다. 6세기 전반에는 동고트족이 이곳을 지배했습니다. 그들의 위대한 왕 테오도리크(475–526)는 게르만족과 로마인들의 문화를 융합시키려 노력했으며, 그 덕분에 이 나라는 잠시나마 번영을 누렸습니다. 학문에 대한 열정이 다시 살아났고, 학교들이 번성했으며, 학자들도 다시 존중받게 되었습니다. 이 시기에 특히 카시오도루스와 보에티우스가 주목받았습니다.

카시오도루스는 남부 이탈리아에서 태어났으며, 500년경에는 테오도리크의 비서이자 조언자였습니다. 비잔티움 제국이 동고트족을 물리친 후, 그는 수도원으로 들어가 고독한 삶을 살았습니다. 그와 529년에 나폴리 근처에 몬테 카시노 수도원을 세운 누르시아의 베네딕토 덕분에, 이전의 수도사들의 조용한 삶 대신 활발한 활동이 최고의 원칙으로 자리 잡았습니다. 수도원들이 소장하고 있던 문헌들은 아름다운 필체로 꾸준히 기록되었습니다.

양피지에 옮겨 적음으로써, 가치 없는 것들과 더불어 소중한 내용들도 후세에 전해질 수 있었다. 카시오도루스 자신도 수도사들이 책을 필사하는 것이 가장 고귀한 일이라고 권했다. 그는 93세의 나이에 마지막 저작을 썼으며, 12권의 책과 편지들, 그리고 문법, 수사학, 변증법, 산술, 음악, 기하학, 천문학 등 소위 ‘일곱 자유 예술’에 관한 백과사전을 남겼다. 하지만 이는 해당 학문 분야에 대한 상세한 설명이 아니라, 초보자들이 공부해야 할 그리스와 라틴 작가들을 나열한 것에 불과했다.

중세 시대에 흔히 볼 수 있었던 이러한 자유 예술에 관한 총서들의 원형은 기원전 1세기에 살았던 마르쿠스 테렌티우스 바로에서 비롯된다. 그는 9개의 학문 분야를 백과사전 형태로 다루었다. 그는 앞서 언급된 학문들 외에도 의학과 건축학도 다루었다.

과학사에서 언급될 만한 카시오도루스의 동료는 고대 로마 가문 출신인 보에티우스였다. 그는 고향에서 최고의 직책을 맡았지만 결국 불신을 받아 오랜 시간 감옥에 갇혔다가 처형당했다. 감옥에서 그는 유명한 저작 『철학의 위안에 관하여』를 썼으며, 이 책은 여러 언어로 번역되었다. 보에티우스는 그리스 작가들의 저작들을 라틴어로 번역하고 해설함으로써 그들의 저작들을 다시 접근 가능하게 만들었다. 동고트 시대의 역사가인 카시오도루스는 테오도리크가 보에티우스에게 보낸 편지의 한 구절을 후세에 전해주었는데, 이 편지는 왕과 수신자 모두를 동등하게 존중하는 내용이었다. 편지에는 “당신의 번역을 통해 프톨레마이오스의 천문학과 유클리드의 기하학이 라틴어로 읽힙니다. 신성한 것들을 탐구한 플라톤과 논리학자인 아리스토텔레스도 로마어로 논의됩니다. 또한 기계학자인 아르키메데스의 저작도 라틴어로 번역되었습니다. 비옥한 그리스가 만들어낸 모든 학문과 예술들도 당신의 덕분에 로마가 자국어로 받아들일 수 있었습니다.”라고 쓰여 있다.

보에티우스가 가장 좋아했던 분야는 음악과 음향학이었다. 그는 모노코르드와 피리를 이용해 수많은 실험을 했으며, 음악에 관한 저작도 썼는데, 그 저작에서는 몇 가지 명확한 견해들이 제시되어 있다.

이 책이 중요한 이유는, 이를 통해 우리가 고대와 초기 중세의 음악에 대해 어느 정도의 이해를 할 수 있기 때문입니다. 역사적 기록에 따르면, 교양 있는 고트족들은 천문학과 물리학에도 큰 관심을 보였습니다. 안타깝게도 이탈리아 땅에서 시작된 이 희망적인 움직임은 아직 꽃피우기도 전에 좌절되고 말았습니다. 동고트 왕국이 급속히 성장했던 것처럼, 동로마 황제가 동고트족에게 가한 끔찍한 전쟁들로 인해 그 왕국은 다시 사라져버렸습니다. 10년 후, 황폐해진 이탈리아는 랑고바르드족의 손에 넘어갔습니다. 동고트족 시대와 같은 번영은 이 민족이 수 세기 동안 지배하는 동안 다시는 일어나지 않았습니다. 하지만 이 비교적 평화로운 시기에 게르만적 요소와 로마적 요소가 점차 융합되면서, 더 높은 수준의 문화가 발전할 수 있는 전제 조건이 마련되었습니다. 카시오도루스와 보에티우스 외에도 이 시대에 언급해야 할 인물이 바로 세비야의 주교 이시도루스입니다. 그는 570년에 카르타헤나에서 태어나 636년에 사망했습니다. 그는 20권으로 구성된 『Origines』라는 저작을 통해, 카시오도루스와 마르티아누스 카펠라가 그랬던 것처럼 과학에 관한 종합적인 정보를 제공했습니다. 『Origines』는 자유 예술뿐만 아니라 트리비움(문법, 수사학, 변증법)과 콰드리비움(산술, 음악, 기하학, 천문학)뿐만 아니라 의학, 자연사, 지리학 등도 다루고 있습니다. 이 저작은 카시오도루스와 마르티아누스 카펠라의 저작들을 대체했으며, 중세 말까지 플리니우스와 아리스토텔레스와 함께 모든 후대의 종합 저작들에 있어 가장 중요한 자료가 되었습니다. 이 책은 『Etymologiarum』이라는 제목도 가지고 있습니다. 따라서 모든 주제에 대해 그 이름의 어원이 가장 먼저 제시되거나, 심지어 오직 그것만 제시되기도 합니다. 하지만 대부분의 경우 단어의 유래는 매우 임의적이고 가치가 없었습니다. 위에서 언급된 인물들은 기존의 지식을 더욱 확장시킨 것이 아니라, 플리니우스와 마찬가지로 문학적 자료를 수집하는 역할을 했습니다. 그러나 그들은 중세 전반에 걸쳐 지식과 과학에 대한 관심을 유지하는 데 있어 중요한 역할을 했습니다. 거의 모든 사람들은 과학에 대한 관심을 더 넓은 범위로 확장시키고자 했습니다.

학교 교육의 확산과 발전을 위해 노력한 이들이 있었습니다. 그들은 카시오도루스와 라바누스 마우루스뿐만 아니라 세비야의 이시도루스도 포함됩니다. 수도원들이 문학 활동의 중심지가 되었듯이, 특히 문화가 아직 발달하지 않은 게르만 지역에서는 의학도 수도원 내에서 발전했습니다. 수도사들은 자신들이 사용할 약재뿐만 아니라 주변 지역 주민들을 위한 약재도 준비했습니다. 치유 효과가 있는 허브들은 수도원 담장 안의 특별한 정원에서 재배되었습니다. 9세기에 이미 인근 마을들에 약재를 공급했던 장크트갈렌 수도원의 허브 정원에 대해서는 더 자세한 정보가 있습니다. 장크트갈렌에서 이러한 목적으로 재배된 수많은 허브 중에는 세이지, 산초, 민트, 회향 등이 있습니다. 독립적인 약국 체계는 게르만 문화권에서는 중세 후기에 이르러서야 발전했습니다. 고대에는 의사가 직접 약재를 준비하는 것이 일반적이었습니다.

8. 아랍 시대
고대 학문을 연구할 새로운 계기는 서양에서는 더 이상 테오도리크 시대처럼 그곳에서 생겨나지 않았으며, 그 대신 그때까지 거의 아무런 역할도 하지 못했던 동방 민족에 의해 만들어졌다. 이러한 현상은 과학의 발전 과정에서 우리가 마주치는 가장 흥미로운 현상 중 하나이므로, 좀 더 자세히 살펴볼 필요가 있다. 기독교가 서양 민족들 사이에 퍼져나가는 동안, 이슬람은 전 세계의 동방 지역을 장악했다. 새로운 종교의 확산은 무력을 통해 이루어졌으며, 아랍인들이 세계 제국을 건설하는 과정과 함께 진행되었다. 아랍인들도 기독교의 초기 신자들과 마찬가지로 처음에는 기존의 교육 체계를 적대적으로 대했다. 광적인 열정에 사로잡힌 칼리프 오마르는 알렉산드리아를 정복한 아랍 장군에게 남아 있는 책들을 파괴하라고 명령했다. 그는 “만약 그 책들에 코란에 쓰인 내용이 있다면 그것들은 쓸모없고, 다른 내용이 있다면 해로울 뿐이다. 따라서 어떤 경우든 그 책들은 불태워져야 한다”고 말했다고 한다. 다른 기록에 따르면 이 말은 페르시아를 정복할 때 나온 것이라고 한다. 이러한 말들과 역사적 인물들이 했다고 전해지는 다른 말들의 경우, 그것들이 실제로 그 사람이 한 말임을 증명하기는 어렵다. 하지만 갈릴레오의 “그래도 그것은 움직인다”와 같은 말들처럼, 과학의 역사에서 언급되는 것은 그러한 말들이 특정 인물이나 시대 상황, 사상적 흐름을 잘 나타내기 때문이다. 아랍인들이 처음 등장했을 때 보여준 파괴적인 태도로 인해 얼마나 많은 책들이 파괴되었는지는 더 이상 추측할 수 없다. 사실 이러한 손실은 율리우스 카이사르가 알렉산드리아를 포위했던 시절부터 이미 시작되었다. 클레오파트라 시대에는 페르가몬 도서관을 획득함으로써 그 손실을 보완할 수 있었다. 세라페이온의 파괴

테오도시우스 시대에 그런 일이 있었습니다. 하지만 충분한 양의 자료가 보존되어 새로운 도서관을 설립할 수 있었습니다. 아마도 남아 있던 소수의 문학적 유산들 때문에, 아랍인들이 알렉산드리아를 정복할 때 그 자료들을 그다지 잘 대하지 않았던 것으로 보입니다. 물론 그들이 저지른 파괴 행위에 관한 기록들은 분명히 과장된 것입니다. 일반적으로 이슬람 신자들은 기독교인들보다 더 관용적이었습니다. 기독교인들은 복종하는 사람들을 강제로 개종시키고 기독교 외의 다른 종교는 인정하지 않았지만, 이슬람은 통치에 더 중점을 두었습니다. 기독교인들은 이러한 통치 하에서도 자신들의 신앙의 자유와 교회, 수도원을 유지할 수 있었습니다. 반면 이슬람은 복종하는 민족들에게 그들만의 고유한 특성을 유지할 수 있도록 허용했습니다. 또한 이슬람에 의해 지배받는 도시들은 정신적 삶과 번영의 중심지로서 그 중요성을 유지할 수 있었습니다. 반면 서양은 게르만족들로 인해 더욱 농경적이고 자연경제적인 생활 방식으로 전환되었습니다. 따라서 동양의 문화는 이슬람으로 인해 서양이 겪은 것처럼 급격한 중단을 겪지 않았습니다. 중세 동양 문화는 그 고유한 특성 때문이라기보다는 아랍어가 주요 언어가 되었다는 사실 때문에 ‘아랍 문화’라고 불릴 수 있습니다. 이러한 인식을 통해, 중세 동양이 만들어낸 모든 창조물을 그때까지 알려지지 않았던 유목민족에게 돌리려는 모순도 해소됩니다. 아랍인들은 복종하는 민족들이 가진 문화적 요소들을 잘 수집하고 정리할 줄 알았습니다. 무함마드가 등장한 후부터 8세기 초까지의 짧은 기간 동안 시리아, 팔레스타인, 이집트, 페르시아, 북아프리카, 스페인을 정복한 후, 그들은 그곳에서 발견한 문화적 요소들을 받아들여 나중에 서양 민족들에게 전달했습니다. 서양 민족들은 이러한 기반 위에서 성공적으로 발전시킬 수 있었으며, 아랍인들은 그저 제한된 수준에서만 그렇게 할 수 있었습니다. 아랍 문학의 공로는 그리스 과학의 중요한 부분들을 보존하여 중세의 어둠 속에서 현대로 전달한 데 있습니다. 고대 문화가 멸망한 후, 시리아와 페르시아에서는 그리스-기독교 학교와 유대교 학교에서 과학이 발전했습니다.

잘 관리되어 있었습니다. 아랍인들이 이 땅들을 정복했을 때, 그곳에서는 풍부한 정신적 삶이 존재하고 있었습니다667. 하지만 처음 침략 당시에는 그 지역의 고대 문헌들이 일부 파괴된 것으로 보입니다. 그래서 과학에 대한 관심이 커지면서 사람들은 그리스어 원본으로 돌아가야 했습니다. 이것이 바로 나중에 언급될 칼리프 알-마문의 행동을 설명해주는 원인입니다668. 번역과 함께 주석 작업도 이루어졌습니다. 예를 들어, 이븐 시나(아비센나, 980–1037)는 아리스토텔레스의 저작들을 20권 분량으로 주석했다고 합니다. 그의 저작들은 사라졌지만, 동물에 관한 아리스토텔레스의 저작들에 대한 그의 주석들은 라틴어로 번역된 형태로 남아 있습니다(마이클 스코투스가 번역함). 그리스 과학이 여러 가지 박해를 겪었음에도 불구하고, 동방에는 여전히 많은 귀중한 유산들이 남아 있었습니다. 특히 아랍인들이 시리아와 페르시아를 정복할 당시에 널리 퍼져 있던 네스토리우스파 기독교도들이 이러한 유산들을 보존하는 데 큰 공을 세웠습니다669. 알렉산더 대왕의 시대부터 많은 그리스인들이 시리아와 페르시아의 중요한 도시들에 정착하여 그들의 지식과 언어를 서아시아에 전파했습니다. 그리스 문화와 함께 유대인들도 그곳에 들어왔습니다. 우리가 사용하는 연대기가 시작된 이후로는 기독교의 확산으로 인해 두 문화는 더욱 긴밀하게 연결되었습니다. 그리스인들은 자신들이 새로운 땅에 정착할 때마다 그곳 사람들에게 가르침을 주려는 성향이 있었는데, 이러한 성향은 더욱 강화되었습니다. 학교들은 기독교적 성격을 띠게 되었지만, 그리스 문화의 정신에 따라 세속적인 과학을 발전시키는 역할은 계속했습니다. 아카데미가 있던 곳으로는 에데사가 있습니다. 그곳에는 중요한 도서관도 있었습니다. 5세기경부터 아리스토텔레스의 저작들과 의학, 수학, 천문학 등에 관한 그리스어 문헌들이 시리아어로 번역되었습니다. 시리아인들은 그리스인들의 직접적인 제자들로 볼 수 있습니다. 하지만 시리아인들이 과학 발전에 큰 기여를 한 것 같지는 않습니다. 그들의 주된 공로는 고대인들의 지식과 사상을 아랍인들에게 전달한 것입니다. 메소포타미아에서 생겨난 네스토리우스파 학교들은 5세기부터 11세기까지 번성했습니다. 바로 여기서 고대 과학의 요소들이…

그중에는 연금술에 관한 내용도 포함되어 있었는데, 이는 아랍인들이 알게 된 것으로, 그들을 통해 스페인으로, 그리고 그곳에서 다른 유럽 국가들로 전파되었다. 화학적 과정에 대한 연구를 통해 메소포타미아의 시리아 학자들은 소위 ‘그리스식 화약’이라는 것을 발명했을 가능성이 있다. 이 화약은 7세기 말부터 포위전이나 해전에서 사용되었다. 그리스식 화약은 678년에 콘스탄티노플에서 한 시리아인에 의해 도입되었으며, 아마도 휘발성이 강한 석유와 아스팔트, 그리고 소성된 석회의 혼합물로 구성되어 있었던 것으로 보인다. 소성된 석회는 물과 접촉할 때 물질이 불타오르게 하는 역할을 했다. 반면, 질산칼륨을 점화제나 로켓 등에 사용하기 시작한 것은 훨씬 후의 일이다.

화학에 관한 내용을 담은 시리아어 필사본들 중에는 여러 권이 남아 있으며, 베르텔로의 연구를 통해 그 내용이 알려지게 되었다. 그중에는 금속들, 일곱 가지 흙, 부적으로 사용되는 12가지 돌, 그리고 유리를 염색하는 데 사용되는 여러 광물들에 대한 목록도 포함되어 있다. 마법의 힘이 있다고 여겨졌던 부적으로는 예를 들어 취기를 막는 데 사용되는 자수정이나 황달을 치료하는 데 사용되는 호박이 있었다. 또 다른 시리아어 필사본은 화학에 관한 최초의 체계적인 책으로 간주될 수 있다. 이 책의 각 장들은 구리, 수은, 납, 철 등의 처리 방법에 대해 설명하고 있다. 시리아의 연금술은 주로 그리스어로 된 원전들을 번역하는 것으로 이루어져 있었다. 앞서 언급된 목록에서는 각 금속의 이름 옆에 특정 행성과 신의 이름도 함께 기재되어 있었다. 교리적 논쟁으로 인해 네스토리우스 주교의 가르침을 고수하던 시리아의 기독교인들과 알렉산드리아 및 비잔티움의 교회 사이에 갈등이 생겼다. 그 결과 시리아의 학자들은 박해를 피해 페르시아의 기독교 공동체, 특히 메소포타미아에 정착하여 5세기에 새로운 정착지를 만들었다. 이로 인해 네스토리우스파는 고대 세계의 동쪽과 서쪽을 연결하는 중개자가 되었다. 인도에서 생겨난 지식들은 페르시아를 거쳐 아랍인들에게 전달되었고, 그들을 통해 유럽으로 전파되었다.

알만수르 통치하의 바그다드에서 칼리프국이 동방의 모든 영광을 두루 펼쳤을 때, 네스토리우스파와 다른 그리스 학자들이 궁정으로 불려와 자신들이 소유한 지식의 보물들을 아랍어로 번역하는 임무를 맡았다. 이때 이슬람 지배자들은 그 지식들의 가치를 제대로 이해하기보다는 단순히 그것들을 수집하려는 의지가 더 컸던 것 같다. 예를 들어, 카롤루스 대제 시대에 살았던 우마이야 왕조의 칼리프인 하룬 알라시드는 그리스 황제들로부터 그들 나라에 있는 모든 철학 서적들을 구해달라고 요청했다고 한다. 아랍인들은 처음에는 그러한 서적들에 대해 단순히 권위에 대한 순수한 존경심만을 가졌다. 종교와 일상생활에서 코란이 그러하듯이, 기존의, 특히 그리스의 저작들도 그들에게 과학 연구의 절대적인 기준이 되었다. 이러한 성향 때문에 큰 진전은 기대할 수 없었지만, 그들이 보여준 과도한 평가 덕분에 그들의 문학은 얻어진 지식의 보존에 기여할 수 있었다. 아랍 문학의 세계사적 중요성은 바로 이 점, 즉 자신들의 독창적인 사상보다는 이미 얻어진 지식의 보존에 초점을 맞춘 점에 있다.

아랍 문화가 번성했던 나라들에서는 책을 수집하려는 욕구가 널리 퍼져 있었다. 바그다드에는 100곳이 넘는 서점이 있었으며, 많은 개인들도 방대한 도서관을 소유하고 있었다. 심지어 서양에서는 근대에 과학이 부활하면서야 등장한 학회와 같은 기관들도 생겨났다. 도시들의 중산층 역시 교육의 요소들을 습득하려 노력했으며, 학교들이 그러한 교육을 위해 설립되었다. 로마 제국 시대에는 약 30개의 공공 도서관이 있었지만, 바그다드에는 그보다 훨씬 많은 도서관이 있었다. 이슬람 학교에서 가르치는 교사들은 국가로부터 급여를 받았다. 그들은 강의할 때 주로 책을 참고했지만, 대체로 신학과 법학 분야를 다루는 수업은 학생들과의 대화 형태로 이루어졌다. 따라서 그들의 교육 수준은 상당히 높았다. 또 다른 교육 방법으로는 장기간의 학습 여행이 있었다. 이러한 여행들은 훌륭한 지리학 서적들이 만들어지는 계기가 되었다. 그러한 서적들의 저자들은 방문한 나라들의 지형뿐만 아니라 기후 조건까지도 상세하게 묘사했다.

제품들입니다. 네, 우리는 아랍어로 된 기록들을 가지고 있으며, 이 기록들은 중세 초기의 마인츠, 풀다 및 다른 독일 도시들의 상황에 대한 귀중한 정보를 제공해 줍니다.
아랍인들도 기계적인 것들에 대한 관심이 적지 않았습니다. 아인하르트의 기록에 따르면, 하룬 알라시드는 카를 대제에게 즉위식 선물 중 하나로 시계를 보냈습니다. 그 시계에는 바늘이 있어서, 금속 공이 광석으로 만들어진 용기 속으로 떨어지면서 시간을 알려주었습니다.
사실, 아랍인들은 정밀 기계 기술을 매우 높은 수준으로 발전시켰으며, 다양한 종류의 시계를 제작하는 데 있어 “놀라운 재능을 발휘했습니다”.
하룬의 아들이자 후계자인 칼리프 알마문도 과학에 대한 열정이 매우 컸습니다. 그는 바그다드에 천문대를 세우고, 자신의 왕국 내 여러 도시에 학교와 도서관을 설립했습니다. 하룬이 이미 번역가들을 고용했던 반면, 그의 후계자는 이 목적을 위해 전문적인 기관을 설립하여 여러 언어에 능통한 학자들을 모았습니다. 시리아, 아르메니아, 이집트에서는 특별한 사절들을 통해 책들을 구입했습니다. 특히 아리스토텔레스와 갈레노스의 모든 저작들이 번역되었습니다. 유클리드, 프톨레마이오스, 히포크라테스의 저작들도 알려지게 되었습니다. 페르시아어와 인도어로 된 책들도 열심히 번역되었습니다. 비잔티움 황제와의 전쟁에서 승리한 후, 알마문은 그 황제에게 그리스 제국의 도서관에 있는 모든 책들 중 각각 한 권씩을 자신에게 주도록 요구했습니다. 그 책들 중에는 앞서 언급된 프톨레마이오스의 천문학 서적도 포함되어 있었으며, 이 책은 나중에 ‘알마게스트’라고 불리게 되었습니다.

**아랍인들의 수학적 지리학과 천문학**
아랍인들은 고대인들의 지식을 단순히 받아들이는 데 그치지 않았음을 여러 차례 증명해 보였습니다. 예를 들어, 알마문 시대에는 지구의 둘레를 측정하기 위해 위도를 측정하는 작업이 다시 이루어졌습니다.

즉, 그리스인들이 만든 방법에 얽매이지 않고 말입니다679. 에라토스테네스에 비해 이 방법의 중요한 진전점은, 기준이 되는 거리를 날짜 단위로 표현하는 대신, 측정 줄을 이용해 자오선 방향으로 측정했다는 점입니다. 1도의 길이는 56으로 나타났으며, 두 번째 측정에서는 562/3 아랍 마일, 즉 약 113,040미터로 나타났습니다. 이를 통해 지구의 둘레는 40,700km로 계산됩니다.

그림 50. 알비루니의 지구 둘레 측정 방법.

알비루니(약 1000년)는 이 방법에 대해 다음과 같이 기술했다681: “평탄한 사막 지대를 선택하여 그 곳의 위도를 측정한다. 그런 다음 정오선을 그어 그 선을 따라 북극성을 향해 걸어간다. 거리를 엘렌 단위로 측정한다. 그 다음 두 번째 장소의 위도를 측정한다. 첫 번째 장소의 위도에서 두 번째 장소의 위도를 빼고, 그 차이를 두 장소 간의 거리인 파라상으로 나눈다. 그 결과에 360을 곱하면 파라상 단위로 표시된 지구의 둘레가 됩니다.”
알비루니가 지구 둘레를 측정하기 위해 사용한 또 다른 방법도 흥미롭다. 이 방법은 바다 근처에 있는 높은 산에 올라가서 일몰을 관찰함으로써 각도 α, 즉 수직각(그림 50)을 측정하는 것이다. 알비루니는 이 각도와 산의 높이를 이용해 삼각법을 통해 지구의 반지름을 계산하는 방법도 설명했다. 그는 실제로 이 방법을 적용해 보았다. 그는 인도에 있는 해발 652엘렌 높이의 산에 올라가서 수평선을 향하는 시선이 산꼭대기의 수평선과 이루는 각도를 측정했다. 이 각도는 아스트롤라베를 이용해 측정되었으며, 그 값은 34’였다. 이 값을 산의 높이와 함께 사용하여 지구의 반지름과 1도의 길이를 계산했다. 그 결과 지구의 둘레는 약 5600마일, 즉 41550km로 나왔다.

알마문의 명령에 따라 홍해 근처에서 위에서 언급한 각도 측정이 이루어졌으며, 황도의 기울기도 매우 정확하게 측정되었습니다. 그 결과로 나온 값은 23° 35’였습니다. 오늘날에는 그 값이 23° 27’입니다. 따라서 100년 동안 약 48”만큼 변화한 셈입니다.

아랍인들 사이에서는 알마문 시대에 살았던 알프라가니가 천문학에 관한 종합적인 저작을 남겼습니다. 멜랑흐톤이 1537년에 레기오몬탄스의 유산을 바탕으로 『알프라가니의 천문학 입문』이라는 제목으로 출판한 이 저작은 『알마게스트』를 기반으로 하고 있지만, 그 저자가 선대 학자들의 방법들을 개선하려고 노력한 성실한 천문학자였음을 보여줍니다. 또한 알프라가니는 자신이 살던 시대에 사용되던 천문학적 장비들에 대해서도 기술했습니다. 그는 알마문이 세운 천문대에서 관측을 수행했으며, 그 과정에서 칼리프의 지원을 자주 받았습니다.

약 100년 후에 살았던 알바타니는 알프라가니를 훨씬 능가했습니다. 알바타니는 왕족 출신이었으며, 천문학뿐만 아니라 삼각함수의 도입에도 큰 공헌을 했습니다. 그가 880년부터 910년까지 수행한 관측 결과들은 아랍인들에 의해 가장 정확한 것으로 평가받았습니다. 알바타니는 프톨레마이오스의 많은 데이터들을 검토하고 개선했습니다. 그가 쓴 『별들의 움직임에 관하여』라는 저작은 1537년에 라틴어로 번역되어 레기오몬탄스의 추가 내용과 함께 출판되었습니다. 이 저작을 통해 반각과 반지름의 비율을 나타내는 ‘사인’이라는 용어가 모든 민족의 수학 문헌에 들어가게 되었습니다. 『알마게스트』에 있던 전체 각의 사용으로 인한 계산상의 불편함도 이로 인해 사라졌습니다. 또한 알바타니의 저작에서는 삼각함수들이 특정 공식을 계산하는 데 사용되는 형태를 띠게 되었습니다. sin α/cos α = D라는 식을 통해 sin α = D/√(1 + D²)로 계산할 수 있으며, α는 사인표를 통해 구할 수 있습니다. 또한 cos α/sin α라는 비율도 계산에 사용됩니다. α가 해수면 위의 태양의 높이이고, h가 그림자 측정기의 높이, l이 그림자의 길이라면, l/h = cos α/sin α = cot α가 됩니다. 혹은 l = h cot α가 됩니다.

그림 51. 삼각법적 계산들.

알바타니는 그 후 α = 1°, 2°, 3° 등의 경우에 있어서 특정 높이 h (= 12)에서 l의 길이를 계산했다. 이러한 방법을 통해 그는 모든 각도에 대한 코탄젠트 값들이 담긴 작은 표를 만들어냈다. 삼각법은 아랍인들이 천문학과의 관련성 때문만이 아니라 그 자체의 중요성 때문에 특별히 발전시킨 분야 중 하나이다. 알바타니가 벽 AB에 막대기 h를 수평으로 고정시키고, 각도 α를 구하기 위해 그림자의 길이 l과 막대기의 길이 h의 비율을 사용했을 때, 그는 반드시 탄젠트 함수를 도입해야 했다. 탄젠트 함수가 삼각형 계산에 매우 유용하다는 사실은 알바타니 이후 곧 알려지게 되었다.

그림 52. 탄젠트 함수의 도입.

아랍인들의 삼각법은 1250년경 『절단선의 형태에 관하여』라는 저작을 통해 절정에 이르렀다. 이 책에서는 직각삼각형뿐만 아니라 사인법칙을 바탕으로 한 비직각삼각형도 다루어졌다. 또한 비직각구면삼각법도 해당 저작에서 기본적인 개념들이 설명되어 있다. 그 후 삼각법은 더욱 발전해 나갔다.

삼각법, 특히 매우 중요한 코사인 정리의 공식화는 서양에서 과학이 다시 부흥한 수백 년 후에야 레기오몬타누스에 의해 이루어졌습니다. 앞서 우리는 알렉산드리아의 기계공들이 천문학적 측정 장비, 특히 아스트롤라베를 제작할 때 보여준 뛰어난 기술력에 대해 언급했습니다. 이 분야에서 아랍인들의 실용 천문학은 그리스인들의 것과 적어도 동등했으며, 오히려 더 우수했습니다. 아랍인들은 고리 모양의 아스트롤라베 외에도 쿼드란트와 반원형 장비, 그리고 사인과 같은 삼각함수 값을 나타내는 장비들도 사용했습니다. 이러한 함수들이 천문학에 도입된 것은 882년부터 910년까지 관측을 수행하고 표를 작성한 알 바타니의 이름과 연관되어 있습니다. 다마스쿠스와 바그다드에 있는 아랍 천문대의 관측 결과를 바탕으로 프톨레마이오스의 표들이 수정되었습니다. 아랍 과학의 전성기는 짧은 기간이 아니었습니다. 100년 후에도 우리는 카이로에서 칼리프 알 하킴의 명령에 따라 태양, 달, 행성들의 움직임에 관한 귀중한 천문학적 표를 만든 위대한 천문학자 이븐 주니스를 만날 수 있습니다. 그곳에서도 천문학자들은 풍부한 자원을 갖춘 천문대를 이용할 수 있었습니다. 별 목록을 바탕으로 은이나 구리로 만들어진 훌륭한 천구를 제작할 수 있었으며, 그 중 일부는 현재까지 남아 있습니다. 각도 측정의 정확도를 높이기 위해 등급이 표시된 장비들을 매우 큰 크기로 만들었습니다. 992년에 바그다드에 설치된 섹스탄트의 경우 반지름이 58피트에 달했으며, 몇 초 단위까지 측정할 수 있었다고 합니다. 또한, 벽에 쿼드란트를 설치하여 자오선상의 위치를 측정하는 방법도 아랍인들이 사용했습니다. 심지어 수평원 위에 두 개의 쿼드란트가 회전 가능하게 설치된 장비도 사용되었습니다. 이 장비는 나중에 티코의 아지무트 쿼드란트와 유사한 것으로, 두 개의 별의 방위각을 동시에 측정할 수 있게 해주었습니다.

높이를 측정해야 합니다. 아랍인들과 티코가 사용했던 그 “회전하는 사분면” 형태의 장치들은 오늘날의 경위계를 만드는 데 있어 기본적인 역할을 했습니다. 점점 점성술로 변질되어 가는 천문학, 기하학적 원리에 기반을 둔 광학, 그리고 신비주의적 사상으로 가득 찬 초기 형태의 화학도 아랍인들이 특히 관심을 가졌던 분야들이었습니다. 특히 화학 분야에서는, 비록 그 기원은 아랍이 아닐지라도 최초로 발전된 과학 분야로서 아랍인들은 주목할 만한 성과를 거두었습니다.

아랍인들은 기하학에 특화된 그리스인들의 저작들을 통해서뿐만 아니라, 계산 능력이 뛰어났던 인도인들로부터도 수학에 대한 영감을 얻었습니다. 현재까지 알려진 정보로 판단할 때, 아랍인들은 인도인들로부터 지수법에 기반한 숫자 체계도 받았을 것입니다. 우리는 이 숫자 체계를 오늘날에도 ‘아랍 숫자’라고 부르는데, 그 이유는 아랍인들이 서양 민족들에게 이를 전파했기 때문입니다. 인도에서 유래한 대수학도 아랍인들에 의해 크게 발전했습니다.

그리스의 수학자들 중에서는 유클리드가 아랍인들의 수학 발전에 큰 영향을 미쳤습니다. 산술의 발전에 있어서는 특히 인도의 숫자 체계를 도입함으로써 큰 도움을 받았습니다. 참고로 인도의 숫자들은 아레크산드리아를 거쳐 매우 일찍부터 로마로 전파되었습니다.

아랍인들에 의한 수학의 발전에 대해 더 자세히 살펴보기 전에, 중세 말경에 서유럽도 아마도 이 민족들을 통해 동아시아에서 발명된 나침반뿐만 아니라 화약도 손에 넣게 되었다는 점을 언급해야 합니다. 나침반에 관한 기록은 서기 2세기의 중국 문헌에서 찾아볼 수 있습니다. 그 문헌에서는 자석을 ‘방향을 알려주는 돌’이라고 표현하고 있습니다.

바늘은 689 방향을 가리킨다. 또한 기원후 12세기에 이미 중국인들이 자기 편각이라는 현상을 알고 있었다는 사실도 입증되었다. 중국 문헌의 해당 부분은 다음과 같다690: “바늘 끝을 자석으로 문지르면 남쪽을 가리키지만, 정확하게는 아니고 약간 동쪽을 향한다. 그 편차는 원주의 약 1/24, 즉 약 15°에 해당한다.”
암알피 출신의 선원 플라비오 조야가 나침반을 발명하거나 유럽에 그것을 전파했다는 것은 과학사에서 자주 등장하는 여러 전설 중 하나에 불과하다. 14세기에 살았던 조야보다 훨씬 이전부터 유럽에서 자기 바늘을 사용해왔다는 것은 의심의 여지가 없다. 12세기에 쓰인 프로방스어 서적691에는 선원들이 달이나 별을 볼 수 없을 때 자기 바늘을 따라 방향을 잡는다고 기록되어 있다. 또한 1180년경에 쓰인 문헌692에서도 철제 바늘이 자석과 접촉함으로써 북쪽을 가리킬 수 있는 능력을 얻게 되며, 이는 선원들에게 매우 중요하다고 언급된다. 조야는 아마도 바늘에 풍향계를 결합하여 그 사용을 더욱 용이하게 만든 공로가 있을 것이다693. 나침반이 유럽에서 독립적으로 발명되었는지, 아니면 아랍인들을 통해 동아시아에서 유럽으로 전해졌는지는 아직 확실히 밝혀지지 않았다. 하지만 이슬람 국가들과 인도, 중국 간의 활발한 무역 관계를 고려할 때 후자의 가능성이 더 높다694.
또한 자기 바늘을 사용하는 방법이 점차 더 실용적으로 발전해간 과정도 흥미롭다. 처음에는 바늘을 물 위에 띄워서 사용했다. 1232년에 쓰인 『상인들을 위한 보물서』라는 책의 한 구절695에는 이렇게 쓰여 있다: “밤이 너무 어두워 선장들이 방향을 잡을 별을 볼 수 없을 때, 그들은 물이 담긴 용기를 준비하여 배 안에 바람을 막는 곳에 놓는다. 그런 다음 바늘을 짚에 꽂아 둘 다 십자가 모양이 되도록 한 뒤, 그것을 용기 속의 물 위에 띄운다. 그 다음 자석을 가져와 물 표면 가까이 대고 손으로 회전시키면, 바늘이 물 표면 위에서 회전하기 시작한다.”

손을 갑자기 빠르게 뒤로 빼면, 바늘은 북쪽과 남쪽이라는 두 방향을 가리키게 됩니다.
다음으로 이루어진 개선점은 자석을 바늘 위에 떠 있도록 한 것이었습니다. 이와 같은 방식으로 자석과 풍향계가 연결되었으며, 이는 아마도 14세기에 이루어졌을 것입니다. 컴파스가 완성된 것은 16세기에 카르다누스가 자신의 이름을 딴 장치를 추가함으로써였습니다.
나침반과 마찬가지로, 중국에서는 유럽보다 훨씬 일찍 화약이 알려져 있었던 것으로 보입니다. 유럽 문헌에 나오는 화약에 관한 가장 오래된 기록은 마르쿠스 그라에쿠스의 필사본에 있습니다. 그 필사본에는 유황, 콜로포니움 또는 석탄, 그리고 질산칼륨을 섞어서 긴 관에 넣으라고 적혀 있습니다. 그 혼합물에 불을 붙이면 관들이 공중으로 날아오르거나 천둥소리와 같은 소리와 함께 폭발합니다.
마르쿠스 그라에쿠스에 따르면, 콜로포니움 1부분, 유황 1부분, 질산칼륨 6부분을 가루로 만든 다음 기름과 섞어서 관에 넣었습니다. 또 다른 방법으로는 유황 1부분, 린덴나무나 버드나무 석탄 2부분, 질산칼륨 6부분을 가루로 만들어 로켓에 넣어 “날아다니는 불”을 만들었습니다. 이러한 로켓들은 적의 배에 던져져 불을 지르는 데 사용되기도 했습니다.

**아랍인들의 산술 기술**
아랍인들은 그리스인들과 인도인들의 저작들을 알게 되면서 수학을 연구할 수 있게 되었습니다. 프톨레마이오스, 유클리드, 아폴로니오스, 헤론, 디오판토스의 저작들은 수많은 아랍어 번역본을 통해 널리 퍼졌습니다. 시리아에서 네스토리우스파의 영향을 받아 생겨난 기독교-그리스 학교들이 여기서 어떤 역할을 했는지는 이미 언급한 바 있습니다. 8세기에는 인도인 브라마굽타의 저작 중 일부가 바그다드로 전해졌습니다. 이 내용은 820년경 무함마드 이븐 무사 알크와리즈미에 의해 수정되었습니다.

가장 유명한 아랍의 수학자인 이븐 무사는 알마문 시대에 살았다. 그는 인도의 수학 서적들을 번역하는 데만 참여한 것이 아니라, 프톨레마이오스의 표를 재작성하는 작업이나 앞서 언급된 아랍식 길이 측정법의 개발에도 기여했다. 또한 이븐 무사는 산술과 대수에 관한 저서도 집필했다. 산술에 관한 책을 번역한 사람이 알쿠와리즈미의 이름에서 ‘알고리즘’이라는 단어를 만들어냈으며, 이 단어는 오늘날 모든 표준적인 계산 방법을 지칭하는 데 사용되고 있다.

이븐 무사는 인도식 방식을 따라 숫자들에 위치값을 부여했다. 덧셈을 할 때 숫자들의 합이 9를 초과하면, 다음 자리의 십의 자리 숫자로 합쳐지고, 원래 자리에는 10 미만의 숫자만 남겨져야 한다. 이븐 무사는 “아무것도 남지 않으면, 그 자리가 비어 있지 않도록 0을 넣어야 한다. 0이 그 자리를 채워야만 자리의 수가 줄어들거나 두 번째 자리가 첫 번째 자리로 간주되는 일이 없다”고 말했다.

이븐 무사가 쓴 ‘대수’에 관한 저서는 이 명칭을 처음으로 사용한 책이다. ‘대수’라는 단어는 ‘보완’이라는 의미를 가지며, 방정식을 풀는 것을 의미한다. 보완법(대수)이란 방정식에서 음수 항들을 제거하기 위해 양쪽에 같은 양의 수를 더하는 방법이다. 이 책은 학술적 용도보다는 실용적인 용도를 위해 쓰였다. 이븐 무사가 책의 서문에서 한 말에서도 이 점을 알 수 있다. “신께서 신자들의 통치자인 알마문에게 주신 학문에 대한 사랑과 학자들에 대한 그의 친절함 덕분에, 저는 보완과 축소를 통한 계산에 관한 간단한 책을 쓰게 되었습니다. 여기서는 가장 간단한 내용들과, 사람들이 나눗셈, 상속, 거래, 토지 측량 등에 가장 많이 사용하는 내용들만 다루고 있습니다.”

이븐 무사는 여섯 가지 종류의 방정식을 구분했는데, 현대적인 표기법으로는 다음과 같다:
bx = c
ax² = c
x² + bx = c
x² = bx + c

x² + c = bx
ax² = bx

방정식 x² + c = bx에 대해 그는 다음과 같은 해를 제시합니다:
x = b/2 ± √((b/2)² – c).
그는 c > (b/2)²인 경우에는 이 문제가 불가능하다고 언급합니다.
또한 인도식의 삼각법 규칙도 이 저작물에서 다루어지는데, 이 저작물은 아랍 수학의 발전뿐만 아니라 서양 수학의 발전에도 매우 중요한 역할을 했습니다.

**아랍 과학의 전파**
스페인을 정복한 후, 아랍인들은 코르도바에 칼리프국을 세웠습니다. 이 칼리프국은 그들의 왕국 서부 지역에서 바그다드가 동부 지역에서 가졌던 것과 유사한 역할을 했습니다. 상업과 산업이 크게 번성했으며, 웅장한 건축물들이 세워졌습니다. 특히 종려나무와 같은 새로운 식물들이 널리 퍼졌습니다. 서양 기독교 세계가 이슬람 과학과 접촉한 곳도 바로 스페인이었습니다. 여기서부터 9세기와 10세기에 기독교 국가들에서 학문적 연구가 다시 활성화되었으며, 아비센나와 아베로에스와 같은 아랍 학자들이 그리스 작가들의 저작들을 아랍어로 번역하고 주석을 달아 전달했습니다.
아비센나(아랍어 이름은 이븐 시나)는 980년부터 1037년까지 페르시아에서 살았습니다. 그는 철학자로서 플라톤과 아리스토텔레스의 철학을 전파하려 했으며, 점성술에도 영향을 미쳐 중세 내내 그 형태가 유지되도록 했습니다. 아비센나는 특히 의학에 관심이 많았으며, 그 시대의 의학에 관한 지식들을 『캐논』이라는 위대한 저작물에 담았습니다.
아베로에스(이븐 로슈드, 1120–1198)의 중요성은 그가 아리스토텔레스의 저작들을 아랍 및 기독교 중세 세계에 전달했다는 점에 있습니다. 그는 이 철학자를 너무나 존경하여, 세상이 아리스토텔레스가 태어난 이후에야 비로소 완성되었다고 주장하기도 했습니다. 그럼에도 불구하고 아베로에스는…

그의 철학적 사고에서 일정한 독립성을 부정할 수는 없다705.
그의 자연에 대한 관점 전체에는 거의 현대적이라고 할 수 있는 특징이 있다. 신과 물질은 영원하다. 아무것도 없는 상태에서의 창조, 즉 동양-기독교 신비주의에서 흔히 볼 수 있는 개념은 상상조차 불가능하다. 정신적인 것이야말로 물질을 움직이고 그 형태를 결정하는 요소이다. 인간의 영혼도 우리 존재의 형태를 결정하는 힘에 불과하다. 교회가 이러한 가르침들을 이단으로 간주하여 거부한 것도 당연한 일이다. 아베로에스의 자연관이 아리스토텔레스의 물리학적 이론들과 연결되어 있었기 때문에, 이 철학자의 물리학 관련 저작들이 일시적으로 금지됨으로써 그의 자연관도 함께 억제되었을 가능성이 있다.
서아랍의 지배 하에서 과학이 번성할 수 있었던 또 다른 이유는, 900년경 코르도바에 수십만 권의 책들이 소장된 위대한 학교가 생겨났기 때문이다. 그라나다, 톨레도, 살라망카와 같이 무어인들의 지배 하에서 상업과 번영 덕분에 발전한 다른 지역들에서도 비슷한 현상이 나타났다. 서유럽의 여러 지역에서 온 학구열 있는 사람들이 이곳으로 모여들었으며, 그들에게는 고국에서는 그에 필적할 만한 것이 없었다.
아랍인들이 남부 이탈리아에 자리를 잡은 후, 현명한 슈타우펜 왕조의 프리드리히 2세도 그곳에서 아랍의 지혜를 높이 평가했다. 그의 주도로 『알마게스트』가 아랍어 원본을 바탕으로 라틴어로 번역되었다. 이 황제는 아랍어 자료뿐만 아니라 자신의 관찰 결과에도 근거하여 자연과학에 큰 관심을 기울였다. 그 결과 그는 새를 이용한 사냥에 관한 저서를 집필했으며, 그 저서에서는 동물학적 내용에 해부학적 근거를 제시하기도 했다706. 이 책에는 새의 골격에 대한 자세한 설명과 내장의 해부학적 구조에 대한 내용도 포함되어 있다. 또한 비행의 기계적 조건이나 새들의 이동 패턴 등에 대해서도 다루고 있다. 새의 해부학적 연구 방법에 대한 지식은 아마도 살레르노의 의학 학교의 학자들로부터 얻은 것으로 보인다.
프리드리히 2세는 또한 최초로 인간의 시신을 해부하는 것을 허용한 통치자였다. 그는 오직 그 방법을 통해서만 의학이 발전할 수 있다고 믿었기 때문이다.

아랍인들의 광학과 기계학

앞서 언급했듯이, 아랍인들은 수학과 천문학 외에도 특히 기하학적 원리에 기반을 둔 광학 분야를 발전시켰습니다. 이 분야에서 축적된 지식들은 11세기 스페인에 살았던 물리학자 알하젠(이븐 알하이탐)의 저작을 통해 가장 완전한 형태로 전해져 왔습니다. 이 저작은 매우 높은 평가를 받았으며, 당시의 지식 수준을 파악하기 위해 그 내용을 좀 더 자세히 살펴볼 필요가 있습니다. 알하젠은 먼저 시각 기관에 대해 설명합니다. 비록 알렉산드리아 학자들도 이미 눈의 구조에 대해 연구했지만, 알하젠이 제시한 설명은 해부학적으로 정확한 최초의 설명입니다. 오늘날에도 사용되는 눈의 주요 부분들의 명칭들, 예를 들어 유리체, 각막, 망막 등은 모두 알하젠의 저작에서 유래했습니다.

그러나 렌즈와 망막이 이미지 형성에 있어서 어떤 역할을 하는지를 파악하는 것은 후대의 연구까지 남겨진 과제였습니다. 리스너스가 편집한 판본에 실린 그림에서 알 수 있듯이, 알하젠은 렌즈를 눈의 중심에 위치시켰습니다. 눈의 앞쪽 곡면에 수직으로 도달하는 모든 광선들은 그곳으로 가야 합니다. 그의 견해에 따르면, 오직 이러한 광선들만이 선명한 시력을 가능하게 하며, 렌즈에 의해 받아들여집니다. 이러한 광선들의 집합이 바로 시각 피라미드를 형성합니다. 따라서 시각 피라미드의 꼭대기는 눈의 중심에 있고, 그 밑면은 보이는 물체의 표면입니다.

그림 53. 알하젠이 그린 눈의 구조.

두 번째 책에서는 눈이 물체들을 구별하는 22가지 특성들이 다루어집니다. 그 특성들이란 바로 빛, 색깔, 거리, 형태, 크기, 수량, 움직임, 정지 상태, 투명도 등입니다. 알하젠의 견해에 따르면, 빛이 전파되려면 시간이 필요합니다. 그는 또한 광학적 착시 현상에 대해서도 논의합니다. 이 책의 주요 내용인 반사와 굴절에 관한 논의에서는 그리스인들보다 더 발전된 모습을 보여줍니다. 평면 거울뿐만 아니라 구면 거울, 원통면 거울, 원뿔면 거울도 이미지를 만드는 데 사용되며, 이러한 거울들의 위치와 크기도 결정됩니다. 알하젠은 조사한 모든 거울들에 있어서 반사 법칙이 성립함을 확인했습니다. 그는 유클리드가 아직 곡률 중심으로 여겼던 초점의 위치도 알고 있었습니다. 또한 모든 광선들이 같은 점에서 만나지 않는다는 사실도 잘 알고 있었습니다. 그가 초점 구체에 대해 수행한 측정 결과에 따르면, 유리나 비슷한 재질로 만들어진 매끄럽고 투명한 구체의 경우, 광선들은 구체에서 직경의 약 4분의 1 정도 떨어진 곳에서 만난다고 합니다. 심지어 회전 포물면의 특성, 즉 초점에서 나오는 광선들이 평행하게 반사된다는 사실도 논의됩니다. 알하젠의 『광학』에서는 또한 투명한 재질로 만들어진 구형 물체가 물체들을 더 크게 보이게 한다는 현상에 대해서도 언급됩니다.

그림 54. 알하젠이 굴절 현상을 연구하고 있습니다.

프톨레마이오스가 모든 입사각에는 일정한 굴절각이 존재한다는 사실을 발견했다면, 알하젠은 입사광선과 굴절광선이 입사면과 같은 평면에 위치한다는 사실을 추가로 밝혔습니다. 입사각과 굴절각의 비율이 일정하다는 기존의 가설은 알하젠은 오직 작은 값의 경우에만 옳다고 보았습니다. 그는 빛의 굴절에 관한 연구를 할 때 프톨레마이오스가 사용했던 장치와 유사한 장치를 사용했습니다(265쪽 참조). 그는 등급이 표시된 가장자리를 가진 구형의 구리판을 사용했습니다(그림 54 참조). 그 가장자리에는 구멍 c가 있었으며, 또 다른 구멍 d는 판의 중앙 근처에 위치해 있었습니다. 이 장치는 중심부까지 액체 속에 담겨 있었습니다. 그러면 빛줄기가 구멍 c와 d를 통과하여 판의 중심부의 액체에 도달하게 되며, 그곳에서 입사각과 굴절각을 측정할 수 있었습니다.

알하젠은 반사와 굴절 현상을 통해 몇 가지 중요한 천문학적 현상들을 설명했습니다. 예를 들어, 황혼 현상은 빛의 반사 때문에 발생한다고 설명합니다. 황혼이 오직 태양이 지평선 아래 19°까지 내려갈 때까지만 지속된다는 사실을 통해, 알하젠은 우리 대기의 높이를 측정할 수 있는 방법을 제시했습니다. M을 태양광선 SM이 여전히 반사할 수 있는 가장 바깥쪽의 공기층이라고 하고, A를 관찰자의 위치라고 합시다. 그러면 태양광선 SM이 지평선과 이루는 각도 HMS는 19°가 됩니다. 반사 법칙에 따르면 ∡BMC = ∡AMC입니다. 또한 M에서 세 각도의 합은 180°이므로, 각도 AMC의 값은 (180° – 19°)/2 = 80° 30’가 됩니다. AC = r라는 값을 알고 있으므로, 직각삼각형 ACM의 모든 변의 길이를 알 수 있습니다. 원하는 높이는 주어진 값을 이용하여 빗변 MC의 길이를 계산한 후(r : sin 80° 30’) 그 값에서 r을 빼면 얻을 수 있습니다. 따라서 MD = h는 (r : sin 80° 30’) – r가 됩니다. 알하젠의 계산에 따르면 이 값은 52,000보(5–6마일)에 해당하지만, 우리는 이 값을 10마일로 가정합니다.

그림 55. 알하젠이 대기의 높이를 측정하는 방법.

이러한 계산에 대해서는 반론을 제기할 수 있으며, 이는 알하젠 자신도 제기할 수 있었던 문제입니다. 그는 비스듬히 대기 속으로 들어오는 빛줄기가 직선을 따라 가지 않고, 점점 더 밀도가 높아져 빛이 더욱 많이 굴절되는 층들을 만나면서 구부러진 경로를 따라 간다는 것을 알고 있었습니다. 천문학적 굴절이라고 불리는 이 현상은 이미 프톨레마이오스도 알고 있었습니다. 하지만 고대에는 이 현상을 대기의 밀도 증가 때문이 아니라, 대기 중에 포함된 안개 때문이라고 생각했습니다. 알하젠에 따르면, 별들이 반짝이는 것은 대기의 급격한 변화 때문이며, 달과 태양이 지평선 근처에서 평평하게 보이는 현상은 천문학적 굴절 때문입니다.

『광학』 외에도 알하젠이 쓴 또 다른 짧은 논문이 있는데, 여기서 그는 빛의 투명성과 성질에 대해 다루고 있습니다. 이 논문은 다음과 같은 말로 시작됩니다: “빛의 ‘무엇’에 대한 연구는 자연과학에 속합니다. 하지만 빛의 ‘어떻게’, 즉 빛이 어떻게 전파되는지에 대한 연구는 빛이 퍼져나가는 경로와 관련이 있기 때문에 수학적 과학이 필요합니다. 빛이 들어가는 투명한 물체들도 마찬가지입니다. 그 투명성의 ‘무엇’에 대한 연구는 자연과학에 속하고, 빛이 그 안에서 어떻게 전파되는지에 대한 연구는 수학적 과학에 속합니다.” 이 글에서 제시된 투명도의 정도에 관한 견해도 흥미롭습니다. 알하젠에 따르면 투명도에는 한계가 없습니다.

알하젠 덕분에 사람들은 유리 구형체의 확대 효과에 주목하게 되었습니다. 그의 지적은 매우 의미가 있습니다.

안경 제작으로 이어졌다. 알하젠도 고대 광학자들의 업적을 참고했지만, 우리가 언급한 마지막이자 가장 중요한 인물인 프톨레마이오스를 뛰어넘는 존재였다. 이전의 역사 기록들은 알하젠을 그다지 높이 평가하지 않았지만, 그의 공로와 그의 저작들에서 드러나는 독창성은 최근의 연구를 통해 인정받게 되었다.

광학 외에도 아랍인들은 역학 분야도 발전시켰다. 그들은 물질의 비중을 보다 정확하게 측정하는 방법을 개발했다. 12세기에 만들어진 표에는 다음과 같은 값들이 나와 있다:

금: 19.05 (최신 측정값인 19.26보다 낮음),
수은: 13.56 (“13.59”),
구리: 8.66 (“8.85”),
납: 11.32 (“11.35”),
바닷물: 1.041 (“1.027”),
혈액: 1.033 (“1.045”).

이러한 측정은 저울이나, 측정하고자 하는 물질의 무게에 의해 밀려나는 물의 양을 측정할 수 있는 용기를 이용하여 이루어졌다. 액체의 경우에는 아레오미터가 사용되었으며, 이는 후대의 알렉산드리아 학자들도 같은 목적으로 사용했던 도구이다.

측정 결과는 상당히 정확했다. 총 무게가 2킬로그램을 넘는 경우에도 0.06그램까지 정확하게 측정될 수 있었다.

동시대의 기독교 서양 세계가 주로 스콜라주의적 논쟁으로 가득했다는 점을 고려하면, 아랍인들의 이러한 업적은 더욱 칭찬받아 마땅하다. 예를 들어, 토마스 아퀴나스의 주요 저작에는 수백 개의 장들이 있지만, “사물의 자연적 작용”에 관한 내용은 단 한 장뿐이며, 나머지 장들은 음식, 소화, 천사들의 수면 등에 관한 내용으로 가득하다. 스콜라주의자들이 위대한 스승으로 여겼던 바로 그 토마스 아퀴나스조차도, 하나님에 대한 인식을 목표로 하지 않는 한 사물에 대한 인식을 추구하는 것을 죄로 간주했다.

아랍 시대의 화학

아랍인들도 화학의 발전에 있어 큰 공헌을 했습니다. 물론 그들 이전에도 대장장이나 산업 분야에서 다양한 물질 변화에 대해 이미 알고 있었습니다. 또한 아랍인들은 시리아, 메소포타미아, 이집트에서 화학에 대한 첫 번째 영감을 얻었는데, 그곳에서 많은 경험이 축적되어 있었습니다. 하지만 후대의 알렉산드리아인들과 아랍인들은 일상적인 실용적 목적과는 별개로 물질 변화에 대해 연구했으며, 그러한 연구는 순수한 과학적 관심만으로는 도달할 수 없는 수준의 동기를 부여했습니다.

동방에서 비롯된 수많은 화학 지식들이 아랍인들을 통해 스페인으로 전해졌습니다. 그곳에서부터 이 지식들은 기독교 세계로 전파되어 특별히 유리한 환경을 만들어냈습니다. 그 결과 13세기부터 프랑스, 독일, 영국에서는 연금술이 번성하게 되었습니다. 금속의 성질과 가공 방법에 관한 상당수의 지식들도 고대부터 중세까지 서양에서 보존되어 왔습니다. 따라서 아랍인들이 한 역할을 과소평가해서는 안 됩니다. 오늘날에도 카롤루스 대제 시대인 723년에 작성된 “Compositiones ad tingenda”라는 제목의 필사본이 남아 있는데, 이 필사본에는 모자이크와 가죽을 염색하는 방법, 금박을 입히는 방법, 납땜하는 방법 등에 대한 내용이 담겨 있습니다. 10세기의 필사본들 중에는 염색에 관한 방대한 내용을 담은 “Mappae clavicula”라는 저작도 있는데, 베르텔로에 따르면 이 저작에는 아랍의 영향이 전혀 없다고 합니다. 중세 서양의 이러한 문헌들에 담긴 규칙들은 대체로 그리스의 연금술사들의 저작에서 그대로 가져온 것입니다. “Mappae clavicula”에는 최근에 발견된 고대 화학 문서들(레이던 파피루스와 스톡홀름 파피루스, 279쪽 참조)의 내용과 정확히 일치하는 규칙들이 포함되어 있습니다. 따라서 연금술이 오직 아랍인들의 창조물이라는 이전의 견해는 잘못된 것으로 드러났습니다. 그럼에도 불구하고 아랍인들의 공헌은 여전히 중요합니다.

연금술의 영역을 과소평가해서는 안 된다. 그들은 고대로부터 전해 내려온 이 학문을 단순히 보존하고 전파한 것에 그치지 않고, 계속 발전시켜 상당히 풍부하게 만들었다.
이미 8세기와 9세기에 아랍의 연금술 관련 문헌들은 상당한 규모에 이르렀다. 그보다 조금 뒤에 언급된 아랍의 학자들(312쪽 참조)인 알파라비와 아비센나도 여러 다른 주제들 외에 연금술에 대해서도 저술했다. 후대의 연금술사들이 자신들의 스승으로 여겼던 아비센나는 금과 은이 달과 태양의 영향을 받아 지구의 증기로부터 생성된다고 설명했으며, 그러한 금과 은에는 인간이 인위적으로 모방할 수 없는 특별한 성질들이 있다고 했다. 아비센나는 점성술에 대해서도 회의적인 태도를 보였다.
아랍인들의 화학에 관한 구체적인 지식에 대해서는 975년경 아부 만수르가 쓴 『약리학 원리에 관한 책』을 통해 많은 것을 알 수 있다. 아부 만수르는 예를 들어 골절 치료 시 석고 붕대를 사용하는 방법에 대해 언급했는데, 이 방법은 현대 의학에서도 19세기가 되어서야 다시 도입되었다. 책의 다른 부분에서는 마실 수 있는 물도 바닷물을 증류함으로써 얻을 수 있으며, 이는 장미수를 증류하는 방식과 유사하다고 설명된다. 고대에 이미 비소의 황화물들(레알가르와 아우리피그멘트)이 구분되었지만, 아부 만수르의 책은 백색 비소에 대한 최초의 정보 중 하나를 제공한다. 비소 화합물들은 휘발성이 있고 독성이 있지만 치유 효과도 있다고 기술되어 있다. 수은의 경우도 마찬가지로, 해충 방지용 연고로 사용될 수 있다고 언급된다. 반면 광물성 산들에 대해서는 아부 만수르의 책에서는 아무런 언급이 없다. 따라서 그의 시대에는 아직 그러한 산들이 발견되지 않았던 것으로 보인다. 질산과 왕수에 대해서는 중세 문헌에서 처음으로 13세기에 언급된다. 이러한 화학 물질들도 그보다 훨씬 이전에 알려졌을 가능성은 낮다. 왜냐하면 질산은 고대에는 알려져 있지 않았으며, 1200년경에야 아랍인들에 의해 “중국의 소금”이라는 이름으로 유럽에 전해졌기 때문이다. 중국에서도 이 소금은 우리가 기록하기 시작하기 전이 아니라 훨씬 후에야 폭발성 혼합물을 만드는 데 사용된 것으로 보인다.

아랍인들 덕분에 사탕수수 재배도 인도에서 서양의 문명국가들로 전파되었습니다. 사탕수수는 알렉산더 대왕의 원정을 통해 알려지게 되었습니다. 고체 설탕을 만드는 방법은 기원후 수백 년이 지난 후에야 발명되었습니다. 기원후 750년경부터 이집트에서 사탕수수가 재배되기 시작했습니다. 아메리카가 발견된 직후에는 세인트도밍고로도 전파되었습니다. 이처럼 우리에게 가장 중요한 유기 화합물 중 하나를 제공하는 식물의 전파는 역사적 사건들과 밀접하게 연관되어 있습니다.

기술적으로나 과학적으로 매우 중요했지만, 동시에 해로운 결과를 초래하기도 했던 것이 바로 아랍의 화학자들과 의사들이 발견한 사실입니다. 그들은 와인을 증류함으로써 그 안에 있는 취기를 유발하는 성분을 분리할 수 있다는 것을 알아냈습니다. 나중에 이 성분은 ‘알코올’이라고 불리게 되었으며, 인류에게 큰 재앙이 되는 약물로 간주되었습니다. 특히 중세 시대에 유럽을 휩쓴 전염병들(페스트, 흑사병)을 예방하는 수단으로 알코올이 사용되었습니다.

연금술 시대의 가장 중요한 아랍 작가로는 오랫동안 8세기 전반에 살았다고 여겨지는 게버가 꼽혔습니다. 그는 라틴어로 번역된 여러 저작의 저자로 알려져 있습니다. 이러한 저작들, 특히 『Summa perfectionis magisterii』라는 제목의 주요 저작은 현재 남아 있는 형태로는 13세기경부터 기독교 유럽에서 알려져 있었습니다. 베르텔로와 슈타인슈나이더의 연구에 따르면, 게버의 실제 인물과 그의 역사적 위상은 매우 불분명합니다. 그가 저술했다고 여겨지는 아랍어 원본들에는 나중에 그의 이름으로 출판된 라틴어 번역본들의 내용과 거의 일치하는 부분이 없습니다. 베르텔로는 그 중 한 저작의 내용을 소개했는데, 그 내용은 대체로 과장된 선전이나 모호한 설명들뿐이었습니다. 게버는 자신의 저작들에서 자신의 정보를 비밀로 유지할 것을 권장했습니다. 그는 자신이 과장하거나 거짓말을 할 수도 있다는 의심을 피하기 위해 무슬림으로서의 종교적 입장을 자주 언급했습니다. 게버는 금속들을 마치 살아있는 생물처럼 비유했는데, 이는 알렉산드리아의 연금술사들이 했던 것과 같습니다.

모든 물질에는 외부적으로 인지 가능한 특성 외에도 비밀스러운(오크루트한) 특성들이 있다고 한다. 그는 “납은 겉으로는 차갑고 건조하지만 안쪽으로는 따뜻하고 습하며, 반면 금은 겉으로는 따뜻하고 습하지만 안쪽으로는 차갑고 건조하다”고 말한다. 이는 라세스의 견해와도 일치하는데, 그에 따르면 구리는 그 숨겨진 특성상 은과 같다. 만약 누군가가 구리에서 붉은색을 제거할 수 있다면, 그것은 구리를 그 본래의 성질인 은으로 되돌릴 수 있는 것이다. 허위 게버스의 저작들의 내용을 간략히 설명해보면, 후기 중세 시대의 화학 지식의 목표와 범위를 이해하는 데 도움이 될 것이다. 하지만 중세 문헌들이 매우 부분적으로만 연구되어 있기 때문에, 그 저작들의 저자들이 얼마나 독자적으로 발견했는지, 그리고 얼마나 이전의 작가들로부터 차용했는지는 확실히 알 수 없다.

허위 게버스의 저작들에서 우리가 알 수 있는 가장 중요한 사실은, 질산, 황산, 그리고 ‘왕의 물’에 대한 지식이 이미 존재했다는 것이다. 반면 고대에는 식초산만이 알려져 있었다. 앞서 언급된 산들은 염류나 염의 혼합물을 가열함으로써 얻어졌으며, 황산의 경우 영국식 방법이 발명되기 전까지는 이 방법만이 유일한 방법이었다. 질산은 질산염과 황산염의 혼합물을 가열함으로써 얻어졌다. 질산에 암모니아를 첨가하면 ‘왕의 물’이 만들어지는데, 이 물질이 금과 같은 금속들을 용해시킬 수 있다는 사실은 연금술사들도 잘 알고 있었다. 모든 질병을 치료할 수 있을 것이라는 기대 속에서 사람들은 오랫동안 이러한 용액을 만들고자 노력했다.

광물산에 대한 지식 덕분에 이제는 습식 방법을 기반으로 한 화학이 발전할 수 있게 되었다. 그동안은 주로 용융 과정을 기반으로 한 화학만이 사용되었다. 그래서 은과 다른 금속들을 질산에 용해시켜 ‘지옥의 돌’이나 여러 가지 염들을 얻을 수 있었는데, 이는 고대인들에게는 알려지지 않은 것들이었다. 당연히, 현재 남아 있는 화합물들은 매우 불순했다. 하지만 얻어진 물질들을 정제하기 위한 주요 방법들도 이미 알려져 있었다. 그 방법들 중에는 알렉산드리아 시대부터 이미 언급된 증류법도 포함되어 있었다.

이 모든 것들, 즉 재결정화, 승화, 여과 등도 포함됩니다. 또한 화학적 용도로 사용되는 수욕장이나 오븐에 대한 내용도 페소-게버의 저작들에 기술되어 있습니다734.
그 저작들의 저자들은 금속의 화학적 성질에 대해 고대인들보다 훨씬 더 잘 알고 있었습니다. 예를 들어, 그들은 금속을 이용하여 다양한 산소 화합물을 만들어냈습니다. 그들의 저작들에서는 수은 산화물을 얻는 방법에 대한 최초의 기록도 찾아볼 수 있습니다735. 수은 산화물은 후대 화학 발전에 있어 매우 중요한 역할을 한 물질입니다. 금속을 산소뿐만 아니라 황과도 결합시킬 수 있었습니다. 생성된 황화물들은 사용된 금속보다 무거웠으며, 산화 과정에서 물질의 양이 줄어든다고 잘못 생각했습니다.
이 시기에는 경금속의 화합물에 대한 지식도 한 단계 더 발전했습니다. 칼륨은 석회석을 태워서 얻었으며, 소다는 르블랑 공법이 도입되기 전까지 사용되던 방법, 즉 해조류를 태워서 얻었습니다. 석회를 첨가함으로써 이 두 가지 염의 용액을 부식성 있게 만들어 칼리 용액과 소다 용액을 얻을 수 있었습니다736. 이 용액들은 황을 용해하는 데 사용되었으며, 알칼리성 용액에서 산을 사용하여 황을 다시 미세한 입자 형태로 침전시킬 수 있었습니다737.
화학에 관한 개별적인 지식들도 이론적인 관점에서 정리하려고 했습니다(이 이론은 E. v. 리프만이 그의 저서 『연금술』에서 알렉산드리아 학파의 이론으로 입증했습니다). 하지만 당시에는 화학적 과정에 대한 이해가 부족했기 때문에 이 이론도 아직 완전한 진실과는 거리가 멀었습니다. 금속은 수은과 황의 혼합물로 여겨졌습니다738. 황은 금속뿐만 아니라 모든 가연성 물질에서도 가연성을 결정하는 요소였습니다. 황은 금속에 색깔을 부여하는 역할도 했습니다. 반면 수은은 금속의 융점, 광택, 연성을 결정하는 주요 성분으로 여겨졌습니다. 하지만 연금술사들이 말하는 황과 수은은 일반적인 황과 수은과는 다른 것이었습니다. 이 원소들은 주로 황이나 수은으로 구성되어 있었지만, 그것들과 동일한 것은 아니었습니다. 일반적인 황과 연금술사들이 말하는 황은 석탄과 탄소 원소와 비슷한 관계에 있었습니다. 귀금속의 경우에는 수银이…

이러한 가상의 성분들의 비율을 변화시킴으로써 금속들을 서로 전환시킬 수 있었다. 그렇게 해서 구리는 금과 은 사이의 위치를 차지하게 되었다. 따라서 구리는 쉽게 한 금속에서 다른 금속으로 변환될 수 있었다. 갈메이를 이용해 가열함으로써 구리는 금에 가까워졌으며, 비소와 함께 녹임으로써는 은에 가까워졌다. 이런 방식으로 붉은색이 노란색과 흰색으로 변하는 것을 다른 금속으로의 전환의 시작으로 여겼다. 주석은 더 순수했으며, 납보다는 수은이 더 많이 포함되어 있었다. 납을 수은을 첨가함으로써 변환시킬 수 있다는 것은 당연한 사실로 여겨졌다. 계속된 실험들을 통해 사람들은 우선 금속의 전환을 완전히 성공시킬 수 있는 물질을 만드는 것을 목표로 했다. 이러한 가상의 물질을 ‘현자의 돌’이라고 불렀다. 후대의 기독교 서양의 연금술사들은 이 물질에 엄청난 효능이 있다고 생각했다. 그들도 후대의 아랍 연금술사들과 마찬가지로 거의 같은 견해를 가지고 있었으며, 초기에는 개별적인 지식의 큰 발전도 없었기 때문에, 이 시기에 화학이 크게 발전했다고 말하기는 어렵다. 오히려 연금술과 점성술이라는 두 가지 위조 과학 사이에 점점 더 많은 융합이 일어났으며, 동시에 신비주의적 요소들도 함께 스며들었다. 13세기 말에 나타난 페소-게버스의 저작들에 담긴 지식이 어디서 비롯된 것인지에 대한 질문은 오늘날까지도 화학 역사상 가장 수수께끼로 남아 있다.

자연에 대한 기술과 의학의 발전

이제 우리는 아랍인들이 고대의 자연과학 관련 문헌들을 보존하는 데 기여한 공로에 대해 살펴보겠다. 이 민족이 살던 시대에는 동물학과 식물학 분야에서 큰 발전이 있었다고 할 수 없으며, 특히 아랍인들은 해부학적 연구를 극도로 혐오했다. 따라서 인체 해부학 분야에서는 아리스토텔레스와 갈레노스의 이론에만 의존했을 뿐이다.

후기 고대와 마찬가지로, 동물과 식물의 세계도 주로 치료제라는 보물을 알아내고 그 양을 늘리려는 욕구에 의해 연구되었다. 같은 관점에서 아랍인들도 광물에 관심을 기울였다. 아랍인들의 광물학적 지식과 견해에 대해서는 13세기에 쓰인 이븐 마흐무드 알 카즈위니의 『코스모그래피아』를 통해 알 수 있다. 그에 따르면 투명한 광물들은 액체에서 생겨나며, 나머지 광물들은 물과 흙이 섞여서 만들어진다. 물도 공기 중에서 응축될 수 있듯이 돌로 변할 수 있다고 한다. 알 카즈위니는 “물이 공기의 형태를 가질 수 있다면, 물의 형태를 버리고 흙의 형태를 가질 수도 있을 것”이라고 말한다. 자세한 설명은 광물의 모든 특성이 아닌, 가장 놀라운 특성들만을 설명하겠다는 말로 시작된다. 여기서 말하는 특성들은 주로 치유 효과와 마법적 효과를 의미한다. 예를 들어 납광석에 대해서는 “아리스토텔레스는 이것이 여러 광산에서 채굴되는 잘 알려진 광물이라고 했습니다. 이는 납을 함유한 광물로, 눈약으로 사용하면 눈에 좋으며 눈을 아름답게 하고 눈물을 멈추게 합니다”라고 되어 있다. 수정의 특성에 대해서는 “수정은 일종의 유리이지만 더 단단합니다. 왕들은 그 안에서 마시면 건강해진다는 믿음 때문에 수정으로 만든 그릇을 사용했습니다”라고 설명된다. 수은을 오랫동안 가열하여 붉은색 산화수은을 만드는 방법도 알려져 있었다. 하지만 이렇게 만들어진 붉은색 물질은 인공적인 붉은색 염료로 여겨졌다. 반면 자연적인 붉은색 염료는 지구 내부에서 수은과 황이 결합하여 생성된다고 한다. 명반의 특성 중에는 출혈을 멈추게 하는 효과가 있다고 언급된다. 또한 “염색공들이 옷을 염색하고 싶을 때는 먼저 그 옷을 명반에 담근다. 그러면 색깔이 절대 사라지지 않는다”고도 한다. 자수정에는 특별한 마법적 힘이 있다고 여겨졌다. “이것은 불을 꺼주는 광물입니다. 이를 혀 밑에 두고 술을 마시면 술기운이 머리로 올라오지 않아 취하지 않습니다.” 흥미롭게도 다이아몬드를 이용한 드릴링에 대한 언급도 있다. 알 카즈위니에 따르면, 장인들은 다이아몬드 조각들을 드릴의 날에 부착하여 사용했다.

드릴을 사용해 단단한 돌들을 뚫는다. 적절하게 가공된 다이아몬드를 이용해 의사는 요도 속으로 들어가 돌로 이루어진 결석들을 부수기도 한다. 자석에 대해서는 이렇게 기록되어 있다. “인도양에는 이 광물로 이루어진 섬이 있다. 배들이 그 섬 근처에 오면, 배에 있는 철제 물건들은 마치 새처럼 날아가 자석에 달라붙는다.” 알 카즈위니의 『지리학』을 통해 아랍인들의 동물학적 지식과 견해도 엿볼 수 있다. 이 분야에서도 아랍인들은 본질적으로 고대와 현대를 잇는 중개자에 불과했다. 우리에게 전해진 동물학 관련 아랍 문헌들에서는 독창적인 성과나 새로운 견해를 찾아보기 어렵으며, 물론 정확한 설명들도 없지는 않다. 알 카즈위니는 어떤 동물이든 그 몸에 맞는 관절들을 가지고 있으며, 그 동물의 움직임에 적합한 관절들을 가지고 있다고 말한다. 또한 피부도 동물을 보호하는 데 필요한 형태를 하고 있다고 한다.

아랍인들은 중국, 남아시아, 동아프리카, 심지어 수마트라와 자바까지 탐험을 떠났기 때문에 동물들에 대한 구체적인 지식이 크게 확장되었다. 중세 서양에서 만들어진 동물학 관련 문헌들과 마찬가지로, 아랍인들의 지리학 서적들에서도 동물에 관한 이야기들이 상당한 비중을 차지했다. 배들이 상륙하는 섬으로 여겨지는 고래에 관한 이야기도 있는데, 아랍인들에게는 그 역할이 거대한 바다거북이었다.

동물에 관한 자연사에 대한 아랍인들의 저작들 외에도, 아리스토텔레스와 갈레노스의 저작들의 번역도 있었다. 11세기 초에 살았던 이븐 시나는 아리스토텔레스의 모든 저작들을 20권으로 해설했다고 한다. 아리스토텔레스가 쓴 동물에 관한 책들에 대한 주석도 라틴어로 번역된 형태로 남아 있다. 아비센나와 마찬가지로 중세 철학에 있어서 매우 중요한 인물이었던 이븐 로슈드도 아리스토텔레스의 자연사 관련 저작들에 대한 주석을 썼다.

아랍인들 사이에서도 식물학에 관한 저작들은 생겨나지 않았으며, 테오프라스토스 이후의 그리스 작가들도 마찬가지였다.

그들에게 있어서도 식물학은 거의 오직 실용적인 목적을 위해 존재했으며, 치료법 연구나 농업, 원예학의 형태로 나타났다. 동시에 이 분야는 명명법과 동의어에 관한 점점 더 많은 언어학적 지식들을 함께 가져왔다. 그리스어로 쓰인 저작들 중에서는 특히 디오스쿠리데스의 저작들이 아랍어로 번역되고 주석이 달렸다. 식물에 대한 보다 일반적인 논의를 한 사람은 아마도 아비센나뿐일 것이다. 그는 영혼의 존재를 세 단계로 구분했는데, 바로 식물의 영혼, 동물의 영혼, 인간의 영혼이다. 그는 식물의 영혼에게 영양 공급 기능, 성장 촉진 기능, 생식 기능이 있다고 보았다. 농업과 관련된 아랍어 저작들 중에는 이븐 알라왐의 저작이 있는데, 그의 저작들은 여전히 여러 부가 남아 있다. 이 저작은 12세기 스페인에서 쓰여졌으며, 토양, 비료 사용, 관개 방법, 그리고 나무 재배, 곡물 재배, 원예에 대해 다루고 있다. 특히 나무 재배에 대한 내용이 가장 상세하게 설명되어 있다. 다양한 접목 방법들이 기술되어 있으며, 일부는 그림을 통해 설명되기도 한다. 또한 나무의 나이에 관한 별도의 장도 있다. 식물과 그 분포에 관한 많은 정보들은 아랍인들의 방대한 지리학 서적들 속에서도 찾아볼 수 있다. 14세기에는 마르코 폴로의 여행기와 견줄 만한 이븐 바투타의 여행기가 유명하다. 그는 지중해 지역뿐만 아니라 인도와 중국까지도 여행했다. 그의 저작에서는 여행지에서 발견된 여러 식물들이 기술되어 있으며, 그 식물들의 용도도 설명되어 있다. 하지만 이븐 바투타는 자신의 지식을 주로 시장에서 얻었기 때문에, 그의 저작의 식물학적 내용은 지리학적 내용에 비해 그 중요성이 떨어진다. 마지막으로, 화학과 식물학에 이어 아랍인들은 의학도 열심히 발전시켰다. 그들은 그리스인들(갈레노스)과 인도인들로부터 전해진 지식들을 바탕으로 발전시켰다. 그들이 새롭게 만든 것은 특히 약학으로, 이는 8세기에 화학과 밀접하게 연관되어 아랍 국가들에서 처음으로 독립된 학문으로 자리 잡았다. 또한 간호, 병원 운영, 치료법에 관한 분야에서도 많은 것들이 아랍인들의 공로로 여겨진다.

시체를 해부하는 것을 금지하는 규정들 때문에, 그들은 해부학 분야에서 갈레노스의 저작들에 의존할 수밖에 없었다. 그럼에도 불구하고 외과 수술이 발전할 수 있었던 것은 인도의 영향 덕분이었다. 이븐 시나(아비센나)에 의해 갈레노스의 저작들이 수정된 후, 그 책들은 약 1000년경 ‘카논’이라는 이름으로 출판되었으며, 파라켈수스가 아비센나의 저작들을 불태워버릴 때까지 중세 시대 동안 중요한 지침서로 남았다. 안과 분야에서도 아랍인들은 큰 공헌을 했다. 비록 그들도 그리스인들이 만든 기반 위에 세웠지만, 그들은 의학의 이 부분에 “자신들만의 요소들”을 추가하여 “자신들만의 방식으로” 발전시켰다. 아랍 문화가 기독교 서양에 긍정적인 영향을 미친 후, 그 문화는 급속히 쇠퇴하기 시작했다. 강력했던 바그다드 칼리프국은 여러 작은 왕국들로 분열되었다. 13세기에 몽골족의 침략으로 인해 그들도 파괴되었다. “오늘날까지도 동방은 그 끔찍한 시기의 타격에서 회복하지 못하고 있다.” 스페인의 무어인들의 통치도 마찬가지였다. 그곳에 형성된 작은 이슬람 왕국들은 북쪽에서 진격해 온 기독교인들에 의해 정복당했다. 그로 인해 번성하던 반도는 황폐화의 저주를 받게 되었다. 초기 기독교인들과 아랍인들이 과학의 보물들을 파괴했던 그 광적인 파괴 본능이 다시 나타난 것 같았다. 카스티야와 아라곤이 통일된 후 그라나다가 함락되면서, 그곳의 수십만 권의 책들이 담긴 거대한 도서관도 불에 타버렸다. 그 도서관에는 고대 작가들의 아랍어 판본들이 많이 있었기 때문에 이는 대체 불가능한 손실이었다. 몽골족에 의해 서아시아의 아랍 문화가 파괴된 후, 아랍 과학은 시리아와 이집트에서 생존할 수 있었다. 하지만 아랍 문학은 더 이상 하나의 전체로 존재하지 않고, 각국에서 개별적으로 존재할 뿐이었다. 천문학은 모스크에서의 단순한 역할에 그쳤으며, 자연과학들도 마법이나 장난에 불과해졌다. 결국 시리아와 이집트도 오스만 제국의 손에 넘어갔다. 다행히도 오스만 제국은 그들의 전성기 동안, 무의미하게 파괴를 일삼던 몽골족과는 달리 정신적 가치들을 소홀히 하지 않았다. 콘스탄티노플을 정복한 무함마드…

심지어 과학적인 문제들에 대해서도 더 깊이 연구했습니다. 하지만 당시 이미 동방은 정신적 삶의 영역에서의 주도권을 서방, 특히 이탈리아에 넘겨준 지 오래였습니다. 게다가 아랍 문화의 발전이 정체된 것은 다른 나라들의 지배 때문만이 아니었습니다. 오히려 동방에서 비롯된 다른 모든 고대 문화들과 마찬가지로, 아랍 문화에도 스스로 새로운 것을 창조해낼 내적인 힘이 부족했습니다. 그래서 중세가 끝날 무렵 아랍의 영향력이 약해지면서 동방은 전반적인 정신적 발전에서 더 이상 역할을 하지 못하게 되었습니다. 그 시점부터 주도권은 이탈리아, 독일, 영국, 프랑스 등으로 이주해 정착한 게르만계 주민들이 있는 서방으로 넘어갔습니다.

9. 기독교-게르만 문화의 영향을 받은 학문들
9세기부터 12세기까지 아랍의 과학과 문학은 거의 중단 없이 발전해 나갔지만, 같은 시기 서양에서는 이전 시대의 흔적들만이 조금씩 남아 있을 뿐, 새로운 희망적인 발전은 거의 보이지 않았다. 그곳에 존재하던 지식과 예술적 기술들도 대체로 로마 문화의 유산으로 간주될 수 있으며, 게르만 민족들은 이에 별다른 것을 더할 수 없었다. 서유럽의 발전 과정에서 이 시기의 특징은 정신적 영역에서의 종교적 사상의 우위와, 모든 다른 세력 및 제도에 비해 교회가 공공 생활 전반에서 차지하는 지배적인 위치였다. 모든 학문은 하나님의 영광을 높이는 데 기여해야 했다. 하지만 실제로는 그 학문들이 교회와 그 권력자들을 위해 사용되었다. 당시의 일곱 자유 예술, 즉 트리비움과 콰드리비움도 이러한 관점에서만 해석될 수 있었다. 문법은 교회 언어를 이해하기 위해, 수사학은 그 언어를 활용하기 위해 연구되었다. 산술은 신비주의적 해석을 통해 숫자의 비밀을 밝혀냈다. 천문학의 주된 목적은 교회의 달력을 결정하는 것이었다. 일곱 자유 예술 중 하나인 음악도 역시 교회적 성격을 벗어나지 못했다. 중세 초기에 알려진 천문학적 지식들은 그리스-로마 문헌에 나와 있는 소량의 정보에 불과했다. 게르만 민족들은 천문학 분야에서 독자적인 성과를 내지 못했다. 아랍인들과의 접촉을 통해 비로소 이 분야에 변화가 생겼다. 아랍인들이 이렇게 일찍부터 천문학적 지식을 가질 수 있었던 것은, 그들이 역사에 등장한 직후 고대의 가장 중요한 천문학 서적인 『알마게스트』를 접했기 때문이다. 이 덕분에 그들은 그리스의 우수한 과학을 계승하고 크게 발전시킬 수 있었다.

중세 초기에 문명을 발전시킨 유럽의 북부 지역들은 천문학에 대해서는 마르티아누스 카펠라의 그다지 과학적 가치가 없는 저작을 통해 알게 되었습니다. 이 책은 ‘쿼드리비움’ 교육의 기초 자료로 사용되었으며, 별자리, 행성, 천체의 운동 원리, 계절 등에 대한 일부 지식을 제공했지만, 어디에서도 그 원리를 설명하지는 않고 오직 요약만 제시했습니다. 또한 그리스어로 쓰인 단순한 점성술 관련 글들도 라틴어를 통해 전해졌습니다. 스스로 얻은 지식은 너무나 부족하여, 춘분과 추분과 같은 개념조차 이해할 수 없었습니다. 마르티아누스 카펠라 외에도 플리니우스의 저작도 중요하게 여겨졌습니다. 세비야의 이시도루스와 라바누스 마우루스는 특히 이 두 사람의 저작에 의존했습니다. 점차 아랍인들의 영향으로 유럽 북부 지역에 과학적 사고가 퍼져나가기 시작했습니다. 그 영향 하에 후에 교황이 된 실베스터 2세(940–1003)의 저작들이 만들어졌습니다. 당시에는 고대에 만들어진 천문 장치들을 활용하여 직접 측정을 하기도 했습니다. 태양시계도 게르만 문화권에서는 고대인들을 통해 처음 알려졌습니다. 이는 7세기에 잉글랜드와 아일랜드에서 처음 일어났습니다. 독일에서는 게르베르트가 오토 3세를 위해 최초의 태양시계를 만들었으며, 이 주제에 관한 책도 썼습니다. 15세기부터 독일의 성이나 교회에 수많은 태양시계들이 설치되었으며, 이들은 오늘날까지도 남아 있습니다. 이 태양시계들은 수직으로 된 원판과 그 원판과 45° 각도를 이루는 그노몬으로 구성되어 있었습니다. 메로빙거 시대에 등장하여 오늘날에도 무덤의 장식품으로 발견되는 차량들도 그 형태만 봐도 로마식 모델을 따라 만들어졌다는 것을 알 수 있습니다. 고대의 유산을 바탕으로 새롭게 발전하는 게르만 문화권에서는 과학적 사고가 고대로부터 전해진 소수의 자료들에 의존하여 이루어졌지만, 중세에 번성한 다른 산업들의 경우는 상황이 매우 달랐습니다. 이러한 분야에서는 게르만인들이 켈트인들의 유산을 받아들이는 경우가 많았습니다.

독립적으로 증가해 나갔습니다. 예를 들어, 게르만족이 중부 유럽에 침입하기 전에 켈트족이 이미 상당히 발전된 수준에 이르렀던 광업이 그러했습니다. 염분 추출 분야에서는 거의 감소가 없었습니다. 가장 초기에는 로마 작가들의 기록에 따르면, 불타는 나무를 염분이 함유된 샘물 위에 부어서 소금을 얻었습니다. 게르만 부족들은 이러한 샘물을 차지하기 위해 서로 싸우는 경우가 많았습니다. 나중에는 흙으로 만든 항아리에서 물을 끓여서 소금을 얻었으며, 마침내는 특수한 용광로를 사용하게 되었습니다. 메로빙거 왕조 시대부터는 여러 대규모 공장에서 소금이 생산되기 시작했습니다.

광석 채굴의 흔적들은 선사시대까지 거슬러 올라갑니다. 타키투스에 따르면, 독일은 철을 소량만 생산했으며 금이나 은은 전혀 생산하지 않았습니다. 철광석 채굴에 대한 기록은 8세기부터 나타나는데, 780년에 베츨라르 지역에서 철광석이 채굴된 것으로 기록되어 있습니다. 하지만 실제로는 훨씬 더 오래전부터 채굴이 이루어졌습니다. 금도 알프스 강에서 세척 방식으로 일찍부터 채굴되었습니다. 처음에는 지상 채굴만 있었으며, 대규모 공장이 설립된 후에야 깊은 곳에서의 채굴이 가능해졌습니다. 12세기에는 광산과 터널을 만드는 기술이 상당히 발달했습니다.

광석에서 금속을 녹이려면 목탄이 필요했습니다. 목탄을 이용해 철광석을 구덩이나 특별한 용광로에서 녹였습니다. 처음에는 수동으로 작동하는 풍기를 사용하여 이 과정을 진행했으며, 이를 통해 단련할 수 있는 철이 만들어졌습니다. 불꽃을 가두기 위해 구덩이 주위에 고리 모양의 벽을 세우고 점차 그 높이를 높여나가면서 고로가 만들어졌습니다. 이 고로는 15세기 초에 이미 사용되고 있었습니다. 고로에서 생산된 것은 탄소가 많이 포함된 주철이었으며, 이를 더욱 정제하여 단철로 만들어야 했습니다.

은, 구리, 주석, 납의 채굴은 중부 유럽에서는 비교적 늦게 시작되었습니다. 고슬라르 지역에서의 은과 납 채굴은 752년에 오토 1세 때 시작되었습니다. 주석은 보헤미아에서 13세기경부터 채굴되기 시작했습니다. 이 시기에 이미 중부 유럽의 은 채굴은 상당히 확장되어 있었습니다.

하르츠 지역뿐만 아니라 마이센, 프라이베르크, 쥐라산맥, 알프스 지역에서도 이러한 활동이 이루어졌습니다.
금속 가공 기술의 시작과 과학 사이에는 처음에는 거의 아무런 연관성이 없었습니다. 15세기가 되어서야 아그리콜라가 광업에 관한 학문적 저작들을 쓰면서, 학자들은 현대 자연과학의 발전에 매우 중요한 이 인간 활동 분야에 관심을 갖기 시작했습니다.
로마인들이 프랑스, 영국, 독일에 가져온 교육의 요소들은 유목민들의 이동으로 인해 대부분 파괴되었습니다. 유목민들의 이동이 끝나고 독일과 갈리아 북부에 프랑크 왕국이 성립되면서, 기독교의 전파가 크게 촉진되었고, 그 결과 해당 지역들은 다시 한 번 문화적으로 낙후된 상태에 빠졌습니다. 새로운 왕국은 피핀 가문의 손에 들어가면서 분열의 위험을 피할 수 있었습니다. 피핀 가문은 아랍인들이 서유럽을 침략하는 것을 막았으며, 점점 더 확장되는 자신들의 왕국 내에서 기독교-게르만식 교육 체계를 만들어냈습니다. 카롤루스 대제는 수많은 전쟁에도 불구하고 과학에 대해 직접적인 관심을 보였기 때문에, 서양의 정신적 발전은 조금 더 빠른 속도로 이루어질 수 있었습니다.
특히 이탈리아를 정복한 후에는, 황제가 자신의 나라에 문학적 자료를 도입하여 지식을 발전시키고자 하는 욕구가 생긴 것 같습니다. 그 시대에는 브리튼 섬에서도 독일의 학문적 발전에 긍정적인 영향을 미쳤습니다. 600년경 그레고리오 대제는 그 먼 곳에 베네딕토회 수도사들을 보냈으며, 이들은 그곳에서 토지를 개간하고 풍속을 개선하는 등 중요한 역할을 수행했을 뿐만 아니라 과학 발전에도 힘썼습니다. 이러한 수도사들이 북유럽에 기반을 마련한 후, 그들은 중부 유럽의 게르만 부족들 사이에서 가르치고 전도하는 역할을 했습니다. 그들 중 가장 뛰어난 인물은 753년에 활동했던 비인프리드 또는 보니파시우스였습니다. 그의 제자들은 풀다에 수도원 학교를 설립했습니다. 또 다른 브리튼 출신 수도사인 알쿠인은 황제에게 학문적인 것들을 가르쳤습니다.

수도사들이 정복당한 민족들에게 미치는 긍정적인 영향을 확신한 카롤루스는 이들의 역량을 최대한 발휘할 수 있도록 힘썼다. 외국의 학자들도 궁정으로 불려왔으며, 일종의 아카데미가 설립되었지만 그 구성원은 거의 전부 영국인들이었다. 카롤루스의 의도에 따르면, 학교들은 단지 성직자들을 교육하는 곳이 되어서는 안 되었으며, 보다 넓은 계층에까지 교육을 제공해야 했다.

알쿠인은 궁정 학교를 이끄는 임무를 맡았다. 그 학교에는 매우 다양한 나이와 신분의 학생들이 있었으며, 이들은 황제가 지도자로 삼고자 했던 사람들이었다. 성직자들도 일정 수준의 학문적 지식을 갖추어야 한다는 규정도 아마 알쿠인의 주도로 만들어진 것일 것이다.

그러나 황제는 아직 일반 대중을 위한 학교를 설립하려는 생각은 하지 않았다. 풀다, 장크트갈렌, 코르베이에 있는 수도원 학교들은 당시와 그 나라의 학문적 중심지가 되었다. 풀다 수도원 학교의 학자인 라바누스 마우루스는 ‘게르마니아의 최고 스승’이라는 칭호를 받았으며, 그는 여러 저작을 남겼는데, 그 중에는 자연과학에 관한 개요도 포함되어 있었다. 하지만 이 지식은 고대의 지식에 비해 훨씬 부족했다. 라바누스 마우루스의 저작에는 그만의 독창적인 내용이 전혀 없었으며, 오직 고대 작가들의 저작을 바탕으로 하고 있었으며, 그 내용도 왜곡된 형태로 전달되었다.

라바누스 마우루스는 자신의 저작을 쓸 때, 고대인들처럼 사물의 본질과 그 명칭의 유래에 대해 기술하고자 했다. 이로 인해 그의 저작은 주로 문법적·어휘학적 성격을 띠게 되었으며, 이러한 경향은 그의 선배들에게서도 나타났으며, 근대에 이르기까지도 계속되었다. 또한 라바누스 마우루스는 모든 사물을 성경의 전승과 연관지어 설명함으로써, 중세 시대의 거의 모든 저작들에 나타나는 신비주의적·알레고리적 성격을 그의 저작에도 더했다. 첫 번째 부분에서는 신, 천사, 기독교적 삶과 관습에 대해 다루고 있으며, 두 번째 부분에서는 천문학, 지리학, 의학 등 다른 학문들에 대해 다루고 있다. 한 권의 책은 9개의 장으로 구성되어 있으며, 농업, 곡물, 콩류, 포도나무, 나무, 향신료, 채소 등에 대해 다루고 있다. 전체적으로 약 100종의 식물들이 그 생장 환경과 특성에 따라 설명되어 있다.

이 식물학 서적과 비슷한 성격을 가진 것이 바로 ‘Capitulare de villis et cortis imperialibus’입니다. 이는 황제의 재산 관리에 관한 상세한 규정들을 담고 있습니다. 여기에는 황제의 정원에서 재배되어야 할 식물들도 기록되어 있습니다. ‘Capitulare de villis’는 카롤링거 시대의 농업 상황을 알아보는 데 있어 매우 중요한 자료입니다. 예를 들어, 염색에 사용되는 색소를 만드는 데 필요한 식물들이나 직물 제작에 사용되는 식물들도 명시되어 있었습니다. 황제의 소유지에는 사과나무, 배나무, 체리나무 외에도 밤나무, 복숭아나무, 아몬드나무, 목화나무, 월계수, 호두나무 등도 심어져야 했습니다.

프랑크 왕국이 분열되고 새로 생겨난 왕국들 간의 끊임없는 전쟁과 내부적인 분쟁, 그리고 외부의 적들로부터의 방어가 계속되면서, 위대한 황제의 통치 하에서 이루어진 그나마 존재했던 학문적 성과들은 대부분 사라졌습니다. 많은 것들이 완전히 잃어버렸으며, 나머지 것들도 신학과 스콜라 철학 사이의 경쟁으로 인해 정신적인 관심이 온통 그쪽으로 쏠리면서 더 이상 발전할 수 없게 되었습니다.

카를 대제와 알베르투스 마그누스 사이의 시기에 주목할 만한 인물은 디지보덴베르크 수도원의 수녀장인 힐데가르트입니다. 그녀는 보통 ‘빙겐의 힐데가르트’라고 불립니다. 그녀는 ‘Physica’라는 네 권의 책을 저술했습니다. 그녀의 저작에는 조국의 동식물에 관한 최초의 기록들뿐만 아니라, 디오스쿠리데스의 저작뿐만 아니라 민간 전승에서 비롯된 치료법에 관한 내용도 포함되어 있습니다.

‘Physica’는 1150년경에 쓰여졌으며, 그 안에는 많은 직접 관찰한 내용들이 담겨 있습니다. 주로 그 지역의 동식물에 대한 정보가 담겨 있습니다. 당시 민간에서 사용되던 이름들을 사용하여 설명된 종들에 대한 해석은 대체로 쉽지 않으며, 종종 불확실하기도 합니다. 힐데가르트는 오늘날 우리가 알고 있는 거의 모든 과일나무들, 특히 ‘Capitulare’에 언급된 식물들을 고려했습니다.

그리고 그는 후대의 여러 식물학 서적 저자들에 비해 고대인들의 영향을 덜 받은 것으로 나타난다.
카롤루스 대제의 시대 이후에는 서방 세계가 거의 오직 동방과의 대결에만 몰두하던 시기가 있었다. 그러다가 비로소 지속적인 발전이 시작되었다. 비록 십자군 전쟁이 서유럽에 많은 상처를 남겼지만, 그와 동시에 알렉산더 대왕 시대에 그리스 문화가 확장된 것과 마찬가지로 서유럽의 시야도 넓어졌다. 또한 이전 세기들 동안은 스페인의 이슬람 주민들로부터 많은 정신적 자극이 있었지만, 이제는 게르만 민족들이 침체된 사이에 번성했던 이슬람 문화와 남부 이탈리아를 통해 접촉하게 되었다. 이러한 영향은 반도의 북부뿐만 아니라, 로마로의 여행 덕분에 알프스 북쪽에 위치한 유럽 지역까지도 확산되었다. 또한 비잔티움과 동방에서도 다양한 자극들이 중부 및 서유럽으로 전해졌다.
앞선 단락에서 우리는 아랍인들이 그리스인과 인도인들로부터 얻은 지식을 그대로 받아들일 뿐만 아니라, 그것을 더욱 발전시켜 자신들의 창조력과 결합하여 위대한 문학 작품을 만들어냈다는 것을 알았다. 이러한 아랍 문학은 후기 중세 시대에는 대부분 라틴어로 번역된 형태로 서방 세계에서 주류를 이루었다. 아랍어로 쓰인 책들의 주요 내용이 의학 외에도 천문학과 수학이었기 때문에, 르네상스 초기에 서방 세계가 우선적으로 이러한 학문들에 관심을 가진 것은 당연한 일이었다.
서방 세계가 아랍인들이 소유하고 있던 지식들을 처음으로 접한 곳은 711년부터 이슬람의 지배를 받고 있던 스페인이었다. 프랑스, 영국, 중부 유럽에서는 지식을 갈망하는 많은 사람들이 그곳으로 모여들어 얻은 지식을 자신들의 고향에 전파했다. 그중에는 훗날 교황이 된 실베스테르 2세와 크레모나의 게르하르트와 같은 인물들이 있었다.

게르베르트(940–1003)와 그의 제자들 덕분에 우리는 오늘날에도 여전히 ‘아랍 숫자’라고 불리는 숫자들을 알게 되었습니다756. 크레모나의 게르하르트(1114–1187)는 프톨레마이오스가 저술한 천문학의 대작인 『알마게스트』를 최초로 번역했습니다. 이 책은 고대와 중세 시대에 천문학의 발전 방향을 제시한 중요한 저작입니다757. 유클리드의 『원론』도 아랍어에서 번역되었습니다758. 이븐 무사의 수학 저작들과 아리스토텔레스와 관련된 아랍어 문헌들도 세비야의 요하네스(약 1150년경)에 의해 라틴어로 번역되어 서양인들이 접할 수 있게 되었습니다. 하지만 아리스토텔레스의 철학은 매우 왜곡된 형태로 전달되었습니다. 그리스어 원본이 먼저 아랍어로, 그 다음 카스티야어로, 마지막으로 라틴어로 번역되었으며, 또한 어떤 어려운 부분들은 제대로 이해되지 않아 잘못 전달되기도 했습니다. 아랍인들의 수학 지식은 1200년경 피사의 레오나르도를 통해 이탈리아에 전해졌습니다759. 이 사람과 그의 수학 저작에 대한 이야기를 통해 우리는 과학의 발전과 확산이 각 시대의 문화적 상황과 얼마나 밀접하게 연관되어 있는지 알 수 있습니다. 1200년경, 십자군 전쟁 시대에 동방과 맺어진 관계 덕분에 레오나르도의 고향인 피사는 이탈리아에서 가장 강력한 무역 도시가 되었습니다. 그곳의 부는 오늘날에도 모든 방문객을 매혹시키는 현대 이탈리아 예술 작품들이 탄생하는 데 기여했습니다. 무역은 실용적인 필요성에서 비롯되었으며, 물질적 목표를 추구했습니다. 따라서 무역은 특히 수학 분야에서의 모든 지적 발전을 직접적으로 유용하게 활용하고자 했습니다. 이러한 목적으로 피사의 상인의 아들인 레오나르도는 시칠리아, 그리스, 이집트, 시리아 등지로 사업을 위해 여행하면서 그곳에서 사용되는 계산 방식들을 연구했습니다. 이렇게 해서 1200년경 중세의 중요한 수학 저작인 레오나르도의 『리베르 아바치』가 탄생했으며, 이 책으로 인해 수학의 역사는 새로운 시대를 맞이하게 되었습니다760. 서문에서 레오나르도는 이전의 계산 방식들이 인도인들의 방식에 비해 오류투성이라고 말합니다.

그래서 저는 인도의 방법을 그의 저작의 기초로 삼았으며, 제 자신의 내용도 추가했습니다. 또한 유클리드의 기하학적 원리들도 활용하여, 앞으로는 라틴인들이 이러한 분야에 대해 더 이상 무지한 상태로 남아 있지 않도록 했습니다761.
처음 몇 부분에서는 정수와 분수를 다루는 기본 연산들에 대해 다룹니다. 처음으로 등장하는 것이 바로 분수선인데, 이는 나눗셈을 나타내는 기호로도 사용됩니다. ‘리베르 아바키’에 나오는 분수를 단순분수들의 합으로 분해하는 방식은 이집트의 분수 계산법을 연상시킵니다. 그 다음 부분들에서는 세금 계산, 혼합 계산, 거듭제곱과 제곱근에 대해 다루며, 마지막으로는 “대수학과 알무카발라” 즉, 방정식에 관한 내용이 다루어집니다. 이 내용들은 이븐 무사의 저작과 밀접하게 연관되어 있습니다. 레오나르도의 저작에는 그가 직접 만든 내용들도 포함되어 있는데, 특히 그는 자신이 다룬 주제들을 자신만의 명확한 이해를 바탕으로 동료들에게 전달했습니다.
수학과 함께 아랍인들은 자연과학에 관한 지식도 서양에 전파했습니다. 그 결과 12세기 초에는 연금술과 아랍인들이 특히 중시했던 광학에 몰두하는 사람들이 등장했습니다. 그중에서도 알베르투스 마그누스와 로저 베이컨이 특히 유명한데, 우리는 이들에 대해 좀 더 자세히 살펴볼 것입니다. 아랍인들의 영향을 받아 12세기에 살레르노에서는 의학이 다시 한 번 과학으로 여겨지게 되었습니다. 반면 기독교 국가들에서는 그동안 질병 치료가 주로 미신적인 방식으로 이루어졌습니다.
광학 분야에서는 비텔로가 특히 주목할 만합니다. 그는 폴란드 출신으로, 13세기 후반에 광학에 관한 저작을 썼습니다. 그는 알하젠의 이론들을 유클리드와 프톨레마이오스의 이론들과 결합하여 설명했습니다. 비텔로의 저작은 여러 차례 재판됐습니다762. 이 책은 광학에 관해 쓰인 가장 방대한 저작들 중 하나이지만, 그의 독창적인 내용은 거의 없습니다. 나중에 케플러는 비텔로의 연구를 계속 발전시켜 “비텔로에 대한 보충”이라는 제목의 저작으로 발표했습니다763.

1200년경, 고대 민족들이 만들어낸 수많은 아이디어와 가능성들이 아랍 문학의 전파를 통해 로마인과 게르만인들에게도 알려지게 되었다는 사실을 상기해보면, 이 시기가 현대 역사 연구에서 과학사의 중요한 분수령으로 여겨진다는 것을 이해할 수 있습니다764.
베네치아인 마르코 폴로의 여행을 통한 지리적 시야의 확장도 적지 않은 영향을 미쳤습니다. 마르코 폴로는 베이징까지 가고 남쪽으로는 수마트라까지 갔습니다. 그는 몇 년 동안(1275–1292년) 몽골 군주를 섬기며 외국에서 접한 모든 것에 주목했습니다. 그의 기록은 세 개의 자연계 전반에 걸쳐 있으며, 그는 수많은 보석과 반보석들에 대해서도 언급했습니다. 그 덕분에 석탄이 연료로 사용될 수 있다는 사실이 널리 알려지게 되었습니다. 그는 석유, 먹물, 도자기 등에 대해서도 관심을 기울였습니다. 식물계에 관해서는 수많은 약재, 향료, 염료, 인디고 등에 대해 언급했습니다. 대나무, 면화, 비단의 가공 방법에 대해서도 설명되어 있습니다. 아시아 대륙의 동물들에 대한 기록도 많이 있으며, 제부, 야크, 다양한 종류의 말, 코끼리, 코뿔소, 사향노루, 인간과 비슷한 원숭이, 호랑이, 뱀 등에 대한 정보가 포함되어 있습니다. 조류에 관한 기록 중에서는 특히 마다가스카르에 서식하는 거대한 새에 대한 언급이 흥미롭습니다. 그 새의 날개 길이는 16큐빗에 달했다고 합니다766.
이 시기뿐만 아니라 모든 시기에 있어서 과학 발전에 있어 매우 중요한 것은 바로 무역의 발전이었습니다. 이탈리아, 독일, 프랑스가 서로 및 동방 국가들과 긴밀한 관계를 맺으면서 무역이 활성화되었습니다. 무역의 발전으로 도시들이 번성했으며, 도시들에서 생겨난 부는 더 많은 사람들이 정신적인 것들에 관심을 갖도록 만들었습니다. 부유한 도시들은 항상 자신들의 이익을 위해 과학을 장려했습니다. 중세가 끝날 무렵에는 특히 이탈리아에서 그러한 도시들이 발전했는데, 대표적인 곳으로는 베네치아, 피사, 피렌체, 제노바가 있습니다. 이 도시들은 국가적 권력을 가지고 있었으며, 서로 경쟁하면서도 과학을 발전시켰습니다.

자신들의 영향력을 널리 확장하려는 노력을 통해, 모든 산업적, 상업적, 예술적 활동이 가장 활발하게 발전할 수 있었다. 예를 들어, 금속을 주조하고 유리를 형성하는 기술은 매우 발달해 있었다. 그보다 조금 후에 북부 지역에는 단순한 무역 중심지가 아니라, 전혀 새로운 정신을 잉태하는 곳들도 생겨났다. 여기서 특히 언급해야 할 것은 위대한 한자 동맹과 라인 강 유역의 도시 연합이다. 랑케는 “이것은 매우 멋지고 활기찬 발전이다. 도시들은 세계적인 강국을 형성하며, 그곳에서 시민의 자유와 위대한 국가들이 탄생한다”고 말했다. 전체적인 발전에 중요한 영향을 미친 다른 요소들로는 노예제의 소멸, 자연경제에서 화폐경제로의 전환, 그리고 특히 정신문화 분야에서는 유럽 내에서 종이 생산이 도입된 것 등이 있다. 이러한 사건들은 모두 13세기에 일어난 것으로, 중세 말에 국가와 정신적 삶의 구조가 재편되는 데 필요한 여러 기반이 마련된 시기였다. 동시에 단테와 같은 근대 최초의 위대한 시인들과 알베르투스 마그누스, 로저 베이컨과 같은 기독교 서양의 편견 없는 사상가들도 등장했다. 그들의 삶과 업적은 앞으로의 내용을 통해 그 시대의 사고방식과 과학적 노력을 이해하는 데 큰 도움이 될 것이다. 13세기와 14세기에는 조형 예술도 부활을 경험했다. 처음에는 이탈리아에서 그러한 변화가 일어났다. 니콜로 피사노와 조토의 작품들만 떠올려보아도 알 수 있듯이, 그들의 작품들은 조각과 회화 분야에서 13세기와 14세기의 예술적 열정을 여전히 생생하게 보여주고 있다. 그리고 그 시대의 수많은 고딕 양식의 성당들에서도 그러한 예술적 열정이 영원한 형태로 남아 있다.

고대 문학의 부활

첸버레인의 말에 따르면, 13세기의 시작은 “게르만족의 지도 아래 인류가 새로운 정신적 삶을 시작한 시점”이다. 이러한 이유로 게르만족의 문화적 사명을 찬양하는 그는 이 시기를 중요하게 여긴다.

1200년은 중세와 근대의 경계로 간주될 수 있다. 어쨌든 르네상스의 시작을 13세기 초로 옮기는 것은 타당해 보인다. 교육 분야에서도 새로운 시대의 특징들이 나타났다. 아랍 학문의 전통을 따른 대학들이 나폴리, 살레르노, 볼로냐에 설립되었으며, 그 후 파리, 옥스퍼드, 케임브리지에도 생겨났다. 14세기에 이르러서는 독일에서도 프라하, 비엔나, 하이델베르크에 대학들이 설립되었다. 물론 처음에는 이러한 대학들도 주로 학문적 논쟁의 장소에 불과했다. 하지만 학자들은 수도원의 제약으로부터 벗어날 수 있게 되었으며, 이는 훗날 매우 중요한 의미를 갖게 되었다. 중세 시대에 교회가 모든 과학적 활동에 가했던 제약을 피하기 위해 ‘이중 진리’라는 개념이 만들어졌다. 이는 교회의 관점에서는 참으로 여겨지는 것도 과학적으로는 거짓으로 입증될 수 있다는 의미였다. 따라서 같은 사람도 철학자나 신학자의 입장에 따라 같은 견해를 옳다고 여기면서도 동시에 그것을 비난할 수 있었다.

언뜻 보기에는 매우 비도덕적으로 보이는 이러한 행위를 너무 엄하게 비난해서는 안 된다. 오늘날에도 여전히 신앙과 지식은 서로 양립할 수 없는 것으로 간주되어 명확히 구분되어야 한다는 주장이 있는 반면, 다른 한편으로는 둘을 조화시키려는 노력도 이루어지고 있다. 따라서 처음에 파리와 파도바에서 등장한 ‘이중 진리’라는 개념은 교회의 속박에서 벗어나려는 첫 번째 시도로 볼 수 있다. 한 평가자는 이 개념을 “자유롭고 넓은 영역을 만들어내려는 탐구 정신의 증거”라고 말했다. 특히 부활하는 과학의 정신은 두 사람을 통해 드러났는데, 우선 그들의 생애와 공헌에 대해 알아보아야 한다. 그들은 바로 독일의 알베르투스 마그누스와 영국의 그의 동시대인 로저 베이컨이다.

두 사람 모두 13세기 인물이다. 그 시대는 위대한 슈타우펜 왕조의 황제 프리드리히 2세가 교황청과 치열하게 싸웠던 시기였다. 13세기에는 마지막 십자군 전쟁들과 광신적인 수도사들이 자행한 이단 재판들이 있었으며, 반면에는 상업과 산업도 발전했다.

학교들이 점차 발전하기 시작했습니다. 정신적 성장의 영역에서도 이 시기는 모순으로 가득했습니다. 중세 시대까지는 오직 교회와 그 교리의 힘만이 지배적이었습니다. 고대의 철학 서적들, 특히 아리스토텔레스의 논리학은 복잡한 신학적 논쟁에 활용될 수 있었기 때문에 중요하게 여겨졌습니다. 하지만 아리스토텔레스의 자연과학 관련 저작들에 대해서는 거의 기억조차 남아 있지 않았습니다. 자연에 대한 인식도 왜곡된 형태가 되어버렸습니다. 초기 교부들은 자연을 신의 지혜를 반영하는 것으로 여겼지만, 후에는 자연에 대해 경멸적인 태도가 생겨났습니다. 진정한 중세 시대의 사람들에게 자연은 악마의 가르침의 반영으로 보였으며, 감각적 욕망에 사로잡혀 영적인 목표에서 벗어나게 하는 요소로 여겨졌습니다.

13세기 초에 아리스토텔레스의 자연과학 관련 저작들이 놀랍도록 빠르게 알려지면서 그러한 사람들에게 어떤 영향을 미쳤을지 상상할 수 있습니다. 라틴어로 번역된 이 책들은 아랍어나 그리스어 원본을 바탕으로 만들어졌으며, 곧 서유럽 전역에 퍼져나갔습니다. 그리스어 원본들은 후일 십자군 전쟁을 통해 콘스탄티노플과 동방의 다른 지역들에서도 알려지게 되었습니다. 이러한 책들 속에서 세계는 전혀 다른 모습으로 그려졌습니다. 세계는 악의 화신이나 저주의 원천이 아니라, “합리적인 목적과 수단들이 서로 연결된 놀랍도록 조화로운 구조”였습니다. 이러한 것들을 연구하는 것이 사고하는 인간의 가장 중요한 임무로 여겨졌습니다. 교회가 이러한 사상의 발전에 무관심하지 않았다는 것은 당연합니다. 예를 들어 1209년 파리에서는 파문의 처벌을 내걸고, 공개적이든 비밀리에든 아리스토텔레스의 자연과학 관련 저작들이나 그에 대한 주석들을 읽는 것을 금지했습니다.

알베르투스 마그누스

아리스토텔레스의 자연철학이 열정적인 지지자를 얻은 사람은 바로 한 남자였습니다. 그 사람이 바로 알베르투스 마그누스였습니다. 그의 삶과 활동에 대한 이야기를 통해 우리는 그 시대를 가장 잘 이해할 수 있습니다. 본명이 알베르트 폰 볼슈테트인 알베르투스 마그누스는 13세기 초 슈바벤 지방의 작은 도시에서 태어났습니다. 그는 파도바에서 교육을 받았으며, 나중에는 쾰른의 도미니코회 학교에서 가르쳤습니다. 또한 그의 수도회가 몇몇 강의직을 차지하고 있던 파리 대학교에서도 잠시 가르쳤습니다. 그가 쾰른에 머무는 동안 성당의 기초 공사가 진행되었습니다. 파리에서는 그의 제자들의 수가 너무 많아서 어떤 건물도 그들을 모두 수용할 수 없었습니다. 13세기에는 지식에 대한 갈망은 있었지만, 그 갈망을 충족시킬 만한 적절한 대상은 부족했습니다. 당시에는 번역을 통해 알려진 글들만이 유일한 지식의 원천이었습니다. 그 내용이 바로 당시의 지식을 구성했습니다. 모든 독립적인 사고는 권위주의적 신념에 의해 억제되었으며, 이러한 권위주의적 신념은 다른 어떤 시대보다도 심각했습니다. 이러한 권위주의적 신념에 반대하는 사람들은 박해와 죽음을 겪었습니다. 따라서 중세 역사상 가장 뛰어난 학자 중 한 명인 알베르투스 마그누스에게서도 너무 많은 독창적인 성과를 기대하기는 어렵습니다. 하지만 자연과학 분야에서 고대의 저작들을 다시 연구할 수 있게 된 것은 그 덕분입니다. 당시에는 그리스어 원문을 바탕으로 연구가 시작되었으며, 이 원문들은 일부는 이미 그 시기에 콘스탄티노폴리스를 통해 서양으로 전해졌습니다. 이전에는 아랍어로 된 해석본들을 라틴어로 번역하여 사용했는데, 이러한 이중적인 번역 과정으로 인해 내용이 왜곡되고 잘못 전달되었습니다. 알베르투스 마그누스 이전에는 동물과 식물에 관한 지식이 거의 동물학이나 식물학이라고 할 수 없을 정도였습니다. 성경에 언급된 생물들에 대해서는 어느 정도 관심이 있었는데, 이에 대해서는 ‘피지올로구스’라는 책에서 다루어졌습니다. 이 책은 매우 널리 퍼져 있었으며 여러 버전이 있었습니다. 하지만 이 책에는 믿을 수 없는 허구들이 가득했습니다. 그럼에도 불구하고 ‘피지올로구스’는 거의 1000년 동안 기초적인 동물학의 역할을 했습니다.

Lehrbuches776는 우리가 생각하는 그런 책은 아니지만, 학교에서는 주로 종교적 교화 목적으로 사용되었습니다777. 특히 포유류와 조류가 다루어지며, 일부 파충류와 양서류도 언급됩니다. 절지동물 중에서는 개미만이 한 가지 예로 나옵니다. 식물의 경우에는 무화과나무, 독초, 니스뿌리가 언급됩니다. 또한 다이아몬드, 아게이트, 수종병을 치료할 수 있다고 알려진 “인도석”, 그리고 불을 내는 돌들도 언급됩니다. 하지만 Physiologus에는 언급된 생물들에 대한 비교적 완전한 설명이 없으며, 대부분 성경 구절이나 그들의 생활 방식, 이야기, 우화에 대한 언급에 불과합니다. 예를 들어, 표범에 대해서는 그것이 화려한 색을 가지고 있으며, 배부른 후에는 3일 동안 잠을 자다가 다시 울면서 깨어나며, 그 향기가 너무 좋아서 모든 동물들이 그곳으로 모여든다고 합니다. 오직 용만이 그의 적입니다. 선지자 호세아는 “나는 유다 가문에게는 사자처럼, 에브라임 가문에게는 표범처럼 될 것이다”라고 말했습니다. 대부분의 동물 우화에는 도덕적인 메시지가 함께 제시됩니다. 원숭이에 대해서는 그들의 눈에 접착제를 발라서 잡을 수 있다고 합니다. 마치 악마가 죄의 접착제로 우리를 괴롭히는 것과 같습니다. 비버가 쫓길 때 자신의 고환을 물어뜯는 것처럼, 인간도 자신의 악한 욕망을 없애야 한다고 합니다. 세이렌이나 성경에 여러 번 언급된 유니콘과 같은 단순한 신화 속 생물들도 Physiologus의 여러 판본에서 다루어집니다. 중세 교회의 자연에 대한 지식과 그리스 문화의 전성기 시대의 지식 사이에는 엄청난 차이가 있었음은 이 예를 통해 더 이상 설명할 필요가 없습니다. 가장 오래된 Physiologus는 서기 2세기에 알렉산드리아에서 만들어졌습니다. 이 그리스어로 쓰인 책을 바탕으로 여러 동양어로 된 성경 관련 동물학 서적들이 만들어졌습니다. 알베르투스 마그누스는 라틴어로 쓰인 Physiologus를 바탕으로 저작을 집필했으며, 이 책은 고대 고지 독일어와 다른 북유럽 언어로도 번역되었습니다. 하지만 알베르투스의 동물학 저작은 26권으로 구성되어 있으며, 이는 아리스토텔레스의 동물학 저작들을 재구성한 것입니다. 하지만 특히 마지막 권들에서는 보다 독립적인 성격이 나타납니다. 13세기에 쓰인 토마스 폰 칸티므프레의 자연사 저작도 마찬가지입니다.

알베르투스가 사용했던 것이지만, 그가 우리에게 제시하는 것은 훨씬 더 정교하게 다듬어진 것입니다. 그의 저작에서 여전히 아리스토텔레스의 오래된 해부학적 오류들이 발견된다고 해도 놀랄 일이 아닙니다. 그는 힘줄을 신경이라고 부르며, 그것들이 진정한 움직임의 원동력이라고 생각했습니다. 그는 힘줄들이 심장에서 비롯된다고 보았지만, 진정한 신경에 대해서는 아직 아무런 개념도 가지고 있지 않았습니다.

알베르투스 마그누스는 매우 방대한 양의 저작 활동을 펼쳤습니다. 하지만 그의 모든 저작들을 담은 판본은 불완전한 상태로 남아 있습니다. 이 판본은 1651년에 21권의 분량으로 출판되었습니다. 2권, 5권, 6권에는 자연과학 관련 글들이 수록되어 있습니다. 2권에는 아리스토텔레스의 『물리학』 내용 외에도 천문학의 기초와 광물에 관한 5권의 책이 포함되어 있습니다. 주목할 만한 점은 알베르투스가 은하수를 작은 별들의 집합체로 여겼으며, 혜성의 출현이 개개인의 운명과 연관될 수 없다고 생각했다는 것입니다. 5권에는 지리학 관련 내용과 식물에 관한 7권의 책이 들어 있습니다.

특히 반대편 지구에 대한 그의 견해는 주목할 만합니다. 알베르투스는 오직 순진한 무지함 때문에야만, 우리와 발이 반대 방향을 향한 사람들이 떨어져야 한다고 주장할 수 있다고 말했습니다. 전체 판본의 6권에는 동물학에 관한 26권의 책이 포함되어 있습니다.

알베르투스의 공로는, 그가 아리스토텔레스의 저작들을 알고 있던 모든 주제에 대해 상세하게 글을 썼다는 점입니다. 그를 이끈 것은 한편으로는 열린 사고방식과 자연에 대한 애정이었습니다. 다른 한편으로는 고대의 자연관을 가톨릭 교회의 교리와 조화시키려는 노력이 그를 제약했습니다. 이러한 제약 속에서 사고의 자유를 얻는 것은 그에게는 불가능했습니다. 알베르투스는 아리스토텔레스의 가르침을 자신의 견해와 결합시키는 방법을 알고 있었습니다. 즉, 먼저 아리스토텔레스의 견해를 따르고, 그 다음에는 각주를 추가하여 자신의 의견을 제시했습니다. 식물학에 관한 두 번째 책 전체가 바로 그러한 예입니다. 그 책은 “이 모든 것, 즉 첫 번째 책의 내용은 고대의 자연학자들이 설명해놓았습니다. 하지만 그 내용이 다소 혼란스러운 것 같습니다. 그래서 저는 다시 시작하여 자연의 순서에 따라 식물학을 설명하고자 합니다.”라는 말로 시작됩니다.

알베르투스가 다른 분야에서도 독립성을 추구했다는 것은, 그가 식물학을 소개할 때 사용한 말들에서도 드러납니다. 그 말들은 다음과 같습니다:

»제가 여기에 쓰는 내용들은 일부는 제가 직접 경험한 것이고, 일부는 오직 자신이 직접 경험한 것만을 말하는 사람들 덕분입니다.« 개별적인 존재들에 대한 지식은 오직 경험에 의해서만 얻어질 수 있으며, 여기서는 이성적인 추론이 불가능하다고 합니다. 그럼에도 불구하고, 특히 동물들을 묘사할 때는 시대의 정신에 맞게 몇 가지 고대의 우화들이 다시 등장합니다. 알베르트는 식물에 관한 자신의 저작을 당시 아리스토텔레스의 저작으로 여겨졌던 책을 참고하여 썼습니다. 이 책은 7권으로 구성되어 있으며, 식물학 분야에서 가장 중요한 고대 저작들 중 하나입니다. 식물학의 창시자인 아리스토텔레스 시대부터 알베르트 대왕의 시대까지 이 학문은 점점 쇠퇴해갔지만, 알베르트 덕분에 ‘불사조처럼 재에서 다시 태어났습니다’. 알베르트는 먼저 일반 식물학의 기본 원리들을 다룹니다. 특히 그는 식물에도 영혼이 있는지에 대해 논의합니다. 그는 모든 스스로 움직일 수 있는 육체와 마찬가지로 식물에도 영혼이 있다고 주장합니다. 그러한 움직임이 없다면 성장도, 영양 섭취도, 번식도 불가능합니다. 식물의 영혼의 활동은 이러한 기능들에 국한됩니다. 이처럼 제한된 활동 범위에 따라 식물의 각 부분들도 외형적으로 크게 다르지 않으며, 식물은 자신의 어떤 부분에서든 씨앗처럼 새로운 것을 만들어낼 수 있습니다. 알베르트가 식물의 수면에 대해 한 말들도 주목할 만합니다. 겨울 동안 추위로 인해 식물이 수축하고 그 안의 수액과 열이 내부로 몰리면 식물은 수면 상태에 들어간다고 합니다. 또한 일부 식물들이 저녁에 꽃을 닫고 낮이 되면 다시 열는 것도 수면으로 해석됩니다. 성적인 측면에서 알베르트는 식물과 동물 사이에는 매우 미미한 유사성만 있다고 보았습니다. 참나무나 삼나무와 같은 나무들의 성장은 마치 광물의 성장처럼 특정한 한계에 구애받지 않는 것 같습니다. 동물의 고등한 생명 활동을 나타내는 감각 기관과 운동 기관이 없기 때문에, 식물의 입 역할을 하는 뿌리가 땅속으로 파고드는 것이라고 합니다. 만약 영양분이 스스로 공급되지 않고 뿌리를 끊임없이 감싸주지 않는다면 식물은 아예 영양분을 섭취할 수 없습니다. 또한 식물의 약한 내부 열이 바깥쪽의 태양열에 의해 지원되지 않는다면…

혼자서는 흡수된 영양분을 소화시키고 성장과 번식에 필요한 형태로 만들기에 충분하지 않다. 따라서 식물은 동물처럼 훨씬 더 단순한 방식으로 영양분을 섭취하고 몸 전체에 분배한다. 알베르트에 따르면 식물에는 동맥도 위도 없으며, 오직 동물의 몸 전체 표면에 존재하는 것과 같은 기공만이 있다. 그가 6권에서 보여준 식물학에 대한 지식은 결코 낮지 않다. 하지만 그 역시 고대의 많은 저술가들과 마찬가지로 식물이 변화할 수 있다고 믿었다. 즉, 노화나 영양 상태에 따라 곡물들이 서로 변화할 수 있다고 보았다. 또한 식물이 썩으면서 다른 종류의 식물들이 생겨날 수도 있다. 예를 들어, 병든 나무에는 기생식물, 특히 덩굴손이 자라난다. 알베르트의 일반 식물학에 대한 설명은 이러한 종류의 저작 중 최초의 시도였다. 왜냐하면 니콜라오스의 저작에서 발견한 내용들은 그의 연구에 오히려 부정적인 영향을 미쳤기 때문이다. 그의 저작과 비슷한 또 다른 저작이 등장하기까지는 수세기가 걸렸다. “그 저작의 오류들은 그 시대의 탓이며, 장점들은 오직 그의 것이다.” 알베르트의 특수 식물학에서는 나무와 관목, 초본식물들에 대해 다룬다. 배열 방식은 알파벳 순이다. 그의 관찰력의 정확성은 인정받아 마땅하다. 그는 예를 들어 버드나무와 참나무, 양귀비, 겨자풀, 장미에 대해 고대에서는 찾아볼 수 없는 정확한 설명을 제공했다. 알베르투스 마그누스 이후로 사람들은 고대인들이 기술한 식물들을 다시 찾아내려고 노력했다. 하지만 이러한 노력은 별로 성공적이지 못했다. 왜냐하면 기존의 설명들이 대체로 충분히 정확하지 않아서 그에 따라 식물의 종을 판단하기 어려웠으며, 또한 지리적 분포를 고려하지 않고 그리스와 소아시아의 식물들을 중부 유럽에서 찾으려 했기 때문이다. 그럼에도 불구하고 자연물에 대해 다시 직접적으로 연구하기 시작한 것은 큰 진전이었다. 기술적인 자연과학의 부활은 바로 이러한 노력의 결과였다. 이러한 노력은 나중에 식물원의 설립과 약용식물에 관한 책들의 출판으로 이어졌으며, 이것들이 바로 근대 시대의 문턱에서 우리가 접할 수 있는 최초의 식물학 관련 자료들이다.

알베르투스 마그누스 시대부터 15세기 후반까지 식물학 분야의 발전은 그다지 크지 않았습니다785. 십자군 전쟁을 통해 서양이 접근하게 된 지역들로부터 새로운 식물에 관한 정보가 유럽으로 전해졌지만, 이로 인해 과학적 이해가 크게 증진된 것은 아니었습니다. 마르코 폴로의 동아시아 여행을 통해서도 식물에 대한 지식이 상당히 확장되었는데, 당연히 그의 기록들은 주로 무역에 사용될 수 있는 식물들에 관한 것이었습니다. 알베르투스의 식물학 관련 저작들뿐만 아니라 동물학 관련 저작들에도 그의 직접적인 관찰 결과들이 많이 담겨 있습니다. 특히 독일의 동물들에 관한 기록들이 그렇습니다. 예를 들어, 두더지, 쥐, 다람쥐, 고슴도치에 대한 상당히 자세한 설명이 있습니다. 알베르투스는 거의 모든 독일산 설치류들을 언급하며, 다람쥐의 행동을 매우 정확하게 묘사했습니다. 그는 또한 설치류의 치아에 대해서도 매우 정확하게 설명했습니다. 북극곰에 대한 언급도 있으며, 혹등고래에 대해서는 긴 송곳니가 있다고 하고, 그 가죽을 띠로 만들어 독일에서 판매된다고 합니다. 또한 그린란드 고래에 대해서도 설명하고 그 포획 방법에 대해서도 기술했습니다. 알베르투스는 물개와 돌고래를 “단단한 뼈와 살아있는 새끼들, 그리고 기도를 가진 포유류”라고 표현했습니다. 그는 또한 “옛 사람들의 기록들은 무시한다. 왜냐하면 그것들은 경험이 풍부한 사람들의 기록과 일치하지 않기 때문이다”라고 덧붙였습니다. 절지동물에 대해서는 게나 전갈의 경우 척수에 해당하는 구조가 몸의 배쪽을 따라 이어져 있다고 설명했습니다. 개미사자의 행동에 대해서는 “개미사자는 많은 사람들이 말하는 것처럼 원래 개미가 아니다. 나는 여러 번 관찰했으며, 친구들에게도 자주 보여준 바 있다. 이 동물은 진드기 모양을 하고 있으며, 모래 속에 숨어 반구형의 굴을 파고 그 굴의 한쪽 끝에 입이 있다. 개미가 먹이를 찾아 지나갈 때, 개미사자는 그 개미를 잡아먹는다. 우리는 이 모습을 자주 목격했다”고 설명했습니다786. 알베르투스 마그누스는 독일에서 화학 분야에 관한 글을 쓴 최초의 인물 중 한 명이었지만, 아랍인들보다 뛰어나다고 주장하지는 않았습니다. 그에게 있어서 비철금속이 철금속으로 변할 수 있다는 것은 당연한 사실이었습니다. 이는 그가 쓴 “De rebus metallicis et mineralibus”라는 저작에서 분명히 드러납니다.

알베르투스는 모든 금속에 가장 아름다운 황금색을 부여할 수 있는 엘릭서가 존재할 수 있다고 믿었습니다. 그는 겉보기상의 변환 과정에 대해 경고했지만, 그가 누렸던 높은 명성 덕분에 연금술에 대한 노력들이 장려되었습니다. 『De rebus metallicis et mineralibus』라는 저작에서 발췌된 내용들은 콥에 의해 알려지게 되었습니다. 이를 통해 알베르투스 마그누스의 견해가 일부는 순수한 아리스토텔레스적인 것이고, 일부는 아랍의 견해와 사상이라는 것을 알 수 있습니다. 그는 모든 것과 마찬가지로 금속도 네 가지 원소로 구성되어 있다고 생각했습니다. 금속이 처음에는 유황과 수은으로 구성되어 있긴 하지만, 유황은 다시 공기와 불로부터, 수은은 물과 흙으로부터 만들어진다고 보았습니다.

로저 베이컨은 ‘보편적 학자’로 불리던 알베르투스 마그누스보다도 더 큰 관심을 받는 인물입니다. 그의 저작들은 자연에 대한 설명, 화학, 물리학뿐만 아니라 모든 지식 분야, 특히 철학과 신학까지 포함합니다. 영국의 프란치스코회 수사인 로저 베이컨은 과학이 부활한 이후 역사상 최초의 순교자 중 한 명입니다. 로저 베이컨은 1214년에 태어났습니다. 그는 파리에서 공부한 후 옥스퍼드에서 공부했으며, 그곳에서 교수직을 맡았습니다. 베이컨의 발전에 큰 영향을 준 인물은 파리에서 가르쳤던 페트루스 페레그리누스였습니다. 페레그리누스는 실험에 뛰어난 능력을 가진 인물로 유명했습니다. 베이컨은 그에 대해 “모호한 것들도 페레그리누스라는 실험의 대가 덕분에 명확해진다”고 말했습니다. 또한 페레그리누스는 당시로서는 드문 인물로, 말싸움을 좋아하지 않고 증거와 사실을 요구했습니다. 이러한 성격은 페레그리누스의 특징이었으며, ‘실험적 학문’이라는 용어를 만든 베이컨에게도 결정적인 영향을 미쳤습니다. 사실 게르베르트도 이미 학문적 논쟁에 대응하기 위해 자연에 대한 연구를 권장했습니다. 베이컨도 마찬가지로 했지만, 더욱 강조했습니다. 베이컨은 자신의 자연학 이론의 근거로 그리스인들(아리스토텔레스, 유클리드, 프톨레마이오스)과 로마인들(플리니우스)을 활용했습니다.

보에티우스, 카시오도루스 등과 아랍인들. 특히 아랍인들 중에서는 아비센나(이븐 시나)와 알파라비가 유명하다. 알파라비의 저작은 일종의 백과사전에 해당하는데, 게르하르트 폰 크레모나가 이를 『Liber de scientiis』라는 제목으로 라틴어로 번역했다. 베이컨은 알베르투스 마그누스만큼 방대한 학식을 갖추고 있었을 뿐만 아니라, 그보다 더 명확하고 자유로운 사고방식을 지녔다. 그는 자신의 저서 『마법의 헛됨에 관하여』에서 마법에 대한 믿음을 비판했다. 그러나 그는 생의 마지막 시기에 이러한 믿음을 가진 자들 때문에 10년간 감옥에 갇혀야 했다. 하지만 마법 혐의는 아마도 그가 교회의 부조리에 맞서 계속해서 투쟁하는 것을 막기 위한 핑계에 불과했던 것으로 보인다. 베이컨은 교회의 전반적인 개혁과 성경의 원문에 근거한 비판적 해석을 주장할 정도로 대담했다.

이전 세기의 사람들도 오늘날과 별반 다르지 않았다는 것은 베이컨의 『신학 연구 요약』에 나오는 다음 구절들에서 알 수 있다. “지혜를 연구하는 데 있어 가장 큰 장애물은 모든 계층에 만연한 엄청난 부패입니다. 모든 성직자들은 교만과 방탕, 탐욕에 빠져 있습니다. 성직자들이 모이는 곳마다 평신도들에게 고통을 줍니다. 군주들과 귀족들은 서로를 억압하고 약탈하며, 전쟁과 세금을 통해 자신들의 백성을 파멸시킵니다. 왕국들에서는 오직 자신의 이익만을 추구합니다. 자신의 계획을 실현하기 위해서라면 정당한 방법이든 아니든 상관하지 않습니다. 상류층은 오직 자신의 욕망만을 채우려 합니다. 이러한 나쁜 본보기 때문에 백성들은 증오와 배신에 빠지거나, 권력자들의 나쁜 본보기로 인해 타락하게 됩니다. 방탕과 욕망은 설명할 수 없을 정도로 심각합니다. 상인들 사이에서는 교활함, 속임수, 극단적인 거짓말 등이 만연합니다.” 이것이 바로 14세기 베이컨이 그린 사회상이다.

베이컨이 추구했던 것은 종교적 삶의 더 자유로운 형태였다. 이는 남프랑스의 알비지오파들이 교회로부터 버림받아 큰 대가를 치러야 했던 시기와 거의 같은 때에 일어났다. 베이컨의 호소는 결국 아무런 변화를 가져오지 못했으며, 후스와 같은 인물들이 일으킨 변혁과 같은 결과를 낳지도 못했다.

베이컨은 종교개혁 운동의 선구자로 불릴 자격이 있다. 그가 아리스토텔레스의 권위에 절대적으로 복종하지 않았다는 사실은 당시로서는 결코 가벼운 죄가 아니었다. 반면에 베이컨 역시 그리스 철학과 중세 신학의 속박에서 완전히 벗어나지는 못했다. 그는 아리스토텔레스와 마찬가지로 세계가 공간적으로 제한되어 있다는 믿음을 고수했다. 또한 그는 여러 세계나 무한한 세계가 존재할 수 없다는 것을 변증법적으로 증명하려 했다. 훨씬 후인 조르다노 브루노 시대에 이르러서야 비로소 무한한 우주라는 개념이 등장한다. 아리스토텔레스와 마찬가지로 베이컨도 변증법적 근거를 들어 진공에 관한 학설을 반박했다. 진공이란 아리스토텔레스가 반대했던 원자론자들이 원자의 운동을 위한 필수적인 전제로 여긴 개념이었다. 과학의 지배자로서는 철학이 아닌 신학이 간주된다. 그는 성경의 가르침과 모순되는 지식은 잘못된 것이라고 생각했다. 이러한 한계 내에서 그는 과학의 혁신과 관찰 및 실험에 기반한 자연과학의 정립을 요구했다. 16세기에 그와 이름이 같은 프랜시스 베이컨이 한 말들 중에는 로저 베이컨이 이미 제시했던 권고와 요구들과 유사한 것들이 있다. “과학 분야에서 새로운 길을 개척한 사람들은 항상 반대와 장애물과 싸워야 했다. 하지만 진리는 점점 더 강해질 것이며, 적그리스도의 시대까지도 그럴 것이다.” 베이컨에 따르면 과학에는 경험, 실험, 그리고 증명이라는 세 가지 방법이 있다. 특히 수학은 높이 평가받았으며, 사고의 형식적 표현인 언어도 가장 중요한 것으로 여겨졌다. 그는 이렇게 말했다. “우리는 말이 가장 큰 영향력을 가진다는 점을 기억해야 한다. 거의 모든 기적들은 말을 통해 이루어졌다. 말 속에는 가장 높은 열정이 표현된다. 그러므로 깊이 생각하고, 열정적으로 느끼며, 신중하게 계산하여 강조해서 말하는 말들은 엄청난 힘을 가진다.” 설령 베이컨의 지식이 전부 고대 작가들과 아랍인들에게서 비롯된 것이라고 가정한다 해도, 그가 단순한 편집자에 불과했던 것이 아니라 기존의 지식들을 검토하고 평가했다는 점은 인정해야 한다.

그는 그것을 습득하여 독립적으로 재표현할 수 있었다. 하지만 그의 가장 큰 공로는, 권위에 대한 믿음과는 반대로 스스로 연구하는 길을 제시한 최초의 인물들 중 한 명이라는 점이다. 물론 그 자신도 그 길을 변함없이 걸어갈 수 있는 수단은 부족했다. 이러한 욕망을 충족시키지 못함으로 인해 어떤 갈망이 생겨났으며, 이는 베이컨의 저작들이 인간이 자연을 더욱 잘 지배할 수 있다는 내용으로 가득 차 있다는 사실에서 드러난다. 이러한 그의 성격적 특징은 17세기에 그와 이름이 같은 프랜시스 베이컨에게서도 다시 나타난다. 후자가 로저에게 그가 드러내는 것보다 더 많은 것을 빚졌을 가능성도 배제할 수 없다. 이는 후대의 베이컨을 표절자로 비난하려는 의도가 아니라, 그럴 가능성이 있다고 보는 것이다.

베이컨의 주요 저작의 제목은 『오푸스 마이우스』이다. 이 책은 1267년에 완성되었으며, 베이컨이 교황에게 헌정했다. 『오푸스 마이우스』의 첫 부분에서 베이컨은 현재의 무지의 주된 원인들에 대해 논한다. 그가 보기에 그러한 원인들은 허영심과 권위에 대한 믿음, 오래된 편견들, 그리고 수많은 잘못된� 부적절한 개념들이다. 두 번째 부분에서는 그리스인들과 아랍인들이 만들어낸 기초들에 대해 설명한다. 이 설명의 중심에는 당연히 아리스토텔레스가 있으며, 그의 저작들이 완전하지도 않고 오류가 없지도 않다는 점이 솔직한 비판을 통해 제시된다. 세 번째 부분에서는 지금까지의 성과를 제대로 평가하기 위해 라틴어나 아랍어 번역본을 읽는 대신 원문을 연구해야 한다고 주장한다. 특히 그는 성경과 아리스토텔레스의 저작들에 대해 이러한 요구를 제시한다. 네 번째 부분에서는 수학, 특히 천문학과 그 응용 분야에 대해 다룬다. 베이컨은 율리우스력의 오류를 인식하고 교회의 지도자들에게 개선 방안을 제안했다. 그는 율리우스력이 1년을 3651/4일로 계산한다고 설명했으며, 실제로는 그보다 짧아서 130년마다 하루가 더 계산된다고 주장했다.

다음 부분에서는 알하젠의 이론을 바탕으로 광학에 대해 다룬다. 포물선 형태의 거울을 통한 반사 현상, 그리고 눈의 해부학과 생리학에 대해서도 매우 명확하고 정확하게 설명되어 있다.

특히 베이컨의 고도로 발전된 사상을 알 수 있게 해줍니다. 그는 실제적인 시각 현상이 뇌에서 일어난다고 보았는데, 이는 두 눈에서 생기는 감각 정보들이 하나의 인식으로 통합될 수 있는 것도 오직 그런 방식으로만 설명될 수 있다는 이유에서입니다803.
베이컨의 광학에 대한 지식은 알하젠의 것을 넘어섰습니다. 예를 들어, 그는 구면 수차라는 개념을 알고 있었는데, 이는 축과 평행하게 입사하는 광선들이 광학 중심에서 동일한 거리에 있는 거울에 부딪혀야만 한 점에서 만날 수 있다는 사실을 말합니다. 또한 그는 알하젠의 연구를 바탕으로 초점구와 볼록거울에 대해서도 연구했습니다. 게다가 베이컨은 오목거울의 초점이 구의 중심에 있는지, 아니면 반지름의 중점에 있는지를 조사했습니다. 그는 후자, 즉 올바른 견해를 선택했으며, 사실상 광선들이 만나는 점이라고 할 수 없고, 단지 작은 부분에 불과하다고 지적했습니다. 이로써 카타코스틱스의 본질이 이미 제시된 셈입니다805.
‘파타 모르가나’에 대해서는, 어떤 이들은 그것을 악마의 속임수라고 생각하지만, 사실은 자연적인 원인으로 설명될 수 있다고 합니다. 베이컨은 또한 달과 태양의 직경을 측정하는 장비들에 대해서도 설명했습니다. 지구의 크기는 하늘과 다른 별들의 크기와는 전혀 비례하지 않습니다. 따라서 태양은 지구보다 170배나 큽니다. 은하수도 수많은 별들이 모여 있는 것으로, 그 별들의 빛이 태양의 빛과 섞입니다. 조수는 달빛이 수직으로 내리쬐면서 안개를 흡수하기 때문에 생긴다고 합니다. 별들이 반짝이는 것도 바로 그 안개 때문입니다. 지구의 달과 반대편에서도 조수가 발생하는 현상에 대해서는, 베이컨은 다음과 같이 설명합니다. 그는 고정된 별들의 천체가 고정되어 있기 때문에 달빛을 반사한다고 가정했습니다. 이렇게 반사된 빛들이 지구의 달과 반대편에 도달하여, 마치 직접적으로 달빛이 내리쬐는 것과 같은 현상을 일으킨다는 것입니다. 이러한 관점에 따르면, 고정된 별들의 천체, 그리고 세계 자체도 공간적으로 제한되어 있습니다. 사실 아리스토텔레스도 고정된 별들이 태양으로부터 빛을 받는다고 생각했습니다. 우주가 무한하다는 개념도…

수많은 태양계와 행성계들은 코페르니쿠스의 이론이 확립된 이후에야 등장할 수 있었다.
베이컨은 아리스토텔레스와 아비센나의 견해를 참고하여 무지개를 설명하려 했다. 태양이 지평선 위로 42° 올라가면 무지개가 사라진다는 사실도 베이컨은 알고 있었다. 하지만 태양광이 불규칙한 구멍을 통해 어두운 공간으로 들어갈 때 나타나는 둥근 모양의 태양 이미지에 대해서는 그는 설명할 수 없었다. 그의 생각에 따르면 빛에는 시간이 필요하며, 빛은 입자의 분리로 이루어진 것이 아니다. 그렇지 않다면 몰약과 같은 발광 물질들도 사라져야 할 것이기 때문이다. 빛이 어떻게 전파되는지를 설명하기 위해 베이컨은 알하젠도 이미 알고 있던 실험을 제시했다. 만약 세 개의 빛원을 커튼의 좁은 구멍 앞에 놓는다면, 그 구멍에서 빛줄기들이 서로 교차한다. 베이컨은 이것을 빛의 본질이 서로 섞이지 않는다는 증거로 여겼다. 오늘날 우리는 이를 빛줄기들이 서로 방해받지 않고 한 점을 통과한다고 말할 것이다.
여섯 번째 부분은 실험에 관한 과학에 할애되어 있다. 이 부분은 “자신의 경험이나 실험이 없다면 더 깊은 이해는 불가능하다”는 말로 시작된다. 여기서 실험은 이론을 뒷받침하고 새로운 결론을 도출하는 가장 중요한 수단으로 간주된다. 이 책의 마지막 부분(7부)에서는 과학이 인류를 단순히 지식을 얻는 데서 벗어나 더 높은 도덕적 목표를 향해 나아가도록 이끄는 역할에 대해 논의된다. 특히 흥미로운 점은 베이컨이 수학에 대해 가진 견해이다. 그는 수학을 다른 모든 과학의 문과 열쇠라고 불렀다. 그의 생각에 따르면 수학적 진리들은 인간에게 타고난 것이며, 오직 수학을 통해서만 우리는 완전한 진리에 도달할 수 있다. 다른 과학들에서는 수학에 더 많이 의존할수록 오류와 의심이 줄어든다.
베이컨의 저작들은 미래에 대한 환상적인 전망으로 가득 차 있다. 그는 이렇게 썼다. “사람 없이도 움직일 수 있는 수상차량을 만들 수 있으며, 한 사람이 그 차량을 조종할 때, 그 차량은 선원들이 가득한 경우보다 훨씬 빠르게 움직일 수 있다. 또한 마차도 만들 수 있다.”

“동물들 없이, 측정할 수 없는 엄청난 힘으로 움직이게 될 것이다.”809 하지만 베이컨이 이러한 생각들을 어떻게 구체화했는지에 대해서는 그가 밝히지 않았다. 따라서, 아마도 그런 발언들에 더 깊은 의미를 부여하는 것은 잘못된 일일 것이다.
또한, 망원경의 발명과 관련하여 베이컨이 선구자라고 주장하는 근거들도 있다. 하지만 그가 실제로 그러한 장치를 만들어보거나 그 구조에 대한 명확한 이해를 가지고 있었다는 증거는 없으므로, 영국 측에서 제기된 그러한 주장들은 받아들여질 수 없다. 이로 인해 베이컨이라는 특별한 인물의 위상이 낮아지는 것은 아니다. 사실 베이컨은 안경의 사용법조차 알지 못했을 가능성이 높다. 안경은 아마도 1280년경에야 등장했을 것이다. 최초의 서면 기록은 1299년의 한 편지에서 찾아볼 수 있는데, 그 편지에서 누군가는 최근에 시력이 약해진 노인들을 위해 발명된 안경이 없으면 읽거나 쓸 수 없다고 말하고 있다.
베이컨도 그의 동시대인들과 마찬가지로 금속을 정제할 수 있다는 믿음에 사로잡혀 있었으며, 별들이 지구와 인간의 운명에 영향을 미친다는 생각도 가지고 있었다. 고대와 초기 중세 시대를 거쳐 13세기에 이르러 발전한 점성술에 대한 개념들도 베이컨의 저작들에서 상세하게 설명되어 있다. 당시 점성술은 그 절정에 이르렀으나, 나중에는 그 설득력이 점점 줄어들어 17세기에는 학문적 교육에서 완전히 사라졌다. 베이컨과 같이 뛰어난 지성을 가진 사람조차도 의심을 갖지 않았다는 사실은 놀라울 따름이다. 점성술은 중세 시대의 정신을 나타내는 데 매우 적합한 개념이므로, 베이컨이 제시한 형태로 그 내용을 조금 더 소개하고자 한다.
점성술사들은 하늘을 12개의 ‘궁’으로 나누었다. 모든 행성(달과 태양 포함)은 자신이 속한 ‘궁’이 있다. 사자자리는 태양의 궁이고, 게자리는 달의 궁이며, 처녀자리는 수성의 궁 등이다. 다섯 개의 행성 각각에는 또 하나의 궁이 있다.

나머지 다섯 개의 별자리에 할당되었다. 목성과 금성은 행운의 별이며, 화성과 토성은 불행의 별이다. 행성들의 합은 매우 큰 영향을 미치는데, 즉 같은 별자리에서 만나는 것을 말한다. 이러한 합은 왕위 교체나 기근과 같은 사건들을 예고한다. 이는 개인에게도 영향을 미친다. 비록 그것이 의지를 결정하지는 않지만, 천체의 힘은 신체에 영향을 미치고, 몸과 영혼이 밀접하게 연결되어 있으므로 영혼에도 영향을 준다. 베이컨은 또한 동양의 가르침을 받아들였는데, 그에 따르면 특정 행성들이 특정 지역을 지배한다. 예를 들어 토성은 인도를, 목성은 바빌론을, 수성은 이집트를, 달은 아시아를 지배한다. 아마도 초승달이 터키의 상징이 된 것도 점성술적 관념 때문일 것이다. 베이컨의 저작들에 나오는 화학적 내용에 대해서 말하자면, 그는 엄청난 충격을 일으키는 혼합물에 대해 언급했다. 그는 이 혼합물의 성분으로 질산칼륨을 언급했다. 분명히 이는 당시 동아시아에서 유럽으로 전해진 화약을 의미한다. 화약은 처음에는 광산에서 폭파용으로 사용되었다. 14세기부터 화약은 전쟁 방식에 변화를 가져왔으며, 이는 유럽의 정치 구조에 큰 영향을 미쳤다. 어떤 면에서 베이컨은 위대한 탐험의 정신적 창시자 중 한 명이기도 하다. 그는 아시아가 동쪽으로 매우 멀리 뻗어 있어서 대서양을 건너 짧은 항해만으로도 그 동쪽 해안에 도달할 수 있다고 주장했다. 베이컨의 이러한 견해와 그 근거는 피에르 다일리가 그의 저서 『Imago mundi』에 수록했다. 그리고 콜럼버스도 이 책을 읽고 서쪽으로 항해하게 되었다는 것은 잘 알려져 있다. 이 모든 것으로부터 베이컨이 과학 발전에 있어서 매우 중요한 역할을 한 인물이며, 그가 받은 존경은 당연한 것임을 알 수 있다. 베이컨은 기독교 중세의 어둠을 극복한 소수의 인물 중 한 명이다.

그는 자신이 살던 시대의 편견들로부터 자유로워질 줄 알았으므로, 우리가 그에게 보내야 할 존경심이 그 영향을 받아서는 안 됩니다.

중세 사상의 극단적인 형태들.

과학 분야에서는 중세의 특징이 특히 점성술사들과 연금술사들의 노력 속에서 잘 드러납니다. 점성술과 연금술이라는 단어를 들으면 바로 우리가 다루고 있는 그 시대로 돌아간 듯한 느낌이 듭니다. 이러한 이름으로 불리는 위조 과학뿐만 아니라, 마법이나 네크로맨시도 당시 대학 강의의 주제였습니다.

‘원소’나 ‘지혜의 돌’의 효능에 관한 가장 극단적인 연금술적 오류들은 레이문두스 룰루스에 의해 제기되었습니다. ‘가장 밝은 지식의 학자’라 불리는 룰루스는 1230년경에 태어났습니다. 그의 저작들, 혹은 그의 이름으로 출판된 글들은 특히 14세기에 많은 순진한 사람들을 유혹했습니다. 룰루스의 상상력의 산물로서 그의 ‘곱셈에 관한 이론’이 있습니다. 그에 따르면, 지혜의 돌은 먼저 수은의 1000배 양을 원소로 변환시킵니다. 이 과정은 여러 번 반복될 수 있으며, 결국 변환 능력이 약해지면 원소는 수은의 1000배 양을 순금으로 변환시킬 수 있습니다. 이러한 연금술적 과장된 생각들을 고려할 때, 그가 “만약 수은이 바다라면 나는 그 바다를 금으로 변환시킬 것이다”라고 말한 것도 놀라운 일이 아닙니다.

중세 시대에 우리가 마주치는 극단적인 형태들과 오류들 중에는 연금술, 점성술, 마법 외에도 마녀 신앙도 있습니다. 교회의 광신주의로 인해 종종 끔찍한 재앙이 되기도 했던 이러한 오류들로부터 인류는 자연과학적 세계관의 등장을 통해 수 세기에 걸친 투쟁 끝에 해방되었습니다. 점성술에 맞서 싸운 최초의 인물들 중에는 15세기 후반에 살았던 피코 데 미란돌라가 있습니다.

피코 폰 미란돌라는 인문주의 학자들 중 한 명이었으며, 이들은 대체로 점성술을 선호했습니다. 왜냐하면 점성술은 고대 시대에서 비롯된 것이었기 때문입니다. 멜랑히톤조차도 그들의 추종자였지만, 루터는 점성술을 거부하고 그것을 터무니없는 거짓말이라고 간주했습니다. 그는 단순한 이성만으로도 그러한 것들을 판단할 수 있다고 생각했습니다. 바로 이러한 이유에서 피코 폰 미란돌라의 반대 의견이 나온 것입니다. 모든 예언의 오류를 확인하고 싶다면, 점쟁이들과 손금을 보는 사람들에게 동시에 질문해보면 그들이 서로 모순된 말을 하는 것을 알 수 있습니다. 그들의 날씨 예측도 마찬가지로 신뢰할 수 없습니다. 피코는 하늘이 지상의 모든 사건의 근본적인 원인이라는 점은 인정했지만, 모든 특수한 현상들은 더 가까운 원인들로 설명되어야 한다고 주장했습니다. 점성술이 초래하는 해악에 대해 피코는 그것이 철학을 파괴하고, 의학을 왜곡하며, 종교를 약화시키고, 미신을 조장하며, 우상 숭배를 부추기고, 도덕을 오염시키며, 하늘을 모독하고, 인간을 편견과 유혹의 불행한 노예로 만든다고 말했습니다. 피코보다 한 세기 전에 이미 인문주의자들 중 가장 위대한 인물 중 한 명인 프란체스코 페트라르카가 점성술, 마법 및 기타 미신적인 것들과 싸웠습니다. 하지만 그의 노력도 후속 세대들의 노력만큼이나 실패로 끝났습니다. 그럼에도 불구하고 두 사람 모두 이 싸움에서 후세 사람들이 사용할 수 있는 무기를 만들어낸 공로가 있습니다. 피코 폰 미란돌라가 점성술에 반대했던 것과 비슷한 설득력 있는 이유들로, 의사인 야코프 바이어도 마녀 신앙과 그와 관련된 박해에 반대했습니다. 그는 예를 들어, 악몽이 악마에 의해 일어나는 것이 아니라 신체적 상태의 결과라는 것을 밝혔습니다. 또한 그는 상상력과 여성들의 히스테리 성향이 미신적인 생각들이 생기는 데 어떤 역할을 하는지도 알아냈습니다. 하지만 그는 거의 지지자를 얻지 못했으며, 많은 반대자들을 만났습니다. 소위 마녀들은 18세기까지도 성직자들, 종교재판관들, 그리고 광신적인 군중들에 의해 박해받고 화형당했습니다.

이러한 시대의 모든 결함을 치유할 수 있는 해법은 오직 자연과학뿐이었다. 비록 자연과학은 발전해 나가고 있었지만, 미신과 편견을 없애고 대중을 위한 교육 수단으로 인정받기 위해서는 아직도 긴 시간 동안, 심지어 오늘날에 이르기까지도 계속해서 노력해야 했다.

14세기의 자연과학

14세기 중반에 존재했던 자연과학에 관한 지식과 개념들에 대해서는 메겐베르크의 『자연에 관한 책』을 통해 여러 면에서 정확한 그림을 얻을 수 있다. 콘라트 폰 메겐베르크는 1309년경 마인강 유역에서 태어났다. 그는 독일과 파리에서 교육을 받았으며, 파리에서 박사 학위를 취득했다. 그 후 비엔나에서 가르쳤으며, 마침내 레겐스부르크에서 성직자로 활동했다. 그곳에서 그는 1350년경에 자신의 저작을 집필하여 출판했다. 그는 1374년에 사망했다.

메겐베르크의 주요 참고 자료는 1250년경 토마스 폰 칸티임프레가 쓴 『사물의 본성에 관하여』라는 책이다. 이 책은 당시의 생물과 무생물에 대한 지식을 개괄적으로 제시한다. 칸티임프레의 책은 중세 시대에 쓰인 최초의 이러한 종류의 저작이다. 토마스는 20권에 걸쳐 인간의 해부학, 동물, 식물, 금속과 보석, 네 가지 원소, 그리고 일곱 개의 행성이 있는 하늘에 대해 다룬다. 하지만 이 저작은 그의 자신의 관찰에 기반한 것이 아니라, 다양한 작가들의 저작에서 가져온 내용들을 모아 만들어진 것이다. 가장 많이 인용된 작가들은 아리스토텔레스, 갈레노스, 플리니우스이다. 또한 테오프라스토스, 세비야의 이시도루스, 교부들의 저작도 참고되었다.

메겐베르크의 『자연에 관한 책』은 토마스의 저작과 매우 유사하기 때문에, 그것을 토마스의 저작을 요약하고 그 이후로 발전한 내용을 반영한 독일어 번역본이라고 할 수 있다. 하지만 메겐베르크는 토마스의 저작이 부족할 때 다른 책들도 참고했다고 명시적으로 언급했다. 그는 단순한 편집자가 아니었으며, 토마스가 그대로 받아들인 내용들 중에도 신뢰할 수 없는 것들이 있다고 지적했다.

돌아가자. 그가 여전히 기적이나 마법, 주술을 믿는다는 사실은 당시의 사상적 흐름 때문으로 볼 수 있다. 이러한 점에서 메겐베르크의 책은 계몽된 사람들 사이에서도 과학이 다시 부활하기 전에 존재했던 사고방식과 신념을 보여주는 가장 적절한 증거 중 하나이다. 책의 내용 중 일부를 통해 이를 좀 더 자세히 알 수 있을 것이다.

첫 번째 부분은 인간에 관한 것이다. 여기서는 아리스토텔레스와 갈레노스의 학설들이 후대 작가들을 통해 전해진 형태로 제시된다. 뇌는 본래 차가운 성질을 가지고 있고, 심장은 따뜻한 성질을 가진다. 뇌는 심장 위에 위치하여 심장의 따뜻함으로 인해 그 차가움이 완화될 수 있다. 자연은 먼저 심장을 만들고 그 다음에 뇌를 만든다. 눈에 대해서는 얇은 막들로 둘러싸여 있다고 한다. 이 막들은 시력의 근거가 되는 결정체 같은 물질을 감싸고 있다. 시신경은 속이 빈 혈관으로, 눈에 진정한 정신적 감각 기능을 제공하는 역할을 한다. 이러한 설명들은 매우 혼란스러우며, 메겐베르크가 시각 과정을 어떻게 생각했는지는 명확하지 않다. 심장과 폐에 대해서는 다음과 같이 말한다. 심장은 가장 먼저 생겨나는 생명체이자 마지막으로 죽는 장기이다. 심장에는 오른쪽과 왼쪽, 두 개의 방이 있으며, 그 안에는 혈액과 생명을 유지하는 특별한 에너지들이 있다. 이 에너지들과 혈액은 혈관을 통해 심장에서 다른 장기들로 흐른다. 심장은 폐 옆에 위치하는데, 부드러운 폐가 공기를 흡수함으로써 심장의 온도를 낮춰주어 심장이 스스로의 열로 인해 파괴되는 것을 막아준다. 메겐베르크도 아직 혈관, 신경, 힘줄을 명확하게 구분하지는 못했다.

두 번째 부분은 “하늘과 일곱 행성”에 관한 것이다. 고정된 별들이 있는 천구 외에도 메겐베르크는 또 다른 두 개의 구체, 즉 ‘회전하는 구체’와 ‘불의 하늘’을 구분했다. 그 안쪽에는 일곱 개의 행성들이 있으며, 각 행성은 하나의 별만을 가지고 있다. 모든 것은 지구라는 세계의 중심 주위를 각기 다른 시간에 움직인다. 각 행성은 고유한 특성과 효과를 가지고 있다. 예를 들어, 목성은 따뜻하고 건조한 성질을 가지고 있어서, 그 힘이 최대치에 이르고 유리한 위치에 있을 때 땅을 비옥하게 하고 좋은 해를 가져다준다. 화성은 뜨겁고 건조한 성질을 가지고 있다.

그러므로 그것은 사람들의 마음을 뜨겁게 하여 분노하게 만든다. 태양에는 15가지 특성이 있다고 여겨졌으며, 이러한 특성들은 은유적인 방식으로 성모 마리아에게 비유되었다. 혜성에 관해서는 아리스토텔레스부터 티코와 케플러 시대까지 지배적이었던 견해가 있다. 그에 따르면 혜성은 진정한 별이 아니라 “가장 높은 공기층에서 타오르는 불”이다. 이 불은 지구에서 나온 기름진 안개에 의해 연료를 공급받는다. 혜성의 존재 시간은 이러한 안개가 얼마나 오랫동안 충분한 양으로 공급되는지에 달려 있다. 혜성을 대기 중의 현상으로 간주한다면, 그것들이 별들보다 지구에 더 큰 영향을 미친다는 가정은 매우 합리적이다. 혜성이 꼬리를 향하는 방향의 땅에는 “수분이 사라지기 때문에 기근이 든다”. 마지막으로 은하수는 “서로 가까이 위치한 수많은 별들의 빛이 합쳐져서 생기는 것”으로 설명된다.

메겐베르크는 그 다음 대기 중의 현상들에 대해 논의한다. 바람은 공기 전체의 움직임으로 여겨지는 것이 아니라, 공기 속을 움직이는 “지구에서 온 안개”로 간주된다. 메겐베르크는 구름에 부딪히는 지구의 기름진 안개를 통해 번개와 천둥도 설명하려 한다. 충돌의 힘이 불을 일으키는 것이며, 이것이 바로 번개이다. 무지개는 구름 속에서 반사된 태양빛으로 여겨진다. 지구 내부에 안개가 있다는 가정을 통해, 오래된 신화들을 배제하고 지진도 설명될 수 있다. 산속의 동굴에 있는 안개 때문에 특히 화성과 목성 같은 별들이 그 동굴의 벽에 더욱 강하게 부딪혀 지구가 흔들리게 된다고 한다. 메겐베르크는 1348년 알프스와 남독일에서 발생한 강력한 지진에 대해서도 언급한다. 같은 해 유럽은 ‘흑사병’이라는 역병으로 고통받았는데, 이는 “기원전이나 그 이전에 있었던 가장 큰 재앙”이었다. 비엔나에서만 몇 달 만에 4만 명이나 되는 사람들이 이 질병으로 죽었다. 메겐베르크는 지진과 그 질병 사이에 인과관계가 있을 것이라고 생각한다. 지진이 발생할 때…

지구 내부에서 나오는 유독한 안개. 중세 시대가 고대인들의 사상을 바탕으로 형성한 세계관은, 메겐베르크의 저작에서 볼 수 있듯이, 동물들과 식물들, 그리고 가장 중요한 무기질 자연체들에 대한 설명을 통해 더욱 완성된다. 일반적인 동물에 대한 설명은 아리스토텔레스의 사상을 그대로 따르고 있으며, 각각의 생물들의 외형과 생활 방식에 대한 정보도 함께 제시된다. 이때 어떤 과학적 기준에 따른 체계적인 분류는 아직 이루어지지 않았으며, 단순히 알파벳 순서대로 배열되어 있다. 또한 나중에는 고대 작가들의 상상력의 산물로 밝혀진 여러 동물에 관한 이야기들도 있다. 예를 들어, 등이 섬처럼 보인다고 여겨졌던 고래에 관한 옛 이야기도 다시 언급된다. 현지 동물들에 대한 몇 가지 설명들은 직접적인 관찰이나 적어도 동시대 사람들의 관찰에 근거한 것이다. 하지만 검증 없이 그대로 받아들여진 고대 작가들의 주장도 있으며, 말의 경우 아리스토텔레스는 이 동물의 털에서 물속에서 벌레가 생긴다고 했다. 하지만 플리니우스의 이야기처럼, 그러한 주장들 뒤에는 “그건 믿을 수 없어”와 같은 솔직한 반응도 종종 따라온다. 다음 부분들에서는 역시 알파벳 순서대로 나무와 허브에 대해 다룬다. 설명들은 식물 전체의 외형과 열매의 모양에 국한된다. 설명의 중심은 식물들이 가지는 생리학적 효과들이다. 메겐베르크에 따르면, 이러한 놀라운 효과들을 설명하기 위해서는 허브에 포함된 성분들의 혼합만으로는 충분하지 않으며, 별들의 영향도 고려해야 한다. 또한 신에게 기도할 때 사용되는 성스러운 말들의 영향도 고려되는데, 이를 통해 허브들을 축복하고 은총을 내릴 수 있다. 신의 뜻에 따라 돌들도 놀라운 특성과 힘을 가지고 있으며, 특히 축복을 가져다주는 힘이 있다. 일부 광물들은 독을 중화시키는 효과가 있으며, 심지어 독이 근처에 있는지 여부를 알려주기도 한다. 카넬리안은 분노를 진정시키고 출혈을 멈추게 한다. 분명히 오랫동안…

이러한 특성은 그 빨간색 때문에 생긴 것으로 여겨집니다. 다른 광물들의 경우에도 그 특성들은 간단히 언급될 뿐이지만, 부적으로 사용되는 방식에 대해서는 훨씬 더 자세하게 설명됩니다. 메겐베르크는 당시 유행했던, 광물들과 관련된 미신적인 견해들의 정확성에 대해 의심하지 않았습니다.
우리는 『자연의 책』을 좀 더 자세히 살펴보았습니다. 왜냐하면 이러한 예시들이 중세 시대의 사상에 대한 긴 논의보다 훨씬 더 교훈적이기 때문입니다. 메겐베르크나 토마스 폰 칸티므프레와 같은 작가들을 통해 그 시대의 사고방식과 감정, 사유 방식을 이해할 수 있을 때에야 비로소 과학이 부활하면서 일어난 변화를 파악할 수 있으며, 코페르니쿠스, 갈릴레오, 케플러와 같은 인물들이 시작한 현대적인 자연 연구의 길이 열리게 되었습니다.

10. 학문의 부활
십자군 전쟁이 끝날 때까지 서유럽은 주로 교회의 지배를 받고 있었다. 이 시기에는 종교적 및 스콜라 철학적 문제들이 사람들의 사고를 지배했다. 그러나 점차적으로 권위 체계가 약화되면서 사람들은 다른 분야들에도 관심을 돌리게 되었다. 중세가 끝날 무렵 유럽인들을 움직인 두 가지 강력한 새로운 움직임이 있었는데, 바로 고대 문명의 부활과 탐험을 통해 전 세계에 대한 지리적 인식의 확장이었다.
13세기까지 거슬러 올라가는 이러한 위대한 정신적 변화는 경제적 변화, 즉 도시들의 번영을 통해 준비되었다. 특히 피사, 피렌체, 베네치아, 제노바가 그 예이다. 이 도시들은 무역을 통해 부와 권력을 얻었으며, 결국에는 바다를 지배하는 위치에까지 이르렀다. 지중해의 여러 민족들과의 접촉, 예술과 산업의 발전, 그리고 전반적인 시야의 확장으로 인해 이러한 도시들에서 중세의 어둠이 먼저 사라지고 새롭고 더 나은 날의 새벽이 찾아왔다.
이전의 역사 서술에서는 르네상스를 마치 번개처럼 갑작스럽게 나타난 현상으로 묘사했으며, 그로 인해 중세의 깊은 어둠이 사라지고 이탈리아를 시작으로 유럽 전체가 점차 밝아졌다고 했다. 이는 특히 부르크하르트가 주장한 견해였다. 부르크하르트는 르네상스 시대의 최초의 역사가인 바사리의 영향을 너무 많이 받았다. 16세기 중반에 글을 쓴 바사리는 자신이 기술한 사건들과 너무 가까운 시기에 살았기 때문에 정확하고 일반적인 판단을 내리기 어려웠다. 또한 그는 자신이 다룬 시대를 이전 시대와 비교하여 더욱 빛나게 보이도록 하려고 했다.

정신적 삶과 예술의 발전에 관한 최근의 연구들은 중세와 르네상스 사이에 명확한 경계선을 그을 수 없다는 것을 점점 더 명확하게 보여준다. 오히려 우리가 ‘르네상스’라고 부르는 이 운동은 그 기원이 13세기까지 거슬러 올라간다. 또한 이 운동은 결코 이탈리아에만 국한된 것이 아니었다. 비록 이탈리아에서 가장 번성했지만, 예술과 과학의 부흥은 프랑스, 독일, 네덜란드에서도 나타났다. 이러한 나라들에서도 13세기까지 독자적인 사고방식을 추구하고 기존의 사고방식에서 벗어나려는 움직임, 즉 가치관의 점진적인 재평가가 있었다. 하지만 과거의 역사학파(부르크하르트, 포이크트, 리브리)와 달리, 르네상스를 “중세의 결과이자 가장 완성된 형태”라고 부르는 것은 옳지 않다. 르네상스는 오랜 준비 끝에 이루어진 것이며, 기독교 중세를 특징짓는 요소들을 점차 극복하는 과정이었다. 중세 정신생활에서 지배적이었던 요소들은 첫째, 과학적·예술적 활동이 교회의 영향 아래에 놓이는 것, 둘째, 글로 쓰인 문서의 권위가 지배적인 것, 셋째, 현실주의적 사고방식에서 벗어나 영적 사고방식으로 전환하는 것이었다.

14세기부터 로마와 그리스 문학의 부활이 점점 더 확대되면서 고대의 정신에 대한 이해도 깊어졌다. 이로 인해 ‘인문주의’라고 불리는 사상이 생겨났다. 인문주의가 자연과학에 직접적인 이익을 가져다주지는 못했지만, 기존의 사고방식을 제약하던 중세적 요소들을 깨뜨리고 과학적 주제를 다루는 데 있어 새로운 모델을 제공했다. 인문주의 시대의 위대한 역사가가 말했듯이, “잊혀졌던 고대의 깊은 가치들이 다시 떠오르고, 그 가장 고귀한 창조물들을 통해 다시 한 번 경험될 수 있었다”. 인문주의가 처음으로 번성한 곳은 이탈리아였다. 그곳에서는 스콜라주의, 낭만주의 시, 고딕 건축이 결코 완전히 지배적이 되지 못했으며, 여전히 그 기억들이 남아 있었다.

고대로부터 남아 있던 그것들은 마침내 15세기에 모든 사람들의 마음을 사로잡았으며, 문학에 새로운 생명을 불어넣었다829. 이탈리아 땅에서는 고대 세계와 게르만적 요소들이 주로 접촉했다. 이탈리아가 여러 민족들에 의해 짓밟히기도 했지만, 고대 문화의 일부 유산과 흔적들은 새로운 시대까지 전해졌다. 이러한 유산들을 되살린 주요 인물들은 바로 페트라르카와 보카치오였다. 이들이 상징하는 위대한 문학 시대의 시작에는 이탈리아 민족이 가장 존경하는 시인인 단테도 있었다. 단테는 1265년 피렌체에서 태어나 1321년에 사망했다. 단테는 호라티우스, 오비디우스, 베르길리우스와 같은 최고의 로마 시인들로부터 많은 영감을 받았지만, 그는 아직 고대 문학을 재현한 인물에 속하지는 않았다. 그의 교육은 중세 철학자들의 ‘트리비움’과 ‘쿼드리비움’에 기반을 두고 있었다. 단테의 작품에서 나타나는 정신은 스콜라주의와 프로방스 로맨티시즘의 결합에서 비롯된 것이다. 그리고 이 정신은 그의 걸작인 『신곡』에서도 드러난다. 『신곡』은 훌륭한 시작으로서뿐만 아니라 14세기 초의 지식 수준을 알아볼 수 있는 귀중한 자료이기도 하다830. 단테는 고대의 본질을 어렴풋이만 파악했을 뿐, 그 깊은 곳까지는 들어가지 못했다. 그 일은 프란체스코 페트라르카를 통해야 비로소 이루어졌다831. 페트라르카의 아버지는 키케로의 저작들을 몇 권 소유하고 있었다. 그 저작들과 중세 시대 내내 잊혀지지 않았던 베르길리우스의 시들은 젊은 페트라르카의 손에 들어갔으며, 그는 그 내용보다는 언어의 아름다움과 표현력 때문에 열심히 읽었다. 키케로의 저작들은 일부만 남아 있었으며, 예를 들어 편지들은 이미 잊혀져 있었다. 그래서 성장한 페트라르카는 자신이 그토록 존경하는 작가의 잃어버린 저작들을 찾기 시작했다. 그는 오래된 수도원 도서관들을 뒤지며 성공적으로 그 저작들을 찾아냈다. 그는 직접 그 저작들을 필사했으며, 많은 사람들을 자신의 목적을 위해 동원했다. 그는 스페인, 프랑스, 독일, 브리튼, 심지어 그리스에까지 특정한 잃어버린 저작들을 찾아달라고 요청했다. 그는 종종 자신의 요청과 권고에 함께…

고대의 저작들은 단순히 수집되고 복제되는 데 그치지 않았습니다. 그것들은 표현의 모범으로 여겨졌으며, 사람들은 그에 따라 자신의 표현 방식을 완성시키려 노력했습니다. 페트라르카는 문학 작품뿐만 아니라, 이탈리아 땅에 풍부하게 존재하는 건축물, 동전 등과 같은 모든 고대 유물들에도 관심을 기울였습니다. 페트라르카와 그의 후계자들은 서양 세계의 관심을 그리스 문화 쪽으로도 돌렸습니다. 물론 14세기에는 그리스어에 대한 지식이 아직 매우 부족했습니다. 하지만 콘스탄티노폴리스가 함락된 이후 상황이 변했습니다. 이 사건으로 인해 많은 그리스인 난민들이 이탈리아로 몰려들었기 때문입니다. 페트라르카의 가장 충실하고 열심히 노력하는 제자는 조반니 보카치오였습니다. 구할 수 있는 고대의 보물들을 수집하려는 그의 열정은, 이미 너무 늦었을지도 모른다는 우려감에 의해 압도되곤 했습니다. 이러한 우려가 얼마나 타당했는지는 보카치오가 몬테 카시노의 도서관을 방문했을 때의 기록을 통해 알 수 있습니다. 그는 그곳을 방치된 공간으로 발견했으며, 문이나 자물쇠로 잠겨 있지도 않았습니다. 그가 그 책들을 열어보니 온갖 손상이 있었습니다. 그는 분노하여 울면서 그곳을 떠났습니다. 그가 왜 그토록 귀중한 보물들이 그런 식으로 다루어지는지 묻자, 수도사들은 잘라낸 양피지들을 여성과 아이들에게 팔리는 성가집이나 서신으로 사용한다고 대답했습니다. 그런 일이 학문의 중심지인 몬테 카시노에서 일어났다는 것입니다.

**인문주의 시대의 학문들**

인문주의가 시작된 이후에는 그것이 점차 확산되었습니다. 이는 특히 유랑하는 학자들과 플라톤식 모델에 따라 학자 공화국들이 설립됨으로써 이루어졌습니다. 초기 인문주의자들이 한 위대한 업적은, 특히 메디치 가문을 비롯한 귀족들뿐만 아니라 이탈리아 도시 공화국들의 부유한 시민들까지도 자신들의 노력에 동참하도록 설득한 것입니다. 당시에는 아직 활자가 학문에 날개를 달아주지 못했기 때문에, 고귀한 문학 작품들을 복사를 통해만 복제할 수 있었습니다. 인문주의 덕분에…

대학들과 교회의 지도자들에게는 학문의 거점이 되었다. 특히 교황 니콜라우스 5세는 메디치 가문의 모범을 따라 문학 발전을 위한 막대한 자금을 지원했다. 그의 격려로 사람들은 특히 그리스 문학에 관심을 기울였다. 고대 스콜라주의적 해석들 대신 서양에서는 진정한 아리스토텔레스와 플라톤의 저작들이 등장하게 되었다. 책들을 수집하는 데 가장 큰 관심을 가졌던 교황 니콜라우스 5세는 교황청의 위상에 걸맞은 웅장한 바티칸 도서관의 창시자였으며, 많은 그리스 학자들을 로마로 불러들였다. 콘스탄티노폴리스가 함락된 후에는 여행하는 상인들을 통해 그리스와 소아시아에서 수많은 책들을 구입했다. 니콜라우스 5세 덕분에 인문주의 운동이 로마를 중심으로 번져나가면서 그 영향력은 알프스 북쪽까지 확산되었다. 학자들과 함께 아르키메데스의 저작들을 포함한 수많은 그리스어 텍스트들이 콘스탄티노폴리스에서 이탈리아로 전해졌다. 이제 인문주의는 여기서뿐만 아니라 유럽 전역, 특히 독일과 잉글랜드에서도 최고의 전성기를 맞이했다. 독일에서는 추기경 니콜라우스 폰 쿠자의 영향으로 인문주의가 특히 발전했다. 교황 니콜라우스 5세가 인문주의 연구를 취미로서, 그리고 로마를 정신적 활동의 중심지로 만들고자 하는 의도로 장려했다면, 그 뒤를 이어 833년에는 진정한 인문주의자인 비오 2세가 교황이 되었다. 그는 지리학과 역사에 관심을 기울였으며, 이 두 학문을 연결하려고 노력했고, 콜럼버스에게도 영감을 준 우주지도를 만들어냈다. 비오 2세는 다른 인문주의자들이 고대의 과학적 유산에 별로 관심을 보이지 않았던 반면, 그는 과학적 유산에 큰 관심을 기울였기 때문에 더욱 칭찬받아 마땅하다. 수학, 자연과학, 의학 등 보다 엄격한 과학들은 거의 주목받지 못했다. 인문주의는 당시의 유행이 되었고, 이 유행은 예술적 성과를 요구했다. 모든 문학 작품에서 형식이 가장 중요하게 여겨졌으며, 페트라르카와 보카치오의 영향으로 모국어가 더욱 완성되었다. 그 결과 갈릴레오와 그의 제자들은 자신들의 언어로 글을 쓰는 것을 선호했다. 독일과 다른 나라들의 학자들 사이에서도 마찬가지였다.

라틴어 이외의 다른 언어를 사용하자는 생각을 하는 사람은 거의 없었습니다. 교황들이 로마를 인문주의 운동의 중심지로 만들려고 애썼지만, 피렌체야말로 인문주의의 발상지일 뿐만 아니라 그 후에도 가장 중요한 인문주의의 중심지였다는 명성을 얻었습니다. 15세기 내내 피렌체의 운명은 엄청난 부를 가지고 있으면서도 동시에 예술과 과학에 열정을 쏟았던 메디치 가문과 밀접하게 연결되어 있었습니다. 코스모와 그의 손자인 ‘위대한’ 로렌초 덕분에 예술가들과 학자들은 자신들의 활동에 대해 지원뿐만 아니라 전폭적인 이해도 받을 수 있었습니다. 코스모 자신도 정신적으로나 예술적으로 뛰어난 사람들이 모이는 학교를 설립했습니다. 교황들과 메디치 가문의 모범을 따라, 부와 고귀한 혈통을 자랑하는 사람들도 이러한 움직임에 동참했습니다. 여성들도 이 운동에 중요한 역할을 했지만, 안타깝게도 당시 이탈리아의 정치적, 도덕적 상황 때문에 그 부정적인 측면들이 드러났습니다. 그 운동이 가져온 기쁨은 최근의 역사 연구 결과를 볼 때 때로는 두려움으로 변하기도 했습니다. 반면, 그 시대를 묘사한 사람들은 그러한 부정적인 측면들을 충분히 고려하지 않고, 르네상스의 긍정적인 면만을 강조했습니다. 인문주의 운동이 시작되면서 인쇄술이 발명되고 독일 땅에 최초의 대학들이 세워진 것은 정신적 발전에 있어 매우 중요한 의미를 가집니다. 13세기에는 스페인, 이탈리아, 프랑스, 영국에서 대학교들이 발달했습니다. 독일에도 사립학교나 교구학교, 도시학교들이 있었지만, 보다 심화된 학문적 교육과 학위는 해외에서만 얻을 수 있었습니다. 카를 4세가 파리에서 얻은 경험을 바탕으로 1348년에 프라하에 최초의 독일 대학교를 설립하면서 상황이 변하기 시작했습니다. 같은 세기에 비엔나(1365년)와 하이델베르크(1386년)에도 대학교들이 설립되었습니다. 북부 독일의 도시들도 마찬가지였습니다.

뒤처지고 싶어 하지 않았습니다. 그중에서도 특히 쾰른과 에르푸르트를 꼽을 수 있는데, 이들도 14세기에 이미 자신들의 성벽 안에 대학교를 설립했습니다.
오늘날의 기준으로 볼 때 이러한 기관들의 학문적 중요성은 아직 낮았습니다. 그들이 가장 중요하게 여긴 역할은 성직자들을 양성하는 것이었습니다. 이와 관련하여 대학교에서는 성직자들의 영향력이 압도적이었습니다. 자유로운 연구는 이러한 곳에서 점차적으로, 그리고 많은 저항을 극복하며 발전해 나갔습니다. 15세기와 그 이후에도 스콜라 철학은 교회와 함께 거의 반박할 수 없는 지배력을 행사했으며, 자유로운 사상 활동을 제한했습니다. 대학교의 교육 방식은 연구를 장려하기보다는 주로 필기나 토론을 통해 단순한 지식 전달과 권위주의적 사고방식을 강조했습니다.
인문주의가 독일에 들어오면서 독일의 대학들은 크게 발전했습니다. 그들은 이 새로운 사상을 받아들여, 기존의 스콜라 철학의 틀에서 벗어나 더 자유로운 사고가 가능해졌습니다. 이러한 긍정적인 영향은 교육 방식의 변화에서 가장 두드러지게 나타났습니다. 더 나은 교과서가 만들어졌으며, 필기나 암기 대신 더 나은 텍스트 비평을 통해 정제된 고대 문헌들을 열심히 읽는 방식이 도입되었습니다. 또한 자연과 인간의 삶을 보여주는 현상들에 대해서도 더 개방적인 시각으로 접근하게 되었습니다. 15세기 독일에서는 대중 예술의 발전도 해방적이고 긍정적인 영향을 미쳤습니다. 당시 독일은 알브레히트 뒤러를 통해 이탈리아의 레오나르도 다 빈치가 보여준 것과 같은 예술과 과학의 결합을 경험했습니다.
중부 유럽의 인문주의자들 중 가장 뛰어난 인물들은 아그리콜라, 신약성경의 최초의 그리스어 판본을 만든 로테르담의 에라스뮈스, 히브리어 연구를 시작한 뢰클린, 그리고 멜란히톤이었습니다. 멜란히톤은 라바누스 마우루스와 비슷한 활동을 했으며, 그래서 교육사에서도 ‘게르마니아의 스승’이라는 명예로운 칭호를 얻었습니다. 그는 철학 분야에서 진정한 원전들로 돌아가는 것을 통해 개혁을 추진했습니다.

아리스토텔레스의 사상을 활용하여, 루터가 신학적으로 추구했던 것은 오직 순수한 복음만을 종교적 신앙의 진정한 원천으로 삼는 것이었다837. 독일에서는 비텐베르크가 인문주의의 중심지가 되었다. 여기서부터 인문주의의 영향으로 종교적 삶의 보다 자유로운 형태가 나타났으며, 이는 중부 및 북부 유럽에 전례 없는 발전을 가져왔다. 그동안 계층적 권력은 신앙의 규범뿐만 아니라 모든 세속적 제도와 사상까지 지배해왔다. 이러한 권력이 흔들리자, 당시의 상황뿐만 아니라 사상의 영역에서도 엄청난 변화가 일어났다838. ‘인간과 사물에 대한 시선을 다시 열어준’ 르네상스와 개혁이라는 두 요소 외에도, 자연과학이 추가되어 이들과 함께 세계관과 세계 자체를 근본적으로 변화시켰다. 가르침 대신 연구가, 천국 대신 고양된 세속성이 그 자리를 차지했다. 약속된 것은 더 이상 ‘불멸’이 아니라 ‘영원한 영광’이었다840. 인문주의가 스콜라주의에 가한 공격은 특히 로테르담의 에라스뮈스에 의해 이루어졌다. 그는 수도원과 대학의 스콜라주의자들과의 투쟁을 자신의 삶의 목표로 삼았다. 그의 저서 『어리석음의 찬양』은 당시의 철학과 신학이 만들어낸 구속들과 그로 인해 억눌린 모든 자유로운 움직임에 대한 조롱과 비판으로 가득했다841. 수많은 판본으로 출판되고 여러 언어로 번역된 이 책은 16세기에 반교권적 성향을 형성하는 데 큰 역할을 했다842. 에라스뮈스는 대중적인 공격과 함께 학문적인 접근도 병행했다. 이탈리아의 인문주의자들처럼 그도 고대 문헌을 통해 과학을 배워야 한다고 주장했다. 즉, 자연사는 플리니우스의 저작을 통해, 지리학은 플라톤의 저작을 통해, 신학은 교부들의 저작이 아닌 신약성경을 통해 배워야 한다는 것이다. 따라서 이는 아직 권위에 대한 반대가 아니라, 원래의 더 순수한 원처로 돌아가려는 시도에 불과했다. 하지만 이러한 변화는 목표가 비교적 온건했음에도 불구하고, 교회의 스콜라주의자들의 격렬한 저항 없이는 이루어질 수 없었다.

후텐의 삶의 여정을 통해 얼마나 큰 고통 속에서 싸워야 했는지 알 수 있습니다. 지도자들에게는 승리에 대한 확신과 위대한 사업에 대한 열정이 부족하지 않았다는 것은, 후텐 자신의 말을 통해 드러납니다. “오, 이 세기여! 학문이 번성하고, 정신들이 깨어나고 있으니, 살아가는 것이 즐거운 일이로다.”843 이러한 정신들의 각성은 처음에는 새로운 창조물들을 통해서라기보다는, 교육을 더 자연스러운 형태로 만들고 더 탄탄한 기반 위에 세우는 방식으로 나타났습니다. 또한, 오직 교회의 사상만이 지배적이던 상황에서, 그 사상이 제한되고, 적어도 다른 종류의 사상들도 받아들여질 수 있게 되었습니다.

인문주의 시대가 끝나자마자 곧바로 자연과학 분야에서도 새로운 시대가 시작되었습니다. 이 시대에는 고대의 저작들도 더 이상 절대적인 권위를 가지지 못했으며, 기존의 신념들도 버려지고 그 자리에 자유롭고 독립적인 연구가 자리 잡았습니다. 독일에서는 코페르니쿠스와 파라켈수스, 그리고 브룬펠스, 보크, 게스너, 아그리콜라와 같은 인물들이 이 새로운 시대를 열었습니다. 앞으로의 장들에서 우리는 이들의 업적에 대해 자세히 살펴볼 것입니다.

고대의 지식들이 다시 부활한 것은 주로 천문학 분야에 긍정적인 영향을 미쳤습니다. 교회도 처음에는 실용적인 관심만을 보였지만, 점차 천문학에도 관심을 가지게 되었습니다. 성직자들과 평신도들 모두 달력의 오류로 인해 금식일이 평범한 날로 바뀌는 것을 막으려고 애썼습니다. 예를 들어, 마젤란의 선원들은 세계 일주를 마치고 스페인에 도착했을 때, 달력보다 하루 늦게 도착했다는 사실을 알고 크게 당황했습니다. 처음에는 실수라고 생각했지만, 나중에는 이러한 현상이 필연적이라는 것을 깨닫고 날짜의 기준을 설정하게 되었습니다.844

니콜라우스 폰 쿠자

이 시대에 자연과학 연구의 부활에 있어 니콜라우스 폰 쿠자 추기경은 중요한 역할을 했습니다. 과거 로저 베이컨과 마찬가지로 그도 달력 및 알폰소표를 개선하기 위한 제안들을 내놓았지만, 실제로는 그 제안들이 받아들여지지 않았습니다. 니콜라우스 폰 쿠자는 1401년 모젤강 유역의 쿠에스에서 가난한 어부의 아들로 태어났습니다. 그의 천부적인 재능 덕분에 그는 지원을 받으며 파도바에서 공부할 수 있었으며, 뛰어난 학식과 유연한 사고력을 겸비한 인물이었습니다. 교황의 명령으로 그는 콘스탄티노플로 가서 그곳에서 귀중한 그리스어 원고들을 이탈리아로 가져왔습니다. 그곳에서 그는 거의 같은 나이대였던 파올로 토스카넬리(1397년 피렌체 출생)와도 알게 되었습니다. 토스카넬리는 고대 작가들의 영향을 받아 유럽 땅에서 관측 천문학을 다시 부활시켰습니다. 토스카넬리는 피렌체의 성당에 그노몬을 설치하여 태양의 최고점을 초단위까지 정확하게 측정할 수 있었습니다. 이 장치는 성당 바닥에서 270피트 높이에 위치한 판으로 구성되어 있었으며, 그 판에는 햇빛이 바닥으로 비추도록 하는 구멍이 있었습니다. 니콜라우스 폰 쿠자는 토스카넬리의 제자 중 한 명이었으며, 토스카넬리는 유감스럽게도 현재는 소실된 해도도 제작했습니다. 이 해도는 베하임이 지구본을 만들 때 사용했을 가능성이 매우 높습니다. 토스카넬리 시대에는 아마도 최초의 동판으로 만들어진 지도들도 등장했을 것입니다. 15세기가 끝나기 전에는 나무로 만들어져 인쇄된 최초의 지도들도 나타났습니다. 이탈리아에서 니콜라우스 폰 쿠자는 그리스어 원본으로 된 아리스토텔레스의 저작들을 접할 수 있었는데, 당시 독일에서는 아리스토텔레스의 아랍어-라틴어 번역본만 알려져 있었습니다. 그 결과 니콜라우스는 자신의 고국인 독일에서 인문주의가 확산되는 데 큰 공헌을 했습니다. 그는 교황 니콜라우스 5세와 함께 그리스어 원본을 라틴어로 번역함으로써 그리스어 저작들을 더 쉽게 접근할 수 있도록 노력했습니다. 그는 그리스어 원본을 바탕으로 아르키메데스의 저작들을 출판하는 데에도 큰 역할을 했습니다. 수학, 기계학, 천문학을 연구할 때 그는 어디서나 유클리드, 아르키메데스 및 다른 고대 작가들의 저작들을 참고했습니다. 그는 또한 현대인들 사이에서 처음으로 “지구가 세계의 중심이다”라는 고정관념을 뒤흔든 인물이기도 했습니다. 그의 학설에 따르면 지구도 다른 모든 자연물들과 마찬가지로 움직이는 천체입니다.

갈릴레오의 대화록에 나오는 구절을 연상시키듯, 니콜라우스 폰 쿠자는 847년에 이렇게 썼습니다. “이제는 지구가 실제로 움직인다는 것이 명백해졌습니다. 다만 우리가 그 움직임을 인지하지 못할 뿐인데, 그 이유는 움직임을 오직 움직이지 않는 무언가와 비교함으로써만 알 수 있기 때문입니다.” 하지만 니콜라우스 폰 쿠자는 고정된 별들이 바로 그러한 ‘움직이지 않는 것’이라는 생각은 하지 못했습니다. 그랬다면 그는 코페르니쿠스의 학설의 핵심을 미리 예견했을 것입니다. 그는 계속해서 이렇게 말합니다. “만약 누군가가 물이 흐른다는 사실을 모르고, 강가도 보지 못한다면, 물 위를 떠다니는 배 위에 서 있는 그 사람은 어떻게 그 배가 움직이고 있다는 것을 알 수 있을까요? 따라서 지구 위에 있든, 태양 위에 있든, 혹은 다른 별 위에 있든, 모든 사람은 자신이 움직이지 않는 중심점에 서 있는 것처럼 느낄 것이며, 주변의 모든 것이 움직이는 것처럼 보일 것입니다. 그렇다면 그 사람은 태양이나 달, 화성 위에 서 있을 때마다 계속해서 다른 ‘극점’을 지목하게 될 것입니다.”

하지만 니콜라우스 폰 쿠자는 아직 지구가 태양 주위를 돈다는 사실을 가르치지는 않았습니다. 그의 주장들도 대부분 관찰이나 수학적 추론보다는 일반적인 고찰에 기반을 두고 있었습니다. 그래서 그의 이론은 진실에서 멀리 떨어져 있었지만, 그럼에도 불구하고 천 년 동안 신성시되어 온 프톨레마이오스의 권위에 의문을 제기하는 계기가 되었으며, 100년 후 코페르니쿠스가 천문학 분야에서 일으킨 큰 변혁의 초석이 되었습니다.

또한 니콜라우스 폰 쿠자는 지도 제작 분야에서도 공헌을 했습니다. 세계 지도를 만들려는 시도도 바로 그의 아이디어였습니다. 그는 원뿔 투영법을 사용했습니다. 그가 만든 지도는 르네상스 시대에 매우 높이 평가받았으며, 여전히 여러 부가 남아 있습니다.

니콜라우스 폰 쿠자는 기계 장치에 대해서도 관심을 가졌습니다. 그는 수심을 측정하기 위한 수심계를 고안했습니다. 가벼운 구체에 무게를 달아서 그 구체가 가라앉도록 하는 방식이었습니다. 바닥에 닿으면 무게가 떨어져 나가고 구체가 다시 위로 올라오게 됩니다. 이 두 가지 움직임에 필요한 시간을 통해 수심을 계산할 수 있었습니다. 니콜라우스 폰 쿠자는 모든 연구에서 측정을 통해 접근해야 한다고 주장한 최초의 사람들 중 한 명입니다. 그는 이러한 주장을 저울에 대한 자신의 고찰과 연결시켰습니다.

그는 예시를 통해 이를 설명한다. 식물이 영양분을 공기에서 얻는지 땅에서 얻는지는 쉽게 알 수 있다고 한다. 씨앗과 필요한 양의 흙의 무게를 재어보고, 식물이 자라난 후 다시 한 번 무게를 재기만 하면 된다는 것이다. 하지만 이러한 제안들은 처음에는 드문 경우에만 있었으며, 그것을 제안한 사람들조차도 별로 신경 쓰지 않았다. 스테판 헤일스가 최초로 식물의 생리학적 과정을 연구하기 위해 무게 측정과 측정 방법을 광범위한 실험에 적용하기까지는 또 2세기가 지나야 했다.

레오나르도 다 빈치.

쿠자누스와 코페르니쿠스 사이의 관계와 비슷한 관계가 이탈리아에서 레오나르도 다 빈치와 갈릴레오 사이에도 존재했다. 레오나르도 다 빈치는 1452년 피렌체 근처에서 태어났다(그는 1519년에 사망했다). 그는 어린 시절부터 예술적 재능을 보였기 때문에, 아버지는 그를 한 명의 장인에게 데려가서 그곳에서 그림 그리기와 조각하기, 금속 주조 및 금 세공 기술을 배우도록 했다. 후대의 미술사학자에 따르면, 레오나르도는 그 장인의 그림에 등장하는 작은 인물을 너무나 잘 그려내어, 그 장인은 소년에게 능가당했다는 이유로 더 이상 붓을 잡지 않겠다고 결심했다고 한다. 성인이 되면서 레오나르도는 유례없는 다재다능함을 발휘했다. 그는 뛰어난 신체적 재능과 함께 놀라운 지성과 예술적 천재성을 겸비했다. 건축가, 조각가, 화가로서 그는 비할 데 없이 아름다운 작품들을 만들어냈다.

루드비코 스포르차 공작은 레오나르도를 밀라노로 불러들였다. 그 계기는 레오나르도가 바이올린 연주자로서 음악 경연대회에서 승리한 것이었다. 그리고 레오나르도는 공작의 호의에 어떻게 보답했을까? 그는 밀라노 대성당 건설에 열심히 참여했으며, 당시부터 이미 수학 및 자연과학에 대한 관심을 보이며 일종의 학교를 설립했다. 또한 레오나르도가 라파엘로와 미켈란젤로와 동등한 위치에 오를 수 있게 해준 걸작인 ‘성찬식’도 그가 밀라노에 머무는 동안에 그려진 작품이다.

나중에 우리는 레오나르도 다 빈치가 자신의 고향 여러 곳에서 엔지니어이자 건축가로서 활동하는 모습을 볼 수 있습니다. 그는 운하 건설, 요새 건설, 그리고 온갖 종류의 기계 제작 등 규모가 큰 프로젝트들을 담당했습니다. 심지어 비행기와 같은 기계도 포함되어 있었습니다. 이러한 실용적인 활동 덕분에 그는 기계학적 문제들에 대해 많이 고민하고 관련된 글들을 썼습니다. 하지만 불리한 상황들로 인해 그의 저작들은 과학 발전에 그다지 큰 영향을 미치지 못했으며, 비로소 최근에야 그 가치가 인정받게 되었습니다. 이러한 기록들에는 갈릴레오의 연구로 이어지는 흥미로운 아이디어들이 포함되어 있습니다. 레오나르도의 원고 중 12권은 프랑스 아카데미 도서관에 보관되어 있습니다. 이전에는 밀라노의 암브로시아나 도서관에 있었으나, 1796년에 프랑스인들에 의해 파리로 옮겨졌습니다. 그곳에서 벤투리가 이 원고들을 철저히 연구했습니다. 그는 13권의 원고들에 A부터 N까지의 문자를 붙였습니다. 1815년에는 특히 기술적인 내용을 다루는 ‘코덱스 아틀란티쿠스’(N)가 암브로시아나 도서관으로 돌아왔습니다. 이 귀중한 유산들이 출판되기 시작한 것은 1881년부터였습니다. 19세기가 끝나기 전에는 레오나르도의 회화에 관한 논문만이 인쇄되었습니다. 처음에는 레오나르도의 과학적, 기술적 업적이 거의 주목받지 못했습니다. 리브리와 벤투리가 그의 업적을 지적한 후에야 비로소 그는 이 분야에서도 마땅한 인정을 받게 되었습니다. 하지만 이러한 인정은 종종 과도한 평가로 이어지기도 했습니다. 레오나르도 다 빈치가 참고한 고대 작가들 중에서는 특히 헤론이 언급됩니다. ‘코덱스 아틀란티쿠스’에도 그의 저작들이 인용되어 있습니다. W. 슈미트는 레오나르도의 설명들이 헤론의 저작들과 상당히 유사하다고 지적했습니다. 레오나르도가 사용한 자료들에 대한 보다 자세한 연구는 프랑스의 물리학자 P. 뒤엠의 연구 덕분입니다. 그에 따르면 레오나르도는 겉보기보다 훨씬 많은 책을 읽었습니다. 그는 여러 곳에서 인용을 했습니다.

즉, 매우 드문 경우입니다. 그 결과, 그 출처를 파악하기가 매우 어렵습니다.
뒤엠의 저서 『레오나르도 다 빈치에 관한 연구』(파리, 1913년)와 같은 저자가 쓴 『정적학의 기원』(2권, 파리, 1905/6년)에 따르면, 역학 분야에서 스콜라주의자들이 이룬 성과는 지금까지 생각해왔던 것보다 훨씬 큽니다. 뒤엠은 14세기에 특히 프랑스의 스콜라주의자들이 제시한 동역학 이론들이 갈릴레오와 그의 선배들이 더 발전시킬 수 있는 기반이 되었다고 결론지었습니다.
그러나 뒤엠의 연구 결과를 평가할 때, 프랑스의 역사학자들이 자국과 민족에게 영광스러운 것으로 여겨지는 것들을 과대평가하는 경향이 있다는 점을 잊어서는 안 됩니다. 올바른 동역학적 개념을 확립한 스콜라주의자들 중에는 작센의 알베르트도 있습니다. 그는 1368년경에 자유낙하가 등가속도 운동의 한 예라는 것을 깨달았습니다. 하지만 스콜라주의자들은 물리적 현상을 연구하는 것보다는 추상적인 정의를 내리는 데 더 관심이 있었다는 점을 잊어서는 안 됩니다.
역학 분야에서 레오나르도는 헤론, 비트루비우스, 그리고 요르다누스 네모라리우스 등 중세의 교과서들을 참고했습니다. 지구의 중심점에 관한 이론과 바다의 균형에 관한 이론은 작센의 알베르트의 업적으로 볼 수 있으며, 레오나르도도 가끔 그의 저작을 인용했습니다. 조수 현상을 설명할 때는 스콜라주의자 테몬의 이론을 참고했습니다. 반면에 레오나르도는 로베르발, 카르다노, 팔리시 등에게도 상당한 영향을 미쳤습니다.
레오나르도는 역학이 수학 과학의 천국이라고 말했습니다. 왜냐하면 역학을 통해서만 비로소 그 과학의 성과를 얻을 수 있기 때문입니다. 레오나르도 다 빈치는 이 말에 따라 행동했으며, 그 말의 의미는 수 세기가 지난 후에야 제대로 인식되었습니다. 그는 힘이 어떤 방향에서든 작용할 때 레버의 효과를 연구했습니다. 축 위의 롤러와 바퀴도 레버와 관련이 있습니다. 그의 실용적인 태도 덕분에 그는 이론적으로나 실험을 통해 마찰력이 기계의 움직임에 미치는 영향을 연구할 수 있었습니다.

레오나르도의 저작에서 찾아볼 수 있는 이러한 종류의 최초의 상세한 연구들이다. 또한 자유낙하와 비스듬한 평면 위에서의 낙하도 고려되었지만, 여기서도 가리레이가 그에 대한 체계적인 논의를 맡았다. 레오나르도의 몇몇 발언들에서는 이미 관성의 법칙과 에너지의 법칙의 씨앗을 찾아볼 수 있다. 예를 들어, 그는 모든 물체는 “자신이 처한 상태를 유지하려 한다”고 말했으며, 움직이는 물체는 “작용력을 가지며 자신의 운동 방향으로 움직인다”고 했다.

단순한 기계들에 관해서는, 균형을 이루고 있는 힘들은 가상속도와 반비례한다는 원리를 레오나르도가 이미 제시했다. 그의 관성에 대한 명확한 이해는 다음과 같은 말들에서 드러난다: “이성이 없는 것은 스스로 움직이지 않는다.” “모든 충동은 영원히 지속되려는 경향이 있다.” 또한 레오나르도는 영원운동의 가능성을 부정하고, 모든 기적적이거나 신비로운 힘들, 특히 스콜라주의의 ‘occultae qualitates’를 거부하면서 거의 현대적인 의미에서 힘이라는 개념을 발전시켰다. 레오나르도 다 빈치는 “힘은 운동의 원인이며, 운동은 힘의 원인이다”라고 말했다. 그가 힘을 무거운 물체들과 결합하는 정신적 실체라고 부를 때, 그는 이를 다음과 같이 설명한다: “정신적이라고 하는 것은 그 안에 보이지 않는 생명이 있기 때문이며, 그것이 태어나는 물체는 형태나 무게 면에서 성장하지 않기 때문입니다. 리라의 줄을 만지면, 같은 음높이를 가진 다른 리라의 줄도 약간 움직입니다. 이는 두 번째 줄 위에 짚을 올려놓으면 확인할 수 있습니다.”

그림 56. 레오나르도의 습도계.
레오나르도는 습도를 측정하는 과정에서 여러 가지 관찰을 통해, 아직은 완벽하지는 않지만 습도계를 만들어냈습니다. 두 개의 팔이 달린 레버의 양 끝에는 무게가 같은 두 개의 구슬이 달려 있었는데, 하나는 밀랍으로, 다른 하나는 면으로 덮여 있었습니다. 공기 중의 습도가 증가하면 두 번째 구슬이 아래로 내려갔습니다. 이 변화량은 고리 모양의 척도를 통해 읽을 수 있었습니다.
이 습도계와 유사한 장치로는 레오나르도가 그림으로 그리고 설명한 풍속계가 있습니다. 이 풍속계는 등급이 표시된 사분원으로 구성되어 있으며, 그림에서 볼 수 있듯이 움직이는 판과 연결되어 있습니다. 바람이 불면 이 판이 위로 올라가고, 그에 따라 등급 표시를 통해 풍속을 알 수 있습니다. 거의 200년 후에 발명된 후크의 진자 풍속계도 비슷한 구조를 가지고 있었으며, 후크는 이 장치의 발명가로 여겨져 왔습니다.

그림 57. 레오나르도의 풍속계.

마찰에 관한 이론과 강도학이라는 어려운 분야도 레오나르도 다 빈치가 연구한 주제들이었다. 그는 자연과학의 거의 모든 분야에서 독자적인 견해를 제시했으며, 이로 인해 당대의 사람들보다 훨씬 뛰어난 천재로 평가받았다. 그는 연소와 호흡 과정에서 공기가 하는 역할에 대해 다음과 같이 말했다. “불꽃이 생기는 곳에는 그 주위로 공기의 흐름이 생긴다. 이 공기의 흐름은 불꽃을 유지하는 데 필요하다. 불은 스스로를 유지하기 위해 계속해서 공기를 파괴한다. 공기가 더 이상 불꽃을 유지할 수 없게 되면, 그 안에서는 어떤 생물도 살 수 없다. 불꽃은 먼저 자신이 생겨난 물질을 변화시킨 다음, 그 물질을 에너지원으로 삼는다.” 레오나르도가 이러한 설명들을 통해 거의 모든 경우에 있어서 정확한 사실을 파악했다는 사실은 정말 놀라울 따름이다. 공기의 흐름을 증가시켜 빛의 세기를 높이기 위해 그는 등불용 실린더를 발명했다. 또한 “사람이 원하는 높이에서 아래로 내려올 수 있도록 해주는” 낙하산의 아이디어도 레오나르도의 것이다. 이 아이디어는 300년 후에야 비로소 실현되었다. 화석이나 퇴적 작용에 의한 지층 형성과 같은 지질학적 문제들, 그리고 광물학적 문제들에 대해서도 레오나르도는 엔지니어로서 설계한 수공학 구조물들을 통해 관심을 가졌다.

고대인들의 가르침과는 달리, 당시에도 여전히 화석들이 대부분 자연의 기적으로 여겨졌지만, 그는 그것들을 생물의 유해로 해석했습니다.
레오나르도를 제대로 이해하려면, 그가 신비주의가 아직 만연했던 시대에 살았다는 점을 고려해야 합니다. 그래서 그는 화석들이 별의 영향으로 인해 자연의 기적으로 생겨났다는 견해를 특별히 반박해야 했습니다. 또한 그의 시대의 다른 두 가지 개념인 원의 제곱과 영원동력도 그는 과학적 근거를 들어 반박했습니다.
예술가로서의 활동 때문에 그는 해부학 연구에 집중할 수밖에 없었습니다. 이를 위해 그는 의사와 협력했습니다. 예술가와 자연과학자의 공동 노력의 결과로 약 800점의 그림이 만들어졌으며, 이들은 최초의 사실적인 해부학적 그림들로 간주됩니다. 이 그림들은 주로 뼈와 근육 체계를 다루고 있지만, 심장, 간 등과 같은 내부 장기의 모습도 포함되어 있습니다.
레오나르도는 아마도 몸의 메커니즘에 대해 가장 체계적으로 연구한 사람일 것입니다. 그는 오늘날의 생리학적 관점에서 관절의 구부러짐과 뻗어짐, 그리고 걷는 방식 등을 연구했습니다. 또한 그는 어떤 동작을 할 때 어떤 근육들이 사용되는지도 설명했습니다. 그는 자신과 제자들에게 검술 연습을 통해 몸의 다양한 움직임에 대해 가르쳤습니다. 예술적 욕구 때문에 그는 말의 해부학에 대해서도 연구했습니다.
예술의 과학적 기반 중 가장 중요한 것 중 하나는 바로 원근법이며, 이 분야에서는 레오나르도 외에도 반 에이크 형제와 바티스타 알베르티도 큰 공헌을 했습니다. 고대인들이 원근법에 대해 잘 알지 못했다는 것은 레싱과 람버트가 이미 입증했습니다. 람버트는 레오나르도를 “회화 기술의 발전과 원근법에 대해 처음으로 생각한 사람”이라고 칭송했습니다. 이 방법의 기본 원리는 다음과 같습니다. 원근법에 따라 정확하게 그리고자 하는 대상과 눈 사이에 무언가를 두는 것입니다.

투명한 판이 있으면, 모든 빛줄기가 그 판을 특정한 점에서 가로지릅니다. 이러한 교차점들의 집합이 바로 원근법적인 이미지를 만들어냅니다. 원근법에 관한 이론은, 설명을 위한 판을 사용하지 않고도 어떻게 그러한 이미지를 그릴 수 있는지에 관한 것입니다.

리오나르도는 D871이라는 필사본에서 눈에 대해 보다 자세히 설명합니다. 그의 설명은 시야각의 크기와 시각 작용의 과정과 관련이 있습니다. 실험을 통해 시각 기능은 시신경의 끝부분에 위치한다는 결론이 도출됩니다(필사본 D.S. 3). 사실 로저 베이컨도 이미 이러한 결론에 도달했습니다. C라는 필사본에서는 그림을 통해 그림자에 관한 이론이 설명됩니다. 여기서도 다른 곳과 마찬가지로 단지 개념적인 설명만 제시될 뿐입니다. 그 중요성은 항상 실험적이고 기하학적인 방법을 사용하여, 선입견 없이 각 문제를 접근한다는 점에 있습니다.

또한 리오나르도가 때때로 천체에 대해 한 말들도 주목할 만합니다. 지구에 대해서는, 달이나 다른 별들의 주민들에게는 하늘의 천체로 보일 것이며, 지구는 태양의 궤도의 중심에 있지도 않으며 우주의 중심에도 있지 않다고 합니다. “지구는 달과 같은 별이다”라고 그는 말합니다. 또한 “달을 더 크게 보기 위해 유리를 만들어라”고도 합니다.

그림 58. 리오나르도의 시각에 대한 설명.

리오나르도는 시각 현상을 눈이 ‘카메라 옵스쿠라’와 같은 방식으로 이미지를 만들어내는 것으로 설명합니다. 그는 이를 다음과 같이 설명합니다: “작은 구멍을 통해(그림 58, M), 밝은 물체의 이미지를 어두운 방 안으로 들여보내세요. 그런 다음…”

이 그림은 어두운 방의 입구 근처에 놓인 흰 종이 위에 그려집니다. 그러면 종이 위의 물체가 실제 모습과 색깔 그대로 보이지만, 훨씬 작게 나타납니다. ABCDE는 태양에 의해 비춰지는 물체라고 합시다. ST는 그 광선들을 가로막는 장치입니다. 광선들이 직선이기 때문에, A에서 나온 광선은 K로, E에서 나온 광선은 F로 갑니다. 동일한 현상이 홍채에서도 일어납니다.” 그는 또한 눈의 구조를 연구하면서 이렇게 말합니다. “여기서는 모든 형태와 색깔, 우주의 모든 작용들이 한 점에 모여 있으며, 그 점 자체가 정말 놀라운 기적입니다! 오, 놀라운 필연성이여! 당신은 자신의 법칙으로 모든 작용들이 가장 짧은 길을 통해 그 원인에 도달하도록 강요합니다. 당신의 해부학에서는, 눈이라는 아주 작은 공간 안에서 어떻게 보이는 사물들의 이미지가 다시 만들어지고 그 크기가 회복되는지 설명해 주십시오.”

레오나르도의 기록들에서도 비슷한 깊은 통찰력이 드러납니다. 레오나르도 다 빈치가 지구를 마치 유기적인 존재로, 바다를 그 심장으로, 물을 그 피로 묘사한 것을 읽으면, 훗날 페히너가 발전시킨 견해가 떠오릅니다. 그가 물을 “자연의 운반자”라고 부른 것도, 액체 성분의 역할을 더 잘 표현한 표현일 것입니다.

레오나르도는 태양을 매우 뜨거운 천체로 여겼습니다. 또한, 밝은 초승달 외에도 보이는 달의 회색빛도 태양에서 지구로 오는 빛이 반사된 것으로 설명했습니다.

안타깝게도 레오나르도 다 빈치의 기록들은 어디에서도 완성된 형태로 정리된 적이 없습니다. 대부분은 영리하고 훌륭한 개별적인 아이디어들일 뿐이며, 이러한 아이디어들은 후대에 이르러서야 인간의 특성에 대한 놀라움을 불러일으켰고, 잊혀질 뻔했던 것들을 되살려냈습니다. 학자들은 그의 생각을 이해하거나 평가하기 어려웠을 것입니다. 그들에게는 권위가 가장 중요했으며, 레오나르도는 “권위에 의존하는 사람은 자신의 지성을 사용하지 않고 기억력만을 사용한다”고 말했습니다. 그는 또한 “실험은 결코 틀리지 않는다. 틀리는 것은 오직 여러분의 판단뿐이다”라고 말했습니다.

레오나르도는 연구가 나아가야 할 방향을 다음과 같이 제시했습니다. “기적들을 해석하는 사람은…”

자연이란 경험이다. 자연은 결코 속이지 않는다. 속이는 것은 오직 우리의 인식뿐이며, 그 인식도 때로는 스스로를 속이곤 한다. 우리는 다양한 사례와 상황 속에서의 경험을 계속 참고하여, 그로부터 일반적인 원칙을 도출해내야 한다. 비록 자연은 원인에서 시작하여 실험으로 끝나지만, 우리는 반대의 방향으로 나아가야 한다. 즉, 실험에서 시작하여 그를 통해 원인을 탐구해야 한다.877

이 말들은 레오나르도 다 빈치가 프랜시스 베이컨보다 한 세기 앞서서 귀납법을 자연과학의 유일하게 확실한 방법으로 여겼음을 보여준다. 이러한 인식 덕분에 그는 자연에 대해 놀라울 정도로 깊은 통찰력을 가질 수 있었다. 하지만 안타깝게도 그가 도달한 사상들은 그의 원고 속에만 남아 있었다. 그렇지 않았다면 그가 현대 자연과학의 발전에 미친 영향은 훨씬 컸을 것이다. 이 점은 A. v. 훔볼트도 지적한 바 있다.

레오나르도 다 빈치와 니콜라우스 폰 쿠자와 같은 인물들도 코페르니쿠스나 갈릴레오처럼 과학의 발전을 위한 기반을 마련하지 못했다. 하지만 그들에 대한 우리의 분석을 통해, 과학의 위대한 창시자들의 업적이 결코 우연한 것이 아니며, 지금까지 이루어진 성과들과도 전혀 무관하지 않다는 것을 알 수 있다. 그 위대한 인물들은 종종 동시대인들이 짐작은 했지만 제대로 표현할 수 없었던 것들을 명확하게 파악하여 그것을 인류의 소유로 만들었다. 그리고 그러한 성과 위에 더 겸손한 사람들이 계속해서 노력함으로써, 과학의 발전을 위해 필수적인 노력이 이루어졌으며, 그 노력은 결코 과소평가될 수 없다. 그렇게 해서 코페르니쿠스가 활동하기 전에도 독일에서는 페르바흐와 레기오몬타누스와 같은 인물들이 천문학을 발전시켰다. 이들은 다시 고대인들의 업적을 계승하여, 관측 기술을 발전시킴으로써 코페르니쿠스의 길을 열어주었다.

천문학의 부활

비록 쿠사와 토스카넬리 덕분에 천문학이 다시 살아났지만, 이들의 통찰력과 지식은 히파르코스나 프톨레마이오스에 비해 현저히 떨어졌다. 따라서 천문학은 우선 고대 알렉산드로스 시대에 가졌던 수준으로 다시 올라가야 했다. 이를 이룬 것은 서양에서 관측 및 계산 기반의 천문학을 창시한 페우르바흐의 공로였다. 게오르크 페우르바흐는 1423년 오버외스터라이히에서 태어났다. 20세 때 그는 로마에서 니콜라우스 폰 쿠사와 접촉하게 되었다. 1450년경 그는 공부했던 비엔나로 돌아와 그곳에서 천문학과 수학 교수직을 맡았다.

페우르바흐는 『알마게스트』를 번역했다. 그는 기존의 행성 표를 개선하는 것이 천문학의 추가적인 발전을 위한 첫 번째 조건이라는 것을 깨달았다. 예를 들어 화성의 경우, 알폰소의 표와 페우르바흐의 관측 결과 사이의 차이는 수도에 달했다. 또한 『알마게스트』에 수록된 삼각법 표도 페우르바흐 덕분에 크게 개선되었다. 그는 반지름 60,000단위를 기준으로 하여 10초 간격으로 모든 값에 대한 계산 방법을 제시했으며, 빗변 대신 사인 값을 사용했다.

그림 59. 페우르바흐의 『Quadratum geometricum』

페르바흐는 자신의 천문학적 측정을 위해 “Quadratum geometricum”을 사용했습니다(그림 59 참조). 이것은 정사각형 모양의 틀로, 그 위에는 디옵터 장치가 달린 이동식 자를 부착할 수 있었습니다. 정사각형의 각 변은 120개의 구간으로 나뉘어 있었으며, 이를 통해 관측된 각도의 접선을 상당히 정확하게 측정할 수 있었습니다.

그리스 천문학의 대표적인 저작인 『알마게스트』는 10세기와 11세기에 스페인에서 생겨난 아랍 학교들을 통해 서양에 처음 알려졌습니다. 『알마게스트』와 유클리드, 아리스토텔레스의 저작들은 여기서 라틴어로 번역되어 기독교 서양의 학교들에서 읽힐 수 있게 되었습니다. 하지만 이러한 번역 과정과 다양한 요소들이 섞이면서 원본 텍스트는 당연히 많은 변화를 겪었고, 그로 인해 그 가치도 상당히 줄어들었습니다. 그리스인들의 천문학도 아랍인들에 의해 별다른 발전을 이루지 못했으며, 오히려 점성술적 요소들과 혼합되면서 과학적 내용이 손상되었습니다. 그래서 15세기에 프톨레마이오스의 천문학 저작이 그리스에서 이탈리아로 전해진 것은 매우 중요한 사건이었습니다. 페르바흐는 그리스어 원본에 대해 알고 있었지만, 그리스어를 이해할 수 없었기 때문에 아랍어에서 라틴어로 번역된 질이 낮은 텍스트를 사용했습니다. 그의 재능 있는 제자이자 비엔나의 교수직을 계승한 쾨니히스베르크 출신의 요한 뮐러, 즉 레기오몬타누스(1436–1476)가 비로소 『알마게스트』의 그리스어 원본을 바탕으로 연구를 진행했습니다. 그는 1475년에 새로운 표를 만들어냈으며, 이 표들은 천문학뿐만 아니라 당시의 탐험 활동에도 중요한 도구가 되었습니다.

레기오몬타누스는 독일에서 대수학 연구를 촉진한 최초의 인물 중 한 명이었습니다. 또한 그는 코페르니쿠스보다 적어도 60년 전에 쿠사와 함께 “천체의 움직임에 관한 오래된 가설”을 다시 제시하여 천문학을 더 잘 이해할 수 있도록 했다고 합니다. 그의 전기 작가에 따르면, 기계공학 분야에서도 그는 “별들의 실제 움직임을 재현할 수 있는 인공 장치를 만든 최초의 인물 중 한 명”이었습니다. 또한 레기오몬타누스는 직경 5피트나 되는 금속으로 만들어진 포물선형 반사경도 만들었습니다. 레기오몬타누스가 만든 표들은 그가 직접…

«에페메리덴»이라고 불립니다. 이 책은 1473년에 출판되었으며, 1474년부터 1560년까지의 기간을 다루고 있습니다. 태양과 달에 대한 경도 정보뿐만 아니라, 달의 위도 정보도 포함되어 있었습니다. 또한 1475년부터 1530년까지 발생할 것으로 예상되는 일식들의 목록도 제공되었습니다.

레기오몬타누스는 천문학에서 가장 중요한 보조 과학인 삼각법 분야에서도 큰 공헌을 했습니다. 그는 아랍인들도 이미 알고 있던 탄젠트 함수를 서양에 도입한 사람입니다. 또 다른 진전은 그가 자신의 탄젠트 표를 만들 때 반지름 r = 100000을 기준으로 사용하여 십진법을 활용했다는 점입니다. 의심할 여지 없이 레기오몬타누스는 삼각법을 설명할 때 아랍어 자료들도 참고했습니다. 하지만 그가 받아들인 지식을 어떻게 발전시켰는지에 대해서는 구체적으로 확인할 수 없습니다. 그의 주요 삼각법 관련 저서인 «De triangulis»는 1464년에 쓰여졌습니다. 이 책 덕분에 서양은 사인 법칙과 탄젠트 함수를 알게 되었습니다. 또한 레기오몬타누스는 이 책에서 최초로 일반적인 구면 코사인 법칙을 개발했습니다.

레기오몬타누스가 만든 표들은 바르톨로마오스 디아스와 바스코 다 가마가 동인도로 가는 길에 손에 넣었습니다. 이 표들은 콜럼버스가 새로운 대륙을 발견하는 데 도움이 되었습니다. 아메리고 베스푸치도 1499년에 남아메리카의 경도를 측정하는 데 이 표들을 사용했습니다.

이처럼 조용한 학자가 외로운 밤 시간에 고안하고 연구한 것들이 용감한 선원들과 정복자들이 인류의 유럽 지역에 지구 전체를 탐험할 수 있도록 해주었습니다. 1200년경에 나침반이 도입된 이후에도, 항해가 헨리가 탐험 여행을 조직한 후에도 포르투갈인들은 처음에는 연안 항해를 계속했습니다. 오랫동안 그들의 배들은 보자도르 곶을 넘어가지 못했습니다. 그곳에는 파도가 멀리까지 퍼지는 암초가 있었기 때문입니다. 대서양의 미지의 바다를 극복할 수 있었던 것은 항해 천문학이 위치를 파악하는 데 필요한 도구들을 제공해주었기 때문입니다. 그 중에서도 가장 중요한 도구는 크로스 스틱 또는 제이콥스 스틱이었습니다(그림 60 참조). 이 도구는 움직이는 바다 위에서 각도를 측정하는 데 톨레미와 코페르니쿠스가 사용했던 도구들보다 더 적합했습니다.

그 중에서도 가장 중요한 도구로는 원형으로 나뉜 부분이 있는 아스트롤라비움886과 평행선을 측정하는 도구가 꼽힌다887. 레기오몬타누스가 사용했던, 가로 막대를 조절할 수 있는 십자형 또는 야곱의 지팡이는 길이가 2.5미터에 달했다. 이 도구의 사용은 14세기까지 거슬러 올라간다. 위에서 언급된 측정 도구들이 고정된 상태에 있으며 충분히 크다면, 상당히 정확한 측정이 가능했다. 그의 연구 덕분에 케플러의 발견들이 가능해졌던 티코는 자신의 아스트롤라비움을 사용하여 6분의 1각분까지도 측정할 수 있었다고 기록했다.

그림 60. 십자형 지팡이888.

아마도 최초의 현대식 지구본을 만든 뉘른베르크 출신의 마르틴 베하임(1459–1506)이 이 십자형 지팡이를 포르투갈로 가져가서, 움직이는 바다 위에서의 측정에 활용하도록 권장했을 것이다889. 그림 61을 통해 이 도구의 사용 방법을 알 수 있다. 가로 막대 a를 계속 움직여서, 세로 막대 b의 끝에 위치한 눈금이 측정하고자 하는 두 물체를 정확히 조준하도록 했다. b에는 각 위치에 해당하는 각도를 직접 읽을 수 있는 눈금이 있었다. 하지만 당시에는 지리적 위도만 비교적 정확하게 측정할 수 있었으며, 경도는 대략적으로만 추정할 수 있었다. 현대 초기에 천문학과 항해술이 긴밀하게 연결되면서, 두 분야 모두 큰 발전을 이룰 수 있었다. 그 후 몇 세기 동안에는 항해에 필요한 실용적인 문제들을 해결하기 위해 항해국들이 천문학자들에게 큰 보상을 제공함으로써 그들의 협력을 장려했다. 갈릴레오나 오일러와 같은 위대한 과학자들도 이 목적을 위해 자신의 역량을 기꺼이 바쳤다.

그림 61. 십자형 지구본의 구조에 대한 설명도.

가장 오래된 형태로 남아 있는 지구본은 베하임이 1492년에 만든 것입니다. 1515년, 1520년, 1532년에 만들어진 지구본들도 아직 남아 있습니다. 메르카토르는 훌륭한 지구본과 천체본을 제작하는 것을 하나의 사업으로 삼았습니다. 그의 고객들 중에는 카를 5세 황제와 다른 귀족들도 있었습니다. 메르카토르가 만든 지구본들은 여전히 뒤스부르크, 뉘른베르크, 바이마르, 비엔나에서 찾아볼 수 있습니다.

뒤스부르크 박물관은 메르카토르의 작품들을 원본이나 복제품 형태로 소장하고자 노력하고 있으며, 그가 만든 지구본과 천체본도 소장하고 있습니다. 이들은 1908년 토스카나의 한 귀족에게서 발견되어 구매를 통해 박물관의 소유가 되었습니다. 지구본은 1541년에 만들어졌으며, 다른 하나는 1551년에 만들어졌습니다. 이 지구본들에는 별자리들이 생생하게 표현되어 있습니다. 이전의 지구본들은 나무나 금속으로 만들어졌지만, 메르카토르는 석고, 톱밥, 접착제를 혼합하여 막대기로 만든 중공 구체 위에 이를 바른 방식을 사용했습니다.

탐험 여행의 동기는 천문학의 발전과 무역의 필요성뿐만 아니라 고대 작가들의 저작들을 읽음으로써도 생겨났습니다. 특히 콜럼버스의 경우가 그렇습니다. 고대인들이 자신들의 지리적 지평을 점차 넓혀나간다는 정보는 ‘알리아코스’라는 책을 통해 콜럼버스에게 알려졌습니다. 고대인들이 아시아의 동쪽 경계를 점점 더 멀리 확장함에 따라, 서쪽으로 항해하면 곧 사람이 살고 있는 땅에 도달할 가능성도 커졌습니다.

이러한 생각은 콜럼버스뿐만 아니라 이탈리아의 천문학자 토스카넬리에게도 영향을 주었습니다. 그의 가장 큰 꿈은 유럽을 연결하는 것이었습니다.

바다를 통해 서쪽으로 가는 아시아로의 길이었다. 토스카넬리는 아시아 해안이 리스본에서 최대 120도 경도밖에 떨어져 있지 않을 것이라고 생각했다. 그는 콜럼버스와 서신을 주고받았으며, 1474년 6월 25일자 편지를 통해 자신의 생각이 실현 가능하다는 점을 그에게 납득시켰다. 콜럼버스가 참고한 자신의 사고와 타인의 사고들을 종합해 볼 때, 그의 탐험 여행은 이전의 유사한 시도들보다 훨씬 뛰어났다고 할 수 있다. 극복해야 했던 어려움들에 대해서는 여기서 자세히 설명할 필요가 없다. 콜럼버스의 계획을 검토하기 위해 열린 살라망카 회의만으로도 충분하다. 만약 그가 생각하는 대로 반대편 육지에 도착할 수 있다 하더라도, 다시 스페인으로 돌아오는 것은 불가능할 것이라는 말을 들었을 때 그가 어떤 감정을 느꼈을지 상상해 보라.

이러한 학문적이고 문자에 집착하는 분위기 속에서도 새로운 것들이 성공적으로 자리 잡을 수 있었던 것은, 무엇보다도 인쇄술의 발명과 라틴어가 모든 민족들 간의 빠른 정보 교환을 가능하게 하는 세계 공용어였기 때문이다.

1450년경, 구텐베르크는 이동식 활자를 사용하여 최초의 책을 출판했다. 파리, 뉘른베르크 등지에는 당시의 학자들을 위해 일하는 대형 인쇄소들이 생겨났다. 인쇄술의 보급으로 인해 전문 학자들과 일반 대중 사이의 격차는 점차 줄어들었다. 연구와 사고의 성과들은 점점 더 공동의 자산이 되었다.

정신적 창조와 실용적 창조가 결합된 가장 뛰어난 예시 중 하나는 바로 뉘른베르크였다. 그곳에서는 레기오몬탄과 베하임도 잠시 활동했다. 레기오몬탄을 위해 한 뉘른베르크 상인은 관대한 지원을 아끼지 않고 천문대를 건설했으며, 그 천문대는 뛰어난 기계공들이 아스트롤라베, 원극구 및 기타 천문학적 장비들로 장비되었다. 공개 강연들은 수학과 자연과학에 대한 관심을 높였다. 1470년, 그 직전에…

뉘른베르크에 설립된 레기오몬탄스의 인쇄소는 곧 독일에서 가장 중요한 인쇄소가 되었다893. 바이함은 자신이 얻은 천문학적 지식을 항해하는 민족들에게 전달했다. 그는 1480년부터 1484년까지 포르투갈에 머물렀는데, 그 시기는 콜럼버스도 그곳에 있던 때였으며, 그는 포르투갈인들의 항해 활동을 도왔다. 디아스, 콜럼버스, 다 가마가 레기오몬탄스의 역법에 대한 지식과 별을 관측하여 항해하는 기술에 관한 여러 가르침을 그로부터 얻었을 가능성이 매우 높다894.

그러나 과학 발전의 과정에서 흔히 그랬듯이, 아이디어는 제공했지만 실제 행동까지는 하지 않았던 독일의 학자들 외에도 코임브라 출신의 포르투갈인 페드로 누네스를 잊어서는 안 된다. 그는 최초로 항해술을 과학적 원리에 기반하여 설명한 저작(De arte atque ratione navigandi)을 집필한 사람이다. 또한 그는 천문학적 장비의 측정 정확도를 향상시킨 사람이기도 하다. ‘노니우스’라는 이름도 그의 이름에서 유래한 것이다. 이 장치의 발명자는 피에르 베르니에(1580–1637)이다.

**자연에 대한 기술의 부활**

중세 초기에는 기술적 성격을 가진 자연과학들, 즉 동물학과 식물학도 어느 정도 발전을 이루었다. 고대 문헌들의 부활, 특히 이전에는 아랍어와 라틴어로 번역된 글들을 통해서만 알려져 있던 아리스토텔레스의 동물학 저작들이 알려지면서 영향을 미쳤다. 하지만 더 중요한 것은 사람들이 점점 더 직접적인 관찰에 주목하고, 보고된 것을 있는 그대로 묘사하려고 노력했다는 점이다. 위에서 언급된 레오나르도 다 빈치의 해부학적 그림들을 예로 들 수 있다. 지리적 지식의 확장으로 인해 중세 말에 이르러서는 수많은 새로운 동식물들에 대해 알게 되었다. 과학적 사고의 부활은 식물학 분야에서도 나타났는데, 이는 단순히 직접적인 관찰에 대한 관심이 증가한 데서 비롯된 것이 아니라, 식물의 실용적 용도에 대한 고려가 점차 줄어든 데에서도 비롯된 것이다. 관찰 능력은 특히 두 가지 요인에 의해 향상되었다.

지원되었습니다. 그것은 바로 식물원을 설립하는 것과 식물 표본집을 만드는 것이었습니다.
근대 최초의 식물원은 1333년에 베네치아의 한 의사가 설립했는데, 공화국이 그에게 황무지 같은 땅을 제공해 주었기 때문입니다. 최초의 대학 내 식물원은 파도바에서 나타났으며, 1545년에 설립되었습니다. 몇 년 후 피사에서도 비슷한 식물원이 생겼습니다. 16세기 동안 유럽의 다른 많은 대학들도 이탈리아의 모범을 따랐습니다.
자발적인 관찰과 연구를 촉진하는 데 있어서 식물 표본집의 등장도 마찬가지로 중요했습니다. 이러한 제도의 진정한 발명가는 누구인지 알 수 없습니다. 건조된 식물들을 모아둔 사례에 대한 최초의 기록은 16세기에 나타납니다. 메이어에 따르면(『식물학의 역사』 제4권, 267쪽), 식물 표본집을 만드는 방법에 대한 가장 오래된 지침은 17세기 초에야 나타났습니다. 그 책에는 “겨울에는 거의 모든 식물들이 죽어버리므로, 겨울 정원을 관찰해야 합니다. 여기서 말하는 ‘겨울 정원’이란, 건조된 식물들을 종이에 붙여서 보관하는 책들을 말합니다.”라고 쓰여 있습니다.
관찰을 촉진하는 또 다른 방법은 식물과 다른 자연물들을 그려내는 것이었습니다. 고대에도 이 방법이 사용되었으며, 식물원과 마찬가지였습니다. 오늘날에도 6세기에 만들어진 디오스쿠리데스의 책들 중에는 그림이 포함된 판본들이 있습니다. 중세 시대에는 문헌학적 지식과 권위주의가 과학을 너무나 지배했기 때문에, 그림을 통해 자연을 연구하는 방법은 다시 새롭게 부활해야 했습니다.
자연물의 그림이 포함된 가장 오래된 인쇄된 책들 중에는 콘라드 메겐베르크의 『자연의 책』도 있습니다. 메겐베르크의 책에는 포유류, 조류, 나무, 풀 등의 특징적인 그림들이 나무판화 형태로 담겨 있으며, 그중에는 Ranunculus acris, Viola odorata, Convallaria majalis와 같은 식물들도 잘 드러나 있습니다. 하지만 해양 괴물들에 대한 설명은 없습니다.

우스꽝스러운 인물들이나 그 밖의 것들은 단지 기괴한 상상의 산물로만 여겨질 수 있는 그림들 속에는 나타나서는 안 됩니다.
또한 1485년경에 출판된 『Ortus sanitatis』(건강의 정원)도 주목할 만합니다. 이 책에는 수많은 그림들이 실려 있으며, 그 중 일부는 자연을 상당히 잘 묘사하고 있지만, 이국적인 식물들의 그림들은 대부분 허구입니다.
이로써 우리는 과학이 다시 부활하기 시작했던 그 시기에 대한 논의를 마칩니다. 물론 모든 분야에서 여전히 15세기 중반 이후로 더 순수한 원천에서 비롯된 고대인들의 지식에 의존했지만, 더 이상 예전처럼 오직 그 권위에만 의존하지는 않았습니다. 스스로 관찰하고 연구하는 것이 그 시대의 가장 뛰어난 인물들에게 있어서 중요한 원칙이 되었습니다. 비록 아직 새로운 과학 체계가 세워지지는 않았지만, 모든 분야에서 준비 작업이 시작되었으며, 이는 훗날 현대 자연과학의 기초를 마련하는 데 기여했습니다.
14세기와 15세기에 과학이 다시 부활한 이후로 겪어온 발전 과정을 살펴보면, 과학은 더 이상 예전처럼 특정 민족의 운명에 크게 좌우되지 않고, 보다 안정적으로 발전해왔으며, 외부 역사의 격동적인 사건들의 영향을 덜 받는 것으로 보입니다. 과학의 역사도 훗날에는 이전 시기들처럼 세계사의 흐름과 긴밀하게 연결되어 있지 않았으며, 과학사를 이해하기 위해 반드시 세계사를 참고할 필요도 없었습니다.

11. 코페르니쿠스에 의한 태양중심설의 제시
16세기는 모든 분야에서 준비의 시기였습니다. 이 시기 동안 새로운 자연과학 연구 방법은 매우 느리고 주저하며, 마치 탐색하듯이 발전해 나갔습니다. 반면 17세기에는 갈릴레오, 케플러, 뉴턴의 리더십 아래 전례 없는 성공적인 발전이 이루어졌습니다. 이제 자연과학과 수학이 긴밀하게 결합되었으며, 엄격한 귀납적 연구 방식도 정립되었습니다. 이 두 가지 요소 덕분에 과학사상 다시는 경험하지 못할 변화가 일어났습니다.
16세기의 가장 중요한 사건은 코페르니쿠스에 의한 태양중심설의 제시와 그로 인해 전체 세계관이 바뀐 것입니다. 니콜라우스 코페르니쿠스는 1473년 2월 19일(구력)에 토른에서 태어났습니다. 폴란드와 독일은 그를 자국인으로 여기려고 다투었지만, 그런 다툼은 무의미합니다. 코페르니쿠스는 자신의 업적을 통해 세계에 기여한 위대한 인물 중 한 명입니다. 사실, 그가 태어났을 때 토른은 폴란드의 지배를 받고 있었지만, 교육받은 계층에 있어서는 독일 도시였습니다. 코페르니쿠스의 어머니는 독일계였습니다. 반면 아버지의 혈통에 대해서는 확실한 결론을 내릴 수 없습니다. 하지만 분명한 것은 코페르니쿠스 자신이 감정과 사고 면에서는 독일인이었으며, 우리에게 전해진 모든 문서들에서 그가 라틴어가 아닌 독일어를 사용했다는 점입니다.
코페르니쿠스는 가정을 떠난 후 크라쿠프에서 의학을 공부하기 위해 준비했습니다. 과거에는 대학에서 다양한 학문을 공부했기 때문에 그는 수학과 천문학에도 익숙해질 수 있었습니다. 천문학 분야에서는 파이르바흐와 레기오몬타누스가 있던 비엔나 대학교가 유명했습니다.

그곳에서 그는 훌륭한 명성을 얻었습니다. 그래서 훗날 천문학의 개혁가가 된 그는 의학 공부를 마친 후 그곳으로 갔습니다. 다행히도 코페르니쿠스는 바로 의사로 일해야 할 필요가 없었습니다. 왜냐하면 그의 외삼촌인 에르멜란드의 주교가 그를 돌보아주었으며, 나중에는 프라우엔부르크 성당의 성직자 자리까지 마련해 주었기 때문입니다. 1495년부터 1505년까지 코페르니쿠스는 대체로 이탈리아에 머물렀습니다. 당시 르네상스 시대에 이탈리아에서는 천문학이 크게 발전했습니다. 피렌체에서는 메디치 가문의 지원으로 플라톤의 사상을 모델로 한 최초의 학교가 설립되었습니다. 천문대들이 세워지고 교수직도 생겨났습니다. 이탈리아에서 니콜라우스 쿠자도 영감을 얻어 그것을 독일로 가져갔습니다. 코페르니쿠스도 이러한 모범을 따라 이탈리아에서 거의 10년간 실제 천문학 연구를 통해 자신의 실력을 갈고닦았습니다. 하지만 그의 과학적 사상 발전에 분명히 매우 중요한 역할을 했던 이 긴 시기에 대해서는 거의 알려진 바가 없습니다. 코페르니쿠스가 사용했던 천문학적 도구들에 대해서도 거의 알려져 있지 않습니다. 어쨌든 그 도구들은 그다지 정확하지 않았습니다. 코페르니쿠스 시대의 천문학적 기구들이 어떠했는지는 당시 천문학자 아피안이 쓴 『기구에 관한 책』을 통해 알 수 있습니다. 그의 이론의 기반이 되는 사상은 그가 성인이 되어 스스로 자연을 연구하기 시작하면서 생겨났습니다. 이 사상을 추구하고 정립하는 것이 그에게는 평생을 바쳐야 할 중요한 과제였습니다. 1505년 이탈리아에서 돌아온 후 1543년 5월 24일에 사망할 때까지, 그는 몇 차례의 짧은 여행을 제외하고는 계속해서 자신의 교구에 머물렀습니다. 하지만 코페르니쿠스는 그런 은둔 생활 속에서도 평화로운 삶을 살지는 않았습니다. 성직자로서의 의무로 인해 남는 시간은 프라우엔부르크에서 가난한 사람들을 돕는 일과, 자신의 이론과 그 이론을 뒷받침하는 수년간의 관측 결과들을 담은 위대한 저작을 집필하는 데 사용되었습니다.

현대 천문학의 기초가 된 코페르니쿠스의 주요 저작은 『천체의 원운동에 관하여』라는 제목을 가졌다. 교황에게 보내는 서문에서 그는 이 저작을 쓰게 된 동기와 그 역사에 대해 설명한다. 그에 따르면 이 책은 인쇄되기 전까지 “4세기 동안” 숨겨져 있었다고 한다. 코페르니쿠스는 1530년경에 태양중심설을 완성했지만, 자신의 견해를 공개할지 말지 망설였다. 그는 “내 견해의 새로움과 터무니없어 보이는 성격 때문에 받을 수 있는 조롱 때문에, 거의 완성된 저작을 그냥 내버려두고 싶었다”고 말했다. 하지만 친구들인 천문학자들과 천문학에 관심이 있는 성직자들이 이 저작에 대해 알게 되었다. 그들의 강력한 요청으로 인해 코페르니쿠스는 처음에는 반대했으며, 또한 기존의 체계를 대체할 수 있는 더 나은 것을 만들고 싶다는 욕망 때문에 망설였다. 그에게 가장 중요한 것은 관측 천문학에 도움을 주고, 오래된 체계를 대체할 수 있는 완벽한 새로운 이론을 제시하는 것이었다. 하지만 코페르니쿠스는 스스로도 잘 알고 있듯이, 아직 완전한 성공에는 한참 미치지 못했다. 또한 그는 자신의 시도가 어떤 폭풍을 일으킬지도 예상했을 것이다. 수천 년 동안 신성시되어 온 관념을 무너뜨리고, 지구가 세계의 핵심이라는 기존의 관념 대신, 수많은 천체들 중에서도 그다지 중요하지 않은 위치에 있는 존재로 만드는 것이었기 때문이다. 게다가 그러한 혁신은 이단으로 낙인찍힐 위험도 있었다. 코페르니쿠스가 사망하기 1년 전이 되어서야 비로소 그는 『천체의 원운동에 관하여』를 출판하도록 결심했다. 뉘른베르크에서 이 책의 인쇄를 감독했던 오시안더는 코페르니쿠스의 허락 없이, 서문을 통해 이 모든 것을 단지 가설에 불과하다고 명시하는 것이 좋다고 생각했다. 과학이 가설을 제시한다고 해서 반드시 그 가설을 진실이라고 주장하는 것은 아니다. 과학은 단지 계산을 위한 기반을 마련하려는 것뿐이다. 따라서 가설은 필요한 것이다.

그럴 가능성조차 없다. 오히려 그저 관측 결과와 부합하는 계산을 제시할 수 있다면 충분하다. 이러한 설명을 통해 오시안더는 오늘날 우리가 단순한 가설이라고 부르는 것을 매우 정확하게 규정했다. 하지만 그의 학설을 약화시키는 것은 결코 그의 의도가 아니었음은 코페르니쿠스가 쓴 서문에서 명확하게 드러난다. 그는 천문학자들의 의견과는 반대로, 심지어 상식에도 어긋나는 방식으로 지구가 움직인다고 생각하게 되었다고 말한다. 그가 이러한 가정을 하게 된 계기는 천문학자들이 천체의 움직임에 대해 전혀 합의에 이르지 못했으며, 세계의 구조와 그 구성 요소들의 대칭성도 아직 밝혀내지 못했다는 점이었다. 천문학적 현상을 설명하기 위해 다양한 종류의 움직임이 제시되었다. 어떤 이들은 오직 동심원 운동만을 사용했고, 또 다른 이들은 타원궤도나 주궤도 운동을 사용했다. 하지만 이런 방법들로는 목표를 달성할 수 없었다. 마침내 그는 수많은 반복된 관측을 통해, 다른 별들의 움직임을 지구의 공전 주기와 연관시키고, 이를 각 천체의 공전 주기의 기준으로 삼으면, 별들의 현상뿐만 아니라 천체들의 법칙과 크기, 그리고 그 궤도들도 서로 연결되어 있어서, 우주의 어떤 부분도 다른 부분들과 전체 우주에 혼란을 일으키지 않고는 변화시킬 수 없다는 것을 발견했다. 천문학자들은 이 새로운 학설을 검토해보고 싶어 할 것이며, 그는 그들이 자신의 의견에 동의할 것이라고 확신한다. 하지만 학자들과 평범한 사람들 모두가 그가 누구의 판단도 두려워하지 않는다는 것을 알 수 있도록, 그는 자신의 저작을 다른 누구보다도 교황에게 바치고 싶어 한다. 코페르니쿠스가 자신의 학설을 고안하게 된 계기는 분명히 고대 문헌들에서 비롯된 것이다. 기존 이론들의 한계에 대해 고민한 후, 그는 세계의 움직임에 대해 기존의 견해와 다른 의견을 제시한 사람이 있었는지 알아보기 위해 가능한 모든 문헌들을 조사했다. 그러다가 처음으로 키케로의 저작에서 니케타스가 지구가 움직인다고 믿었다는 사실을 알게 되었다. 그 후 플루타르코스의 저작에서도 다른 사람들도 같은 의견을 가졌다는 것을 알게 되었다. 이로 인해 그는 지구의 움직임에 대해 고민하기 시작했는데, 처음에는 그러한 견해가 자신에게는 말도 안 되는 것처럼 보였다.

한편, 코페르니쿠스는 고대인들에게서 모호한 의견들뿐만 아니라 그의 이론을 위한 상당히 유용한 접근법도 발견했다. 그는 일부 고대 작가들의 견해를 접했는데, 그들은 금성과 수성이 태양을 중심으로 움직이며, 따라서 그들의 궤도가 허용하는 범위를 넘어서는 곳으로는 갈 수 없다고 주장했다. 코페르니쿠스는 마르티아누스 카펠라(서기 5세기생)를 그러한 견해의 출처로 언급했다. 그의 저작에는 이렇게 쓰여 있다: “금성과 수성은 지구를 중심으로 움직이지 않는다. 지구는 모든 행성들의 궤도의 중심이 될 수는 없지만, 의심할 여지 없이 세계의 중심점이다. 두 행성은 매일 떠오르고 지지만, 실제로는 태양을 중심으로 움직인다. 태양은 지구보다 훨씬 크기 때문에, 두 행성은 태양을 중심으로 궤도를 돈다.” 마르티아누스 카펠라도 다른 기록자들과 마찬가지로 이러한 학설의 기원을 이집트로 보았다. 하지만 최근의 연구들을 통해 이 학설이 플라톤의 제자인 헤라클레이데스 폰티코스에게서 비롯된 것으로 밝혀졌다. 헤라클레이데스도 코페르니쿠스와 마찬가지로, 하늘의 매일 반복되는 움직임을 지구가 서쪽에서 동쪽으로 회전하기 때문이라고 설명했다. 이러한 학설들은 사모스의 아리스타르코스에 의해 계속 발전되었다. 아리스타르코스는 태양의 크기가 지구의 300배라고 생각하며, 태양을 중심점으로 삼고 지구가 매년 태양 주위를 공전한다고 보았다. 따라서 태양중심적 세계관은 고대에 이미 잘 알려져 있었다. 이 세계관은 많은 사람들의 지지를 받았지만, 그 창시자는 나중에 코페르니쿠스 체계를 처음으로 옹호한 사람들과 마찬가지로 반대 세력으로부터 불경죄로 고발당했다. 하지만 태양중심설은 당시 실용적인 천문학의 요구를 충족시킬 수 없었기 때문에 고대에는 제대로 자리 잡지 못했다. 실용적인 천문학의 목표는 태양, 달, 행성들의 움직임을 설명하는 것이 아니라, 그 움직임들을 정확하게 측정하고 미리 예측하는 것이었다. 코페르니쿠스는 마르티아누스 카펠라의 견해를 바탕으로 토성, 목성, 화성이 모두 같은 중심점인 태양을 중심으로 움직인다고 보았으며, 동시에 금성과 수성의 궤도 외에도 지구의 궤도까지 포함하는 이 행성들의 궤도의 큰 범위도 고려했다. 그 결과 그는 행성들의 움직임에 대한 자신만의 설명을 도출해낼 수 있었다. 그는 또한 토성, 목성, 화성이 지구에 가장 가까이 있을 때는 바로 그때라고 설명했다.

저녁에 떠오를 때, 즉 그들이 태양과 반대 방향에 있거나, 지구가 그들과 태양 사이에 위치할 때입니다. 반면에 화성과 목성은 저녁에 질 때 지구로부터 가장 멀리 떨어져 있으며, 이때는 태양이 그들과 지구 사이에 있는 셈입니다. 이것은 그들의 궤도의 중심이 태양이며, 따라서 금성과 수성도 그 주위를 돈다는 것을 충분히 증명해 줍니다. 모든 행성들이 하나의 중심 주위를 돈다면, 금성의 궤도와 화성의 궤도 사이에 남는 공간은 지구와 그 주위를 도는 달이 차지해야 합니다. 그러므로 그는 지구와 그 주위를 도는 달이 매년 태양 주위를 큰 원을 그리며 움직인다고 주장하는 데 주저하지 않습니다. 이런 식으로 태양의 움직임은 지구의 움직임을 통해 설명될 수 있습니다. 하지만 세계는 너무나 거대하여, 행성들이 태양으로부터 떨어진 거리는 고정된 별들의 궤도와 비교하면 극히 작습니다. 그는 이 모든 것이, 지구를 세계의 중심으로 여기는 사람들이 생각하는 것처럼 거의 끝없이 많은 원들로 인해 정신이 혼란스러워지는 것보다는 이해하기 쉽다고 생각합니다.

그림 62. 코페르니쿠스의 세계 체계.
(코페르니쿠스의 『천체의 운동에 관한 저작』에서 발췌)

코페르니쿠스는 자신의 세계 체계를 나타낸 위의 그림(62)을 제시하고 다음과 같이 설명합니다. “모든 구체들 중에서 가장 첫 번째이자 가장 중요한 것은 고정된 별들의 구체이며, 그 별들은 스스로를…”

나머지 모든 것들은 그 안에 포함되어 있기 때문에 움직일 수 없다. 그 다음으로는 가장 바깥쪽에 있는 행성인 토성907이 있으며, 이 행성은 30년 만에 한 바퀴를 돈다. 그 다음은 목성으로, 12년이 걸려 한 바퀴를 돈다. 그 다음은 화성으로, 2년 만에 궤도를 완주한다. 네 번째 위치에는 지구와 달의 궤도가 포함된 1년 주기의 공전이 있다. 다섯 번째 위치에는 금성이 있으며, 9개월 만에 한 바퀴를 돈다. 여섯 번째 위치에는 수성이 있으며, 80일 만에 한 바퀴를 돈다. 하지만 모든 것의 중심에는 태양이 있다. 이처럼 아름다운 ‘성전’ 속에서 누가 이 빛을 다른 곳이나 더 좋은 곳에 두고 싶겠는가?

실제로 태양은 마치 왕좌에 앉아 있는 것처럼, 자신을 중심으로 공전하는 별들을 이끌고 있다. 따라서 이러한 배열 속에서는 다른 곳에서는 찾아볼 수 없는 조화로운 관계가 존재한다. 여기서 우리는 왜 목성의 공전 주기가 토성보다는 길고 화성보다는 짧은지, 그리고 금성의 공전 주기가 수성보다는 긴지를 알 수 있다. 또한, 토성, 목성, 화성이 저녁에 떠올랐을 때는 태양빛 속으로 사라질 때보다 지구에 더 가까이 있는 이유도 알 수 있다. 특히 밤하늘에 떠 있는 화성은 크기가 목성과 비슷해 보이지만, 얼마 지나지 않아 다른 별들 사이에서는 더 작은 별로 보인다. 이 모든 것은 지구의 움직임이라는 같은 원인 때문에 일어난다. 하지만 고정된 별들에게는 이러한 현상이 나타나지 않는데, 이는 그 별들이 너무 멀리 떨어져 있기 때문이다. 그 거리는 지구의 궤도나 하늘에 비친 그 궤도의 모습조차 우리의 눈에는 보이지 않을 정도이다908.

코페르니쿠스는 자신의 이론의 기초를 1530년 직후에 쓴 “간략한 요약”909이라는 글에 가장 명확하게 기록했다. 그는 이 기초들을 다음과 같은 문장들로 요약했다:

1. 별들과 그 궤도들을 위한 중심점은 오직 하나뿐이다.
2. 지구의 중심점은 전체 우주의 중심점이 아니라, 단지 달의 궤도와 중력의 중심점일 뿐이다.
3. 모든 행성들은 자신들의 궤도의 중심에 있는 태양 주위를 공전한다. 따라서 지구의 중심점도 태양 안에 있다.
4. 지구와 태양 사이의 거리는 고정된 별들의 천구 반지름에 비하면 극히 작다.

5. 하늘에서 움직임으로 보이는 것은 지구의 움직임에서 비롯된다. 지구는 매일 자전축을 중심으로 완전히 회전한다. 그 과정에서 지구의 양 극은 항상 같은 위치를 유지한다.
6. 태양의 움직임으로 보이는 것도 역시 태양 자체에서 비롯된 것이 아니라, 지구와 그 궤도에서 비롯된다. 지구도 다른 행성들과 마찬가지로 태양 주위를 공전한다.
7. 행성들의 앞으로의 움직임과 뒤로의 움직임은 행성들 자체의 움직임이 아니라, 오직 지구의 움직임에 따른 결과일 뿐이다.

코페르니쿠스가 제시한 새로운 이론도, 고대의 이론들과 마찬가지로, 그 창시자가 처음에 기대했던 만큼 관측 결과와 일치하지 않았다. 그 이유는 그가 고대인들처럼 천체의 움직임이 균일하고 원형으로 일어난다고 생각했기 때문이다. 아리스토텔레스도 이러한 견해를 가지고 있었다. 그와 그 이후 천문학을 연구한 모든 사람들, 코페르니쿠스를 포함하여,에게 이는 당연한 진리였다. 세계는 구형이며, 지구도 구형이고, 천체의 움직임은 균일하고 끊임없이 원형으로 일어난다. 이것이 바로 코페르니쿠스의 저작에서 가장 중요한 부분들의 제목이었다. 그렇다면 왜 그럴까? 원과 구는 가장 완벽한 형태이며, 균일하지 않은 움직임이 일어날 이유가 없기 때문이다. 케플러도 처음에는 이러한 편견에 사로잡혀 있었지만, 나중에는 그 편견에서 벗어날 수 있었다. 그는 관측 결과가 기존의 관념들과 일치하지 않는다는 것을 깨닫고, 행성들이 원형이 아닌 타원형 궤도를 따라 움직이며, 그 움직임도 균일하지 않다고 가정했다. 이제 태양중심설이 관측 결과와 충돌하던 모든 모순들이 해결되었고, 이 이론도 비로소 실용적인 이론이 되었다. 코페르니쿠스는 특히 행성들의 겉보기상의 후퇴나 정지 현상, 그리고 화성의 경우 특히 두드러지는 천체들의 겉보기 크기 변화를 잘 설명할 수 있었다. 하지만 다른 균일하지 않은 움직임들을 설명하기 위해서는, 여전히 태양을 전체 우주의 중심으로 하는 에피사이클론 이론에 의존할 수밖에 없었다.

우리는 새로운 진리가 발견될 때 그것이 거의 완전한 형태를 띠는 경우는 드물다는 것을 알고 있습니다. 그러한 진리는 보통 한 사람의 머릿속에서 나오는 것이 아니라, 여러 명, 때로는 수많은 연구자와 사상가들의 노력을 통해 그 시대의 정신적 성과로서 탄생합니다.

태양중심설의 받아들여짐과 확산

코페르니쿠스는 자신의 우주론의 정당성을 입증할 만한 확실한 증거를 제시할 수 없었으며, 단지 그 이론이 더 단순하다는 점만을 내세울 수 있었습니다. 지구의 연간 운동이 고정된 별들의 위치 변화로 나타나야 한다는 반론에 대해서는, 그는 그러한 천체들을 지구 궤도의 직경에 비해 훨씬 먼 거리에 두어 이 문제를 해결했습니다. 코페르니쿠스가 반대자들의 공격에 맞서 싸울 수 있는 유일한 수단은 이성적인 근거뿐이었습니다. 그는 “모든 행성들과 혜성들, 그리고 수많은 고정된 별들이 모두 지구 주위를 정해진 24시간 주기로 돈다는 것보다는, 지구가 자신의 축을 중심으로 회전하는 것이 더 가능성이 높다”고 말했습니다. 지구의 회전과 공전에 대한 진정한 증거들은 훨씬 후대에 이르러서야 등장했으며, 그 덕분에 코페르니쿠스의 이론은 확고한 진리로 인정받게 되었습니다. 코페르니쿠스는 자신의 이론을 뒷받침하기 위해 아리스타르코스와 마찬가지로 태양이 훨씬 더 큰 천체라는 점을 들 수 있었습니다. 코페르니쿠스에 따르면 달, 지구, 태양의 크기 비율은 1:43:693입니다. 또한 코페르니쿠스는 아리스타르코스의 방법을 따라 관측을 통해 태양까지의 거리를 지구 반지름의 1197배로 추정했습니다. 하지만 이 수치도 실제 값에 비하면 턱없이 부족했습니다. 18세기에 이르러서야 금성이 태양 앞을 지나가는 현상을 측정함으로써 천문학의 기본 단위에 대한 신뢰할 수 있는 값이 얻어졌습니다. 이 값은 코페르니쿠스가 제시한 값보다 거의 20배나 컸습니다.

코페르니쿠스가 임종 시에도 그 첫 판본을 읽었다고 전해지는 『회전 운동에 관하여』의 출현은, 그 책에 담긴 사상들의 중요성을 고려할 때 예상될 수 있었던 것만큼 학계에 큰 혼란을 일으키지는 않았다. 이에는 여러 가지 이유가 있었다. 당시의 천문학계는 이 새로운 이론을 별로 중요하게 여기지 않았다. 코페르니쿠스와 친분이 있던 몇몇 천문학자들을 제외하고는, 아직 학문의 자유가 보장되지 않았던 그 시대에 사람들은 프톨레마이오스의 이론을 고수해야 했다. 또한 새로운 이론에 내재된 미비점들도, 실용적인 가치를 중시해야 했던 전문 천문학자들로 하여금 우선 기존의 방식을 유지할 권리를 주었다. 태양중심설은 당시의 천문학자들에게 거의 아무런 이점도 제공하지 않았기 때문이다. 코페르니쿠스는 자신의 새로운 이론을 모든 논쟁을 배제한 방식으로 제시함으로써, 성경적·종교적 관점으로의 회귀를 피했다. 그래서 달력 개선을 기대했던 교회조차도, 교황에게 헌정하는 글이 앞에 실린 그 책을 받아들였으며, 엄격한 문자주의적 관점에서 볼 때 성경의 전통과 모순된다고 여겨지는 점들에는 별로 중요성을 두지 않았다.

코페르니쿠스는 그 헌사에서 이렇게 썼다. “제 생각에, 교회는 제 연구 결과로부터 어느 정도 이익을 얻을 수 있을 것 같습니다. 레오 10세 시대에는 1년의 길이나 태양과 달의 움직임이 정확하게 파악되지 않았기 때문에 달력을 개선할 수 없었습니다. 저는 이를 더 정확하게 파악하려고 노력했습니다. 제가 성취한 것은 성하와 학식 있는 수학자들의 판단에 맡기겠습니다.” 당시에는 자연과학에 대한 지식이 부족했기 때문에, 심지어 교육받은 사람들조차도 스스로 판단하여 새로운 이론을 받아들일 능력이 전혀 없었다. 그래서 루터가 “이 바보는 천문학 전체를 뒤집으려 한다. 하지만 성경에는 여호수아가 땅이 아닌 태양을 멈추게 했다고 나와 있다”고 말한 것도 이해할 수 있다. 루터는 이러한 새로운 이론이 천문학 분야에 해를 끼칠 뿐만 아니라 종교적 감정까지 손상시킬 수 있다는 점을 거의 고려하지 않았던 것 같다. 멜랑히톤은 좀 더 우려했으며, 이러한 전례 없는 변화에 대해 더 많은 이해를 보였다.

그러한 새로운 사상은 당시 천문학의 기반을 이루고 있었습니다. 열성적인 점성가조차도 자신의 물리학 교재에서 그러한 내용을 다루었습니다. 그는 새로운 태양중심설을 너무나도 신성모독적인 것으로 여겨서 그것을 억제해야 한다고 주장했습니다. 훨씬 후대에 살았던 프랜시스 베이컨도 마찬가지였습니다. 그는 과장된 설명들을 현대 과학의 창시자로 여겼지만, 사실은 코페르니쿠스의 강력한 반대자였습니다. 바로 그때, 즉 갈릴레오 시대에 교회는 이 문제에 대해 명확한 입장을 취하여 “원운동”을 금지했습니다. 이에 관한 칙령은 1616년에 발표되었으며, 1822년에야 비로소 공식적으로 폐지되었습니다. 그 칙령의 내용은 다음과 같습니다: “성스러운 위원회는 피타고라스주의자들이 주장하는, 성경의 가르침과 완전히 모순되는 잘못된 학설이 현재 널리 퍼져 있으며 많은 사람들이 받아들이고 있다는 사실을 알게 되었습니다. 이러한 학설이 가톨릭의 진리에 해를 끼치지 않도록, 성스러운 위원회는 코페르니쿠스의 책들과 그와 같은 학설을 가르치는 모든 책들을 개선될 때까지 금지하기로 결정했습니다. 따라서 이러한 책들은 모두 금지되고 저주받습니다.” 코페르니쿠스의 학설을 처음으로 지지한 사람들 중에는 도미니코회 수사인 조르다노 브루노도 있었습니다. 그는 스피노자보다 먼저 범신론적 세계관을 제시한 인물입니다. 그의 직관적인 사고는 고정된 별들이 있는 우주가 시공간적으로 무한하다는 것을 보여주었습니다. 브루노는 또한 고정된 별들을 태양으로, 그리고 우리의 태양계와 유사한 수많은 행성계들의 중심점으로 여긴 최초의 사람이었습니다. 그는 나중에 관측을 통해 확인된 여러 가지 사실들을 직관적으로 예견했습니다. 예를 들어, 그는 지구뿐만 아니라 태양도 자신의 축을 중심으로 회전한다고 생각했습니다. 지구에 대해서는 극지방이 납작할 것이라고 주장했습니다. 그는 춘분점의 선회 현상을 다음과 같이 설명했습니다: “세계의 천체들이 서로 복잡하게 상호작용하는 가운데, 가장 안정적으로 보이는 점들조차도 점차 서로의 위치를 바꾸게 됩니다. 따라서 지구도 천구의 극에 대한 자신의 위치를 바꾸게 됩니다.” 브루노는 혜성들을…

행성의 특별한 종류라고 할 수 있다. 혜성들이 전혀 규칙적으로 나타나지 않는 것처럼, 우리 태양 주위를 도는 행성들의 수도 아직 확실하게 알려져 있지 않다916. 브루노에 따르면, 세계들과 세계 체계들은 끊임없이 변화한다. 영원한 것은 오직 세계의 기초가 되는 창조적 에너지뿐이다. 여기서 이미 에너지 보존 법칙에 대한 어느 정도의 예감이 드러난다. 오랫동안 허황된 사상으로 간주되었던 브루노의, 모든 물질뿐만 아니라 개별 세계 체들에도 영혼이 존재한다는 가르침은 최근에 페흐너에 의해 인정받으려고 시도되었다. 브루노는 지구 자체가 살아있는 존재라고 결론지었는데, 그 근거는 지구의 움직임과 지구가 생명체를 만들어낸다는 사실이었다. 다른 세계 체들도 마찬가지로 생명이 있으며, 삶의 장소이다. 하지만 그 삶이 지구에서와 같은 형태로 나타난다고 가정해서는 안 된다.

브루노는 현대 최초의 일원론적 철학자로 여겨진다. 그의 저작들에서는 이탈리아 르네상스의 정신적 특성이 특히 잘 드러난다. 그의 삶에 대한 관점도 당시의 기독교와는 대조적인 ‘영웅적 감정’에 관한 가르침과 일치했다. 그와 그의 동시대의 계몽주의자들에게 열린 새로운 천문학적 관점을 그는 “세계의 아름다움과 위대함”이라는 관점에서 활용했다917.

조르다노 브루노의 『승리하는 짐승의 추방』(Lo spaccio della bestia trionfante)은 중요한 별자리들에 대한 고찰을 바탕으로 한 도덕철학이다. 이탈리아어로 쓰인 브루노의 저작들은 P. 드 라가르드에 의해 출판되었다(괴팅겐, 1888년). 천문학적 세계관은 특히 『무한한 우주와 세계들에 관하여』라는 저작에서 잘 나타난다918. 이 저작에서 발췌한 몇 가지 문장들을 통해 브루노의 사상을 좀 더 자세히 알아볼 수 있다: “모든 것을 품고 지탱하는 그 무한하고 연속적인 공간 속에는 이 세계와 유사한 수많은 세계 체들이 존재한다. 그 중 어느 하나도 우주의 중심에 위치하지 않는다. 무한한 우주는 중심도 경계도 없다. 우리 태양 주위를 일곱 개의 행성들이 도는 것처럼, 다른 행성 체들의 중심이 되는 태양들도 있다. 각 세계 체는 자신만의 중심을 중심으로 회전한다. 그럼에도 불구하고 그 세계 체는 자신의…”

거주민들에게는 마치 모든 다른 별들이 그 주위를 도는 정지된 세계와 같다. 사실, 우리가 볼 수 있는 고정된 별들만큼이나 많은 세계들이 존재한다. 그 세계들은 모두 우리가 살고 있는 이 세계와 마찬가지로 하나의 하늘, 즉 모든 것을 아우르는 그 하늘 속에 있다.

브루노는 신의 본질로부터 무한히 많은 개별적인 세계들이 존재해야 한다고 결론지었다. 그는 신에게 무한한 능력이 있다고 보았다.

**천문학과 과학적 지리학**

천문학과 밀접한 관련이 있는 것이 바로 과학적 지리학이다. 즉, 단순히 각국과 그곳의 산물들을 기술하는 것을 넘어서는 지리학이다. 이 학문은 코페르니쿠스 이후의 시대에 독일에서 게르하르트 크레머나 메르카토르와 같은 뛰어난 대표자들을 배출했다. 메르카토르는 당시의 관습에 따라 자신의 이름을 라틴어로 바꾸어 부르기도 했다. 세바스티안 뮌스터도 그중 한 명이다.

뮌스터는 『Cosmographia, 모든 나라에 대한 설명』이라는 책을 저술했다. 이 책에 수록된 지도들은 독일의 지도 제작 기술의 기초가 되었다.

메르카토르는 1512년 플란데런 지방의 작은 마을에서 태어났다. 그의 부모님은 율리히 출신으로 그곳에 잠시 머물고 있었다. 그는 학창 시절에 교류했던 제마 프리시우스의 영향을 받아 수학적 지리학을 연구 분야로 선택했으며, 그 분야의 창시자로 인정받았다. 그는 지도, 구체, 천문학적 장비를 만드는 일로 생계를 유지했다. 1552년부터 1594년에 사망할 때까지 그는 듀이스부르크에 살면서 과학적 연구와 함께 중학교에서 수학을 가르쳤다.

그의 첫 번째 중요한 작품은 지구본이었으며, 그 제작에 1년 반의 시간이 걸렸다. 10년 후인 1551년에 그는 큰 천구본을 만들었다. 카를 5세도 그의 추종자 중 한 명이었다. 이 군주는 천문학과 지리학의 발전에 큰 관심을 가졌으며, 포위 공격 중에도 계속해서 관심을 기울였다.

아피아누스와 함께 이러한 과학들에 대해 대화를 나눌 수 있었으며, 그동안 총알들이 그들의 주위로 날아들고 있었다. 아피아누스와 메르카토르를 기점으로 지도 제작에 새로운 시대가 열렸다. 그들 이전에는 거리를 추정하거나 여행 경로를 기록하는 데 만족했으며, 새롭게 얻은 지식을 프톨레마이오스의 지식과 조화시키려 애썼다. 이제는 보다 정확한 측량에 기반한 지도들이 만들어지기 시작했다. 그중에서도 특히 주목할 만한 것은 아피아누스가 만든 923년판 “바이에른 지도”이다. 이 지도는 1568년에 24장으로 구성되어 출판되었으며(목판화; 축척 1:144000), 16세기의 최고의 지형학적 걸작으로 여겨진다. 당시에는 어떤 나라도 이처럼 정확하게 표현된 적이 없었다.

아피아누스가 지구의 한정된 지역을 위해 성과를 거두었다면, 벨기에의 지리학자 오르텔리우스는 924년에 전 세계를 위한 지도를 만들고자 했다. 그는 자신의 저서 “Theatrum orbis terrarum”(구리판화로 제작된 53장의 지도, 안트베르펜, 1570년)을 통해 프톨레마이오스의 방식에서 벗어난 작품을 만들어냈다. 오르텔리우스가 만든 53장의 지도 중 대부분은 다른 지도 제작자들의 우수한 작품들을 바탕으로 만들어졌다.

거의 같은 시기인 1569년에 메르카토르는 그의 위대한 세계지도를 완성했다. 이는 지리학과 항해술의 역사에서 매우 중요한 사건이었다. 메르카토르의 전기 작가에 따르면, 바로 이 시점부터 지도 제작의 혁명이 시작되었으며, 이와 비슷한 중요성을 가진 다른 작품은 없었다. 메르카토르가 선원들에게 자신의 지도를 사용할 때 준수해야 할 규칙들은 오늘날까지도 여전히 유효하다.

당시에 매우 큰 공로를 세운 메르카토르는, 여전히 높은 평가를 받고 있던 프톨레마이오스의 지리학을, 오래된 지도 제작자들이 만든 부정확한 지도들 대신 프톨레마이오스의 데이터를 정확하게 반영한 지도들로 대체했다. 메르카토르는 자신의 아들과 함께 유럽 각국의 지도들과 세계 전체의 지도들을 모아 하나의 컬렉션을 만들었다. 이 컬렉션은 1595년에 메르카토르가 직접 명명한 “아틀라스”라는 이름으로 출판되었으며, 이 이름은 그 이후로 이러한 종류의 컬렉션들에 일반적으로 사용되고 있다.

메르카토르는 지도 제작의 원칙들을 그 어떤 사람보다도 명확하게 설명해냈다. 그는 각종 투영 방식에 필요한 조건들을 가장 처음으로 상세히 연구한 사람이었다.

즉, 평면상의 도형이 가능한 한 구면과 유사한 형태를 가져야 한다는 요구였습니다. 고대인들은 항상 지구 표면의 일부만을 표현해야 했으며, 그들의 투영 방식도 이러한 목적에 맞게 조정되었습니다. 따라서 온 지구를 지도로 표현해야 할 때 메르카토르는 전혀 새로운 과제에 직면하게 되었습니다. 그는 자신의 이름을 딴 방법을 통해 이 문제를 가장 효과적이고 실용적인 방식으로 해결했습니다. 메르카토르는 자신이 만든 세계지도에 쓴 설명에서 “두 장소 사이의 상대적 위치와 관련된 네 가지 관계, 즉 위도 차이, 경도 차이, 방향, 거리 중 단 두 가지만 고려해도 나머지는 정확하게 맞아떨어집니다. 그러므로 일반적인 해도에서처럼 오류가 발생할 여지가 없습니다. 특히 위도가 높을수록 그러한 오류가 더욱 심해집니다.”라고 말했습니다. 메르카토르는 지구 표면을 적도에 닿는 원통 위에 투영함으로써 이러한 장점을 얻었습니다. 이 원통의 축은 지구의 자축과 평행합니다. 이로 인해 극지방으로 갈수록 경도가 확장되는 현상은, 같은 비율로 위도가 확장되면서 상쇄됩니다. 이러한 지도는 각도를 정확하게 표시하기 때문에, 지구 표면에서 나타나는 각도 그대로를 보여줍니다. 또한 지형의 형태도 유사하게 표현됩니다. 하지만 적도에서 멀어질수록 축척이 커지기 때문에 면적을 정확하게 표시하지는 못합니다.

12. 무기물 자연과학을 재구성하려는 초기의 시도들
천문학 분야에서 그랬듯이, 16세기에는 다른 자연과학 분야에서도 권위의 속박을 깨고 관찰과 사고를 그 자리에 대신하려는 노력이 이루어졌다. 하지만 코페르니쿠스의 업적과 견줄 만한 또 다른 획기적인 업적은 이 시기에는 기록되어 있지 않다.

코페르니쿠스와 동시대의 물리학자로는 마우롤리쿠스(1494–1575)가 가장 유명하다. 그는 메시나에서 가르쳤으며, 콘스탄티노플이 정복된 후 터키인들의 박해를 피해 그 도시를 떠난 가문 출신이었다. 마우롤리쿠스는 자신이 그리스와 아랍의 학자들로부터 얻은 수학 지식들을 방대한 저작물에 정리함으로써 수학 발전에 기여했다. 그는 아르키메데스의 저작들과 아폴로니오스의 저작들을 출판함으로써 특별한 공로를 세웠으며, 아폴로니오스의 원뿔곡선에 관한 이론을 더욱 발전시키기도 했다. 마우롤리쿠스는 또한 광학 분야에서도 자신의 수학적 능력을 발휘했는데, 광학은 원래부터 수학적 처리에 매우 적합한 분야였다. 그가 쓴 『빛과 그림자에 관하여』라는 저작에는 많은 진전과 이전의 오류들에 대한 바로잡음이 담겨 있다. 예를 들어, 그는 눈속의 렌즈가 빛의 광선들을 교차시킨다는 점을 설명함으로써 렌즈의 작용을 처음으로 설명한 물리학자이다. 그는 근시와 원시가 렌즈의 곡률이 너무 크거나 작기 때문에 생긴다고 설명했다. 비록 오늘날에는 안구의 형태적 불규칙성이 이러한 문제의 원인으로 여겨지지만, 그의 설명 덕분에 13세기부터 사용되어 온 안경에 대한 이론적 이해가 가능해졌다.

아리스토텔레스적 사고방식과 과학적 원칙에 기반한 현대적 사고방식이 동일한 문제를 어떻게 다르게 다루는지를 보여주는 좋은 예가 바로 둥근 모양의 태양 이미지에 대한 설명입니다. 불규칙한 형태의 구멍을 통해 수직으로 평평한 면 위에 비치는 태양광선들이 그곳에서 원형의 이미지를 만들어내는 것은 잘 알려진 현상입니다. 아리스토텔레스주의자들은 충분한 귀납적 증거 없이 이루어진 철학적 사고방식의 한계를 정확하게 지적하는 설명을 곧 내놓았습니다. 그들은 이 현상을 태양광의 “순환적 성질” 때문이라고 설명했으며, 즉, 설명해야 할 것을 나타내는 단어를 그 자리에 대신 사용한 것입니다. 반면, 태양 표면의 각 점이 빛을 방출하여 구멍의 형태에 맞는 이미지를 만들어낸다는 사실을 출발점으로 삼으면, 서로 부분적으로 겹치는 수많은 이미지들이 전체적으로 하나의 면적을 형성하게 되며, 이는 빛나는 천체의 투영으로 나타납니다. 따라서 일식 때 나타나는 태양 이미지는 태양의 형태에 맞게 초승달 모양으로 보이는데, 이는 관찰 결과와도 일치합니다.

태양광의 “순환적 성질”을 근거로 둥근 모양의 태양 이미지를 설명하는 것은 소위 “숨겨진 성질”, 즉 “qualitas occulta”라고 불리는 개념의 전형적인 예입니다. 아리스토텔레스주의자들은 중세 시대 내내, 사실에서 비롯된 설명을 제시할 수 없을 때 종종 이러한 모호한 개념들을 사용했습니다.

그보다 조금 후에는 이탈리아인 요한 바프티스타 포르타(1538–1615)의 업적이 있습니다. 그는 아직 엄격한 과학적 방법론에 이르지 못한 학문의 발전 단계를 대표하는 인물입니다. 포르타와 그와 같은 시대의 사람들은 물리학 및 화학 분야를 연구하면서 옳은 것과 그른 것, 명확함과 신비주의 및 미신이 혼재된 모습을 보였습니다. 오늘날과 같이 교육 수준이 훨씬 높아진 상황에서는 이러한 모습이 이상하게 여겨집니다. 이들이 더 깊은 통찰력을 추구하는 과정에서, 자신들과 자신들의 학문의 위상을 동시대인들 앞에서 높이려는 욕망도 함께 나타났습니다.

포르타가 당대의 취향에 맞게 자연과학을 다룬 책의 제목은 『자연의 마법』이다. 이 책은 일부 면에서 현대의 마법책과 유사한데, 그 이유는 저자가 독자를 즐겁게 하거나 놀라운 현상으로 그들을 놀라게 하는 데 중점을 두었기 때문이다. 중요한 점은 포르타가 자신의 책에서 카메라 옵스쿠라를 개선한 방법을 기술했다는 것이다. 그전까지는 이 장치를 통해 빛을 구멍을 통해 뒤에 있는 스크린 위로 비추었다. 포르타는 구멍을 확대하고 그 안에 렌즈를 설치함으로써 이미지의 선명도를 크게 향상시켰다.

또한 흥미로운 것은 포르타가 고안한, 물을 들어올리는 데 증기를 사용하는 장치이다. 물은 용기 안에 있으며, 증기가 물의 표면을 눌러서 물을 용기 밖으로 밀어낸다. 이러한 장치는 헤론의 증기발동기보다는 별다른 진전이 없으며, 증기기관의 초기 단계로 보기에도 부적절하다. 하지만 헤론과 포르타가 기술한 실험들을 통해 팽창하는 증기의 효과에 대해 알게 되었으며, 이러한 효과를 간단한 기계에 적용하려는 생각이 점차 형성되었다는 사실은 부인할 수 없다. 바로 이러한 발전을 계기로 비로소 진정한 의미의 증기기관에 대해 이야기할 수 있게 되었다.

여기서도 갈릴레오와 다른 연구자들의 경우와 마찬가지로, 17세기에 기체와 액체의 물리학이 특히 헤론의 저작들에서 얻은 영감 덕분에 발전할 수 있었다. 포르타는 ‘프네우마틱스’라는 저작을 남겼는데, 이는 헤론의 ‘프네우마틱스’를 그대로 복제한 것은 아니지만 그의 영향을 받은 것이다. 슈벤테르도 자신의 저작 『Erquickstunden』에서 헤론의 여러 내용들, 특히 헤론의 인쇄물에 포함된 내용들을 활용했다. 게리케의 친구였던 쇼트도 1657년에 출판된 그의 저작 『Mechanica hydraulico-pneumatica』에서 마찬가지였다. 심지어 프랑스인들이 증기기관의 발명자로 여기는 드 코스조차도 헤론의 영향을 받았다. 17세기 왕실 정원의 수공학도 부분적으로는 헤론의 영감 덕분에 발전할 수 있었다.

이제는 자기 현상에도 더 많은 관심이 쏠리게 되었다. 하지만 바로 이 분야는 포르타와 그와 비슷한 사고방식을 가진 사람들에 의해 여전히 신비주의와 미신과 깊이 얽혀 있었다. 포르타가 이탈리아의 자기 편각을 동쪽으로 9°라고 제시했는데, 이는 콜럼버스 이전부터 이미 알려져 있던 것이었다. 콜럼버스는 서쪽으로 항해할 때 자기 편각이 줄어들다가 결국 서쪽 방향으로 바뀐다는 사실을 관찰했다. 이러한 사실을 바탕으로 콜럼버스는 두 번째 항해에서 선박의 위치를 파악할 때 자기 편각을 비교하는 방법을 사용했다. 이는 지리적 경도를 파악하기 위해 자기 편각을 활용하려는 최초의 시도였으며, 훗날 여러 차례 반복된 시도였다. 하지만 히파르코스와 프톨레마이오스조차도 큰 어려움을 겪었던 경도 문제를 해결할 수 있는 실질적인 방법은 이 방법을 통해서가 아니라, 정확한 시계의 발명을 통해 가능해졌다. 지구 자기력의 두 번째 요소, 즉 수평축 주위로 회전할 수 있는 바늘이 기울어진 위치를 가지는 현상은 영국인 노먼이 처음으로 상세히 관찰했다. 그는 1576년에 런던의 이러한 기울기를 71° 50’라고 밝혔다. 18세기 말에 이르러서야 지구 자기력의 강도가 변동한다는 사실이 알려지게 되었고, 그때부터야 비로소 이 자연력에 대한 포괄적이고 정량적인 이해가 가능해졌다. 포르타의 사고방식에 따라 자연과학을 연구한 사람들 중에는 다니엘 슈벤테르도 있다(1585년 출생, 1636년 알트도르프의 수학 교수로 사망). 그의 유명한 저서 『수학적·철학적 즐거움의 시간들』은 포르타의 『자연의 마법』과 견줄 만한 작품으로, 특히 갈릴레오, 케플러 및 그들의 동료들이 일으킨 거대한 변화 이전에 독일을 비롯한 여러 나라의 자연과학이 어떤 입장을 취했는지를 이해하는 데 매우 유용하다. 슈벤테르는 자연에 대한 연구가 쓸모없거나 어린아이 같은 행동이라는 비난에 맞서 이를 옹호할 필요가 있다고 생각했다. 그는 아이라면…이라고 말했다.

아마도 돌을 물에 던져서 생기는 수많은 원형의 파동들을 보며 기뻐할 것입니다. 그것이 바로 어린아이 같은 즐거움이죠. 하지만 이러한 현상의 원인을 밝혀내는 것은 결코 어린아이가 할 수 있는 일이 아닙니다. 몇 가지 예를 통해 17세기 초에 사람들이 가졌던 견해가 얼마나 부족하고 모호했는지 알 수 있습니다. 그렇게 함으로써 우리는 그 시대에 과학이 귀납적 연구 방법을 확립함으로써 이룩한 위대한 발전을 더욱 잘 평가할 수 있을 것입니다. 슈벤테르가 낙하運동에 대해 가진 모든 지식은 다음과 같은 문장들에 담겨 있습니다: “물체가 낙하할 때, 지구에 가까워질수록 그 속도는 점점 빨라집니다. 물체가 더 높은 곳에서 떨어질수록 그 힘도 더 커집니다. 철학자들의 견해에 따르면, 무거운 것들은 자연스럽게 자신의 본래 위치, 즉 지구의 중심으로 향합니다. 마치 고향으로 돌아가는 사람이 가까워질수록 더욱 열심히 서두르는 것과 같습니다. 게다가 또 다른 자연적인 원인도 있습니다. 바로 구체에 의해 분리된 공기가 구체 위에서 빠르게 다시 모여들면서 구체를 더욱 강하게 밀어내는 것입니다. 이미 움직이고 있는 물체는 더 쉽게, 더 빠르게 움직일 수 있습니다.” 이러한 견해들에서는 아리스토텔레스와 비교했을 때 어떠한 진보도 보이지 않습니다. 오히려 이것들은 순수한 아리스토텔레스적 견해라고 할 수 있습니다. 슈벤테르의 투척운동에 대한 견해도 마찬가지입니다. 그는 투척운동을 강제운동, 혼합운동, 자연운동이라는 세 가지 운동으로 나눕니다. 예를 들어, 화약은 구체를 강제운동으로 인해 비스듬히 위로 밀어올려 비행 경로의 최고점에 도달하게 합니다. 그 후 “그러한 격렬한 운동이 거의 끝나갈 무렵, 혼합운동이 시작됩니다”. 마지막으로 구체는 자연운동으로 전환되어 수직으로 지구로 떨어집니다. 슈벤테르는 이 이론을 통해 45° 각도에서 가장 긴 사거리가 나온다는 경험적 사실을 도출하려고 합니다. 수직으로 발사하는 경우에 대한 그의 설명도 흥미롭습니다. 그는 수평으로 발사할 때보다 수직으로 발사할 때 탄환에 훨씬 더 큰 힘이 가해진다고 말합니다. “왜냐하면 불은 본성적으로 위로 올라가려 하기 때문입니다”. 또한 대포가 위로 향하면 구체는 화약을 압박하고 화약의 힘에 저항하기도 합니다. 그 결과 화약은 구체를 밀어내기 전에 일종의 분노 상태에 빠지게 됩니다. 마지막으로 무거운…

저항력이 있는 공은, 저항력이 없는 가벼운 공, 예를 들어 나무로 만들어진 공보다 훨씬 더 멀리 날아간다. 수직으로 발사된 공이 대포 근처에 다시 떨어지는 사실은 코페르니쿠스의 이론에 반대하는 증거로 사용된다. “만약 공이 공중에 2분 동안 머물 수 있다면, 폭죽은 30독일마일이나 날아가야 한다. 하지만 그건 불가능하다. 그렇게 되면 공을 찾을 수 없을 것이기 때문이다.” 슈벤테르에 따르면, 코페르니쿠스주의자들은 공기도 지구와 함께, 그리고 지구와 같은 속도로 움직인다고 생각했다. 따라서 위로 던져진 공은 공기의 힘에 의해 폭죽에서 그리 멀리 떨어지지 않고 떨어질 것이라고 보았다. 하지만 슈벤테르는 “공기가 그렇게 짧은 시간 안에 무거운 공을 30마일이나 멀리 밀어낼 수 있다는 것은 믿을 수 없으며, 불가능하다”고 덧붙였다. 이러한 어려움들은 코페르니쿠스의 이론이 제시된 지 100년이 지난 후에도 여전히 그 이론의 발전을 방해했다. 이 문제는 관성의 법칙이 널리 인정되면서야 비로소 해결될 수 있었다.

광학 부분에서는 암실, 유리 프리즘, 광선의 굴절, 그리고 무지개에 대해 다룬다. 슈벤테르는 무지개를 분수나 빗방울로 덮인 거미줄에서도 관찰할 수 있었지만, 그럼에도 불구하고 그것을 초자연적인 현상으로 여겼다. 그에게 무지개란 “인간의 지성이 낮 동안에도 자신의 무지함을 볼 수 있는 거울”이었다. 물리학자들은 “수많은 연구를 통해 자연에 숨겨진 것들조차 제대로 파악하지 못했다”고 그는 말했다.

아르키메데스의 반사경에 관한 그가 신뢰할 만하다고 생각하는 이야기와 관련하여, 슈벤테르는 여러 개의 평평한 거울을 사용하여 태양광을 한 점으로 모으면 화약을 점화시킬 수 있다고 말했다.

열에 관한 부분에서는 온도를 측정할 수 있는 장치에 대해서도 설명한다. 그는 긴 목이 달린 용기에 물을 넣은 다음, 그 용기를 뒤집어서 액체가 목의 일부를 채우도록 한다. 슈벤테르에 따르면, 겨울에는 물이 위로 올라와 거의 용기 전체를 채우지만, 여름에는 아래로 내려간다.

슈벤터는 포르타와 마찬가지로 물을 펌프를 이용해 높은 산 위로 옮길 수 있다고 생각했다. 그는 산 위에 관을 설치하고, 그 관의 가장 높은 지점에 깔때기를 달아야 한다고 주장했다. 그런 다음 관의 양쪽 입구를 막으면 관 안을 완전히 물로 채울 수 있다. 이러한 준비가 끝나면 양쪽 입구를 동시에 열기만 하면 된다. 그러면 두 번째 입구가 더 낮은 곳에 있기만 하면, 물이 한쪽 입구가 담긴 용기에서 관을 통해 계속해서 흘러나올 것이다. 하지만 모든 실험을 통해 포르타와 슈벤터는 높이 10미터나 되는 “산” 위로는 펌프를 이용해 물을 옮길 수 없다는 것을 알게 되었다.

그러나 슈벤터가 다른 사람들의 주장도 검증해 보았다는 점은 그의 저작들에서 드러난다. 예를 들어, 누군가가 그에게 두 용기를 모직 실로 연결하면 물이 낮은 곳에 있는 용기에서 높은 곳에 있는 용기로 흘러올라간다고 말했다. 이에 대해 슈벤터는 “실험을 해보니 이 방법은 효과가 없다. 왜냐하면 이 방법도 펌프를 사용하는 것과 같기 때문이다. 즉, 모직 실의 한쪽 끝이 물에 잠긴 쪽보다 더 낮은 곳에 있지 않으면 물은 그 실을 통해 흐르지 않는다”고 말했다.

우리가 슈벤터의 저작들을 좀 더 자세히 다룬 이유는, 그의 저작들이 새로운 아이디어나 발견을 통해 과학을 발전시켰기 때문이 아니라, 17세기 초 독일에서 쓰인 자연과학에 관한 저작들 중에서 당시의 지식 수준과 사상을 이해하는 데 도움이 되는 작품들이 거의 없기 때문이다. 포르타와 슈벤터와 마찬가지로 17세기 전반에 독일에서는 아타나시우스 키르허, 카스파르 쇼트 등과 같은 학자들이 활동했다. 그들은 모두 다양한 분야에 대한 지식을 가진 학자들이었으며, 당시의 상황을 파악하는 데 중요한 자료들을 남겼지만, 과학 자체를 새로운 아이디어나 발견을 통해 발전시키지는 못했다. 특히 학식이 뛰어난 예수회士인 키르허는 단순히 언급될 만한 인물이 아니다.

아타나시우스 키르허는 1601년 풀다 근처에서 태어났다. 그는 처음에 뷔르츠부르크 대학교에서 수학 교수로 일했으며, 나중에는 로마에서 활동하다가 1680년에 그곳에서 사망했다. 키르허가 쓴 수많은 저작들 중에서 특히 세 권의 저작이 주목할 만한데, 그 이유는 그 저작들이 우리에게…

당시 자연과학의 상태를 엿볼 수 있게 해주는 저작들이 있습니다. 그중에는 『빛과 그림자에 관한 대작』(Ars magna lucis et umbrae, 1646년)이 있으며, 자기력에 관한 저작인 『마그네스, 혹은 자기술에 관하여』(Magnes, sive de arte magnetica, 1643년)도 있습니다. 또한 지질학적 개념의 발전에 중요한 영향을 준 『지하 세계에 관하여』(Mundus subterraneus, 1664년)라는 저작도 있습니다.

키르허의 광학 관련 저작에서는 특히 형광에 대해서도 언급되어 있습니다. 키르허는 멕시코산 목재인 “신장나무”로 만든 수용액에서 이 현상을 관찰했습니다. 이 용액은 눈에 띄는 빛 아래에서는 짙은 파란색을 띠었지만, 그 안을 들여다보면 우물물처럼 무색으로 보였습니다. 때로는 녹색이나 붉은색으로도 보였습니다. 키르허는 이러한 현상에 대한 설명을 내놓지 못했습니다.

그는 볼로냐산 발광석에 대해서도 상당히 자세히 기술했습니다. 한 연금술사가 볼로냐 근처에서 발견된 석영을 환원제와 함께 가열한 결과, 태양빛을 받은 후에는 어둠 속에서도 빛을 내는 것을 발견했습니다. 당연히 이 발견은 큰 화제가 되었습니다. 갈릴레오도 이 문제에 관심을 가졌습니다. 그는 이 현상이 빛이 비물질적인 성질이라는 주장에 반하는 증거라고 생각했습니다. 왜냐하면 그 돌은 마치 물체인 것처럼 태양빛을 흡수한 다음 다시 방출하기 때문입니다. 키르허도 같은 의견이었습니다. 그는 석영에 단백질과 아마유를 섞어서 그 혼합물을 가열함으로써 볼로냐산 발광석을 만들어냈습니다.

놀라운 발견들은 거의 항상 그 중요성이 과대평가되고, 과감하지만 근거 없는 설명으로 사용되곤 합니다. 볼로냐산 발광석도 마찬가지입니다. 키르허는 자신이 처음으로 설명한 생리학적 또는 주관적인 색상 현상을 설명하기 위해 눈에도 그 돌과 같은 성질이 있다고 주장했습니다. 여기서 말하는 현상은, 눈이 오랫동안 색깔 있는 물체를 바라본 다음 흰색 면을 바라볼 때, 그 물체들의 윤곽이 특정 색상으로 보이는 것입니다. 이는 눈도 발광석처럼 빛을 흡수한 다음 점차 다시 방출하기 때문이라고 했습니다. 키르허와 동시대인 중에는 태양빛이 닿지 않는 부분에서 나오는 회색 빛을 연구하려는 사람도 있었습니다.

달의 표면을 설명하기 위해, 달도 일종의 ‘볼로냐석’이라고 가정했다.
키르허는 카멜레온의 색깔 변화에 대해 한 말들을 통해 뛰어난 관찰력을 보여준다. 그는 그 동물을 흰색과 빨간색 천 위에 올려놓고, 그 색깔 변화가 이러한 요인들에 의해 영향을 받는다는 것을 보여주었다.
또한 키르허는 ‘라테르나 마기카’에 대한 상세한 설명도 남겼다. 그래서 그는 이 장치의 발명가로 여겨지기도 했지만, 아마도 그건 잘못된 것일 것이다. 키르허는 이미 투명한 유리로 만든 그림들을 사용했다. 그의 신학적 열정의 좋은 예로, 그는 ‘마법의 등불’을 악인들을 정당한 길로 인도하는 훌륭한 수단으로 여겼다.
키르허가 쓴 자석에 관한 저작은, 같은 주제를 다룬 영국인 길버트의 훨씬 이전에 출판된 저작에 비하면 현저히 뒤떨어진다. 키르허가 사용한 방법 중 하나는 저울을 이용해 자석의 힘을 측정하는 것이었다. 또한 그는 해외에서 예수회 선교사들이 수집한 자석의 크기와 자기장의 변화에 관한 관측 결과들을 표로 정리하기도 했다. 하지만 이 분야에서도 키르허와 슈벤테르는 종종 비판적 사고 없이 고대의 전설들을 그대로 받아들였다. 예를 들어, 자석이 특정 식물들 때문에 힘을 잃는다는 전설을 그들은 검증 없이 받아들였다. 슈벤테르에 따르면, 자석은 불이나 마늘 때문에 힘을 잃는다고 한다. “경험이 증명하듯이”라고 그는 덧붙였다.
슈벤테르와 마찬가지로 키르허도 자석의 현상들을 논할 때 종종 과장된 설명과 온갖 전설들을 섞어서 설명했다. 두 작가는 예를 들어 자석을 이용해 일종의 전신을 만들 수 있는 가능성에 대해 논의했다. 파리에 있는 사람과 로마에 있는 사람이 서로 소통하기 위해서는 강력한 자석이 필요하다. 충분히 강력한 자석이 있다면, 한 자석이 다른 자석에 영향을 줄 수 있을 것이다. 그러면 각 바늘 아래에 문자가 적힌 원반을 놓기만 하면 된다. 말하는 사람은 자신의 바늘을 여러 문자 위에 맞추면, 수신자의 바늘도 같은 위치로 움직일 것이다. 간단히 말해, 이것은 바늘식 전신의 기본 개념이다.

여기서 개발되고 있는 것입니다. 다만 전달 수단이 충분하지 않다는 점이 아쉽습니다. 슈벤터도 이를 인지했는데, 그는 이렇게 덧붙였습니다. “이 발명은 훌륭하지만, 세상에 그러한 특성을 가진 자석이 존재할지는 의문입니다.”
다음 시기의 가장 중요한 사건은 갈릴레오에 의한 동역학의 정립입니다. 이 역시 갑작스럽게 일어난 것이 아닙니다. 레오나르도 다 빈치 시대에도 이 물리학 분야에 대한 명확한 개념들이 이미 존재했지만, 아직 충분히 발전된 상태는 아니었습니다. 하지만 갈릴레오가 등장함에 따라 그러한 개념들은 점점 더 많아졌습니다. 특히, 물리적 원리에 기반한 더 나은 투척 운동에 대한 이해가 생겨났습니다. 투척된 물체의 궤적은 단일한 곡선이며, 페리파토티쿠스학파가 주장했던 것처럼 직선과 곡선이 섞인 형태가 아니라는 것이 밝혀졌습니다. 또한, 투척 각도가 45°일 때 가장 큰 비행 거리가 나온다는 사실도 알려졌습니다. 아리스토텔레스학파가 주장했던 ‘물체의 무게가 클수록 더 빨리 떨어진다’는 견해도 갈릴레오가 이를 반박하기 전에 이미 이탈리아인 타르탈리아에 의해 반박되었습니다. 타르탈리아는 서로 다른 무게를 가진 물체들이 자유낙하할 때 같은 시간 안에 같은 거리를 이동한다고 가르쳤으며, 원을 그리며 움직이는 물체는 중심력이 사라지면 접선 방향으로 계속 움직인다고 설명했습니다.
이러한 선구적인 연구들은 변화의 시작을 보여주는 중요한 신호로 여겨져야 하지만, 동역학의 진정한 창시자로는 갈릴레오를 꼽아야 합니다. 왜냐하면 그 덕분에 그 학문에 남아 있던 모호함과 아리스토텔레스식 사고방식들이 거의 완전히 제거되었기 때문입니다.
화학 분야에서는 이와 같은 발전이 훨씬 더 오랜 시간이 지난 후에야 이루어졌습니다. 물론 화학 분야에서도 갈릴레오의 성과들보다 훨씬 더 일찍 준비 작업이 이루어졌지만, 정확한 과학으로서의 화학은 18세기가 되어서야 비로소 형성되었습니다. 수학, 천문학, 정적학의 기초들은 고대부터 과학적 형태로 전해졌지만, 연금술의 기초들은 고대에도 존재했지만, 그것도 매우 늦은 시기에야…

이 시기에 수 세기에 걸쳐 여러 가지 이론들이 생겨났지만, 본질적으로는 중세의 산물이었으며, 당시의 특성상 신비주의적 요소들로 인해 크게 왜곡되어 있었습니다. 로저 베이컨과 알베르투스 마그누스와 같은 사람들처럼, 근대 초기의 화학자들도 여전히 중세가 정한 길을 따라가고 있었습니다. 모든 노력의 주된 목표로 남아 있던 ‘현자의 돌’에 대해서는 매우 엄청난 기대가 있었습니다. 현자의 돌은 고대 연금술사들처럼 비철 금속과 섞여서 무한한 양의 금을 만들어내거나, 적어도 1000×1000배나 많은 양의 금을 만들어내는 것뿐만 아니라, 인간의 수명을 연장시키고 노화를 막아주며 모든 질병을 치료할 수 있어야 했습니다. 하지만 이러한 생각들은 훨씬 더 이전 시대부터도 존재했습니다.

또한, ‘원소’를 성공적으로 표현할 수 있으며 그를 통해 금을 만들 수 있다는 믿음도 널리 퍼져 있었습니다. 연금술은 심지어 일정한 정치적 의미까지 갖게 되었습니다. 군주들의 궁정에서는 그 비밀을 알고 있다고 주장하는 사람들이 큰 영향력을 행사했습니다. 예를 들어, 영국 정부는 학자들과 성직자들에게 하느님의 도움을 구해 현자의 돌을 만들어 국가의 부채를 갚을 수 있도록 해달라고 요청했습니다. 그러나 곧이어 그 나라는 연금술로 만들어진 금으로 동전을 만들어 유통시키는 것을 주저하지 않았습니다. 하지만 특히 피해를 입은 이웃 나라들에서는 이것이 큰 속임수라는 것을 곧 깨달았습니다.

따라서 천 년이 넘는 긴 시간 동안 금을 찾는 것이 화학 과학의 원동력이 되었습니다. 비록 순수하게 경험적으로 이루어진 과학이었지만, 화학을 과학으로 간주해야 합니다. 그동안 물질의 화학적 성질에 관한 수많은 사실들이 관찰되었으며, 수많은 새로운 화합물들이 만들어졌고, 가장 중요한 화학적 작용들도 개발되었습니다. 결국 이러한 기반들은 훗날 화학 이론을 구축하는 데 필수적인 것이 되었습니다. 또한 연금술사들을 평가할 때, 그들 중 많은 이들이 열정적인 태도를 가지고 있었다는 점도 잊어서는 안 됩니다.

그들에게 있어서는 신비롭고 설명할 수 없는 베일로 가려진 자연 속으로 침투하려는 불분명한 열망이 여전히 존재했으며, 오늘날에도 많은 과학적 탐구들, 특히 국가의 지원을 받는 연구들에서는 물질적 이익이나 적어도 공동체에 도움이 되는 결과를 얻으려는 희망이 가장 중요한 동기가 되고 있다. 연금술사와 점성술사들을 열심히 보호했던 사람들 중에는 독일의 황제 루돌프 2세도 있었는데, 그는 위대한 케플러의 인생에 큰 영향을 미쳤다. 1612년 루돌프 2세가 사망했을 때, 그의 유산 속에서는 연금술의 산물로 여겨지는 엄청난 양의 금과 은이 발견되었다. 몇 년 후, 과학적 문제에 있어서는 정직했지만 환상에 사로잡힌 인물인 반 헬몬트는 자신이 8온스의 수은과, 약간 신비로운 방법으로 자신의 손에 들어온 1/4그램의 특정 물질을 이용해 금으로 변환하는 데 성공했다고 보고했다. 연금술과 점성술에서 벗어난 최초의 인물들 중에는 지질학 분야에서의 공로로 언급된 프랑스인 팔리시(1510~1590)도 있었다. 그의 동시대인 라블레에게 있어서는 점성술사와 연금술사들은 조롱의 대상이었다. 비슷한 시기에 레오나르도 다 빈치도 “거짓되고 해로운 연금술과 그 기만적인 추종자들”에 반대했다. 그는 황과 수은이 금속의 구성 요소라는 주장을 부정했으며, 금을 인위적으로 만드는 것도 원의 제곱이나 영원동력을 만드는 것만큼 불가능하다고 주장했다. 연금술적 노력들이 계속해서 새로운 동력을 얻으며 18세기까지도 계속되었기 때문에, 우리는 이에 대해 다시 언급해야 한다. 하지만 이 시기에 화학은 전반적인 성격은 거의 변하지 않았지만, 향후 발전에 중요한 영향을 미칠 자극을 받았다. 두 번째로 중요한 과제는 ‘지혜의 돌’을 만드는 것보다는 적절한 물질들을 찾는 것이었다.

질병을 치유하는 것이 그 목적이다. 이로써 의학 또는 약화학의 시대가 시작된다.
약화학의 대표적 인물은 파라켈수스였다. 그의 생애에 대해서는 여기서 자세히 다룰 수 없지만, 그는 문화사의 중요한 인물이다. 그는 1493년 스위스의 아인지델른에서 태어났다. 테오프라스투스 파라켈수스(폰 호헨하임)는 한동안 바젤에서 교수로 재직했지만, 그 외에는 불안정한 삶을 살다가 1541년에 완전히 가난한 채로 세상을 떠났다. 그의 행동 방식은 당시의 개혁 정신을 대표하는 인물임을 보여준다. 그는 결코 교회의 영역에만 국한되지 않았다. 특히 파라켈수스는 화학과 의학 분야에서 오랫동안 인정받아온 학자들에 반대했다. 그는 화학의 진정한 목적이 금을 만드는 것이 아니라, 지금까지 갈레노스의 방법에 따라 주로 식물에서 얻어지던 약물을 만드는 것이라고 분명히 말했다. 파라켈수스는 바젤에서 강의를 시작할 때, 자신이 비판했던 과거의 저작들을 불태웠다. 이는 루터가 교황의 금지령을 공개적으로 불태운 직후에 일어난 일이다.
최근까지도 파라켈수스는 방랑하는, 술에 빠진 사기꾼으로 여겨졌다. 하지만 최근의 연구들은 이러한 견해를 바꿔놓았다. 파라켈수스의 방랑은 전통적인 독서 방식을 거부하고 자연을 이해하려는 그의 욕구에서 비롯된 것이다. 파라켈수스는 자신의 행동에 대해 다음과 같이 설명했다. “나는 내 방랑에 대해 변명해야 합니다. 내가 어디에도 오래 머물지 않는 것은, 책을 버리고 자연 속으로 나아가는 사람들의 길입니다. 내 방랑을 통해 나는 아무도 자신의 스승이 집 안에 있거나, 스승이 부엌 뒤에 있다는 것을 알 수 없다는 것을 깨달았습니다. 기술들은 특정한 곳에 갇혀 있지 않으며, 온 세계에 퍼져 있습니다. 그것들은 특정한 사람이나 장소에 있지 않으므로, 찾아내야 합니다. 기술은 누구를 따라가지 않지만, 우리는 그것을 찾아나서야 합니다.”

“오븐 뒤에서 어떻게 훌륭한 지도제작자나 지리학자가 자랄 수 있겠는가?” 다른 곳에서 그는 이렇게 말한다. “지혜는 하나님의 선물이다. 그분께서 그것을 주셨으니, 바로 그곳에서 그것을 찾아야 한다. 마찬가지로 그분께서 그 기술을 주셨으니, 그곳에서 그것을 찾아야 한다… 글자들을 통해 경전을 연구하고, 자연은 각 지역별로 조사해야 한다. 마치 한 장의 종이가 하나의 지역과 같은 것이다. 따라서 ‘자연의 책’이 있으니, 그 페이지들을 뒤집어보아야 한다.”953

파라켈수스는 교황청과 그 가르침에 대해 그랬던 것처럼 루터와 츠빙글리의 추종자들에 대해서도 마찬가지로 부정적인 태도를 보였다. 그는 당시의 교회 내 분쟁들 위에 서 있었다. 그의 경건함은 순전히 인간적인 것이었으며, 그의 마음은 이웃에 대한 사랑으로 가득했다. 이러한 사랑이 의사의 직업적 활동에도 반영되어야 했다.954

파라켈수스가 당시의 의학에 미친 영향은 매우 컸다. 당시의 의학은 대체로 고대 문헌들의 왜곡된 전승에 의존하고 있었다. 고대 의학의 가장 뛰어난 저작인 갈레노스의 저작들도 중부 유럽에 도달하기까지 오랜 시간이 걸렸다. 아랍인들이 그 저작들을 전승했으며, 해석들은 주로 스페인과 이탈리아에서 만들어졌다. 결국 갈레노스의 저작들은 인문주의가 발전하기 전 중부 유럽의 대학들에서 사용되던 야만적인 라틴어로 번역되었다. 교과서로는 특히 1000년경에 쓰인 아비센나(이븐 시나)의 저작들이 사용되었는데, 이는 고대 및 중세 초기의 화학과 의학 전반을 다루는 방대한 저작이었다.955

파라켈수스는 자신의 대담한 행동으로 이러한 상황에 종지부를 찍었다. 그는 단순한 학문적 지식에 머물러 있던 의학을 다시 순수한 경험 과학으로 이해하도록 가르친 최초의 인물이었다. 그는 광부들, 장인들, 그리고 자연을 아직 소박하게 바라보는 외딴 숲과 산속의 주민들과 교류하며 지식을 축적했다. 자연은 각 지역별로 조사해야 하며, “경험을 즐기는” 눈이야말로 진정한 전문가라고 그는 생각했다. 파라켈수스에게는 깊은 정신이 있었지만, 그는 “자신이 파악한 한 가지 요소만으로 세상을 정복할 수 있다고 생각했으며, 그 태도는 너무 과장되고, 자기만족적이며, 고집스럽고 환상적이었다.”957 파라켈수스의 기이한 의학적 사상들에 대해 더 자세히 살펴보면, 예를 들어 모든 것을 창조하는 힘이 있다는 식의 사상들이 있었다.

생명 활동을 규제하는 것은 다시금 별들과 긴밀한 관련이 있기 때문에, 그 자체로 불가능하다. 파라켈수스에 따르면, 의학과 화학의 결합은 질병들이 신체의 화학적 구성 변화에 기인한다는 사실에서 비롯된다. 따라서 화학적으로 효과적인 물질들은 정상적인 상태를 회복시킬 수 있어야 한다. 이러한 관점에서 모든 질병은 해당 상황에서 문제가 되는 원소를 제거하거나 공급함으로써 치료될 수 있다. 열은 황의 과잉 때문이며, 통풍은 수은의 배출 때문이라고 여겨진다. 파라켈수스의 이론에 따르면, 이러한 원소들은 소금과 함께 모든 사물의 기본 성분이다. 산화구리, 염화수은, 그리고 파라켈수스 이전부터 치료제로 사용되던 안티몬 화합물들과 수많은 독성이 있거나 없는 약물들도 의학적 치료제로 사용되게 되었다. 파라켈수스에 따르면, 모든 광물, 식물, 동물은 위에서 언급된 세 가지 원소로 구성된다. 이는 본질적으로 아리스토텔레스의 원소 이론에 기반을 둔 고대 연금술사들의 이론이다. 파라켈수스에게 황은 연소의 원리였으며, 수은은 기화를 유발하는 요소였고, 소금은 연소 후 남는 내화성 성분으로 간주되었다.

자트로케미아 시대 이후로 화학적 지식을 갖춘 약사들의 역할이 발전해왔으며, 그들 중에는 과학 발전에 기여한 많은 인재들이 있었다. 18세기 말까지 ‘검은 부엌’의 사라짐과 함께 약국들은 화학에 대한 실제적인 연구와 그 학문의 발전이 시작된 곳이었다. 프리드리히 2세 황제는 의사의 지시에 따라 정해진 가격으로 약을 제조해야 한다는 규정을 내렸다. 독일에서는 13세기 중반경에 처음으로 진정한 의미의 약국들이 생겨났다. 하지만 약국들은 천천히만 확산되었으며, 베를린에 최초의 약국이 설립된 것은 1488년이었다. 북유럽 국가들도 훨씬 나중에야 약국을 설립했다(스웨덴은 1552년).

화학의 발전과 함께 광물학도 늘 밀접하게 연관되어 있었습니다. 1500년경에는 고대로부터 전해 내려온 저작들을 그대로 모방한 것이 아니라, 독립적인 사고와 관찰력을 보여주는 최초의 광물학 교재가 등장했습니다. 이 책의 이름은 ‘베르크뷔흘라인’이며, 오랫동안 수많은 화학 관련 저작들의 저자로 여겨졌던 바실리우스 발렌티누스가 쓴 것으로 알려져 있습니다. 하지만 실제로는 그가 역사적 인물이 아니라, 훨씬 후인 1600년경에 만들어진 가상의 인물입니다.

파라켈수스도 광물에 대해 글을 썼습니다. 하지만 현대 광물학의 진정한 창시자는 게오르크 바우어입니다. 그는 1494년 츠비카우에서 태어났으며, 그곳에서 몇 년간 학교 교장으로 재직하기도 했습니다. 당시 학자들의 관습에 따라 자신의 이름을 라틴어로 바꿔 ‘아그리콜라’라고 불렀습니다. 그 후 그는 라이프치히와 이탈리아에서 의학을 공부했으며, 1527년부터는 요아힘스탈에서, 그 후에는 켐니츠에서 의사로 일했습니다. 그는 1555년에 사망했습니다.

고향의 광업과 제철업에 대한 관심 때문에 아그리콜라는 자신의 직업 생활에서 남는 시간을 이러한 분야들을 관찰하는 데 사용했습니다. 그는 자신이 발견한 모든 것을, 자신이 알고 있던 고대인들의 광물학 지식과 비교해 보았습니다. 고대 문헌들에 금속으로 만든 치료제에 대한 언급이 있었기 때문에, 그는 고대인들의 모든 광물학 지식을 모아서, 자신과 같은 시대를 살았던 사람들에게 도움이 되도록 하고자 했습니다. 하지만 그는 놀랍게도, 독일의 산악 지대에서는 어떠한 학문적 노력 없이도 금속, 광물, 암석, 그리고 금속 가공 과정에 대한 지식이 이미 발달해 있었다는 것을 알게 되었습니다. 이는 고대인들에게는 거의 알려지지 않은 새로운 세계였습니다. 중세 시대에 이루어진 경험들과 발견들을 학자들의 언어로 표현함으로써, 새로운 학문을 기존의 학문들과 연결시키는 것이 중요했습니다. “이러한 일을 스스로의 통찰력과 독립적인 노력으로 해낸 것이 바로 아그리콜라의 공로입니다. 그는 시작 단계나 의심스러운 시도가 아닌, 검증된 방법들을 사용할 수 있는 행운을 가졌습니다.”

광물학과 야금학에 관한 체계적인 지식을 제공함으로써, 이는 훗날의 연구들에 있어 기초가 되었다960.
알케미스트의 열렬한 지지자로서 아그리콜라를 볼 수는 없다. 적어도 그는 금속이 황과 수은으로 구성된다는 알케미스트들의 기본 교리에 반대하는 입장을 분명히 표명했다. 또한 그는 금속 변환의 가능성에 대해서도 매우 신중한 태도를 보였다. 아그리콜라는 자신의 연구 결과들을 여러 저작물에 기록했으며, 알렉산더 폰 훔볼트와 레오폴트 폰 부흐의 스승인 베르너와 같은 학자들도 이러한 저작들을 높이 평가했다. 이 저작들은 광물학의 기초가 되었으며, 특히 위에서 언급된 세 학자들에 의해 형성된 광물학의 최신 발전 단계의 기초가 되었다. 아그리콜라의 저작들 중 가장 중요한 것은 1556년, 그가 사망한 지 4개월 후에 출판된 『광산학』이다961. 이 책은 당시의 광산 및 제철 산업, 그리고 시험 방법에 대한 완전한 정보를 제공하며, 제철 공정뿐만 아니라 광맥, 단층, 변형 등과 같은 지질학적 세부 사항들도 잘 묘사된 훌륭한 목판화들을 포함하고 있다.

그림 63. 아그리콜라가 묘사한 제철 공장.
이 책에서는 처음으로 광산 작업에 나침반을 사용하는 방법이 설명되어 있다. 아그리콜라는 광산용 나침반의 그림도 함께 제시했다.

그는 이를 ‘마르크트샤이더른’이라고 부른다. 얼마 후, 우리는 이 기술에 관한 첫 번째 상세한 설명을 접하게 된다962. 아그리콜라가 묘사한 기계 장치들은 고대에 알려져 있던 것들과 크게 다르지 않다. 하지만 이미 인간의 힘 대신 동물이나 무기물의 힘을 활용하려는 노력이 뚜렷하게 나타난다. 예를 들어, 펌프들은 수력으로 작동했으며, 아그리콜라의 저작에 실린 그림 63에서도 볼 수 있듯이, 더 큰 망치들도 마찬가지였다. 환기 장치들도 바람에 의해 움직였다. 따라서 중세 시대에는 기술이 해결해야 할 중요한 과제들이 이미 인식되고 있었지만, 당시에 도달된 해결책들은 아직 매우 불완전했다963.
아그리콜라는 더 현대적인 금속 가공 방법들 중에서도 합금화 과정에 대해서도 언급한다. 이 과정은 나중에 금과 은이 풍부한 아메리카 대륙을 개척하는 데 매우 중요한 역할을 하게 된다. 물론 고대에도 수은이 금과 은에 미치는 영향에 대해서는 이미 알려져 있었다. 하지만 광석에서 귀금속을 추출하기 위해 수은을 사용하는 방법은 근대에 이르러서야 사용되기 시작했다. 합금화 과정은 독일에서 발명되었으나, 처음으로 대규모로 적용된 곳은 멕시코와 페루였다965,966. 다코스타는 그의 저서 『인도의 자연과 문화에 관한 역사』에서 이 과정에 대해 설명했으며, 이 책은 식물학 및 동물학 분야의 초기 발견들에 대한 정보도 제공해 준다.
은광석은 소금과 수은의 작용을 받았으며, 그 결과 얻어진 합금은 가열을 통해 분해되었다. 아그리콜라는 석유에 대해서도 언급했다968.
아그리콜라가 글을 썼던 당시에는 사람들은 여전히 세상이 하나님이 창조했던 그 상태 그대로라고 믿고 있었다. 성경에记载된 창조 이야기에 반대하는 것은 상당한 위험한 일이었으며, 당시의 지식인들조차도 그 이야기를 맹목적으로 믿고 있었다969. 반면 아그리콜라는 암석과 광물들이 자연력에 의해 생성되었다고 주장했다. 그는 산들이 어떻게 생겨났는지 다음과 같이 설명한다970: “산들의 내부에 있는 광맥들을 보면, 먼저 산들이 어떻게 생겨났는지, 그리고 그 광맥들이 어떻게 생겨났는지를 설명해야 합니다.”

산들은 두 가지 원인으로 생겨나는데, 바로 물의 힘과 바람의 힘이 그것이다. 언덕과 산들은 세 가지 원인으로 파괴되고 사라지는데, 앞서 언급된 두 가지 원인 외에도 지구 내부의 열도 한몫을 한다. 물이 대부분의 산들을 만든다는 것은 자명하다. 물은 먼저 부드러운 흙을 씻어내고, 그 다음에는 더 단단한 흙도 치워버린다. 마지막으로는 돌들을 아래로 굴려보낸다. 이런 식으로 구멍들이 생기면서, 오랜 세월에 걸쳐 남아 있는 땅이 눈에 띄게 솟아오른다. 그러한 솟아오른 부분의 가파른 경사면에서는 자주 내리는 비로 인해 흙덩어리들이 계속해서 제거되어 결국 가파른 경사면이 완만한 경사면으로 변한다. 아그리콜라는 이처럼 침식이라고 불리는 계곡 형성 과정과 산들의 침식 과정을 매우 정확하게 설명하고 있다. 만약 그가 화산 활동에 의한 산 형성 과정에 대해서도 알고 있었다면, 그의 견해는 오늘날의 견해와 더욱 유사했을 것이다. 그는 계속해서 말한다. “현재 바다가 차지하고 있는 곳들도 원래는 모두 육지였다. 바람의 힘이 파도를 통해 바다의 물을 육지 안으로 밀어넣기 전까지는 말이다. 마찬가지로 물의 힘도 언덕과 산들을 완전히 파괴한다. 이러한 변화들은 큰 규모로 일어나지만, 오랜 시간이 걸리기 때문에 사람들은 보통 그것을 알아차리지 못한다.” 이 말들은 아리스토텔레스의 말들을 연상시킨다(124쪽). 아그리콜라는 자신의 저작들에서 여러 곳에서 아리스토텔레스의 말을 인용했다. 아비센나도(312쪽) 산의 생성에 관한 이론을 제시했는데, 그의 이론은 아그리콜라의 이론과 거의 일치한다. 왜냐하면 둘 다 직접적으로든 간접적으로든 같은 고대 작가들의 이론을 따랐기 때문이다. 아비센나의 견해에 대해서는 라일이 설명하고 있다. 아비센나는 산이 형성되는 원인으로 지진을 언급했는데, 지진으로 인해 “육지가 솟아올라 산이 형성된다”고 했다. 또 다른 원인으로는 아그리콜라와 마찬가지로 “물에 의한 침식”을 들었는데, 이로 인해 공간이 생기고 그 주변의 육지가 솟아올라 산이 형성된다고 했다.

고대 작가들의 영향 하에 과학이 부활하던 시기에 등장한 지질학적 개념들은 특히 스테노에 의해 발전되었으며, 그에 대해서는 나중에 자세히 다루도록 하겠습니다.
《광산에 관한 책》이 출간되기 10년 전, 아그리콜라는 광물에 관한 기본적인 저서를 출판했습니다. 이 책에서 그는 광물을 식별하기 위한 최초의 방법론을 제시했습니다. 비록 여러 미흡한 점이 있었지만, 후대의 연구들이 모두 아그리콜라의 방법론을 바탕으로 이루어졌기 때문에 그의 업적은 주목할 만합니다. 아그리콜라는 색상, 광택, 투명도, 맛, 냄새, 그리고 촉각적 특성(기름기, 매끄러움, 거칠음 등)을 고려했습니다. 또한 광물을 정확하게 설명하기 위해 강도, 유연성, 무게, 균열 가능성 등도 고려했습니다. 그가 제시한 광물의 형태에 대한 설명은 아직 매우 모호합니다. 그는 판 모양, 각진 모양(삼각형, 육각형, 다각형 등), 그리고 화살 모양, 별 모양, 렌즈 모양 등과 같은 특정 형태의 광물들을 구분했습니다. 이러한 분류 방식은 후대의 광물학자들에게 큰 도움이 되었는데, 왜냐하면 언급된 각각의 특성들이 단순히 명시될 뿐만 아니라 특정 광물들을 통해 설명되어 좋은 비교 기준이 마련되었기 때문입니다.
고대에 이미 화석과 광물을 구분했으며, 화석을 유기체의 잔해로 정확하게 해석했습니다. 반면 중세에는 아리스토텔레스의 학설에 따라, 동물들이 부모 없이 태어난다는 생각 때문에 화석이 지구 내부의 어떤 형성력, 즉 ‘vis plastica’나 ‘formativa’에 의해 생성된 것이라는 이상한 견해가 있었습니다. 15세기에 과학이 다시 부활하기까지 수 세기가 걸렸으며, 18세기 중반에도 이러한 사상의 잔재가 남아 있었습니다. 아그리콜라의 견해에 따르면 화석은 유기체의 잔해였습니다. 특히 그는 화석화된 나무, 나뭇잎 자국, 뼈, 그리고 만스펠더 구리 셰일에서 발견된 물고기 자국들도 이러한 유기체의 잔해라고 주장했습니다. 반면 그는 암석 속에 포함된 조개, 황새치, 벨레미네이트와 같은 것들은 “경화된 물질”이라고 보았습니다.

프랑스와 이탈리아에서도, 화석화된 조개류와 현재 인근 바다에 서식하는 종들과의 유사성을 파악하는 데 있어서는 그다지 어려움이 없었지만, 아그리콜라스와 같은 계몽된 사람들은 그 화석들이 유기적 기원을 가졌다고 보는 올바른 견해를 선호했습니다. 지질학이 모세의 창조 이야기를 해석하는 데 주된 목표를 두고 화석들을 대홍수의 중요한 증거로 간주하게 되면서 비로소 이 학설이 널리 받아들여졌습니다. 오늘날 받아들여지는 견해는 처음으로 레오나르도 다 빈치와 특히 베로나에 살던 의사 프라카스토로(1483–1553)에 의해 명확하게 제시되었습니다. 베로나에서 건물을 짓다가 땅속에서 조개들이 발견되자, 프라카스토로는 그것들이 신의 창조물도 아니며 대홍수의 증거도 될 수 없다고 설명했습니다. 그에 따르면, 만약 전 지구적인 홍수가 있었다면 그 증거들은 지구 표면을 덮고 있어야 하지만, 발견된 화석들은 땅 깊은 곳에서 발견된 것입니다. 따라서 남는 유일한 가설은, 그 화석들이 그 자리에 예전에 살았던 생물들의 것이며, 그로 인해 현재 육지인 곳에 한때 바다가 있었다는 것을 알 수 있다는 것입니다.

16세기 중반에는 화석에 관한 그림이 포함된 최초의 저작들도 등장했는데, 그중에서도 독일의 ‘플리니우스’라 불리는 게스너의 저작이 유명합니다. 하지만 그 역시 화석에 대해 명확한 견해를 내놓지는 못했습니다. 그는 화석들을 식물이나 동물과 비교했지만, 그것들을 반드시 유기체의 유해라고는 말하지 않았습니다.

16세기에 지질학에 관한 글을 쓴 작가들 중에서 프라카스토로의 견해를 대변한 사람은 프랑스인 베르나르 팔리시였습니다. 그는 명확한 사고와 편견 없는 관찰을 통해, 일부 화석들이 현재 살아있는 동식물들과 유사하며, 분명히 예전에 바다나 담수로 덮여 있던 곳에서 생성된 것이라고 지적했습니다.

레오나르도 다 빈치, 프라카스토로, 팔리시가 단지 편견 없는 사고를 통해 화석과 육지와 바다의 변화에 대한 올바른 이해에 도달했다는 주장은 정확하지 않습니다. 이들 역시 다른 사람들로부터 정보를 얻었습니다.

그의 추측들에 대한 영감은 분명히 고대인들의 저작들, 특히 아리스토텔레스의 책들에서 비롯된 것으로, 이 책들이 현대인들에게 그리스의 학자들, 특히 데모크리토스가 지질학적 문제들에 대해 도달했던 사고방식을 전해주었다. 팔리시는 자신의 저서 『놀라운 담론』에서 대화 형식을 사용했다. 그는 자신의 견해를 ‘실천’이라는 인물에게, 반대 의견들은 ‘이론’이라는 인물에게 맡겼다. ‘이론’ 측의 반론에 대해 팔리시는 이렇게 답했다. “만약 나무가 오랫동안 광물이 함유된 물속에 있지 않았다면 어떻게 돌로 변할 수 있겠는가? 만약 그 물들이 평범한 물들처럼 액체 상태이며 세밀하지 않았다면, 그 물들은 나무 속으로 스며들어 나무의 모든 부분을 적셔도 나무의 원래 형태를 해치지 못했을 것이다. 나무와 마찬가지로 조개들도 그 형태를 잃지 않은 채 돌로 변했다.”

팔리시는 평범한 도공에 불과했다. 하지만 그는 학자 카르다누스의 저작을 통해, 조개껍데기들이 여러 곳에서 형태는 그대로 유지되면서도 내용물이 변함으로써 화석이 되었다는 사실을 알게 되었다. 화석이 된 생물들이 지구 표면뿐만 아니라 산 전체에도 존재하는 이유에 대해 팔리시는 다음과 같이 설명했다. “화석이 된 생물들은 우리가 그것들을 발견하는 바로 그 장소에서 생성되었으며, 그 당시 그곳에는 진흙과 물만 있었다. 그 후로 그 물과 진흙도 생물들과 함께 화석이 되었다. 그리고 지구와 진흙이 화석을 만든 것과 같은 힘, 즉 모든 것을 관통하는 광물 용액에 의해 화석이 되었다.” 한 가지 점에서 팔리시는 카르다누스보다 더 올바른 판단을 내렸다. 카르다누스는 당시의 대부분의 학자들과 마찬가지로, 화석을 단순한 자연의 현상이나 ‘신의 창조 행위’로 간주하지 않았으며, 화석이 된 생물들은 지구 전체를 덮었던 홍수의 유물이라고 생각했다. 하지만 팔리시는 화석들이 지구 표면뿐만 아니라 바위를 깨뜨려 들어갈 수 있는 가장 깊은 곳에서도 발견된다는 점을 지적하며 이러한 견해에 반대했다. 그는 반대자들에게 이렇게 물었다. “도대체 바다는 어떤 길을 통해 가장 단단한 바위 속까지 들어가서 화석들을 그곳에 남겼단 말인가?”

13. 유기적 자연과학을 재구성하려는 초기 시도들.
16세기에는 광물학과 지질학을 포함한 무기적 자연과학뿐만 아니라, 식물학, 동물학, 그리고 인체의 구조와 기능에 관한 학문 분야들에도 발전을 위한 기반이 마련되었습니다. 이러한 분야들은 처음에는 고대인들이 남긴 관련 저작들 덕분에 다시 활기를 얻었습니다. 그러나 그 후에는 또 다른 유리한 요소가 생겼습니다. 바로 탐험 여행들과 그로 인해 생겨난 새로운 무역로들 덕분에 유럽인들은 이전에는 결코 경험하지 못했던 엄청난 양의 새로운 자연산물들을 접하게 되었습니다.

자연에 대한 기술과 탐험 여행들.
탐험 여행의 역사는 일반적으로 개인적이고 우연적인 사건들을 중심으로 서술되지만, 과학 발전의 흐름과의 인과관계를 고려할 때 그 의미가 훨씬 더 커집니다. 과학 발전이야말로 탐험 여행을 가능하게 했으며, 반대로 탐험 여행 또한 과학 발전에 엄청난 자극을 주었습니다.
우리는 이미 다른 곳에서 중세 말에 나침반이 도입되고 천문학 및 천문학적 원리에 기반한 항해 장비들이 발달함에 따라 항해가 그 위험성과 우연성을 상당 부분 줄였다는 것을 알고 있습니다. 그 결과 항해술은 더욱 발전할 수 있었습니다. 아시아의 남부와 동부 지역과의 육상 교류도 고대부터 이미 이루어져 왔으며,

유럽인들이 그곳에 진출함에 따라, 중세가 끝나갈 무렵 유럽에 있어서 그 지역의 중요성은 점점 더 커졌습니다. 하지만 그곳으로 가는 길은 매우 힘들고 비용이 많이 들며 위험했습니다. 그래서 사려 깊은 사람들은 서쪽으로 항해하거나 아프리카를 우회하여 그 아시아 지역들에 도달할 수 없을까 하는 생각을 하게 되었습니다. 이러한 생각은 포르투갈과 스페인에서 가장 잘 받아들여졌습니다. 왜냐하면 이 두 나라는 지리적 위치상 이탈리아보다 바다로 나가기가 더 용이했으며, 지중해에서 베네치아가 가진 우위 때문에 새로운 무역로를 찾아야 했기 때문입니다. 포르투갈에서는 특히 ‘항해자’라 불리는 하인리히의 지원으로 이러한 노력이 더욱 강화되었습니다. 그의 주위에는 학식 있고 대담한 사람들이 모였는데, 그중에는 뉘른베르크 출신의 지리학자이자 천문학자인 마르틴 베하임도 있었습니다. 15세기 중반경부터 아프리카 서해안을 따라 탐험이 시작되었습니다. 숲으로 뒤덮인 곶들이 나타나면서, 적도 근처에서는 모든 생명체가 태양의 열기로 인해 죽는다는 중세의 편견이 깨졌습니다. 또한 아프리카 해안이 점점 동쪽으로 후퇴한다는 것을 알게 되면서, 인도로 가는 동쪽 항로를 발견할 수 있을 것이라는 희망이 더욱 커졌습니다. 1486년에 바르톨로메오 디아스가 아프리카 남쪽 끝에 도착했고, 1498년에는 바스코 다 가마가 아프리카를 우회하여 동인도에 상륙함으로써 이 희망은 마침내 현실이 되었습니다. 곧 포르투갈인들의 지배와 무역은 남아시아와 그 대륙 남동쪽에 위치한 섬들로 확산되었습니다. 유럽인들이 이를 통해 얼마나 많은 새로운 자연물들을 알게 되었는지는 여기서 간단히만 언급할 수 있습니다. 동아프리카의 해안과 섬들에서는 특히 거대한 드라케나아나무와 거대한 빵나무(아단소니아 디지타타)가 주목을 받았습니다. 실론에서는 계피 숲을 손에 넣을 수 있었습니다. 또한 멋진 몰디브의 견과류, 정향나무, 그리고 육두구, 침향, 안료, 스트리크닌 등을 생산하는 식물들도 알게 되었습니다. 또한 수많은 새로운 동물 종들이 발견됨으로써 과학도 크게 발전했습니다. 학식 있는 클루시우스(1526년 아라스에서 태어남)는 이러한 새로운 외국의 자연물들에 대한 정보를 모아서 정리했습니다. 클루시우스를 통해 우리는 처음으로…

클루시우스는 그림과 설명을 통해 날아다니는 개, 몰루카 게, 포유류에 속하는 거대하고 우람한 세이렌들, 오늘날에는 멸종된 도도, 바스코 다 가마가 마스카렌 제도에서 대량으로 발견했던 그 서투른 새들에 대해서도 기술했다. 또한 아메리카의 주민들, 즉 나무늘보, 고리띠동물, 벌새들, 그리고 열대 바다를 가득 채우고 있는 독특한 형태의 물고기들에 대해서도 설명한다.

포르투갈인들은 네덜란드인들에게 인도로 가는 무역권을 빼앗겼다. 네덜란드인들은 스페인의 지배에서 벗어난 후 그들의 해상력이 크게 성장했다. 새로 발견된 땅들에 대한 과학적 연구도 이들에 의해 활발히 이루어졌으며, 클루시우스 역시 네덜란드인이었다.

서쪽으로 항해하여 동아시아와 남아시아의 해안에 도달하자는 생각은 르네상스 시대에 처음으로 피렌체의 천문학자 토스카넬리(1397–1482)에 의해 제시되었다. 그는 니콜라우스 폰 쿠자에게 영향을 미쳐 독일에서 천문학이 다시 부활하는 데 기여했으며, 서반구를 발견한 고대 제노바인들을 자신의 아이디어에 동참시키는 데 성공했다. 하지만 토스카넬리가 사망한 지 10년이 지나서야 콜럼버스가 수많은 어려움을 극복하고 서인도제도에 도착할 수 있었다. 첫 항해 때부터 담배, 야마 뿌리, 옥수수가 알려지기 시작했으며, 곧 파인애플, 아가베 아메리카나, 카카오, 바타테, 해바라기, 마니호트 등 여러 중요하고 특징적인 아메리카 식물들도 발견되었다.

캐벗(1497)이 북아메리카 대륙을, 카브랄(1500)이 브라질을 발견한 후, 코르테스와 피사로가 새로운 대륙의 내륙으로 진입하면서 발견된 땅들에 대한 철저한 자연사 연구가 시작되었다. 특히 학식 있는 성직자들이 열심히 이 일에 임했다. 예수회士인 다코스타는 “인디언들의 자연사와 풍속사”라는 책을 저술했는데, 그 책에는 남아메리카의 거대한 화석 뼈들에 대한 언급도 포함되어 있었다. 다코스타는 그것들을 거인들의 유해로 여겼으며, 아메리카의 동물들이 어떻게 그곳에 도착했는지에 대해 진지하게 논의했다.

노아의 방주에 갇혀 있었던 그들이 오늘날의 거주지에 도착할 수 있었던 것입니다.
식물과 동물들보다도 더 큰 열의를 가지고 사람들은 새로 발견된 땅들의 지하 자원에 주목했습니다. 멕시코와 페루에서는 곧 광업이 매우 성공적으로 이루어졌으며, 그곳에서 채굴된 귀금속들이 유럽으로 수입되면서 그 지역의 경제 상황에 변화를 가져왔습니다. 새로운 대륙이 개척된 후에는 그곳의 산물들이 구세계의 산물들과 교환되기 시작했습니다. 예를 들어, 담배는 1559년에 이미 포르투갈에서 재배되기 시작했으며, 처음에는 유럽에서 궤양 치료제로 사용되었습니다. 담배를 처음으로 피운 사람들 중에는 위대한 자연학자 게스너도 있었습니다. 반면, 신대륙은 커피나무, 사탕수수, 과일나무 등을 받아들였습니다.

탐험을 통해 과학이 무한히 발전함에 따라 전체 문화도 함께 발전했으며, 인류의 시야도 이전이나 이후의 어떤 시대보다도 넓어졌습니다. 무역은 더 이상 남유럽과 중부 유럽의 몇몇 강력한 도시들만의 특권이 아니라 세계적인 무역이 되었습니다. 지중해 연안 국가들은 더 이상 독립된 세계가 아니었으며, 온 세계가 백인 종족의 영토가 되었습니다. 그리고 이 종족 내에서는 게르만족의 영향력이 점점 더 커졌습니다. 게르만족은 로마인들보다 의지력이 뛰어났으며, 지능 면에서는 적어도 동등했습니다. 게다가 그들은 바다를 사이에 두고 살았기 때문에 탐험가들과 정복자들이 열어준 세계 무역의 발전에 특별히 기여할 수 있었습니다. 북유럽에서 생겨난 신앙과 양심의 자유, 그리고 이탈리아에서 다시 발전한 과학이 중부 및 북서부 유럽으로 전파되는 것도 이러한 발전에 큰 도움이 되었습니다.

**식물학의 혁신**
이러한 일반적인 설명들을 마친 후, 이제는 유기적인 자연과학들에 대해 좀 더 자세히 살펴보겠습니다.

르네상스와 탐험 여행들 덕분에 사람들은 눈을 열게 되었으며, 권위주의적 신념과 책에 대한 맹신의 속박에서 벗어날 수 있었습니다. 이는 기술적 성격의 자연과학들의 발전에 큰 영향을 미쳤습니다. 과거에는 이러한 학문 분야들이 부수적인 것으로 여겨져 주로 치료 목적으로만 연구되었지만, 이제는 새로운 자료가 넘쳐나면서 자연을 기술하는 사람들의 업무가 매우 바빠졌습니다. 그 결과, 이러한 학문 분야들과 의학과의 관계, 그리고 그 학문들 자체의 중요성은 점차 줄어들었습니다.

특히 16세기에는 식물학이 치료학의 범위를 넘어서 발전하기 시작했습니다. 사람들은 식물 자체를 그 자체로 연구하기 시작했던 것입니다. 또한, 고대인들이 이미 모든 식물에 대해 알고 있었다는 오랜 편견도 깨졌습니다. 이 시대에 식물학 분야에서 나타난 과학적 노력은 주로 그림이 포함된 다양한 식물 관련 서적들의 출현으로 나타났습니다. 이러한 책들에 대해 많은 사람들이 관심을 보였습니다. 그래서 출판업자들은 이러한 책들에 훌륭한 그림들을 넣는 데 최선을 다했습니다. 목판화 기술이 발전함에 따라 정확한 단어로 식물을 기술하는 능력도 향상되었습니다. 식물에 대한 지식이 증가하고 관찰이 더욱 세밀해짐에 따라, 식물들 간의 자연스러운 관계도 점점 더 명확해졌습니다. 그 결과, 유사한 종들을 한 속으로, 혹은 비슷한 속들을 한 과로 묶는 방식이 사용되었습니다. 이러한 분류법의 기초는 고대에도 이미 있었는데, 예를 들어 테오프라스토스는 다양한 참나무나 가문비나무 등을 하나로 묶었습니다. 하지만 알베르투스 마그누스의 개별적인 노력을 제외하고는 일반 식물학은 별다른 발전을 이루지 못했습니다. 그래서 근대 초기에는 직관에 의존하여 연구가 이루어졌으며, 얻어진 개념들을 명확한 정의로 고정시키는 것은 불가능했습니다.

위에서 간략히 설명한 식물학의 발전은 주로 몇몇 독일 학자들의 공로입니다. 그들은 식물학의 선구자들이라 할 수 있습니다.

식물학자들이 그렇게 명명한 것입니다. 그들의 이름은 브룬펠스, 보크, 푹스입니다.
아그리콜라를 현대 광물학의 창시자라고 부른 것과 마찬가지로, 위에 언급된 사람들도 현대 식물학의 창시자들이라고 할 수 있습니다. 고대인들의 식물에 관한 저작들에 대한 주석 작업이 여러 가지 이유로 실패하자, 그들은 자신들만의 식물 관련 서적을 집필하게 되었습니다.
고대인들의 저작들이 오류가 없다는 믿음 때문에, 사람들은 그들이 기술한 식물들이 모든 식물군을 대표한다고 생각했습니다. 또한, 지리적 분포에 대한 명확한 이해가 없었기 때문에, 사람들은 고대인들이 기술한 식물들을 중부 유럽에서 찾으려 했습니다. 하지만 그리스와 독일의 식물상이 매우 다르기 때문에, 그곳에서는 그 식물들을 거의 찾을 수 없었습니다. 그러다가 그러한 가정들이 잘못되었다는 것을 깨닫고, 사람들은 자신들이 살고 있는 지역에서 발견되는 식물들을 정확하게 기술하기 시작했습니다.
현대 식물학자들의 선두에는 오토 브룬펠스가 있습니다. 브룬펠스는 1490년경 마인츠 근처에서 태어나 그곳에서 학문을 배웠습니다. 한동안 학교에서 근무한 후, 그는 의학 박사 학위를 받았습니다. 그가 식물학에 기여한 가장 큰 공로는, 뛰어난 화가의 도움을 받아 최초로 사실적이고 예술적으로 완성된 식물 그림들을 만들어낸 것입니다. 이 작품은 1532년에 “Herbarum vivae eicones”라는 제목으로 출판되었습니다. 이 책에는 수백 장의 그림이 포함되어 있었으며, 그 그림들의 윤곽은 너무나 명확해서 그 안에 그려진 식물들을 오인할 수 없었습니다. 이 그림들은 주로 라인강 유역에서 자생하는 흔한 식물들이었습니다.
브룬펠스가 이 그림들에 함께 적은 설명들은 그다지 가치가 없었습니다. 그는 여전히 고대 작가들의 저작들을 따르고 있었으며, 자신의 지역에서 자생하는 식물들을 디오스쿠리데스, 플리니우스, 갈레노스가 기술한 식물들과 비교하려고 했습니다. 브룬펠스는 자신의 식물 관련 서적에 다음과 같은 구성을 적용했습니다. 각 그림 아래에 먼저 독일어 이름을 적고, 그 다음에 라틴어와 그리스어 이름을 추가했습니다. 또한 테오프라스토스, 디오스쿠리데스, 플리니우스 등의 저작에서 가져온 정보도 함께 기재했습니다. 마지막으로는 식물들의 효능에 대한 정보가 나와 있었습니다.

사실적으로 토종 식물들을 묘사하려는 시도들은 15세기 브룬펠스 이전에도 독일에서 이미 이루어졌습니다. 이 분야에서 모범이 된 것은 바로 알브레히트 뒤러(1471–1528)의 예술적 기법이었습니다. 그의 그림들과 몇몇 고대 독일 화가들의 작품들에 나타나는 식물 묘사들은 상당히 사실적이었습니다. 뒤러는 자신의 그림에 식물과 동물들을 부수적인 요소로 그리는 것을 좋아했습니다. 그는 당시의 관습을 따른 것입니다. 전체적으로 뒤러는 약 180종의 식물과 동물을 묘사했습니다. 특히 그가 나이가 들면서 그린 그림들, 예를 들어 제비꽃, 수선화, 백합 등은 뛰어난 사실성을 보여줍니다. “따라서 뒤러는 아직 쓰여지지 않은 자연과학 삽화의 역사에서 영원한 명예의 자리를 차지해 마땅합니다.”985

그래서 예술과 과학은 자연과학을 다시 자신들의 직접적인 관찰에 기반하여 재구축하고, 15세기까지 유일한 정보원으로 여겨졌던 고대 문헌들로부터 벗어나려고 경쟁했습니다. 하지만 현대 과학이 점차 발전할 수 있었던 데에는 여러 가지 이유가 있습니다.

브룬펠스의 동료 중 한 명은 히에로니무스 보크였습니다.986 보크는 1498년 츠바이브뤼켄 근처에서 태어났으며, 고대 언어를 공부했습니다. 츠바이브뤼켄의 섭정에 의해 그의 정원을 관리하는 일을 맡았으며, 동시에 교사로도 일했습니다. 보크는 아이펠, 훈스뤼크, 보제스, 쥐라산맥, 스위스 알프스 등지를 여행하며 그곳에서 자라는 식물들을 매우 세심하게 관찰했습니다. 하지만 그의 실수는, 우리가 곧 알게 될 것처럼, 그가 발견한 식물들에 고대 식물학자들이 사용했던 그리스어와 라틴어 이름을 붙인 것이었습니다. 이 이름들은 남유럽에 서식하는 식물들을 지칭하는 것이었습니다.

보크는 심지어 식물들을 자연스럽게 배열하려는 시도도 했습니다. 예를 들어, 꽃잎이 있는 식물들, 국화과 식물들, 그리고 대부분의 교목류 식물들을 함께 배치했습니다. 그의 이러한 노력 덕분에 그는 식물학 역사에 영원히 기억될 것입니다. 그의 저서의 제목은 『New Kreutterbuch』입니다.987 이 책은 1539년에 처음 출판되었으며, 당시에는 그림이 없었습니다. 후속 판본들에는 그림이 포함되었습니다. 하지만 보크의 그림들은 여전히 부족합니다.

브룬펠스의 저작들에 비하면 그 수준은 떨어지지만, 보크는 묘사 기법 면에서 훨씬 더 발전을 이루었습니다. 그래서 그는 자신의 묘사를 통해 자연을 실제로 그려낼 수 있다는 명성을 얻었습니다. 특히 보크는 식물의 전체적인 모습을 훌륭하게 묘사할 줄 알았으며, 꽃과 열매에 대한 묘사에는 상대적으로 덜 신경을 썼습니다. 또한 그는 직접 본 적이 없는 식물에 대해서는 “독일 땅에서 그 식물과 관련된 정보가 있는 한”만 언급했습니다. 묘사된 식물들의 서식지와 개화 시기도 고려되었습니다. 게다가 보크는 유사한 식물들을 분리하는 알파벳 순서를 단호히 반대했습니다. 전체적으로 보크는 600종의 식물을 묘사했습니다.

예시로 그가 묘사한 아카어윈더(Convolvulus arvensis)와 차운윈더(Convolvulus sepium)에 대한 설명을 여기에 소개합니다. 그 내용은 다음과 같습니다:

“우리나라 곳곳에서 흰색 꽃을 피우는 두 가지 풀이 자라고 있습니다. 큰 것은 울타리 근처에 자주 자라며, 위로 기어 올라가면서 구부러지고 감깁니다. 작은 것인 C. arvensis는 큰 것과 뿌리, 둥근 줄기, 잎, 꽃의 형태가 비슷하지만, 모든 면에서 더 가늘고 짧습니다. 이 식물의 꽃 중 일부는 완전히 흰색이고, 일부는 아름다운 색을 띠며 갈색과 붉은색 줄무늬가 있습니다. 이 식물들은 건조한 초원이나 정원에서 자랍니다. 문제는 이 식물이 기어오르고 감아오르면서 다른 정원 식물들을 눌러버린다는 점입니다. 또한 이 식물을 완전히 제거하기도 어렵습니다.”

식물에 관한 책들에서는 대체로 알파벳 순서로 식물들이 배열되었습니다. 하지만 수많은 관찰을 통해 유사한 식물들의 공통점을 파악하는 능력이 점차 발달했고, 이는 자연적인 분류 체계를 만드는 기반이 되었습니다. 그 결과 곧 침엽수, 꽃잎이 입 모양인 식물, 꽃이 바구니 모양인 식물 등과 같은 그룹들이 자연스러운 그룹으로 인식되었습니다. 이는 고대에 주로 사용되던 나무, 관목, 풀로 나누는 방식에 비해 큰 진보였습니다. 하지만 식물에 관한 책들에서는 여전히 의학적인 요소가 중요한 위치를 차지했으며, 이는 식물원을 조성할 때도 마찬가지였습니다. 최초의 식물학 서적들인 이 책들에는 여전히 순진한 부분들이 많이 있습니다. 예를 들어 보크는 다음과 같은 말로 글을 시작합니다:

»모든 문헌을 조사해 보면, 전능하신 하나님이야말로 모든 식물의 최초의 정원사이자 재배자, 그리고 나무를 심는 사람이라는 것이 명백해집니다.」 그 다음으로 아담은 모든 식물에 적절한 이름을 붙인 두 번째 식물학자로 칭송받습니다. 그 다음으로는 가인, 노아와 같은 식물학자들이 있습니다.
현대 식물학의 창시자들 중 세 번째 인물로는 바이에른 출신의 레온하르트 푹스가 있습니다. 그는 1501년에 태어났으며, 선조들처럼 의학과 고대 언어를 공부했습니다. 1542년에는 독일에서 자생하는 여러 식물들에 대한 설명이 담긴 유명한 저서 『Historia stirpium』을 출판했습니다. 이 책에는 약 100종의 원예용 식물들도 포함되어 있었습니다. 이 책은 보크와 브룬펠스의 저작들과 견줄 만한 수준이었습니다. 푹스는 매우 학식이 높은 사람이었습니다. 그의 깊은 학식 덕분에 그는 의학 및 식물학에 관한 아랍어 문헌들과 그 라틴어 번역본들에 내재된 결점들을 명확하게 파악할 수 있었습니다. 그래서 그는 의학 분야에서는 그리스어 원전을, 식물학 분야에서는 자연 그 자체를 참고해야 한다고 주장했습니다. 그에게 있어 이것이야말로 고대 식물명들을 현지 식물들에 적용함으로써 생긴 혼란을 해결할 수 있는 유일한 방법이었습니다.
16세기의 식물학자들 중에는 네덜란드인 도도나이우스도 있습니다. 사실 네덜란드인들은 자연과학과 철학의 새로운 창시자들 중에서도 일찍부터 두각을 나타냈습니다. 이러한 현상은 분명히 그들의 지리적 위치와 국가적, 종교적 발전에 기인합니다.
도도나이우스는 1517년 메헬렌에서 태어났습니다. 그의 주요 저서인 『식물의 자연사』는 1583년에 출판되었습니다. 도도나이우스가 당대의 식물학자들 중에서 특히 두드러진 점은 식물들을 과학적으로 분류하려는 노력이었습니다. 비록 그의 시도는 아직 초기 단계에 머물렀지만, 그는 이미 많은 속과 과, 그리고 식물들 간의 친연관계들을 파악해냈습니다. 그가 기술한 식물들 중에는 현지의 식물들도 있었고, 네덜란드인들이 당시에 잘 가꾸던 정원들에서 온 식물들도 있었습니다. 네덜란드인들은 활발한 무역 활동 덕분에 여러 희귀한 식물들을 얻을 수 있었습니다. 도도나이우스 역시 자신이 연구한 식물들을 비교해보았습니다.

고대의 저술가들이 언급한 식물들과 현재 존재하는 식물들입니다.
하지만 그렇다고 해서 그가 자신의 설명을 정확하고 상세한 관찰에 기반하지 않는 것은 아닙니다. 그래서 그의 설명들은 그의 선배들의 설명들보다 훨씬 더 상세합니다.
위에서 언급된 인물들보다 훨씬 더 다재다능하고 진보적인 인물이 바로 위대한 박식가인 콘라드 게스너였습니다. 그는 자신의 시대에 있어서 알베르트 대왕이 13세기에 가졌던 것과 같은 중요성을 지녔습니다. 콘라드 게스너는 1516년 취리히에서 가난한 가죽공의 아들로 태어났습니다. 하지만 그는 삼촌의 도움으로 양질의 교육을 받을 수 있었습니다. 삼촌은 훌륭한 원예 애호가였으며, 젊은 게스너에게도 자연과학에 대한 관심을 불러일으켰습니다. 게스너는 스트라스부르와 파리에서 의학과 자연과학을 공부했습니다. 그가 실제로 의사로도 활동했으며 한동안 그리스어 교수직도 맡았다는 사실을 고려하면, 인문주의가 번성하던 시대에 흔히 볼 수 있었던 그의 다재다능한 학식을 알 수 있습니다. 그의 보편적인 교육에 대한 열정 덕분에 그는 다양한 고대 및 현대의 저작들과 접할 수 있었습니다. 처음에는 교사로 일했으나, 나중에는 취리히에서 의사로 일하면서 동시에 철학 교수직도 맡았습니다. 1558년에야 비로소 그는 안정적이고 더 높은 급여를 받는 자연사 교수직을 얻었습니다. 하지만 몇 년 후인 1565년 12월, 그는 전염병으로 인해 세상을 떠났습니다.
게스너의 평생의 업적은 식물과 동물에 관한 방대한 자연사 서적입니다. 이는 개인의 시간과 노력으로는 감당하기 힘든 업적이었습니다. 식물의 자연사와 관련해서는 게스너가 약 1,500점에 달하는 그림들을 수집하고 그렸습니다. 그럼에도 불구하고 그가 식물학에 기여한 큰 공로는, 그의 그림들을 통해 처음으로 꽃의 구조와 열매의 모습이 정확하게 묘사되었다는 점입니다. 그의 선배들은 이러한 부분들을 거의 무시했습니다.
게스너의 편지들을 보면, 그는 식물의 유전적 관계와 관련된 부분들을 특별히 중요하게 여겼습니다. 그는 속과 종을 명확하게 구분하기도 했습니다. 그는 “거의 모든 식물에는 속이 있다고 생각합니다”라고 말했습니다.

“또한 이는 두 가지 이상의 종으로 나눌 수 있다.”993 ‘아종’이라는 개념도 게스너의 저작에서 이미 등장한다. 어느 날 그에게 잎의 끝부분에만 돌기가 있는 아일릭스 아퀴폴리움의 가지가 보내졌는데, 그는 보낸 사람에게 이러한 특징이 일관되게 나타나는지 확인해 달라고 요청했다.
의학적으로 가치 있는 식물들만을 우연에 맡겨 야외에서 찾는 대신, 정원에 심어서 언제든지 활용할 수 있도록 하는 생각은 옛날부터 존재해 왔다. 테오프라스토스와 미트리다테스가 가지고 있었다고 전해지는 정원들에 대해서는 더 이상 상상할 수 없다. 카롤루스 대제 시대의 정원에 관한 기록들을 통해 좀 더 자세히 알 수 있다.994 칼리프 압두르라흐만 1세는 코르도바 근처에 식물원을 조성하고 그곳에 아시아의 식물들을 심게 했다고 한다.995 14세기에 살레르노와 베네치아에 생긴 정원들은 아마도 의학적 목적으로만 사용된 것 같다. 베네치아의 정원은 한 의사가 자신의 직업에 필요한 약초들을 쉽게 구할 수 있도록 만든 것이었다.996 진정한 의미에서 가치 있는 식물학 연구 수단으로서의 정원들은 16세기 중반부터 대학교의 필수적인 교육 수단으로 여겨지면서 비로소 등장했으며, 동시에 식물학도 단순한 약용 식물에 관한 학문을 넘어서게 되었다.
최초의 대학교 정원들은 파도바와 피사에 생겼다.997 피사에서는 메디치 가문이 그러한 정원을 만들기 위한 땅을 제공했으며, 심지어 멀리 동양에서 씨앗과 식물들을 가져오도록 했다. 곧이어 피렌체와 볼로냐에도 식물원이 생겼다. 베네치아에서는 코르나로 가문과 모로시니 가문이 광범위한 무역 활동과 정원 조성을 통해 식물학에 대한 관심을 촉진했다. 부유한 이탈리아의 무역 도시들이 이러한 모범을 보인 후, 다른 나라들도 이 분야에서 뒤처지고 싶지 않았다. 그래서 16세기에 몽펠리에, 베른, 바젤, 스트라스부르, 안트베르펜, 라이프치히, 뉘른베르크 등 여러 곳에 대학교와 연계하여 혹은 개인의 자금으로 식물원이 조성되었다.

거의 같은 시기에, 식물을 압착하여 종이 위에 붙여 보관하는 방법이 처음으로 등장했습니다. 바우힌스(1550–1624)가 만든 식물표본집은 오늘날에도 바젤에서 전시되고 있습니다. 식물표본집의 발명가로는 1534년부터 1544년까지 볼로냐에서 가르쳤던 루카 기니가 꼽힙니다.

동물학의 발전

식물학 분야와 마찬가지로 동물학 분야에서도 고대인들이 남긴 지식을 넘어서려는 노력이 있었습니다. 탐험을 통해 점점 더 많은 동물 종들이 발견되자, 사람들은 자신의 관찰을 바탕으로 그 동물들을 기술하고 가능한 한 자연스럽게 묘사하려 했습니다. 그 결과 스위스의 콘라드 게스너(1516–1565)와 이탈리아의 알드로반디(1522–1607)와 같은 학자들이 여러 권의 방대한 저작을 남겼습니다. 게스너의 영향력은 식물학보다 훨씬 컸으며, 그는 당시 알려진 동물들을 자연과학자의 관점에서 처음으로 기술했다는 큰 공로를 가집니다. 이는 1551년부터 출판된 그의 저서 『동물사』(Historiae animalium lib. V)에 나타납니다. 5권으로 구성된 이 책의 첫 번째 권은 포유류에 대해, 두 번째 권은 난생하는 네발동물에 대해, 세 번째 권은 조류에 대해, 네 번째 권은 어류와 수생동물에 대해 다룹니다. 다섯 번째 권은 곤충에 관한 내용으로, 게스너의 유산을 바탕으로 편집되었습니다. 조국에 최초의 박물관을 선물한 게스너는 자신의 저서에서 동물들의 외형적 구조를 그들의 서식지, 생활 방식, 유용성 등을 고려하여 기술했습니다. 그의 분류 방식은 알파벳 순이었는데, 이는 우리가 알다시피 이미 큰 자연적 그룹들을 인식했던 아리스토텔레스의 방식에 비해 명백한 후퇴였습니다. 하지만 게스너는 이 분야에서 널리 퍼져 있던 신화들을 없애려는 노력을 기울였습니다. 그는 그러한 신화들을 성실히 인용했지만, 동시에 그에 대한 의문도 제기했습니다. 알베르트 대왕은 서양에서 전해진 자연과학 관련 저작들을 바탕으로 동물학적 지식을 발전시켰습니다.

아리스토텔레스의 사상을 재현하고자 한 게스너의 계획은, 중세 문헌들에 넘쳐나는 문헌학적 표현들을 제한함으로써, 그의 시대에 알려져 있던 동물계에 관한 모든 정보를 종합적으로 제시하는 것이었다. 동시에 그는 자신이 연구 대상으로 삼은 각 동물 종을 의학과 문화사적 관점을 고려하여 묘사하고자 했다. 비록 그가 아리스토텔레스 시대부터 사용되어 온 큰 자연적 분류군들 내에서 알파벳 순서를 따랐지만, 그 역시 이러한 방식은 단지 편의상 추천될 뿐이며 과학적으로는 아무런 가치가 없다고 인정했다. 게스너의 『동물사』에서는 각 생물이 다음과 같은 관점에서 다루어진다. 첫 번째 부분은 명명법에 관한 것이다. 두 번째 부분이 가장 중요한데, 여기서는 해당 동물의 서식지와 특징들이 설명된다. 그 다음으로는 질병을 고려한 생물학적 특성들이 기술된다. 그 후에는 본능에서 비롯된 행동들, 즉 정신적 삶에 대한 설명이 이어진다. 그 다음 부분들에서는 동물들의 유용성, 특히 사냥, 길들이기, 식량, 그리고 동물들이 제공할 수 있는 치료제 등에 대해 다룬다. 때로는 옛부터 특정 동물 종들과 관련지어 전해져 내려온 우화나 기적 이야기, 예언들도 포함된다. 하지만 게스너는 이러한 내용들을 단지 완전성을 위해 제시할 뿐, 그의 선배들처럼 무비판적으로 받아들이지는 않았다. 그는 불가능해 보이는 내용들을 반박하거나 적어도 의심을 표명하는 것을 잊지 않았다. 게스너의 가장 큰 업적은 체계적인 관찰을 바탕으로 기술을 작성했다는 점이다. 그 이전에는 사람들이 전해 내려오는 정보를 확인하기 위해 가끔만 자신의 관찰 결과를 활용했으며, 항상 그 정보들을 가장 중요하게 여겼다. 또한 게스너는 동물의 외형적 구조에 대한 설명에 그치지 않고 해부학적 특징들도 다루었다. 하지만 이러한 특징들은 아직 비교를 통해 연결되지 않았기 때문에, 게스너의 저작에서는 자연적 분류군들을 더욱 명확하게 설명하기 위한 과학적 분석이 부족했다. 그림들과 관련해서는 그의 저작이 이전의 모든 동물학 서적들보다 훨씬 뛰어났다. 그를 도와준 화가들 중에는 알브레히트 뒤러가 있다.

게스너의 저작도 대체로 그가 살던 시대에 이미 존재했던 동물학적 지식을 정리한 것에 기반을 두고 있지만, 그렇다고 해서 단순한 수집에 그친다는 비난을 받아서는 안 됩니다. 랑케는 “이러한 재능은 사람들이 생각하는 것만큼 흔하지 않다. 과학에 기여하려면 다양한 자료를 읽는 것만으로는 충분하지 않으며, 진정한 관심과 자신의 지식에 기반해야 하며, 명확한 원칙에 따라 체계화되어야 한다. 이러한 재능과 뛰어난 능력을 가진 사람이 바로 콘라드 게스너였다”고 말합니다.

게스너는 가장 초기의 독일인 동물학자로 여겨집니다. 그의 동물학에 관한 저작은 현대 동물학의 기초가 되었습니다. 게스너의 원칙은 아무것도 반복하지 않고, 아무것도 빠뜨리지 않는 것이었습니다. 혼자서는 엄청난 양의 작업을 감당할 수 없었기 때문에, 그는 많은 현지 및 해외의 조수들을 동원했습니다. 따라서 그의 저작도 결국은 자료를 잘 다루는 능력 있는 수집가의 성과였지만, 그의 저작이 인류의 삶에 미친 영향도 과학에 미친 영향만큼이나 중요했습니다. 게스너는 동물계 내에서 인간에게 특별한 위치를 부여하지 않았습니다.

이탈리아에서 게스너와 비슷한 목표를 가진 동료가 있었으니, 그가 바로 조금 더 젊은 알드로반디였습니다. 그 역시 동물학에 대한 백과사전식 설명을 시도했는데, 전체적으로는 게스너의 성과에는 미치지 못했지만, 해부학적 구조와 분류 방식 면에서는 진전을 보였습니다. 게스너의 저작이 나온 후 알드로반디의 저작이 나오기 전까지, 영국인 에드워드 워튼(1492년 옥스퍼드에서 태어남)이 더 체계적인 방식으로 동물계를 분류하는 데 성공했습니다. 알드로반디는 이러한 기반 위에 자신의 저작을 쓸 수 있었습니다. 워튼은 1552년에 “동물들의 차이점에 관하여”라는 책을 출판했는데, 이 책에는 동물 유기체와 그 부분들에 대한 일반적인 설명뿐만 아니라, 자연적 유전 관계에 기반한 개요도 포함되어 있었습니다. 아리스토텔레스와 마찬가지로 워튼도 혈액을 가진 동물들의 목록을 인간으로 시작했습니다. 그는 유제류, 육제류, 절지동물 등의 그룹들을 다루었습니다. 난생하는 네발동물들은 뱀들과 함께 분류되었습니다. 하등 동물들은 곤충, 연체동물, 갑각류, 복족류, 식물동물 등으로 분류되었습니다.

분류되었다. 후자에는 우톤이 해별, 해파리, 불가사리, 해면 등을 포함시켰다.
따라서 우톤은 아리스토텔레스의 방법을 따라 최초로 현대인 중에서 전체 동물계를 자연스럽게 분류하려는 시도를 했으며, 1599년에 자신의 방대한 동물학 저작을 출간하기 시작한 알드로반디도 그의 뒤를 이었다. 이 저작은 자연사 전반을 다루어야 했지만, 알드로반디 자신은 새에 관한 3권, 곤충에 관한 1권, 그리고 “그 외의 무혈동물”에 관한 1권, 총 5권만을 출판할 수 있었다. 나머지 권들은 다른 동물학자들이 출판했다.
알드로반디는 당시의 대규모 탐험 덕분에 게스너가 아직 알지 못했던 여러 동물들을 고려할 수 있었지만, 전반적으로는 그의 위대한 선배보다는 단순히 자료를 모아서 정리하는 방식을 사용했다. 더 나은 체계적 분류를 추구했음에도 불구하고, 그는 박쥐와 타조를 “중간 크기의 새”라는 범주에 넣어버렸는데, 반면 우톤은 이미 박쥐를 포유류로 분류해 두었다.
동물학 분야의 또 다른 중요한 진전은 더 이상 동물의 외형만을 기술하는 데 그치지 않고, 동물의 구조를 파악하려고 했다는 점이다. 알드로반디의 저작에서는 골격, 근육, 내장의 그림들을 찾아볼 수 있다. 예를 들어 독수리의 골격이 그려져 있으며, 닭의 경우 내부 구조를 설명하기 위해 몇 가지 그림이 첨부되어 있지만 이는 그다지 정확하지 않다. 박쥐와 타조의 골격도 그림으로 제시되어 있으며, 때로는 딱따구리의 혀와 그 근육, 백조의 흉골과 같은 해부학적 세부 사항도 포함된다. 여러 새의 근육에 대해서도 보다 상세하게 설명되어 있다.
당시의 자연사학자들이 자신들의 계획을 실현하기 위해 치러야 했던 대가는 매우 컸다. 알드로반디는 서문에서 밝힌 바와 같이, 원본 모형을 만들기 위해 30년 동안 화가 한 명을 고용하여 200개의 금화를 지불했다. 게다가 그는 여러 명의 화가들을 더 고용하기도 했다.

활동 중인 목각가들. 게스너와 알드로반디와 같은 사람들의 공로는 특히 높이 평가되어야 한다. 왜냐하면 그들은 점점 더 많아지는 동물학 관련 자료들 속에서 체계성과 명확성을 확보하려 노력했으며, 더 넓은 계층에게 동물학, 나아가 자연과학 전반에 대한 열정을 불러일으켰기 때문이다.

해부학의 부활.

해부학의 부활은 13세기까지 거슬러 올라간다. 자유사상적인 슈타우펜 왕조의 황제 프리드리히 2세는 1004년에 이 학문 분야에 특별한 관심을 보였다. 그는 매에 관한 책을 집필했으며, 외국의 동물들을 유럽으로 들여오도록 했고, 인체 시신에 대한 해부를 허용했다. 그 후 수 세기에 걸쳐 이러한 해부 작업은 의학적 및 순수 과학적 목적으로 점점 더 자주 이루어졌다. 이를 통해 자연에 대한 이해가 심화되고, 단순한 서적 학습에서 벗어나게 되었으며, 해부학에 대한 관심도 크게 증가했다. 학자들뿐만 아니라 르네상스 시대의 위대한 예술가들도 편견 없이 생명체의 놀라운 구조를 탐구하려 했다. 그중에서도 가장 위대한 인물로는 레오나르도 다 빈치를 꼽을 수 있다. 그의 해부학적 그림들은 그 완성도와 정확성이 매우 뛰어나서, 그동안 이 분야에서 이루어진 모든 성과를 뛰어넘었다. 따라서 갈레노스의 권위를 고려하지 않고, 자연에 대한 독립적인 연구를 바탕으로 해부학을 새롭게 정립할 때가 되었다. 이러한 재정립은 이탈리아인 팔로피오(† 1562)와 에우스타키오(† 1571)에 의해 이루어졌지만, 가장 중요한 인물은 네덜란드인 베살리우스였다. 그는 인체 해부학의 진정한 창시자로 여겨진다.

안드레아스 베살리우스(1514–1564)는 베젤 출신의 독일인 의사 가문의 후손이었다. 그는 브뤼셀에서 태어났다. 어린 시절부터 그는 해부학 및 외과학의 교수가 되었으며, 카를 5세 황제의 주치의가 되었다. 중세 후기에도 인체 시신에 대한 해부가 때때로 이루어졌지만…

그러나 그 목적은 오직 절대적인 권위를 가졌던 갈레노스의 학설이 옳다는 것을 확인하는 데에 불과했다. 훗날에도 해부학 연구를 위한 자료를 구하는 것이 얼마나 어려웠는지는, 젊은 베살리우스가 인간의 해골을 손에 넣기 위해 목숨을 걸고 교수형당한 사람의 시신을 훔쳐와야 했다는 사실에서도 알 수 있다. 독일의 상황도 마찬가지였다. 1526년에 한 해부학자가 인간의 머리를 분해했다는 사실은 당시로서는 매우 충격적인 일로 여겨졌다. 하지만 처음에는 시체를 연구 대상으로 삼는 이러한 시도들만 있었을 뿐이다. 베살리우스가 비로소 고대의 편견들을 완전히 깨뜨리고, 해부학을 순수한 경험 과학으로서 체계적으로 정립했다. 그의 위대한 저작의 제목은 『인체의 구조에 관하여』이다. 이 책이 출판될 때 베살리우스는 아직 30세가 되지 않았다. 주제를 예리하게 파악하고 명확하게 표현함으로써, 그리고 독창적인 내용과 아름다운 문체 덕분에 그의 저작은 당시의 다른 유사한 저작들보다 훨씬 뛰어났으며, 후대에 큰 찬사를 받았다. 이 책의 훌륭한 삽화들은 특히 이 책이 널리 퍼지는 데 기여했는데, 이 삽화들은 티치아노의 제자가 그린 것이다. 독자들이 그 삽화들의 사실적인 표현력을 이해할 수 있도록, 다음 그림 64에는 근육계에 관한 수많은 삽화 중 하나가 실려 있다. 안타깝게도 베살리우스는 카를 5세의 궁정과의 관계 때문에 자신의 연구를 완수할 수 없었다. 또한 궁정에서도 갈레노스의 추종자들로 인해 고통을 겪어야 했다. 그의 경력 초기에 베살리우스는 파도바에서 여러 차례 갈레노스의 해부학 이론을 강의했지만, 결국 그 이론들을 버렸다. 당시에는 인정받는 권위보다 자신의 과학적 신념을 우선시하는 것은 큰 모험이었다. 친구들은 그가 위대한 저작을 출판하기 전에 그를 경고했다. 책이 출판되자 처음에는 큰 반발이 있었다. 사람들은 베살리우스를 미친 이단자라고 비난했다. 그 책은 종교재판소에 제출되었고, 그래서 베살리우스는 이탈리아를 떠나야 했다. 후에 그는 스페인에서 필리프의 주치의로 살았다.

둘째로, 아마도 종교재판소의 새로운 박해 때문에 그는 우울해졌습니다.
베살리우스는 인간에만 국한하지 않고, 자신의 설명에 동물의 해부학적 구조에 관한 수많은 정보들을 포함시켰습니다. 그가 애초에 동물의 해부학적 연구를 시작으로 하여 나중에야 인간의 해부학에 관심을 가졌기 때문에 이는 그다지 놀라운 일이 아니었습니다. 베살리우스의 주요 저작은 1543년에 출판되었습니다. 이 책의 7권은 다음과 같은 내용을 다룹니다: 1. 골격. 2. 힘줄과 근육. 3. 혈관. 4. 신경. 5. 내장기관. 6. 심장. 7. 뇌와 감각기관.
베살리우스가 마련한 기반 위에서 해부학의 발전에 크게 기여한 사람 중에는 에우스타키오도 있습니다. 하지만 흥미로운 점은, 그 역시 자신의 연구 결과가 갈레노스의 설명과 다르다는 것을 잘 알고 있었음에도 불구하고, 고대의 권위 있는 학자들의 견해를 깨뜨리기보다는 신체 구조의 변동성을 받아들이는 쪽을 선택했다는 것입니다.

그림 64. 베살리우스의 『인체의 구조에 관하여』에 수록된 그림. 1543년.
(두 번째 그림으로, 근육계와 관련된 내용입니다.)

베살리우스와 에우스타키오가 등장하기 전에는, 직접적인 관찰에 기반한 해부학적 지식이 극도로 부족했기 때문에 성공적인 외과적 수술을 시행하는 것은 거의 불가능했습니다. 이들이 해부학을 혁신시킨 이후에야 비로소, 그동안 사용되던 원시적이고 종종 야만적인 수술 방법들 대신 과학적 원칙에 기반한 외과술이 발전할 수 있었습니다. 이러한 변화를 이룬 것은 바로 앙브루아즈 파레(1517–1590)의 공로였으며, 그는 의학의 이 분야를 개혁한 인물로서 명성을 얻었습니다.

파레도 베살리우스와 마찬가지로 군의관이었으며, 라틴어를 할 줄 몰랐기 때문에 학식 있는 의사들로부터 증오를 받았습니다. 그가 쓴 총상에 관한 훌륭한 저서(1545년)는 프랑스어로 쓰인 최초의 과학적 의학 서적입니다. 파레는 절단 수술 시 처음으로 동맥을 묶는 방법을 사용했습니다. 그 이전에는 뜨거운 철로 화상을 입히는 방법이 사용되었습니다. 또한 붕대를 사용하는 방법도 파레가 처음으로 도입했습니다. 파레가 일반적으로 사용되던 약물들의 효과를 의심하자 의사들의 적대감은 더욱 심해졌습니다. 그럼에도 불구하고 파레는 왕으로부터 큰 존경을 받았습니다. 그는 바르톨로메오의 밤에 왕이 용서해 주라고 명령한 소수의 위그노 중 한 명이었다고 합니다.

형태에 대한 완전한 이해는 그 발달 과정을 연구함으로써만 가능하다는 인식도 역시 16세기에 이미 나타났습니다. 다만 이러한 인식은 현미경 덕분에 시각이 향상되면서 이후의 시대에 이르러서야 비로소 널리 받아들여질 수 있었습니다. 그렇게 해서 아리스토텔레스도 관심을 가졌던 ‘알 속의 닭의 발달’이라는 문제는 보다 체계적인 연구의 대상이 되었습니다. 이 연구는 훌륭한 이탈리아 해부학자인 파브리치오에 의해 이루어졌습니다. 그는 또한 정맥의 판막들이 심장 쪽으로 열린다는 사실도 발견했습니다. 이러한 발견들과 함께 순환계와 관련된 다른 관찰 결과들은 17세기의 가장 중요한 진보 중 하나인 하비에 의한 혈액순환의 발견을 가능하게 했습니다. 여기까지가 16세기 초부터 말까지를 다룬 이 서술의 첫 부분입니다. 두 번째 권에서는 17세기 초경부터 시작된 현대 자연과학의 기초가 어떻게 형성되었는지를 다룰 것입니다.

제1권에 수록된 그림들의 목록입니다.
1. 이등변삼각형
2. 칸토르의 저서 『기하학적 요소들』 제1권, 1880년, 58쪽, 그림 6; 고대 이집트의 장식 문양 및 그림 7
3. 설형문자 샘플
4. 바빌로니아의 경계석
5. 덴데라의 황도대
6. 레이야드가 기술한 고대 바빌로니아의 저울
7. 고대 이집트의 저울, 그리고 중세 시대의 저울에 관한 내용
8. A. 드 로샤스의 저서 『과학의 기원과 그 초기 응용들』에 나오는 철의 채굴 방법
9. 인도인들의 기하학적 구성법
10. 인도인들의 원의 제곱 구하는 방법
11. 지구의 원형 지도
12. 히포크라테스의 정리
13. 칸토르가 제시한 문제를 해결하기 위한 구성법, 『수학의 역사』 제1권, 1880년, 그림 34
14. 아리스토텔레스의 구조법
15. 힘의 평행사변형에 관한 정리
16. 클라우스의 저서 『동물학 교과서』에 나오는 매끄러운 상어의 배아에 관한 내용, 아리스토텔레스, 1883년, 677쪽
17. 슈미트가 출판한 대형 화물을 들어 올리는 장치, 『화물 운반 장치』 제2권, 그림 62

18. 하이베르그가 편집한 유클리드판의 공동거울의 작용, 그리고 유클리드의 접근법에 따른 집합론. 제7권.
19. 유클리드의 설명에 따른 오목거울과 볼록거울을 이용한 반사 현상.
20. 태양의 고도를 측정하는 데 사용된 도구들 – 고대 그리스 천문학의 역사. 표 III, 그림 2.
21. 에라토스테네스의 각도 측정 방법.
22. 달과 태양까지의 거리를 측정하는 아리스타르코스의 방법.
23. 페셸을 이용한 위도 측정 – 지리학의 역사. 1877년판, 44쪽.
24. 입체투영법과 정사투영법.
25. 헤론이 만든 소화기 – 헤론의 『공기에 관한 연구』. 슈미트 판, 제1권, 그림 29.
26. 헤론은 자신의 『공기에 관한 연구』에서 증기를 활용했다. 슈미트 판.
27. 헤론이 만든 구체 모양의 장치.
28. 헤론이 그린 도구의 그림.
29. 문을 여는 데 사용된 헤론의 자동장치 – 열학의 원리들. 라이프치히 출판사, 1896년판, 5쪽.
30. 물로 작동하는 오르간.
31. 필론이 만든 온도계 – 슈미트 판, 그림 115.
32. 필론이 만든 흡입식 촛불.
33. 헤론이 만든 윈치 – 『헤론의 전집』. 슈미트 판, 제2권, 102쪽.
34. 헤론이 만든 거리 측정기.
35. 헤론이 만든 각도 측정 장치 – 독일 제국 고고학 연구소 연보, 제14권.

1899년 3월호.
36. 헤론의 밭 측량에 관한 내용, 헤론의 전집. 슈미트가 편집함.
37. 헤론의 터널 측량에 관한 내용도 마찬가지.
38. 로마인들의 측정 장비, 『신 고대사 연보』 제13권 (1904년).
39. 그로마의 재구성에 관한 내용도 마찬가지.
40. 포이팅거의 지도.
41. 로마식 들어올리는 도구, 게를란트와 트라우뮐러, 『물리학적 실험 기술의 역사』, 1899년, 그림 58.
42. 로마식 수레에 관한 내용도 마찬가지.
43. 외과용 기구들.
44. 주기설을 설명하기 위한 내용.
45. 몬투클라의 측정용 자, 『수학의 역사』 제1권, 307쪽.
46. 프톨레마이오스의 일광측정기, 렙솔트, 『천문학적 측정 도구의 역사』.
47. 프톨레마이오스가 굴절각을 측정하는 방법.
48. 증류 장치.
49. 스톡홀름 파피루스에서 발췌한 내용.
50. 알비루니의 지구 둘레 측정 방법, 『자연과학 및 기술의 역사』 제1권, 66쪽.
51. 삼각법 계산들.
52. 탄젠트 함수에 대한 소개.
53. 알하젠의 눈에 관한 설명, 게를란트와 트라우뮐러, 『물리학적 실험 기술의 역사』, 그림 62.
54. 알하젠이 굴절 현상을 연구하는 모습, 게를란트와 트라우뮐러, 『물리학적 실험 기술의 역사』.

그림 65.
55. 알하젠이 측정한 대기의 높이
56. 레오나르도 다 빈치의 습도계, 게를란트와 트라우뮐러. 그림 99.
57. 레오나르도의 풍속계
58. 레오나르도의 시각에 관한 설명
59. 푀르바흐의 『Quadratum Repsold』, 『기하학적·천문학적 측정 도구의 역사』. 그림 7.
60. 렙솔드의 십자형 측정기, 같은 책, 그림 12.
61. 십자형 측정기에 대한 개념적 설명
62. 코페르니쿠스의 세계관, 코페르니쿠스의 『천체의 운동에 관한 저작』에서 발췌.
63. 아그리콜라의 제련 기술에 관한 내용
64. 베살리우스의 『De humani corporis fabrica』에 나타난 근육계에 관한 내용.

목차 및 주제 목록
A.

저녁별, 25.
구면 광행차, 358.
아부 만수르, 321.
아코스타 D’, 440, 449.
이집트의 건축물, 3.
이집트 문화, 2.
분점, 36.
아그리콜라, 437, 443.
아메스, 7, 11.
음향학, 115.
알루늄, 50.
알바타니, 304, 306.
알베르투스 마그누스, 346-353, 443.
알비루니, 303.
연금술, 278, 353, 363, 431, 432.
연금술 이론들, 325.
알드로반디, 460, 461.
알파라비, 312.
카스티야의 알폰소, 251.
알프라가니, 304.
대수학, 57, 253, 311.
알하젠, 314, 315, 316, 357.
알크마온, 101.
알코올, 322.
알쿠인, 336.
알리아코, 398.
알마게스트, 33, 255, 302.
제단들, 53.
고대와 그 쇠퇴, 283.
혼합 과정, 440.

부적, 300.
해부학, 59, 102, 206, 235, 326, 366, 462, 463, 464.
아낙사고라스, 76, 77, 98.
아낙시만드로스, 36, 67, 79, 90, 100, 269.
반대편 지점, 118, 227, 289.
아피아누스, 404, 418.
재림, 243.
아폴로니오스, 248.
약국, 48, 60, 437.
아랍 문화, 331.
아르키메데스, 218.
사모스의 아리스타르코스, 92, 93, 122, 408.
아리스토파네스, 89.
아리스토텔레스, 28, 69, 73, 74, 78, 97-151, 233, 345, 355.
아리스토텔레스주의자들, 421.
아르밀렌, 255, 256.
비소, 321.
아리야바타, 52, 58.
약용 식물, 230.
아스클레피아데스, 208.
천문용 기구, 306, 396.
점성술, 16, 24, 31, 364.
천문학, 20, 332, 393.
– 그리스 천문학, 80.
– 기원, 20.
– 부활, 393.
천문학적 측정 도구, 256.
– 관련 문서들, 26.
접선, 86.
대기, 고도, 317.
원자, 71, 75, 241.
아탈로스, 240.
동쪽에서의 일출, 22.
눈, 315, 389, 420.
아우구스티누스, 289, 287.
아베로에스, 313.
아비센나, 270, 312, 321, 435, 442, 443.

B.
베이컨, 프랜시스, 414.
베이컨, 로저, 353-362.
바르톨로메오 디아즈, 447.
바움에, 230.
나무 재배, 329.
박테리아 이론, 223.
베하임, 396, 397, 447.
누르시아의 베네딕토, 271.
광업, 334, 437, 440.
베른슈타인, 268.
베로소스, 368.
베사리온, 394.
성경, 18.
알렉산드리아 도서관, 297.
도서관들, 301, 302.
번개 방지기, 269.
꽃의 구성 요소들, 456.
혈액 순환, 234.
보카치오, 372, 373.
복, 458.
보에티우스, 293.
볼로냐의 발광석, 429.
식물학의 발전, 450.
식물원들, 400, 457.
브라마굽타, 52, 56, 310.
굴절, 260, 265, 316.
용융 유리, 58.
연소 구체, 358.
반사 거울, 58, 395, 428.
안경, 318, 360.
청동, 42.
분수, 19.
브룬펠스, 451, 452.
수도 문제, 205.
뷔폰, 231.

부스솔레, 308.
C.
카이사르, 213.
캄에라 옵스쿠라, 423, 426.
카피툴라레 데 빌리스, 337.
카르다누스, 74, 445.
카시오도루스, 292.
카토, 210, 239.
켈수스, 223.
켈트족, 214.
칼데아인들, 32, 33, 37, 89.
케메스, 274.
중국, 60.
중국의 천문학, 61.
외과수술, 48, 466.
크로노미터, 424.
키케로, 210, 407.
클루시우스, 448.
콜럼버스, 261, 362, 375, 398, 423, 424, 448.

D.
다미아노스, 266.
더머룽, 317.
단테, 372.
날짜의 기준점, 379.
데 카우스, 423.
좌표각, 423.
델리스 문제, 85.
데모크리토스, 71, 73, 75, 78, 99.
증류, 50, 321.
증류기, 276.
유전론, 세균, 100.
다이아몬드, 328.
디오니시오스 대왕, 287.
디오판토스, 56, 57, 253, 254.

디옵트라, 201, 203.
디오스쿠리데스, 231, 238, 245, 337, 401.
도도나이우스, 455.
바빌로니아식 이중시계, 38.
이중시간, 24.
삼각형 계산, 11.
각도의 세 등분, 84.
뒤러, 377, 452, 460.
동역학, 그 기초, 430.

E.
아인하르트, 302.
철, 41.
황도의 기울기, 90.
원소들, 70, 436.
타원, 87.
전나무 불꽃, 269.
전달자, 204.
엠페도클레스, 70, 76, 97-99.
탐험 여행, 362, 398, 448, 449.
백과사전, 292.
역법표, 395.
에피쿠로스, 75, 100.
주기론, 120, 249, 250.
에라시스트라토스, 206, 233.
로테르담의 에라스뮈스, 378.
에라토스테네스, 255.
지진, 368.
지구, 그 운동, 381.
– 지구의 형태, 96, 117, 227, 289.
지구의 핵, 70.
에우데모스, 81, 95.
에우독소스, 78, 119, 120, 248.
유클리드, 82.
에우토키오스, 85.
밀어내기 현상, 247.

소진법, 84.
실험, 79, 235, 356, 359, 391.

F.
파브리치오, 466.
실패한 시도들, 412.
색상 변화, 429.
염색공, 327.
염색업, 280, 320.
페흐너, 415.
측량 기술, 200, 211.
망원경, 360.
금 도금, 280.
피보나치, 339.
일식, 65.
완력기, 198.
플라비오 조야, 308.
형광, 428.
프라카스토로, 444.
프란체스코 페트라르카, 364.
프리드리히 2세, 313, 437, 462.
퓌크스, 454.

G.
갈레노스, 233-237, 239, 270.
담즙, 103.
가스, 277.
가센디, 75.
게버, 322.
산맥의 형성, 442.
반대쪽 지구, 94.
돈, 14.
게미노스, 31.
제마 프리시우스, 417.
지질학, 70, 391, 411.
기하학, 6, 53, 66.

게르베르트, 333.
게르하르트 폰 크레모나, 338.
게르마넨툼, 290.
게스너, 447, 449, 455, 460.
무게, 38.
중량 단위, 39.
폭풍, 269, 367.
조수, 358.
독, 240.
길버트, 424.
조르다노 브루노, 415.
유리, 44, 244.
방정식, 9, 56, 254, 311, 340.
지구본, 120, 397, 417.
그노몬, 36, 61, 67, 89, 380.
금, 43.
온도계, 303.
경계석, 26.
그로마, 212.
굴딘의 법칙, 264.

H.

함무라비, 45.
조화, 80.
천체의 조화, 91.
하르트만, 424.
애완동물, 49.
레버의 법칙, 113.
지렛대, 194, 427.
로마식 지렛대, 216.
의학의 기원, 45, 101, 236, 294, 314, 330, 435.
치료제, 46, 60.
치료법, 46.
헤카타이오스, 67.
헬레니즘, 209.
헬몬트, 반, 433.

헤라클레이데스 폰티코스, 78, 92, 93, 94, 96.
헤라클리토스, 70.
헤르바리엔, 401, 458.
헤르메스 트리스메기스토스, 275.
헤로도토스, 6, 36, 45, 89, 262.
헤론, 58, 193, 205, 257.
헤로필로스, 206, 233.
헤론의 자동기계들, 195.
헤론의 공, 193.
헤론의 증기구, 193.
헤론의 공식, 203.
헤시오드, 68, 96.
헤타이트인들, 16.
마녀 신앙, 364.
상형문자, 3.
힐데가르트 폰 빙겐, 337.
천체 구조물, 118.
천구, 120, 306.
히파르코스, 37, 122, 248, 251.
엘리스의 히피아스, 87.
키오스의 히포크라테스, 83, 84, 89.
코스의 히포크라테스, 102.
대형 용광로, 234.
지옥의 돌, 324.
호메로스, 96.
호라티우스, 239.
인문주의, 372, 374.
훔볼트, 232.
후텐, 378.
제철업, 437.
습도계, 386.
초월수, 86, 87.

J.

연도, 88.
야트로케미, 433, 434.

이븐 알 하이탐, 314.
이븐 알라왐, 329.
이븐 바투타, 329.
이븐 주니스, 306.
이븐 무사, 311.
이븐 로슈드, 329.
이븐 시나, 298, 312, 328, 330.
인도, 51.
인디고, 245.
엔지니어, 217, 218.
공학, 13, 215.
내용 규정, 11.
기울기, 424.
곤충, 230.
외과용 기구, 236.
세비야의 요하네스, 339.
요르다누스 네모라리우스, 430.
비이성적인 것, 83.
세비야의 이시도루스, 294.
이슬람 문화, 338.
목성, 34.

K.

제국 시대, 219.
달력, 88, 89, 213, 357.
운하, 13.
카를 대제, 335.
지도, 380.
지도 제작, 259, 381, 417, 419.
초음파, 358.
원뿔곡선, 86.
점토판 유물, 16, 17, 25.
케플러, 92, 411.
교부들, 286.
키르허, 427-429.
골절, 48.

쾨니히스바서, 321.
조합론, 57.
혜성, 61, 121, 243, 367.
나침반, 61.
규격화, 419.
합, 34, 361.
코페르니쿠스, 403-414.
질병, 101.
약초에 관한 책들, 453, 454.
원, 5, 7.
크레타섬, 63.
크테시비오스, 257.
구, 87.
경작 식물, 49.
구리, 14, 42, 43.

L.

락탄티우스, 287, 288.
지리학, 261.
농업, 238.
거리 측정, 395.
거리 문제, 424.
라테르나 마기카, 429.
라이덴 파피루스, 279.
피사의 레오나르도, 339.
레우키프스, 71, 73.
레비 벤 게르손, 396.
리베르 아바치, 340.
빛, 318.
레오나르도 다 빈치, 382-392, 400.
문학, 바빌로니아-아시리아 문학, 18.
문학, 인도 문학, 52.
루카 기니, 458.
루크레티우스 카루스, 74, 100, 240, 242, 268.
공기, 194.
히포크라테스의 윤상, 83.

루터, 414.
M.
마기, 422.
자석, 268, 429, 430.
마고, 238.
마르코 폴로, 329, 341.
마르쿠스 그라이쿠스, 310.
마리누스, 259, 262, 263.
마르티아누스 카펠라, 294, 333, 407, 408.
기계들, 385.
단위들, 38.
수학, 그 기원, 7.
– 그리스 수학, 78.
마우롤리쿠스, 420, 421.
역학, 111, 218, 385.
메디치 가문, 375.
메겐베르크, 232, 365, 368, 369, 401.
멜란히톤, 414.
메나크모스, 87.
메넬라오스, 252.
인간, 226.
메르카토르, 397, 417, 418, 419.
측정 장비, 212.
야금학, 그 기원, 40.
금속 정제, 278.
우주석, 77.
계량학, 38.
은하수, 358.
광산, 38.
광물들, 327, 369, 442.
광물학, 그 재정립, 438.
수도생활, 291.
달, 37, 88, 90.
달의 움직임, 31, 35.
달과의 거리, 404.

월식, 33.
새벽별, 25.
음악, 293.
뮌스터, 417.

N.
자연물 박물관, 458.
자연에 대한 설명, 71.
– 철학, 69.
네스토리우스파, 299, 300.
니케타스, 407.
쿠자의 니콜라우스, 379, 382.
니콜라우스 5세, 374.
니푸르 비문, 17.
노니우스, 400.
노르만인, 424.
0, 56.
원점 자오선, 258.

O.
오벨리스크, 14.
천문대, 5.
오에노피데스, 89.
올림피오도로스, 277.
광학, 341.
오푸스 마이우스, 357.
오시안더, 406.

P.
고생물학의 시작, 443.
팔리시, 438, 444, 445.
파포스, 198, 264.
에버스 파피루스, 48.
– 린드 파피루스, 7.
우화, 86, 87.

파라켈수스, 42, 434-436.
평행선자, 255.
평행사변형의 법칙, 114.
파레, 466.
페레그리누스, 353.
영원운동기, 386.
원근법, 389.
페트라르카, 372, 373.
페우르바흐, 393.
푸팅거의 지도, 214.
식물의 그림들, 451.
– 설명, 351, 453.
– 식물에 대한 지식, 47, 59, 97.
식물의 배열, 455.
– 식물의 생명력, 70.
– 식물의 영양분, 382.
– 식물의 수면, 350.
– 식물의 성적 특성, 350.
필로라오스, 92, 93, 94.
필론, 197.
필론의 흡입식 촛불, 197.
페니키아인들, 63.
형광, 428.
생리학, 388.
피지올로구스, 347.
미란돌라의 피코, 363.
피에르 다일리, 362.
비오 2세, 375.
행성들, 32, 34, 66, 90, 91, 114, 247, 248, 251.
플라톤, 78, 85, 92, 95, 96, 102, 118, 119, 248, 268.
평면지도, 268.
플리니우스, 206, 210, 218, 220-232, 239, 244, 245, 268, 270.
젊은 플리니우스, 221.
플루타르코스, 407.
프네우마, 207.
정다면체, 82.
폼페이, 240, 243.

폼포니오스 멜라, 220, 226.
위치 체계, 56.
춘분의 세차 운동, 122, 252, 415.
투영 방식, 262.
프로클로스, 81.
프로코푸스, 289.
비율, 82.
프세우도-데모크리토스, 281, 278. – 게버스의 저작들, 323.
프톨레마이오스, 35, 246-266.
피라미드, 4, 12, 87.
피타고라스, 79-82, 101.
피타고라스학파, 80, 91.
피타고라스의 정리, 9, 53.

Q.
카즈위니, 327.
쿼드라트릭스, 87.
기하학적 정사각형, 393.
원의 넓이 구하기, 54, 84.
4대 기술, 332.
수은, 272.
수은 산화물, 324, 327.
출처, 242.

R.
지구의 원형 지도, 67.
레이문두스 룰루스, 363.
계산법, 20, 56.
종교개혁, 355, 377.
대기 중의 굴절, 266, 318.
무지개, 359, 428.
레기오몬타누스, 394, 395, 399.
정규 다면체, 81.
급수, 9, 56.
르네상스, 334, 371.

경주용 말, 334.
라바누스 마우루스, 289, 336.
라세스, 323.
로마인들, 208.
루돌프 2세, 433.

**S.**
질산, 300.
– 산, 321, 323.
소금 채취, 334.
사로스 주기, 37, 65.
시각, 116, 315, 389, 390.
시선, 267.
비누, 245.
밧줄 잡아당기기, 54.
세네카, 242, 243, 261.
육십진법, 18.
사인, 59.
시리우스, 22.
스넬리우스, 268.
태양의 움직임, 247.
– 태양의 모습, 421.
– 1년, 22.
– 시계, 62, 215, 333.
소시게네스, 213.
스펙트럼, 242.
비중, 318.
동심구, 118.
구형 음악, 121.
포물선 거울, 357.
게임의 종류, 456.
수메르인들, 15.
합산 공식, 10.
수슈루타, 59, 64, 115.

샬, 243.
윤년, 29.
그림자 측정, 67.
화약, 59, 310, 361.
고속 마차, 217.
스코트, 427.
슈벤테르, 424, 427.

도시 체계, 342.
지혜의 돌, 275, 326, 431.
별의 수, 229.
천문대, 399.
입체기하학, 87.
스톡홀름 파피루스, 279, 320.
스트라본, 206, 259, 260.

타키투스, 221.
젠케레흐의 비문들, 19.
타르탈리아, 431.
전신기, 430.
텔 엘 아마르나 비문들, 16.
탈레스, 64, 65, 67, 79.
테오프라스토스, 97, 107, 230.
열온도계, 197.
토마스 폰 칸티므프레, 348, 365.
깊이 측정기, 382.
동물들의 배열, 461.
– 동물의 자연사, 459, 460.
동물 우화, 328, 347.
동물의 형태, 328.
– 덴데라의 원형 그림들, 27.
– 원형 그림들, 25, 36.
– 코이크스 체계, 103.
– 그림들, 452.

티마이오스, 95, 102.
토기 제작, 44.
토스카넬리, 380, 448.
지지대, 113.
변환, 275.
온실, 244.
삼각법, 4, 37, 58, 253, 305, 395.
트리비움, 332.
터널 문제, 204.
– 터널 건설, 203.
티코, 95, 122.
티레의 세계 지도, 262.

U.

대학교들, 344, 376.
무한한 우주, 416.
해가 지는 순간의 종말, 22.

V.

변화, 250.
바로, 222, 223, 292.
바사리, 371.
바스쿠 다 가마, 447.
베다, 53.
금성, 25, 35.
연소, 387.
로마 제국의 측량, 213.
베르니에, 400.
화석, 260, 380, 443, 445.
베살리우스, 366, 463.
베수비오 화산 폭발, 221.
베르길리우스, 224.
비텔로, 341.
비트루비우스, 95, 215, 216, 244, 261.
새들, 314.
화산, 248, 260.

W.
바겐, 39, 333, 382.
발피시흐, 368.
발티에레, 99.
수영장, 324.
– 오르간, 196.
– 시계, 23, 257, 302.
거리 측정기, 199.
세계관, 태양중심설, 93.
– 중세의 세계관, 367.
– 기원에 관한 이론, 68, 72.
– 지도, 381, 418.
– 체계, 태양중심설, 402, 409~413.
바이어, 야코프, 364.
지속적인 반복, 121.
풍력 측정기, 387.
각도 측정 기구, 255.
회전 운동, 77.
과학의 쇠퇴, 285.
주거 환경의 위생, 47.
워튼, 461.
투척 운동, 425, 430.
주사위 던지기, 85.
뿌리, 57.

Z.
숫자의 신비주의, 80.
충치, 46.
치아축 전달 방식, 199.
시간 측정, 23.
세포 이론, 224.
중앙 화덕, 93.
인도식 숫자 체계, 305.
아연, 42, 271.
주석, 42, 271.

짓테로헨, 270.
동물학의 기원, 99, 458.
조시모스, 274, 276, 277.
설탕, 322.
목적 개념, 73, 74.

추가 내용, 보충 사항 및 수정 사항 1015.
(공간이 허락하는 한 포함됨.)

2쪽에 대하여: 주석 2에서는 “A. 비덴만(Wi)도 참조할 것”이라고 적어야 합니다.

11쪽에 대하여: 삼각형 계산과 관련하여서는, 1909년에 M. 시몬이 그의 저서 『고대 수학의 역사』 46쪽에서 제시한 가설을 고려해야 합니다. 그에 따르면 이는 등변삼각형이 아니라 직각삼각형일 것입니다(Wü).

14쪽에 대하여: 금속의 역사에 대해서는 리프만스의 『연금술』 부록에 매우 상세한 설명이 있습니다. 구리는 석기시대부터 이집트에서 도구로 사용되었습니다(539쪽). 은과 철은 그보다 훨씬 후에야 알려지게 되었습니다(Li).

15쪽에 대하여: 수메르인들의 기원은 명확하게 밝혀지지 않았습니다. 그들은 셈족 출신이 아니며, 기원전 3000년경에 이미 높은 문화 수준에 도달해 있었습니다. 그들은 각자 문자도 가지고 있었는데, 그것이 바로 점토판 문자입니다(Li).

19쪽에 대하여: E. 호페의 『고대 고전 시대의 수학과 천문학』 17쪽 이후를 참조하십시오(Wü).

19쪽에 대하여: 여기서 언급할 만한 점은, 아랍인들이 60진법 외에도 10진법도 사용했다는 것입니다(Wi).

31쪽(회합 월의 기간): 정확한 일치는 엄청나게 많은 회전 횟수를 고려했기 때문이지, 관측 결과가 초 단위까지 정확했기 때문이 아닙니다. 이 점을 특별히 지적하는 것이 좋을 것입니다(Wi).

38쪽 하단: 이러한 일치는 분명히 우연입니다. 그 이유는 인간의 팔길이가 약 0.5미터 정도이기 때문입니다. 하지만 아시리아학자들은 항상 신비로운 것을 선호하는 경향이 있었습니다(Wi).

43쪽 주석 3: E. 폰 리프만이 그의 『연금술』에서 제시한 견해와 비교해 보십시오. 그 견해는 윌저의 견해와 부분적으로 다릅니다.

구리의 역사에 관한 내용입니다. 특히 북유럽과 중부 유럽에서 구리가 언제 처음 등장했는지에 대해서는 연구자들의 의견이 여전히 크게 갈립니다.
50쪽, 주석 2: E. v. 리프만에 따르면 증류 기술은 불완전한 형태에서 발전해 왔기 때문에 그 기원에 대한 명확한 정보를 얻을 수 없습니다. 가장 오래된 증류 장치에 대한 그림과 설명은 서기 1세기경에 쓰인 글들에서 찾아볼 수 있습니다(“알케미”, 46–48쪽).
60쪽(Ayur-Veda): 베다의 생성 시기는 기원전 1500년부터 500년까지입니다. ‘베다’라는 단어는 지식을 의미합니다.
67쪽: 다양한 각도를 측정하는 방법에 대해서는 E. 호페의 저서 『고대의 수학과 천문학』을 참조하십시오. 플루타르코스에 따르면 탈레스는 햇빛의 각도에 맞춰 막대기를 그림자의 끝점에 세우고, 막대기의 그림자 길이와 피라미드의 그림자 길이가 막대기의 길이와 피라미드의 높이와 비례한다고 가르쳤습니다.
80쪽 하단: 다섯 가지 정다면체(플라톤의 다면체)에 대한 자세한 내용은 E. v. 리프만의 저서 『알케미』 127쪽을 참조하십시오.
90쪽: E. v. 리프만에 따르면, 황도의 기울기에 관한 초기의 기록들은 아마도 바빌로니아에서 유래한 것으로 보입니다. 과연 기원전 1100년경에 중국의 천문학자들이 황도의 기울기가 23° 52’라는 상당히 정확한 값을 알고 있었는지는 불분명합니다(Li).
113쪽: “기계적 문제들”的 진위에 대해서는 128쪽의 주석을 참조하십시오.
115쪽에는 1:2가 아니라 2:1이라고 적혀 있습니다.
116쪽: 여기서 ‘퇴보’라는 단어는 시간적인 의미로 사용된 것이 아닙니다. 왜냐하면 레우키프스와 데모크리토스는 아리스토텔레스 이전에 이미 자신들의 사상을 발전시켰기 때문입니다.
123쪽: 오로라도 오늘날에도 남유럽에서는 매우 드물게 관측되긴 하지만, 여전히 존재합니다.
128쪽, 주석 2: E. 비덴만도 이러한 예감이나 암시들에 너무 높은 가치를 부여하지 말라고 경고합니다. 그는 “나는 그러한 것들에 대해 매우 회의적입니다. 왜냐하면 고대에는 긍정적인 것도 부정적인 것도 모두 존재했기 때문입니다”라고 말합니다.

156쪽에 대하여: 유클리드가 쓰지 않은 『원론』의 14권과 15권에 관한 보다 자세한 내용은 E. 호페의 『고대의 수학과 천문학』 1911년판, 314쪽 이후를 참조하라 (Wü).
171쪽(아르키메데스의 원리)에 대하여: 이 주제와 관련해서는 T. 이벨의 『고대와 중세의 저울』 1908년판과 H. 바우어라이스의 『고대와 중세의 비중의 역사에 관하여』 1914년판을 비교해 볼 필요가 있다 (Wi).
178쪽, 주석 2에 대하여: 호페의 『고대의 수학과 천문학』 283쪽에 따르면, 그리스식 스타디움의 길이는 185.136미터이며, 소형 파라오식 스타디움의 길이는 174.5미터이다. 또한 Decourdemanche의 『무게와 측정에 관한 논문』 1909년판, 134쪽도 참조하라 (Wü).
183쪽, 주석 1에 대하여: 점성술에 대한 관심은 히파르코스가 냉철한 연구자라는 이미지와는 잘 어울리지 않기 때문에, 그가 점성술에 관심을 가졌다는 사실은 의심받아 왔다. 하지만 오늘날에는 그와 프톨레마이오스 모두에게 있어 이 사실이 입증된 것으로 간주된다.
189쪽에 대하여: 호페의 『고대의 수학과 천문학』에 따르면, 히파르코스가 입체투영법을 알고 있었는지는 확실하지 않다 (Wü). 325쪽을 참조하라.
200쪽에 대하여: 올바른 표기는 ‘시오돌리트’이다. 이 단어의 유래는 알려져 있지 않다.
215쪽에 대하여: 시계에 관한 상세한 내용은 E. 비덴만과 J. 뷔르슈미트의 저작에서 찾아볼 수 있다 (Wü).
228쪽, 주석 1에 대하여: 귄터와 그와 함께 뷔르슈미트 등은 ‘코페르니쿠스’라는 표기를 선호한다. 하지만 403쪽의 주석 1도 참조하라. 이러한 문제들에 있어서 일관된 표기를 만들어내는 것은 거의 불가능하다. 왜냐하면 모든 문헌에서 서로 다른 표기들이 함께 사용되고 있기 때문이다.
251쪽, 주석 1에 대하여: 하일베르크의 판본이 할마의 판본보다 우수하다 (Wi).
256쪽에 대하여: 아스트롤라브의 역사에 관한 상세한 내용은 요제프 프랑크가 발표한 물리의학회 회보에 나와 있다.

에를랑겐 (50권, 51권, 1918/19년). 이 논문은 여러 장의 그림을 통해 설명되어 있다.
원래는 별들을 관측하기 위해 만들어진 이 장비는 점차 여러 가지 변형을 거쳤으며, 이러한 변형된 형태들은 모두 ‘아스트롤라비우스’라고 불린다. 이러한 아스트롤라비우스들은 오래된 천문학 서적들에도 그려져 있습니다.

페셸이 제시한 아스트롤라비움의 가장 단순한 형태.
(지구사, 386쪽)

261쪽에 대하여: 『Naturales quaestiones』의 저자가 비극 작가 세네카와 동일인물인지는 아직 확실하지 않다(Li).

264쪽, 주석 2에 대하여: E. 비데만에 따르면, 프톨레마이오스의 『광학』은 고비 이전에도 벤투리와 같은 다른 학자들에 의해 언급된 바 있다.

271쪽에 대하여: 고대에 있어서 아연과 주석에 대한 지식과 그 사용법에 대해서는 폰 리프만의 『알케미』 577–600쪽을 참조하라.

274쪽에 대하여: 화학과 그 이름이 처음으로 언급된 경위와 ‘화학’이라는 이름의 유래에 대해서는 E. 폰 리프만이 그의 『알케미』 282–314쪽에서 상세히 설명하고 있다. 하지만 ‘화학’이라는 이름의 유래에 대해서는 확실한 것을 알 수 없다. 폰 리프만도 ‘화학’이라는 이름이 처음 등장한 가장 오래된 자료로 조시모스를 꼽는다. 조시모스는 3세기 인물이며, 여러 그리스어 저작을 남겼는데, 이 저작들은 비록 왜곡된 형태이긴 하지만 일부는 아직도 보존되어 있으며, 그 안에서 화학이 금과 은을 만드는 기술로 명시적으로 언급된다(Chem. Ztg. 1914, 685쪽). 하지만 폰 리프만에 따르면, ‘화학’이라는 단어가 ‘Chemes’에서 유래했다는 증거는 조시모스의 저작에서는 찾아볼 수 없다.

275쪽에 대하여: ‘화학’이라는 단어의 유래가 불확실한 것처럼, ‘철학자의 돌’ 또는 ‘현자들의 돌’에 관한 모든 정보도 마찬가지로 불확실하다.

폰 리프만에 따르면, 이 명칭은 처음으로 기원후 1세기경에 쓰인 문헌들에서 나타난다(『연금술』 51쪽).
277쪽에 대해서는, 폰 리프만에 따르면 연금술과 점성술 사이의 신비로운 관계도 명확하지 않다. 이러한 관계는 277쪽에 제시된 금속과 특정 행성들 간의 관계에서 잘 드러난다.
303쪽에 대해서는, 알 비루니(약 973–1048년)는 수학자이자 천문학자, 지리학자였다. 그는 아랍 세계와 인도 사이의 과학적 관계를 중재하는 데 큰 역할을 했다. 알 비루니는 황혼 현상들을 매우 정확하게 묘사했으며, 그중에는 황도광도 포함된다. 지구의 반사로 인해 일어나는 월全食 때 나타나는 구리색 달빛에 대해서는 알 비루니나 다른 아랍 천문학자들도 설명할 수 없었다. (마이어호프의 보고서에 따름; 314쪽.)
304쪽에 대해서는, 알바타니의 저작은 날리노에 의해 아랍어와 라틴어로 훌륭하게 번역되어 출판되었다.
310쪽에 대해서는, 폰 리프만은 마르쿠스 그라이쿠스의 저작에 대해 “그 저작은 1250년경에 쓰여졌다. 베르텔로트가 마르쿠스 그라이쿠스가 질산염을 알고 있었다고 한 주장은 전혀 근거가 없다. 딜스도 그의 주장을 잘못 따랐다”고 썼다.
310쪽 하단에 대해서는, 알크와리즈미라는 이름의 여러 가지 표현들을 모아볼 수 있다. 루스카는 『가장 오래된 아랍의 대수학과 계산법』(하이델베르크, 1917년)에서 그러한 표현들을 대략 12개 정도 제시했다. 그의 전체 이름은 무함마드 이븐 무사 알크와리즈미이다.
311쪽에 대해서는, 루스카의 저작 『가장 오래된 아랍의 대수학과 계산법』(하이델베르크, 1917년)에 이븐 무사에 대한 더 자세한 내용이 나와 있다. 루스카에 따르면, 아랍 대수학의 기초에 대해 많은 상반된 의견들이 제시되었다. 따라서 텍스트와 번역본들을 더 자세히 비교할 필요가 있었다.

이븐 무사는 그 책에서 ‘신네’에 대해 언급하지 않았다. 그의 책은 단지 수많은 예시를 바탕으로 한 응용수학 입문서에 불과하다(같은 책, 7쪽). 이븐 무사가 자료를 어디서 얻었는지에 대해서는 아무런 언급도 없다.
‘알가브르’와 ‘알무카발라흐’라는 용어들의 다양한 번역들은 그들의 수학적 의미를 명확하게 설명해주지 못한다. 칸토르는 이를 ‘복원’과 ‘대조’라고 표현하는 반면, 루스카는 ‘보완’과 ‘균형 조절’이라고 표현한다. 방정식의 여섯 가지 형태에 관한 부분에서는, 다른 모든 방정식도 위에서 언급된 방법을 통해 그 여섯 가지 표준 형태 중 하나로 변환될 수 있다고 설명된다.
314쪽에 대하여: 아랍인들의 광학에 관한 최신 연구 성과는 마이어호프의 요약된 논문에서 확인할 수 있다(Wi): M. Meyerhof, “Die Optik der Araber”, Zeitschrift für ophthalmologische Optik, 베를린, J. Springer 출판사, 1920년.
314쪽에 대하여: 이 책에 제시된 내용을 보완하기 위해, 다음 사항을 언급해야 한다. 8세기부터 아랍어로 쓰여진 문헌들의 저자들은 극소수만이 아랍인이었으며, 대부분은 페르시아인, 시리아인, 이집트인, 메소포타미아인들이었다. 그들 중에는 이슬람교도뿐만 아니라 기독교도와 유대교도도 있었다.
아랍인들의 가장 중요한 광학 관련 저작인 알하젠(이븐 알-하이탐)의 『Thesaurus Opticae』는 13세기부터 서양 세계에 알려져 있었다. 하지만 원문을 번역함으로써 아랍 광학을 보다 체계적으로 연구하기 시작한 것은 최근 수십 년간의 일이며, 안과 분야에서는 J. 히르슈베르크가, 물리학 분야에서는 E. 비덴만이 그 작업을 수행했다. 안타깝게도 알하젠의 광학 관련 원문은 아직까지 발견되지 않았다.
알하젠의 생애에 대해서는 E. 비덴만이 아랍 학자들의 전기를 바탕으로 정확하게 기술했다(Archiv für die Geschichte der Naturwissenschaften und Technik, 1910년, 3권, 1–53쪽).
리스너의 판본에 사용된 라틴어 번역은 아마도 13세기에 만들어진 것으로 보인다.

7권의 책들에 대한 보다 상세한 내용은 M. 마이어호프가 『Zeitschrift für Ophthalmologische Optik』 제8권(1920년), 3호에 발표한 논문에서 설명하고 있습니다.
315쪽: 알하젠은 눈의 해부학을 설명할 때 주로 갈레노스의 이론을 따릅니다. 그는 눈에 있는 3가지 유체(안액, 수정체, 유리체)와 4가지 막을 구분합니다. 또한 알하젠은 수정체를 눈의 중심부에 위치시킵니다.
316쪽: 대부분의 그리스인들과 그의 아랍인 동료들과는 달리, 알하젠은 시력이 사물에서 눈으로 직선으로 이어지는 광선들에 의해 생긴다는 이론을 명확하게 제시했습니다(Meyerhof, 같은 책, 42쪽).
317쪽: 알하젠은 빛이 전파되는 데 시간이 걸린다는 사실을, 프톨레마이오스도 이미 알고 있던 색순환계의 색들이 빠르게 회전할 때 더 이상 개별적으로 구분될 수 없다는 사실로부터 추론했습니다(같은 책, 43쪽).
318쪽: 지평선 근처의 별들이 천정 부근의 별들보다 더 크게 보이는 현상은 광학적 착시 현상이라고 알하젠은 설명합니다. 이는 눈이 사물의 크기를 시야각과 추정된 거리를 통해 판단하기 때문입니다. 지평선 근처에서는 그 사이에 있는 물체들 때문에 거리가 더 멀어 보입니다. 같은 이유로 하늘이 평평하게 보이는 것입니다(같은 책, 45쪽).
‘암실’에 대한 최초의 언급은 E. 비데만이 번역한 알하젠의 저서 『그림자의 형태에 관하여』에 나옵니다. 그 책에는 “일식이 일어날 때 태양빛이 좁은 원형의 구멍을 통해 나와 맞은편 벽에 도달하면, 그 그림자는 초승달 모양이 된다”고 쓰여 있습니다. 알하젠은 자신의 글을 통해 이를 입증합니다(E. 비데만 번역). 약 300년 후에 살았던 그의 주석가 케말 알-딘은 암실에 관한 이론을 더욱 상세하게 발전시켰습니다. J. 뷔르슈미트는 서양 학자들이 아랍인들의 암실에 관한 경험을 받아들였다고 생각합니다. 일식 때 좁은 구멍 뒤에서 초승달 모양의 태양 그림자가 생긴다는 사실은 고대부터 이미 알려져 있었습니다.

알하젠은 그의 저서 『원뿔단면에 따른 반사경에 관하여』(J. L. 하이베르크와 E. 비덴만이 편집함, Bibl. math. III. Folge, 제10권, 3호)에서, 회전 포물면 형태의 거울이 모든 광선을 한 점으로 모으며 다른 모든 거울보다 더 효과적이라는 고대인들의 관찰 결과를 언급한다. 이 발견은 기원전 350년경 디오클레스에 의해 이루어졌다고 한다. 알하젠은 이에 대한 이론적 설명이 부족하다고 지적했으나, 나중에 그는 그 이론적 설명을 완전히 제시했다. 한편, 아폴로니오스는 이미 포물면 형태의 속이 빈 거울에서의 초점 위치를 정확히 파악해냈다.

예를 들어, 318쪽: 아랍인들 사이에서 안과학이 어느 수준에 도달했는지에 대한 좋은 개요는 C. 프뤼퍼와 M. 마이어호프가 『Der Islam』지(1915년, 6권 3호)에 발표한 상세한 논문에서 확인할 수 있다.

319쪽: 이 표에 알코올이 없다는 사실로부터 폰 리프만은 1120년경에는 아직 알코올이 알려져 있지 않았다고 결론 내린다. 그에 따르면 알코올은 아랍인들의 발명이 아니라 비교적 후기에 서양에서 발명된 것이다. 기존에는 알코올이 9세기부터 이미 아랍인들에게 알려져 있었다고 여겨졌다. 아레오미터의 역사에 대해서는 1912년 『Chemiker-Zeitg.』 68호에 실린 폰 리프만의 논문도 참조할 것.

319쪽: ‘아랍인들의 저울에 관하여’라는 주제는 E. 비덴만이 다루었다(Sitzsber. d. Phys. Mediz. Soziet. in Erlangen, 제37권, 1905년, 388쪽 이하). 비덴만은 물리학적 지식을 이용해 온갖 사기 행위가 이루어졌다고 보고한다. 예를 들어, 막대가 속이 빈 형태로 되어 있고 그 안에 수은이 들어 있는 저울들이 만들어졌다. 일련의 마술 기법을 설명하는 아랍어 문헌에는 “금이 가벼워 보이도록 하려면 수은을 추의 쪽으로 흘려보내야 한다”고 쓰여 있다. 또한 은행가가 자석이 들어 있는 반지를 착용하여 저울을 달 때 그 자석을 저울의 철제 저울판에 적절히 배치함으로써 사기를 치기도 했다. 이러한 사기 행위들이 매우 오래된 것이라는 사실은 코란에서도 이를 금지하고 있다는 점에서도 알 수 있다.

318쪽과 327쪽에 대해서: 알카즈위니와 알카지니는 서로 다른 아랍 작가들이다. 알카지니는 1130년경에 살았으며, 그가 제시한 매우 정확한 밀도 값들이 유래되었다.

《돌의 책》의 저자인 알 카즈위니는 그보다 약 100년 후에 살았습니다. 그는 『창조의 기적과 각 지역의 유적들』이라는 방대한 지리서를 저술했습니다. 그의 전체 이름은 자카리야 이븐 무함마드 이븐 마흐무드 알-카즈위니입니다. 아랍의 돌의 책들에는 각 행성에 해당하는 돌에 행성의 모습을 새기는 방법에 대한 규정도 포함되어 있습니다. 일곱 개의 행성 각각에 대해, 어떤 별자리에서 그 행성의 모습을 돌에 새겨야 하는지, 그리고 특정한 의식적 규칙들을 준수할 경우 그 부적이 어떤 효과를 내는지가 명시되어 있습니다. 토성에 해당하는 돌은 납으로 만든 고리 안에 있고, 화성에 해당하는 돌은 철로 만든 고리 안에 있습니다. 더 자세한 내용은 J. 루스카의 『아랍의 돌의 책들에 나타난 그리스식 행성 표현들』을 참조하십시오. (Heidelberg Akad. d. Wiss., Heidelberg 1919.)

320쪽, 위에서 8번째 줄: 스페인 외에도 시칠리아도 언급될 가치가 있습니다. 왜냐하면 아랍의 학문도 여기서 서양으로 전파되었기 때문입니다.

322쪽: 게버에 관해서는 최근 연구 결과에 따라 폰 리프만이 그의 저서 『연금술』에서 보다 상세히 설명하고 있습니다.

322쪽: 폰 리프만에 따르면 알코올은 서양의 발명품으로, 아마도 11세기에 만들어졌으며 이탈리아에서 만들어진 것으로 추정됩니다(Alchemie 472). ‘코홀’이라는 단어는 원래 매우 고운 분말을 의미합니다. ‘알’은 아랍어의 정관사입니다. 더 자세한 내용은 폰 리프만의 『Chemiker-Zeitung』 1913년, 1313쪽 및 1917년, 865쪽을 참조하십시오.

325쪽: 2)번에 있는 방정식들은 단지 설명을 위한 것임을 알아두어야 합니다. 여기서 분해가 일어나는 염산은 당시에는 아직 알려져 있지 않았습니다.

326쪽: 그러나 현자의 돌에는 이미 초기 그리스 연금술사들도 놀라운 효과가 있다고 생각했습니다.

327쪽, 아래쪽: 하지만 아랍인들이 상당히 우수한 식물학적 지식을 가지고 있었다는 점은 인정해야 합니다.

330쪽: 아랍인들의 의학적 지식에 대해서는 G. 자이델이 『Erlangen의 물리의학회 회보』에 상세히 기술하고 있습니다.

보고됨 (제47권, 1915쪽).
352쪽: 알베르투스 마그누스의 저작으로 여겨지는, 사실상 연금술에 관한 그 책들은 폰 리프만에 따르면 위조품이다.
390쪽: 레오나르도의 광학에 관한 내용과 관련하여, 에를랑겐에서 출판된 베르너의 논문을 참조할 필요가 있다. 베르너는 레오나르도 다 빈치의 광학에 관한 연구들 속에 알하젠의 저작들에 대한 그의 지식을 나타내는 많은 단서들이 있다고 지적한다.
401쪽: 중세 시대에는 “Hortus” 대신 “Ortus”가 자주 사용되었다.

각주:
[1] 베르톨트는 이 연구를 완성하지 못했습니다. 이 작업은 나중에 게를란드(-1800)와 뷔르슈미트(1800–1900)에게 넘어갔습니다.
[2] 이집트어와 셈어의 관계는 에르만에 의해 특히 잘 밝혀졌습니다. 그는 가장 오래된 동사 형태들을 비교하여 수많은 유사점들을 발견했습니다. 고대 이집트어의 양식이 흑인들의 언어와는 상당히 다르다는 사실은 비르호우가 왕들의 미라를 조사함으로써 입증했습니다(Ber. d. Berl. Akad. von 1888).
[3] 또한 비데만의 『이집트 역사』 1884년판 22쪽, 그리고 E. 마이어의 『고대사』 제1권 1909년판 44쪽도 참조하십시오.
[4] 고대 이집트의 이름과 지리에 대한 보다 자세한 정보는 파울리스의 『고전 고대학 실용사전』 제1권 978쪽에서 확인할 수 있습니다.
[5] G. 마스페로, 『고대 동방 민족의 역사』, 라이프치히 1877년, 63쪽.
[6] 예를 들어, 히에로그리프 문자에서 ‘m’을 의미하는 ‘부엉이’라는 글자는 점차 ‘(히에라틱 문자)’ 그리고 최종적으로 ‘(데모틱 문자)’가 되었습니다. 데모틱 문자는 그리스-로마 시대에 특히 교류에 사용되었습니다.
[7] 예를 들어, 아타나시우스 키르허(1601–1680)도 자연과학 분야에서 큰 공헌을 했습니다(이 책의 다른 부분도 참조하십시오).
[8] E. 마이어, 『고대사』, 1909년, 제1권, 54쪽. 이 책의 후반부도 참조하십시오.
[9] 『독일 동방학회 회보』, 1904년, 386쪽.
[10] 니센과 록야어의 연구에 따름. 자세한 내용은 『동방학회 회보』 1904년, 386쪽 이하를 참조하십시오. 이와 유사한 현상은 초기 기독교 교회들에서도 나타났습니다. 그들의 축은 때로는 해당 교회의 성인의 기일에 태양이 지는 지점을 기준으로 설정되기도 했습니다. 샤를리에는 이러한 방법을 통해 교회의 나이를 천문학적으로 측정하려 했습니다.
[11] M. 칸토르, 『수학사 강의』, 제1권(1880년), 59쪽.
[12] G. 마스페로, 『고대 동방 민족의 역사』, R. 피에치만 번역, 라이프치히 1877년, 54쪽.
[13] 이 문자들을 해독하는 데에는 처음에는 토마스 영이, 그 후에는 샹폴리옹이 가장 큰 공헌을 했습니다.
[14] 렙시우스, 『기념물들』 제2권, 50쪽.
[15] 중부 이집트의 텔 엘-아마르나에서.
[16] 헤로도토스, 제2권, 109쪽.
[17] H. 한켈, 『지난 수 세기 동안의 수학의 발전』, 튀빙겐 1869년.

[18] 런던의 대영박물관에 소장된 리인드 파피루스로, 힉소스 왕 라-아우스의 서기관 아메스가 작성했다. 이 문서는 기원전 1700년에서 2000년 사이에 만들어졌다. 이 문서는 아이젠로어에 의해 번역 및 해설이 곁들여져 1877년 라이프치히에서 출판되었다. 그 내용에 대한 상세한 논의는 M. 칸토르의 『수학사 강의』 제1권 19–52쪽에 나와 있다.
[19] J. 트롭프케, 『기초수학의 역사』 제1권 52쪽.
[20] 아이젠로어, 『고대 이집트인들의 수학 핸드북』(제2판), 46–48쪽.
[21] 『이집트 언어 저널』 제38권과 제40권에 실린 샤크에 관한 내용.
[22] 칸토르, 『수학 및 물리학 아카이브』 제8권, 1904년.
[23] 칸토르, 『수학사 강의』 제1권(1880년), 37쪽.
[24] 그 방법과 현존하는 사본들에 대한 보다 자세한 정보는 칸토르의 『수학사 강의』 제1권 43–45쪽, 109–112쪽 등을 참조하라.
[25] 칸토르, 제1권 46쪽.
[26] 아이젠로어, 『파피루스』, 125쪽.
[27] 칸토르, 제1권 58쪽. 그림 6과 7.
[28] M. 칸토르, 『수학사 강의』 제1권 59쪽.
[29] 칸토르, 같은 책, 제1권 59쪽. 9쪽도 참조할 것.
[30] 그 이름은 ‘세크트’이다. 칸토르의 『수학사』 제1권 52쪽, 그리고 아이젠로어의 같은 책 135쪽(주석 3)을 참조하라.
[31] 트롭프케, 『기초수학의 역사』 제1권 74쪽.
[32] C. 메르켈, 『고대의 공학기술』, 베를린, J. 슈프링거, 1900년. 메르켈이 『자연과 정신의 세계』 시리즈의 60번째 책으로 출판한 『공학기술에 관한 그림들』은 이 위대한 저작을 바탕으로 만들어졌다(B. G. 토이브너, 라이프치히, 1904년).
[33] 로마의 성 베드로 대성당 앞 광장에 있는 헬리오폴리스의 오벨리스크를 수많은 기계와 줄을 이용해 세우는 데 얼마나 많은 노력이 들었는지는 잘 알려져 있다. 이 오벨리스크는 무게가 30만 kg이 넘는 하나의 거대한 돌 덩어리이다. 보다 자세한 정보는 벡의 『기계공학의 역사에 관한 논문들』, 베를린, 1899년, 192쪽을 참조하라.
[34] 『고대 오리엔트』 제1권을 참조하라. 이 책은 서아시아 학회가 편찬했다.
[35] 카이로와 테베 사이의 지역으로, 여기서 다수의 점토판들이 발견되었다. 이 판들 중 일부는 베를린의 서아시아 고대유물 박물관에 소장되어 있다. 기원전 1400년경의 한 편지에서 예루살렘이 처음으로 언급된다. 베를린의 소장품에는 기원전 3000년경의 가장 오래된 바빌로니아 시대의 판들도 많이 있다. 이 판들이 발견될 당시에는 글자들이 오염으로 인해 알아볼 수 없었으나, 다양한 청소 방법을 사용한 후에야 비로소 명확하게 드러났다. 수메르-바빌로니아 사전도 주목할 만하다. 텔 엘-아마르나의 판들 중 약 200점이 베를린으로 옮겨졌으며, 가장 귀중한 것들은 런던에 있다. C. 니부어의 『아마르나 시대』, 『고대 오리엔트』 제1권 2호, 베를린, 1899년도 참조하라.
[36] 히타이트의 문자 유물들은 시리아 북부와 보가즈키리(카파도키아)에서 발견되었다. 이 유물들은 베를린의 서아시아 고대유물 컬렉션의 일부이다. 히타이트인들은 금속공학 분야에서 중요한 업적을 남겼다. 그들 덕분에 금속 추출 방법과 같은 금속공학에 관한 지식들이 전파된 것으로 보인다.

철은 이집트와 바빌로니아에도 전해졌다(E. Reyer, Altorientalische Metallurgie. Zeitschrift der orientalischen Gesellschaft. 1884. S. 149).
[37] Merkel의 “고대의 공학기술”이라는 저작에는 이에 대한 내용과 다른 고대 민족들(중국인, 그리스인, 로마인)의 수공학에 관한 보다 상세한 정보가 담겨 있다.
[38] F. X. Kugler, Sternkunde und Sterndienst in Babel. Münster 1907. 점성술 관련 점토판의 내용은 런던 비문집 제3권에 발표되었다. 천문학 관련 점토판의 번역은 1874년에 시작되었다.
[39] Bezold, Ninive und Babylon, Monographien zur Weltgeschichte. 1903. 삽화 102점 포함.
[40] A. H. Layard, Niniveh and its remains (1848).
[41] 니푸르 문서들은 Hilprecht의 주도 하에 발표되었다: The Babylonian expedition of the university of Pennsylvania, Philadelphia.
[42] 19쪽을 참조하라.
[43] Cantor는 제1권 71쪽에서 더 많은 예를 제시한다. 예를 들어, 사무엘상 18장에는 “사울은 천 명을 죽였지만 다윗은 만 명을 죽였다”고 나와 있다. 또 다른 구절에서는 “천 명씩 만 명이 그를 섬겼다”고 되어 있다(다니엘서 7장 10절).
[44] 점토판에는 숫자들이 당연히 기호 없이 나란히 적혀 있다. 베를린 소장품 중 신바빌로니아 시대의 점토판들 중에는 더 큰 건물의 평면도가 있으며, 이 평면도에는 육십진법을 사용한 숫자들로 치수가 표시되어 있다. 예를 들어, 11 · 60 + 40 = 700이다.
[45] E. v. Lippmann에 따르면 이는 매우 가능성이 낮은 일이다.
[46] Tropfke의 “기초수학의 역사” 제1권 76쪽도 참조하라.
[47] Theo Smyrnaeus (편집: Ed. Hiller). Leipzig 1878. S. 177.
[48] Wilhelm Spiegelberg, Orientalistische Literaturzeitung, 1902. S. 6. 스트라스부르 도서관이 수집한 수많은 점토판들 중에서 발견된 이 글은 Spiegelberg에 의해 해독되었다. 이 글은 데모틱 문자로 쓰여 있다.
[49] 어떤 별이 태양과 함께 떠오른다면, 이를 ‘해뜰 때의 출현’이라고 한다. 여기서 진정한 해뜰 시간은 정확히 알 수는 있지만 직접 관측할 수는 없으며, 실제로 보이는 해뜰 시간과는 구별된다. 후자는 별이 태양이 뜨기 전에 이미 모습을 드러내어 황혼 때에 볼 수 있는 경우를 말한다. 이 두 시간의 차이는 약 20일 정도이다. 해질 때의 출현도 마찬가지이다.
[50] 이집트의 최초의 달력 체계의 시작은 기원전 4241년으로 추정된다(E. Meyer, Ägypten zur Zeit der Pyramidenerbauer. Leipzig 1908. Sendschrift der deutschen Orientgesellschaft.).
[51] 그래서 시리우스는 이시스의 별로 여겨졌는데, 이시스는 위대한 자연의 여신으로서 눈물을 강물에 떨어뜨려 홍수를 일으켰다고 한다. W. Capelle의 “Die Nilschwelle”라는 논문도 참조하라. 이 논문은 1914년에 발표된 “Neue Jahrbücher f. d. klassischen Altertumswissenschaft”에 실렸으며, 317쪽에 있다.
[52] 소티스 주기와 고대에 사용되던 다른 연도 계산 방식, 즉 공통적으로 인정된 특정 시점을 기준으로 연도를 계산하는 방식에 대한 보다 상세한 정보는 Paulys Real-Encycl. d. klassischen Altertumswissenschaft의 “Aera” 항목에 나와 있다(1898년, 606쪽).

[53] 이델러, 『칼데아인들의 천문학에 관하여』. 베를린 과학 아카데미 논문집, 1814/15년, 214쪽.
고대 천문학자들이 이 문제를 어떻게 다루었는지는 파푸스가 『알마게스트』 제5권에 대한 주석에서 설명하고 있다.
[54] K. F. 기네츨, 『바빌로니아인들의 천문학적 지식』. 고대사 연구 논문집, 제1권 (1902년), 350쪽.
[55] 아마도 바빌로니아인들은 태양이 자오선을 통과하는 것을 기준으로 하여, 구체의 기울기로 인해 생기는 오차를 피했을 것이다.
[56] K. F. 기네츨, 같은 책, 351쪽 참조.
[57] E. 마이어, 『고대사』, 제3권, 1901년, 132쪽.
[58] 프톨레마이오스의 주요 천문학 저작의 아랍어 명칭.
[59] E. 마이어, 『고대사』, 제1권, 527쪽.
[60] C. 베촐트, 『볼의 『별에 대한 믿음과 해석』에 수록된 바빌로니아인들의 점성술』. B. G. 토이브너 출판사, 라이프치히, 1918년, 9쪽.
[61] 기원전 7세기의 한 왕의 비석에는 플레이아데스 성단이 일곱 개로 표시되어 있다.
[62] E. 마이어, 『고대사』, 제1권, 369쪽.
[63] 기네츨, 『바빌로니아인들의 천문학적 지식』.
[64] 고대의 점성술에 관한 리스의 상세한 논문은 파울리의 『고대사 실용사전』, 제2권 (1896년), 1802쪽에 수록되어 있다.
[65] A. H. 세이스, 『바빌로니아인들의 천문학과 점성술 및 그 번역본』. 런던, 1874년. 칸토르의 저서 3판(1907년) 38쪽도 참조할 것.
[66] 아리스토텔레스의 『천체에 관하여』에 대한 심플리키우스의 주석에 따름.
[67] 볼프, 『천문학의 역사』, 10쪽.
[68] H. 주터, 『수학 과학의 역사』. 취리히, 1873년, 18쪽.
[69] R. 렙시우스, 『카노푸스의 이중 언어로 된 비문』. 베를린, 1866년. 해당 비문은 1866년에 렙시우스가 이집트 남부에서 발견했다.
[70] 고대로부터 전해 내려온 바빌로니아인들의 천문학에 관한 정보들은 이델러가 『칼데아인들의 천문학에 관하여』라는 글에서 정리했다(베를린 과학 아카데미 논문집, 1814/15년). 이델러의 글에 수록된 내용들은 설형문자가 해독될 때까지, 즉 1870년경까지 바빌로니아 천문학의 역사를 연구하는 데 있어 가장 중요한 자료였다.
[71] F. 볼, 『고대의 천문학적 관측들』. 고대사 연구 논문집, 1917년, 17쪽.
[72] 기네츨의 『바빌로니아인들의 천문학적 지식과 그 문화사적 의의』를 참조할 것. 고대사 연구 논문집, 제1권 (1901년).
[73] 기네츨, 같은 책, 191쪽 참조.
[74] 기네츨, 같은 책 (고대사 연구 논문집) 참조.

[75] “이 분야에서 아시리아학이 이룩한 성과는 고대 연구의 가장 놀라운 결과들 중 하나이며, 점토판 문자 해독의 가장 위대한 성과 중 하나로 꼽힌다.”(베촐트, 『니네베와 바빌론』, 1903년, 89쪽) 천문학과 점토판 문자 학문을 동시에 잘 아는 인물들 중에서는 특히 F. X. 쿠글러를 언급할 수 있다.
[76] 쿠글러에 따름.
[77] F. X. 쿠글러, 『바빌론의 천문학과 점성술』, 뮌스터, 1907년.
[78] 긴첼의 『바빌로니아인들의 천문학적 지식』에 따름.
[79] 긴첼, 『바빌로니아인들의 천문학적 지식』.
[80] 게미노스의 말에 따르면. 게미노스가 언제 살았는지는 정확히 알려져 있지 않다(기원전 100년~서기 100년). 그는 로도스 출신으로, 『천문학 입문』이라는 책을 저술했다. 독일어 번역본은 K. 마니티우스가 1898년 라이프치히에서 출판했다.
[81] 별들의 움직임과 마찬가지로, 특정 동물들의 행동도 예언의 신호로 여겨졌다. 일부 점토판 문자 문헌의 내용을 보면, 바빌론에서는 전갈이 오늘날 사람들이 거미에게 부여하는 것과 같은 역할을 했던 것으로 보인다. 예를 들어, 전갈들의 행동을 통해 군대의 운명이나 공공 사안의 전개를 예측하려 했다.(『의학 및 자연과학사에 관한 보고서』, 1906년, 326쪽.)
[82] J. F. 부름이 번역한 시칠리아의 디오도로스의 『역사 도서관』, 슈투트가르트, 1827년, 제2권, 30장 참조.
[83] E. 마이어는 그의 『고대사』 제1권(1,2)에서 바빌로니아와 이집트의 사제 계급이 문화사적으로 갖는 의미에 대해 상세히 다루고 있다.
[84] 쿠글러의 『바빌론의 천문학과 점성술』에 따름. 아시리아학적, 천문학적, 점성술적 연구들. 제1권: 기원부터 그리스도 시대까지의 바빌로니아의 행성학의 발전, 뮌스터, 1907년, 41쪽.
[85] 쿠글러의 『바빌론의 천문학과 점성술』, 뮌스터, 1907년 참조.
[86] 쿠글러, 『바빌론의 영향권 안에서』, 57쪽.
[87] 볼프, 『천문학의 역사』, 10쪽.
[88] 베로소스는 바빌론의 사제였다. 그는 자신이 필리포스의 아들인 알렉산더 시대에 살았다고 말한다. 더 자세한 내용은 크리스트의 『그리스 문학의 역사』, 1889년, 412쪽을 참조하라.
[89] K. A. 폰 치텔, 『지질학 및 고생물학의 역사』, 1899년, 2쪽. 베로소스의 기록들은 성경과 일치하는, 그리고 현재는 점토판 문자 문헌들에 의해 확인된 홍수나 바벨탑 등에 관한 신화들 때문에 유대인들과 기독교인들 사이에서 특별한 관심을 불러일으켰다.(크리스트, 같은 책.)
[90] 긴첼의 『바빌로니아인들의 천문학적 지식』에 따름.(『클리오』, 1901년.)
[91] H. 빈클러가 제시한, 하지만 매우 의문스러운 견해에 따름. 빈클러에 따르면 바빌로니아의 1년은 춘분부터 시작된다. 춘분점은 26,000년에 걸쳐 황도대 전체를 돈다. 따라서 춘분점은 각 황도궁에 약 2,000년 정도 머문다. 바빌로니아인들의 관측이 매우 긴 기간에 걸쳐 이루어졌기 때문에, 춘분점의 이동을 통해…

빙클러에 따르면, 바빌로니아인들도 이를 놓칠 리가 없다. 문헌에 기록된 그들의 관측 결과를 보면, 봄의 시작점은 황소자리에 있었다. 기원전 8세기에는 봄의 태양이 양자리에 있었지만, 지금은 이미 물고기자리에 있다. 아마도 이와 관련하여, 유명한 시구 “Sunt aries taurus…”에서 별자리들의 목록이 양자리부터 시작되는 것도 그런 이유일 것이다. 황도대의 별자리 이름들이 일부 바빌로니아어 이름과 일치한다는 사실은, 비록 간접적인 경로를 통해서라 할지라도 그 이름들이 바빌로니아인들로부터 우리에게 전해졌음을 보여준다. (Bezold, Ninive u. Babylon, 1903도 참조할 것.)
[92] F. H. 쿠글러, Im Bannkreis Babels. 뮌스터, 1910.
[93] 긴첼, Das astronomische Wissen der Babylonier (Klio, 1901, 209쪽).
[94] 이는 요세푸스의 기록(Antiquit. I, 8)과도 일치한다. 쿠글러의 저서 117쪽도 참조할 것.
[95] A. 보크, Metrologische Untersuchungen über Gewichte, Münzfüße und Maße des Altertums in ihrem Zusammenhang. 베를린, 1838.
[96] 파울리의 Reallexikon der klassischen Altertumskunde 제3권(1918년, 588–654쪽)에 실린 레만-하우프트의 “Gewichte”라는 글을 참조할 것.
[97] 레만은 여기서 의도적인 연관성이 있다고 보았다. Beiträge zur alten Geschichte, 제1권(1902년, 355쪽).
[98] C. F. 레만, Über die Beziehungen zwischen Zeit- und Raummessung im babylonischen Sexagesimalsystem (Klio, 제1권, 381쪽 이하).
[99] 반면에, 고대 바빌로니아인들이 이미 길이 단위로부터 무게를 도출해냈다는 주장에는 반대하는 의견도 있다. 레만과 특히 빙클러가 제시한 such한 추측들의 문제점도 지적된다. E. 마이어의 Geschichte d. Altertums, 1909년, 518쪽도 참조할 것.
[100] 에버스 파피루스의 저자가 자신의 처방전에서 사용한 의학용 무게 단위는, F. 훌치에 따르면(Grüech. u. röm. Metr., 1882년, 374쪽 및 376쪽) 약 6그램이었으며, ‘펙’이라는 가장 작은 무게 단위는 0.71그램이었다. R. 렙시우스의 Abhandl. d. Berliner Akademie, 1871년, 41–43쪽과 F. 샤바스의 Recherches sur les poids, mésures et monnaies des anc. Egypt., 파리, 1876년, 21쪽, 38쪽도 참조할 것.
[101] 저울, 무게 단위, 그리고 저울 사용에 관한 더 자세한 내용은 Th. 이벨의 Die Wage im Altertum und Mittelalter, 에를랑겐, 1908년에 나와 있다.
[102] 렙시우스, Die Metalle in den ägyptischen Inschriften. Abhandl. d. Akademie d. Wissensch. zu Berlin, 1871년, 111쪽.
[103] A. 뢰싱, Geschichte der Metalle, 1901년.
[104] A. 드 로샤스, Les origines de la science et ses premières applications.
[105] 뢰싱, Geschichte der Metalle, 11쪽.
[106] 아연에 대한 최초의 서면 언급은 파라켈수스에게서 나왔다. 그는 아연을 “매우 이상한 금속으로, 다른 금속들보다 훨씬 특이하다”고 불렀다.
[107] 최근에는 후기 이집트의 무덤에서 상당히 순도가 높은 주석으로 만들어진 물건들이 발견되었다. 로마인들은 이를 ‘Plumbum candidum’이라고 부르며, 그들이 ‘Plumbum nigrum’이라고 부르는 납과 구분했다.
[108] 뢰싱, 같은 책, 3쪽. 조사된 청동 제품들 중에는 주석이 전부 또는 일부가 안티모니로 대체된 경우도 있다. 이 금속은 안티모니 광석 형태로 사용된 것으로 보인다.

구리 광석을 가공하는 방법도 있었으며, 고대에는 금속 상태의 안티몬을 추출하는 기술도 이미 알려져 있었다. 후자의 견해는 헬름이 제시한 것이다. 1902년에 발표된 『고대사 연구의 진전에 관한 연보』 제3권 26–82쪽을 참조하라. (슈타들러의 문헌 리포트.)
사카라에서 발굴된 청동 덩어리는 고대 그림들에 나타난 형태와 같았으며, 베르텔로가 이를 조사했다(Comptes Rendus 1905, 183쪽). 이 덩어리는 87.5%의 구리와 11.47%의 주석으로 구성되어 있었으며, 나머지는 납과 패티나로 이루어져 있었다.
[109] E. 게를란드, 『자연과학 및 기술사 아카이브』 1910년, 304쪽.
[110] 『의학 및 자연과학사에 관한 소식』 1909년, 300쪽.
[111] L. 빌저, 『의학 및 자연과학사에 관한 소식』 1907년, 487쪽. A. 루드비히에 따르면 이 단어는 히브리어에서 유래했다(『동방학 저널』 1905년, 제19권, 239–240쪽).
[112] 뢰싱, 『금속의 역사』 14쪽; 또한 E. 슐츠 박사가 『자연과학 및 기술사 아카이브』 1910년, 350쪽에 쓴 “인도의 철과 강에 관한 글”도 참조할 것.
[113] A. H. 레이야드, 『니네베와 그 유적들』, 런던 1849년.
[114] A. C. 키사, 『유리 제작의 발명에 관하여』, 『고대사 연보』 제1권, 1쪽.
[115] 헤로도토스, 제2권 84장.
[116] 함무라비 법전. 『의학 및 자연과학사에 관한 소식』 1903년, 1호, 90쪽을 참조하라. 함무라비는 1958년부터 1916년까지 통치했으며, 당시의 법률 원칙들을 정리했다. 함무라비 법전은 1901년에 발견되었다.
[117] 지금까지 약 2000년 전의 것으로 여겨졌던 백내장 수술은 함무라비 법전에 언급된 내용 덕분에 다시 2000년 더 오래된 것으로 추정될 수 있다. H. 마그누스의 “함무라비 법전에 언급된 안과 수술에 대하여”라는 글을 참조하라. 『독일 의학 주간지』 1903년, 23호. 이 법들은 법전으로 체계화되기 전부터 오랜 기간 동안 적용되어 왔을 것으로 추정된다. 함무라비 법전의 118번 조항은 다음과 같다: “만약 외과의사가 누군가에게 구리로 만든 침을 사용하여 심각한 상처를 입혀 그 사람을 죽이거나, 구리로 만든 침을 사용하여 그 사람의 백내장을 제거하다가 그 사람의 눈을 망가뜨린다면, 그 사람의 손을 잘라내야 한다.”
[118] 디오도로스, 제1권 82, 3장.
[119] 고대 바빌로니아 문헌에서는 비른스크라우트가 “신체의 근육을 마비시키는 식물”이자 “나무에서 나오는 지방”(수지)으로 묘사된다. 『의학 및 자연과학사에 관한 소식』 1904년, 221쪽.
[120] F. v. 오펠레, 『원문, 번역문, 해설이 포함된 두 편의 의학 관련 점토판 문자 문서』. 『의학 및 자연과학사에 관한 소식』 1904년, 217쪽 이하.
[121] H. A. 닐센, 『고대의 도로 위생에 관하여』, 『위생학 아카이브』 제43권 (1902년), 85–115쪽.
[122] 이집트와 팔레스타인에서 재배되던 식물들의 목록은 바르부르크의 “응용 식물학의 역사와 발전”이라는 글에 나와 있다.

독일 식물학회. 1901년. 153쪽). 이집트에서는 특히 다음과 같은 식물들이 고려될 수 있다: 밀 3종, 보리 2종, 마늘, 파, 샬롯, 아마, 파피루스, 올리브나무, 포도나무, 대추야자, 무화과, 멜론, 호박, 아티초크, 아스파라거스, 무, 완두콩, 말콩, 렌틸콩, 양배추, 회향, 아니스, 압생트, 양귀비, 참깨, 석류. 이러한 식물들 대부분은 팔레스타인에서도 재배되었으며, 그곳에서는 이미 접목 기술도 사용되고 있었다. 도구로는 쟁기, 낫, 도끼, 타작판 등이 사용된 것으로 알려져 있다.
[123] 에버스 파피루스에는 고대 이집트인들이 상처를 봉합함으로써 치유를 촉진했다는 몇 가지 단서가 있다. 이 방법에 대한 최초의 기록은 셀수스의 저작에서 찾아볼 수 있다. 구르츠의 『외과학의 역사』와 에르하르트의 『역사적 관점에서 본 외과학에서 사용되는 봉합법과 매듭』을 참조할 것. (폴크만의 임상 강연 제580/81호.)
[124] 수의학 중앙지. 1903년. 18호.
[125] R. 부르크하르트, 『동물학의 역사』. 12쪽. 라이프치히, 게셴스 출판사. 1907년.
[126] 에두아르트 마이어, 『피라미드 건설 시대의 이집트』. 라이프치히, 1908년. (독일 동양학회 간행물.)
[127] 폰 헨, 『아시아에서 유래한 작물과 가축들』. 베를린, 1902년. 520쪽.
[128] 게를란트와 트라우뮐러, 『물리학적 실험 기술의 역사』. 엥겔만, 라이프치히, 1899년. 9쪽.
[129] 마이어, 『화학의 역사』. 16쪽.
[130] 고대의 산업과 무역에 관한 자세한 내용은 파울리의 『실제 사전』 제9권, 1381–1535쪽에 나와 있다. 저자는 구메루스이다.
[131] 고대인들의 인도에 대한 견해에 대해서는 파울리의 『고대 문명 사전』 제IX권(1914년) 1264–1325쪽에 아우어커가 상세히 설명하고 있다. 고대인들의 인도에 대한 지식을 가장 잘 보여주는 자료는 프톨레마이오스의 『지리학』이다.
[132] 아리안의 기록에 따름.
[133] 라센, 『인도 고대사』. II. 511쪽.
[134] 칸토르, I. 509쪽.
[135] 부르크, 『독일 동양학회 회보』 제55권 및 56권.
[136] 『독일 동양학회 회보』 제56권(1902년), 328쪽, 제1장 4절.
[137] 변의 길이가 정수 비율을 이루는 직각삼각형을 이용하여 제단을 만드는 방식은 기원전 8세기경으로 거슬러 올라갈 수 있다. 『의학 및 자연과학의 역사에 관한 보고서』, 1906년, 473쪽.
[138] 특히 아파스탐바 술바수트라에 나와 있다.
[139] 조이텐의 『수학 도서관』(제3권) 97–112쪽을 참조할 것.
[140] 칸토르, 『가장 오래된 인도 수학에 대하여』. 『수학 및 물리학 저널』, 1904년.
[141] 아파스탐바 술바수트라, III. 2. 『동양학회 회보』 제55권 및 56권. 부르크의 논문.
[142] 19쪽을 참조할 것.

[143] 칸토르, “고대 인도의 수학에 관하여”, Arch. f. Math. u. Phys. 제8권 (1904년).
[144] 6쪽을 참조하십시오.
[145] 칸토르, 같은 책, 71쪽.
[146] 트로프케, 『기초수학의 역사』 제1권, 98쪽.
[147] 아르네트, 『순수수학의 역사』 143쪽을 참조하십시오.
[148] 칸토르, 『수학의 역사』 제1권, 540쪽.
[149] 이 내용은 기록이 현대까지 전해진 가장 오래된 인도의 천문학자인 아리아바타(서기 476년생)의 저작에서 찾아볼 수 있습니다.
[150] 『니루크타』.
[151] 로트, “인도의 불쏘시개들”, 『동양학회지』, 1889년.
[152] 아리스토파네스, 『구름』, 766행 이하. 아리스토파네스는 그 작품에서 한 채무자가 자신의 채권자를 속이기 위해, 채무를 나타내는 점토판을 불을 만드는 데 사용되는 렌즈를 이용해 녹였다고 서술했습니다.
[153] “고대 인도의 화약 문제”에 대해서는 『의학 및 자연과학의 역사에 관한 보고서』 1905년판, 1쪽 이하를 참조하십시오.
[154] 회른레, 『고대 인도의 의학에 관한 연구』, 옥스퍼드, 1907년.
[155] E. 폰 리프만, 『논문 및 강연집』, 1906년.
[156] 베렌데스, 『약국의 역사와 발전』, 슈투트가르트, 1907년.
[157] 고기 섭취, 술 마시기, 성적 관계를 반대하는 산스크리트어 텍스트가 『독일 동양학회지』 1907년판에 번역된 형태로 실려 있습니다.
[158] S. 히르슈베르크, “인도인의 백내장”, 『임상안과학지』, 1909년 1월호.
[159] 린드너, 『세계사』 제1권, 413쪽.
[160] W. 포르스터의 『고대 및 중세의 천문학』, 베를린, 1876년도 참조하십시오.
[161] 볼프, 『천문학의 역사』, 11쪽.
[162] 예수회는 가톨릭 신앙의 전파뿐만 아니라 그 신앙의 수호도 맡고 있었으며, 16세기에 이미 유럽 외 지역에 정착했습니다. 중국에서는 당시 혼란스러웠던 달력 계산 방식을 천문학적 원리에 따라 재정비함으로써 큰 영향력을 얻었습니다. 혼란스러운 시간 계산 방식은 국가의 통치와 미래에 부정적인 영향을 줄 수 있다고 여겨졌기 때문에 이러한 재정비가 매우 중요했습니다.
[163] 배든-파월, 『자연철학의 역사』, 런던, 1834년, 11쪽.
[164] H. 뢰슈너의 “태양시계에 관하여”도 참조하십시오. 『태양시계의 역사와 구조에 관한 연구 및 오류 이론』, 그라츠, 1905년.
[165] 『의학 및 자연과학의 역사에 관한 보고서』, 1908년, 351쪽.
[166] 더 자세한 내용은 R. 에렌펠트의 논문을 참조하십시오. 『의학 및 자연과학의 역사에 관한 보고서』, 1908년, 144쪽 이하.
[167] H. 빙클러도 『지중해 문화에 있어서 페니키아인들의 역할』이라는 논문에서 이 주제를 다루고 있습니다. 『사회과학지』, 1903년, 제4권, 6번 및 7번.

페니키아인들이 문자를 발명했다는 주장에 반대하는 견해입니다. 그는 정신적 삶을 위한 의사소통 수단이 그 중심에서 발전해 나왔으며, 페니키아 문자도 점토판 문자의 발전 과정에서 생겨났다고 보습니다. 참고로, 아리아인인 페르시아인들도 기념비적인 비문에 사용되던 점토판 문자를 문자 체계로 바꾸었습니다(L. Wilser, Mitteil. z. Gesch. d. Med. u. Naturwissensch., 1905, 32쪽). 현재까지 남아 있는 가장 오래된 그리스 알파벳과 그리스어로 된 비문들은 기원전 7세기 초를 넘어가지 않습니다. Beloch, Griechische Geschichte, 제1권 2부, 2쪽, 1913년 참조.

[168] K. Suter, Geschichte der mathemat. Wissenschaften. 취리히, 1878년.

[169] Archiv für Geschichte der Philosophie(1902년, 311쪽)에 실린 Peithmann의 논문에서 그는 소크라테스 이전의 자연철학에 관해 논하면서, 탈레스가 철학자가 아니라 단지 천문학자이자 엔지니어에 불과했다고 주장했습니다. Peithmann에 따르면, 아리스토텔레스가 탈레스를 부당하게 철학자로 만들었다고 합니다. 하지만 v. Lippmann에 따르면 이러한 견해는 널리 받아들여지지 않습니다.

[170] Cantor, Geschichte der Mathematik. 라이프치히, 1880년, 제1권, 113쪽.

[171] 같은 책, 114쪽.

[172] 고대 작가들이 언급한 일식들의 목록은 Paulys Reallexikon der klass. Altertumswiss.의 6권 2352–2364쪽에 있습니다. 또한 2339–2364쪽에는 Boll이 쓴 일식에 관한 상세한 글도 있습니다. 가장 오래된 기록된 일식은 기원전 721년 3월 19일에 바빌론에서 관측된 월식입니다.

[173] 위의 35쪽 참조.

[174] 탈레스는 기원전 603년 5월 18일에 일어난 큰 일식을 아마도 이집트에서 관측했을 것입니다. 그래서 그는 18년이 조금 지나면 다시 일식이 일어날 것이라고 예상할 수 있었습니다. 실제로 그 일식은 기원전 585년 5월 22일에 일어났습니다(H. Diels, Antike Technik, 1914, 3쪽). J. Zech의 Astronomische Untersuchungen über die wichtigsten Finsternisse, welche von den Schriftstellern des Altertums erwähnt werden. 라이프치히, 1853년도 참조.

[175] Neue Jahrbücher f. d. klass. Altertum. 1911년, 5쪽.

[176] Plutarch, Vol. III, pag. 174, ed. Didot, 및 Plinius XXXVI. 12에 따름.

[177] A. Forbiger, Handbuch der alten Geographie. I. 44.

[178] Aristot., Metaphys. I, 3.

[179] Zeller, Die Philosophie der Griechen. 제1권 (5판), 35쪽.

[180] E. Meyer, Alte Geschichte. 제4권, 1901년, 199쪽.

[181] Zeller, Die Philosophie der Griechen. 5판, 제1권, 769쪽.

[182] E. Meyer, Geschichte der Botanik. 제1권 (1854년), 45쪽.

[183] Zeller, Über die griechischen Vorgänger Darwins. Abhandlungen d. kgl. Akademie d. Wissensch. zu Berlin. 1878년, 115쪽.

[184] E. Meyer, 같은 책.

[185] Plutarch, Strom. VII. Dox. Gr. 581쪽에 그렇게 적혀 있습니다.

[186] Windelband, Die Lehre vom Zufall. 베를린, 1870년도 참조.

[187] A. 브리거, 『레우키프스와 데모크리토스의 원자의 운동과 세계의 기원』. 할레, 1884년.
[188] E. 마이어, 『고대사』 제5권, 1902년, 340쪽.
[189] 뮐라흐가 수집함, 베를린, 1843년. (완전히 구식인 자료임; 디엘스의 『선소크라테스 철학자들』도 참조할 것.)
진정한 단편들의 수도 적지만, 그럼에도 불구하고 우리는 데모크리토스의 사상에 대해서는 다른 많은 철학자들의 견해보다 훨씬 더 잘 알고 있다. 그의 사상은 기록되는 것보다는 오히려 전파되는 데 더 힘이 실렸다고 할 수 있다(F. A. 랑게, 『유물론의 역사』, 1873년, 제1권, 11쪽). 특히 아리스토텔레스와 루크레티우스 덕분에 우리는 데모크리토스의 사상을 상당히 정확하게 알 수 있다. 전승에서도 그의 사상은 “매우 명확하고 논리적이어서, 아주 작은 조각들조차도 쉽게 전체 구조에 통합될 수 있다”고 한다(랑게, 같은 책).
[190] 루크레티우스 카루스, 『자연에 관하여』. 이 책의 후반부를 참조할 것.
[191] 제5권, 181–194쪽.
[192] 제5권, 419쪽 이하.
[193] 카르다누스, 『미세함에 관하여』 제11권. (카르다누스의 저작들, 제3권, 루그두눔, 1663년, 549쪽.) 이 부분에 대해서는 레오폴트 뢰벤하임이 제시해 주었다. 그가 편집한 『데모크리토스의 과학과 현대 자연과학에 미친 그의 영향』도 참조할 것. 루이스 뢰벤하임 저, 베를린, 1914년.
[194] 이러한 관계에 대해서는 앞서 언급된 뢰벤하임의 저작도 참조할 것. 데모크리토스의 사상이 과학의 발전에 미친 영향에 대해서는 루이스 뢰벤하임이 상세한 연구를 수행했다. 뢰벤하임의 연구 결과는 지금까지는 요약본으로만 발표되었다(74쪽, 주석 2 참조). 그는 자신의 저작이 출간된 후, 고인이 된 연구자의 아들로부터 원고가 전달되어 다음 판본에 반영될 수 있도록 했다. 이는 이 책의 여러 곳에서 확인할 수 있다.
[195] 프란츠 슐츠, 『코스모스』 잡지, 1877년, 8호 및 9호.
[196] H. C. 리프만의 『레우키프스-데모크리토스의 원자들의 역학』도 참조할 것. 라이프치히, 1885년.
[197] 샤우바흐, 『아낙사고라스의 단편들』. 라이프치히, 1817년. 뮐라흐, 『그리스 철학의 단편들』. 파리, 1860–1867년. 특히 디엘스의 『선소크라테스 철학자들』도 참조할 것.
[198] 즉, 이성, 여기서는 세계의 이성을 의미함.
[199] 그 크기는 방앗돌만 했으며, 플루타르코스와 플리니우스도 이에 대해 언급했다.
[200] 아낙사고라스는 태양의 크기가 펠로폰네소스 반도의 몇 배나 되며, 달의 크기는 태양과 거의 비슷하다고 생각했다. 달도 지구처럼 생명체가 살 수 있는 곳이라고 보았다.
[201] 랑게, 『유물론의 역사』, 제1권, 57쪽.
[202] 하지만 고대인들의 이러한 결점을 과장해서는 안 된다. 예를 들어 뒤 부아 레몽은 그렇게 했다. 실험이 고대에도 중요한 역할을 했으며, 특히 알렉산드리아 학파에서는 중요한 결과들을 가져왔다는 사실을 간과해서는 안 된다. 중세 시대에는 특히 아랍인들이 그리스인들로부터 전해받은 과학들을 실험을 통해 발전시키려 노력했다.

더 많은 연구가 필요하다. E. 비데만의 『고대와 중세의 실험에 관하여』(수학 및 자연과학 교육 자료, 1906년, 4–6호)도 참조할 것.
[203] 칸토르, 『수학의 역사』, 1880년, 제1권, 128쪽 및 158쪽.
[204] 보다 자세한 내용은 딜스의 『고대 기술』, 21쪽을 참조할 것.
[205] H. 포크트, 『피타고라스의 기하학』. 『수학 도서관』(제3시리즈), 9권, 15쪽 이후를 참조할 것.
최근에는 피타고라스가 이미 다섯 가지 정다면체의 구성법을 알고 있었는지에 대해서도 의문이 제기되고 있다. 또한 ‘무리수’라는 개념도 그리스인들이 훨씬 후에야 알게 되었을 가능성이 높다.
[206] 그리스인들은 수학의 발전 과정에 대해 글을 남겼다. 아리스토텔레스의 제자인 에우데모스는 천문학과 기하학의 역사에 관한 책을 썼으나, 그 책은 소수의 단편들만 남아 있으며, 탈레스에 관한 정보도 포함되어 있다. 또한 에레소스의 테오프라스토스도 수학의 역사에 관한 책을 썼으나, 안타깝게도 그 책은 완전히 잃어버렸다(주터, 『수학 과학의 역사』, 1873년, 21쪽). 에우데모스의 단편들은 L. 슈펭겔에 의해 수집되어 출판되었다: 『Eudemi fragmenta, quae supersunt』, 베를린, 1866년. 메논도 언급할 만하다. 그 역시 아리스토텔레스의 제자였으며 의학의 역사에 관한 책을 썼다. 남아 있는 단편들은 딜스에 의해 출판되었다(『Suppl. Arist. III, 1』, 베를린, 1893년).
[207] 트로프케, 『수학의 역사』, 제2권, 5쪽.
[208] 프로클로스, 프리들라인 편집, 379쪽.
[209] 트로프케, 제2권, 88쪽.
[210] 플라톤의 『티마이오스』와 비트루비우스의 『건축에 관하여』에 따름. 보다 자세한 내용은 트로프케, 제2권, 400쪽을 참조할 것.
[211] H. 포크트, 『무리수의 발견 역사』, 『수학 도서관』, 10권, 97쪽.
[212] 파울리의 『고대 문명 사전』, 제8권을 참조할 것.
[213] 히포크라테스에 관해서는 브레트슈나이더의 『유클리드 이전의 기하학과 기하학자들』, 라이프치히, 1870년을 참조할 것.
[214] 기원전 430년경의 안티폰. 칸토르의 『수학의 역사에 관한 강의』, 제1권, 172쪽을 참조할 것(1880년).
[215] 고대인들이 델리스 문제를 해결하는 다양한 방법들에 대한 가장 중요한 정보는 아르키메데스의 저작들을 주석한 에우토키오스에게서 얻을 수 있다. 아르키메데스, 하이베르그 편집, 제3권, 104쪽.
[216] 에우토키오스가 아르키메데스의 저작들을 설명하면서 제시한 이 구성법은 플라톤의 것으로 여겨진다. 아르키메데스, 하이베르그 편집, 제3권, 66–70쪽.
[217] 칸토르가 에우토키오스의 설명을 바탕으로 메나크모스가 발견한 정리들에 대해 제시한 내용을 참조할 것(제1권, 199쪽).
[218] 포물선을 유도할 때와 비슷한 방식을 사용했지만, 직선 위에 그려지는 직사각형들 중 항상 일부가 남아 있어야 한다는 조건을 추가함으로써 기하학적 형태로는 타원이 나왔다(‘ἐλλείπειν’은 ‘남아 있음’을 의미한다). 반면, 직사각형들이 직선을 넘어서는 경우에는 쌍곡선이 나왔다(‘ὑπερβάλλειν’은 ‘넘어서다’를 의미한다).
[219] 엘리스의 히피아스.
[220] 보다 자세한 내용은 칸토르, 제1권, 167쪽을 참조할 것.
[221] 트로프케, 『기초 수학의 역사』, 제2권, 5쪽.

[222] 이 두 문장은 플라톤의 제자인 크니도스의 에우독소스의 것으로 여겨진다.
[223] 이 발견은 역시 플라톤 학파에 속했던 아리스타이오스(기원전 320년경)의 업적으로 알려져 있다. 그는 원뿔곡선에 관한 최초의 저작도 썼다고 한다. Cantor I, 211.
[224] 다양한 참고문헌이 포함된 상세한 설명은 파울리의 『고대사 실용백과사전』 제2권(1896년) 1828–1862쪽에 나와 있다. 이 내용은 훌치의 연구에서 비롯된 것이다.
[225] F. 쿠몬트, 『바빌론과 그리스 천문학』. Neue Jahrbücher f. d. klass. Altertum. 1911년, 1쪽.
[226] 아리스토파네스, 『구름』. 615–619행.
[227] 메톤은 아마도 수 세기 전에 칼데아인들이 달의 움직임과 일식을 예측하기 위해 만든 표를 사용했을 것이다.
[228] 고대에 시간 측정을 위해 사용되었던 도구들에 대한 중요한 정보는 파울리-비소바-크롤이 쓴 『고대사 실용백과사전』 제8권 2416–2433열에 있는 A. 렘의 글 “Horologium”에 나와 있다.
[229] ‘황도’라는 이름(ἑκλειπτικός κύκλος)은 고대에는 비교적 늦게 사용되기 시작했다.
[230] 기원전 560년경. Darmstädter의 『자연과학사 핸드북』도 참조할 것.
[231] 행성들 간의 거리를 수학적 규칙으로 표현하려는 시도는 18세기까지도 계속되었다(티티우스의 법칙, 1766년).
[232] 아우구스트 보크, 『피타고라스 학파의 필로라오스의 가르침과 그의 저작의 일부』. 베를린, 포시셰 출판사. 1819년.
[233] 시아파렐리, 『고대의 코페르니쿠스의 선구자들』. 1873년. 커르체가 번역함.
[234] 이는 피타고라스 학파가 성립된 후에 살았던 아낙사고라스의 경우도 마찬가지이다.
[235] 시아파렐리, 같은 책, 7쪽.
[236] 플라톤은 『티마이오스』에서 “구형을 한 전체에 있어서 아래쪽과 위쪽이 있다고 말하는 것은 현명한 사람이 할 짓이 아니다”라고 말했다(『티마이오스』 62절 및 63절 참조).
[237] 그는 기원전 390년부터 310년경까지 살았으며, 여러 면에서 피타고라스 학파와 사상적으로 유사했다. 그는 수많은 저작을 남겼지만, 그중 제목과 일부 단편만이 알려져 있다. 단편들에 제목을 붙이는 것은 어렵거나 때로는 불가능하다. 헤라클레이데스에 대해서는 Gomperz의 『그리스의 사상가들』 제1권 98쪽도 참조할 것.
[238] 티코의 체계에 대한 보다 자세한 설명과 그림은 나중에 다루어진다.
[239] 비트루비우스, 『건축에 관하여』. 대부분의 학자들은 이 학설의 기원을 이집트인들에게 돌린다. 코페르니쿠스 자신도 마르티아누스 카펠라를 통해 이 학설을 알게 되었다(코페르니쿠스에 관한 내용은 나중에 다룬다).
[240] 플라톤의 『티마이오스』, 38쪽.
[241] 93쪽을 참조할 것.
[242] 고정별에 관한 상세한 내용은 볼이 쓴 글로, 파울리의 『고대사 실용백과사전』 제6권 2407–2431쪽에 나와 있다.

[243] 플라톤, 『파이돈』, 58장. 라이프치히, 빌헬름 엥겔만, 1852년.
[244] 마이어, 『식물학의 역사』, 제1권, 5쪽.
[245] 슈르츠가 편집한 판본, 160–163행. 그의 말은 다음과 같다: “먼저 우주의 네 가지 근원을 알아보자. 즉 불과 물과 땅, 그리고 무한한 고도에 있는 에테르이다. 이로부터 지금 존재하는 것들, 앞으로 존재할 것들, 혹은 현재 존재하는 것들이 생겨났다.”
[246] 마이어, 『식물학의 역사』, 제1권, 51쪽.
[247] 플루타르코스, 『비극 작가들에 관한 이야기』, 26장.
[248] 아리스토텔레스, 『동물의 발생에 관하여』, 제1권, 23쪽.
[249] 아리스토텔레스, 『동물의 구성 요소에 관하여』, 640a쪽.
[250] 아리스토텔레스, 『동물의 발생에 관하여』, 8장.
[251] 디오게네스 라에르티오스, 9권, 47절.
[252] E. 다케, 『혈통 개념과 그 역사』. 뮌헨, 1903년.
[253] 에피쿠로스와 데모크리토스의 사상에서 비롯된 루크레티우스의 시구는 다음과 같다:
“지금 이 순간에도 상쾌한 공기를 즐기는 자는, 어린 시절부터 계략이나 힘, 혹은 빠른 속도 덕분에 보호받아 그의 후손들이 계속 살아남을 수 있었다. 하지만 많은 이들은 우리의 보호 덕분에 파멸을 피할 수 있었다.”
–––––––––––––––––––––––
“하지만 자연이 그들에게 아무것도 주지 않아서 스스로 생명을 유지할 수 없는 자들은 결국 먹이가 되고 만다.”

[254] E. 마이어, 『고대사』, 제4권, 1901년, 205쪽.
[255] 알크마이온에 관한 단편들에 대해서는 마이어의 『고대사』 제4권, 1901년, 207쪽을 참조하라.
[256] T. 벡, 『히포크라테스의 지식들』. 예나, 1907년.
[257] 플라톤, 『프로타고라스』, 3장.
[258] 코스 출신의 히포크라테스는 기원전 400년경에 살았다.
[259] 『히포크라테스 문헌집』으로는 약 100편의 그리스어 저작과 30편의 라틴어 저작이 전해진다. 히포크라테스 자신이 직접 쓴 것으로 확실히 판단되는 책은 몇 권에 불과하다. 게다가 모든 저작들이 진짜라고 여겨진 적도 없다. 더 자세한 내용은 파울리의 『고대사 실록』 제8권(1913년), 1801–1852쪽을 참조하라.
[260] 벡, 『히포크라테스의 지식들』. 예나, 1907년. 이 책에는 히포크라테스 문헌집의 기원과 의미에 대한 연구 외에도 현대 의학과 관련된 가장 중요한 내용들이 수록되어 있다.
[261] 하이저, 『의학의 역사』, 제1권(1875년), 141쪽.
플라톤이 『티마이오스』에서 제시한 견해에 따르면, 심장은 혈관들을 연결하는 역할을 한다. 심장은 온몸의 혈액이 움직이는 원천이다. 심장을 식히는 역할은 폐가 담당한다.

[262] 실러의 라틴어판 『도적들』에서는 모토로 다음과 같은 문구가 앞에 나온다:
“약으로도 치유되지 않는 것은 철로 치유된다. 철로도 치유되지 않는 것은 불로 치유된다.”
[263] R. 부르크하르트, 『동물학의 역사』, 18쪽.
[264] 슈타르, 『아리스토텔레스의 생애』, 『슈타르의 아리스토텔레스 연구』 제1권. 할레, 1830년.
[265] 그의 아버지 니코마코스는 마케도니아의 왕 아민타스의 주치의였다.
[266] E. 마이어, 『고대사』, 제5권, 1902년, 338쪽.
[267] 첼러, 『그리스인들의 철학』, 제2권, 2부, 172쪽.
[268] 당시 화폐로서의 탈렌트는 약 4700마르크의 가치가 있었다.
[269] 첼러, 『그리스인들의 철학』, 제2권, 2부, 33쪽.
[270] 헬러, 『물리학의 역사』, 제1권, 48쪽.
[271] 아리스토텔레스의 저작들은 처음으로 1473년 로마에서 라틴어 번역본으로 출판되었다. 1493년에는 최초의 그리스어 판본이 나왔다. 현재 가장 우수한 판본으로는 베커가 베를린 과학 아카데미의 의뢰로 편집한 판본이 꼽힌다. 프란틀이 편집한 그리스어-독일어 판본도 있는데, 이는 라이프치히의 빌헬름 엥겔만 출판사에서 출간되었으며, 여기서 제시된 아리스토텔레스의 사상을 설명하는 데 특히 중요한 자료가 되었다.
[272] 하지만 이 저작은 아리스토텔레스의 저작이 아닌 것으로 판명되었다.
[273] 첼러, 『그리스인들의 철학』.
[274] 오이켄에 따르면, 『de gener. et corr.』(328,23)에 그 예가 나온다. 아리스토텔레스는 매우 큰 양의 물질과 매우 작은 양의 물질이 합쳐질 때 혼합물이 생기지 않고, 오히려 작은 쪽이 큰 쪽으로 들어간다고 말한다. 그래서 포도주 한 방울이 만 개의 물방울과 섞이면 그저 물이 되는 것이다.
[275] 수학과 관련된 내용들을 모아놓은 것은 비안카니가 이미 1615년에 『Aristoteles loca mathematica』라는 책으로 출판했다.
[276] E. 하스, 『고대 역학의 기본 문제들』(Archiv f. d. Geschichte d. Naturwiss. u. d. Technik, 1908년, 1호).
[277] 하스, 같은 책, 47쪽.
[278] 특히 플루타르코스와 루크레티우스의 저작에서 그러하다.
[279] 하스, 같은 책, 44쪽.
[280] 그래서 이 저작의 제목도 『Quaestiones mechanicae』가 되었다.
[281] 『기계학적 문제들』, 포젤거 편, 1881년, 34쪽.
[282] 하스, 『고대의 광학 이론들』(Archiv für Geschichte d. Philos., 20권, 1907년, 3호).
[283] 아리스토텔레스, 『감각에 관하여』, 제2장.
[284] 빌데, 『그리스인들의 광학에 관하여』, 베를린, 1832년.
[285] 하지만 최근의 연구에 따르면, 색깔에 관한 아리스토텔레스의 저작은 진짜가 아닌 것으로 보인다.
[286] 하스, 같은 책, 386쪽.
플라톤은 시선과 그 이미지에 관한 이론을 ‘공동 작용’이라는 이론으로 통합시켰다.

[287] 볼프, 『천문학의 역사』, 42쪽.
[288] 프란틀의 판본에 따름.
[289] 디오게네스 라에르티오스의 저작 8권 26절에 따름; 다만 이 자료는 그다지 신뢰할 수 없다.
[290] 프란틀의 번역본에 따름. 아리스토텔레스의 『천체에 관한 네 권의 책』. 라이프치히, 1857년. W. 엥겔만 출판사. 180–181쪽.
[291] 『천체에 관하여』 II, 4.
[292] 시아파렐리, 『에우도소스, 칼리포스, 아리스토텔레스의 동심구 모델들』. 밀라노, 1876년; 호른이 독일어로 번역함. 『수학사에 관한 논문』 제1권.
[293] 볼프, 『천문학의 역사』를 참조할 것. 195쪽.
[294] 마르틴 베하임, 『1492년』을 참조할 것.
[295] 『천체에 관하여』 II, 7.
[296] 『천체에 관하여』 II, 8.
[297] 『천체에 관하여』 II, 9.
[298] 『천체에 관하여』 II, 8.
[299] 카이저, 『별이 가득한 하늘』. 베를린, 1850년.
[300] 니체가 이 ‘재건’이라는 개념에 특별한 가치를 부여했다는 것은 잘 알려져 있다.
[301] E. v. 라자욱스, 『그리스인과 로마인의 지질학』. 뮌헨, 1851년. 32쪽.
[302] 신약성경에서도 이 개념과 유사한 내용이 나타난다(사도행전 3:21).
[303] G. 귄터, 『고대의 재건 개념』. 바이에른 왕립 과학 아카데미 회보, 수학·물리학 분과, 1916년. 83–111쪽.
[304] 4장 및 5장.
[305] 아리스토텔레스, 『기상학』 I, 14.
[306] 스트라본과 에라토스테네스도 비슷한 견해를 제시했다. 스트라본은 화산 현상에 대한 자신의 지식을 바탕으로 이론을 세웠으며, 에라토스테네스는 대륙 내부의 화석들을 관찰하는 것을 출발점으로 삼았다.
[307] 아리스토텔레스가 여기서 제시하는 근거는 생략하겠다. 그는 지구 표면의 각 부분의 번영기와 나이에 대해 언급한다.
[308] 아리스토텔레스는 왜 바다의 침입으로 인해 뒤로 밀려나거나 새로 생긴 땅으로 이주한 사람들의 기억 속에 그러한 사건들이 남아 있지 않은지 자세히 설명한다.
[309] 바르텔레미 생틸레르는 자신의 저서 『아리스토텔레스의 기상학』의 서문에서 아리스토텔레스의 이러한 설명들을 매우 훌륭하다고 평가했다. 파리, 1863년.
[310] 오비디우스는 자신의 『변신 이야기』에서 이러한 사상을 시적인 형태로 표현했다(XV, 260절 이하). 거기에는 이런 구절이 있다:
260 마찬가지로, 여러 지역의 운명도 자주 변했다. 나는 한때 단단하고 건조한 땅이었던 곳이 바다가 되는 것을 직접 보았으며, 파도가 되어버린 땅들도 보았다.

바다에서 멀리 떨어진 바다 속에는 토종 조개들이 있었으며,
265 심지어 산꼭대기에서도 고대의 닻들이 발견되기도 했다.
원래 평지였던 곳은 물의 흐름으로 인해 계곡이 되었고, 산들도 침식되어 평지가 되었다.
한때 늪지대였던 곳은 이제는 마른 모래로 가득 차 있으며,
269 반면에 예전에는 메마르기만 했던 곳들은 이제는 습한 늪지가 되었다.

265번에 대해서는, 포몬니우스 멜라가 수니디아 내륙에서 “달팽이의 유해들, 홍수로 인해 마모된 돌들, 그리고 해안의 바위들과 구분할 수 없는 암석들, 바위에 박혀 있는 닻(?), 그리고 한때 바다가 이 지역까지 미쳤다는 증거들”이 발견되었다고 기록하고 있습니다.
[311] 디오도로스의 『역사 도서관』 I, 39. 데모크리토스의 지질학적 견해에 대한 이러한 설명은 위에서 언급된 뢰벤하임의 저작(75쪽 참조)을 바탕으로 합니다.
[312] 아리스토텔레스는 여기서, 일부 사람들이 태양이 습한 안개로부터 영양분을 얻어 공전한다고 생각하는 것은 터무니없다고 말합니다. 왜냐하면 항상 같은 장소에서만 영양분을 얻을 수는 없기 때문입니다.
[313] 플루타르코스는 이렇게 말합니다. “한때 이집트에서 하루 거리에 있던 파로스 섬은 이제는 육지의 일부가 되었습니다. 하지만 섬이 육지 쪽으로 움직인 것이 아니라, 그 사이에 있던 바다가 육지를 형성하는 강 앞으로 물러난 것입니다.” 플루타르코스는 또한 “이집트는 원래 바다였습니다. 그래서 지금도 많은 조개들이 광산이나 산에서 발견됩니다. 모든 샘과 우물의 물은 과거 바다의 잔재로 인해 짠맛과 쓴맛을 띱니다.”라고 말합니다(플루타르코스, 『이시스와 오시리스에 관하여』, 파르테이 편, 베를린, 1850년, 70쪽 및 71쪽).
[314] 플라톤도 이미 네 가지 원소에 관한 이론과, 광물, 식물, 동물을 구성하는 물질들에 대한 견해를 제시했습니다. 플라톤과 아리스토텔레스의 저작에서는 아직 연금술에 관한 개념들은 나타나지 않지만, 그들의 물질에 대한 견해들은 연금술의 발전에 큰 영향을 미쳤습니다. 자세한 내용은 O. E. v. 리프만의 『플라톤의 화학 및 물리학에 관한 연구』(Journal für praktische Chemie, 제76권, 513쪽 이하)를 참조하십시오. 또한 v. 리프만의 『자연과학의 역사에 관한 논문 및 강연』 제2권, 라이프치히, 1913년도 참조하십시오.
[315] 아리스토텔레스의 화학에 관한 지식과 그의 견해들에 대해서는 E. v. 리프만이 『자연과학 및 기술의 역사에 관한 기록』 1910년, 제2권, 235–300쪽에서 다루고 있습니다.
[316] 『물리학』, 『생성과 소멸』, 그리고 『천체에 관한 논고』에 따름입니다. 관련된 부분들은 O. E. v. 리프만이 『자연과학 및 기술의 역사에 관한 기록』 제2권에서 정리해 놓았습니다. 그곳 235–300쪽에는 아리스토텔레스의 주요 사상을 반영하는 많은 인용문들이 있습니다.
[317] 기계학적 문제들. 9쪽 및 32쪽. 이 책에서 제시된 일반적인 견해들은 고대 페리파토스 학파의 견해들과 일치합니다. 하지만 이 책은 아리스토텔레스의 진정한 저작으로 간주되지 않습니다. 왜냐하면 그 안의 문제들과 해결책들이 실용적인 응용을 목표로 하고 있기 때문입니다. 이는 비아리스토텔레스적인 것으로 간주되며, 테오프라스토스가 사망한 후 페리파토스 학파를 이끈 스트라톤의 방식에 더 가깝습니다. 기본적인 비평적 해석들에 대해서는 파울리의 『고대 문명에 관한 실용 사전』 제2권(1896년, 1012–1055쪽)을 참조하십시오(아리스토텔레스 관련).
[318] 『물리학』 VIII, 1 및 『형이상학』 XII, 6.

이러한 예감들을 지나치게 과대평가해서는 안 되며, 무엇보다도 현대 과학 연구의 성과와 동등한 것으로 여겨서도 안 된다. 다른 한편으로, 수세기에 걸쳐 이러한 예감들이 종종 영감을 주고 유익한 역할을 했다는 사실도 부정할 수 없다. 예를 들어, 코페르니쿠스가 고대 저술가들과 맺은 관계를 참조해 보라.
[319] 아리스토텔레스, 『정치학』 I, 8.
[320] 아리스토텔레스, 『생성과 소멸에 관한 두 권의 책』. 프란틀 번역. 라이프치히, W. 엥겔만 출판사, 1857년. 451쪽.
[321] 같은 책, 437쪽.
[322] 아리스토텔레스의 『동물학』. H. 아우베르트와 F. 비머가 독일어 번역 및 내용 설명, 용어 해설, 완전한 색인을 담아 비판적으로 수정한 판본. 2권. 리소그래프로 제작된 그림 7장 포함. 라이프치히, 빌헬름 엥겔만 출판사, 1868년.
[323] 아리스토텔레스, 『동물의 부분들에 관하여』 III, 4.
[324] 아리스토텔레스가 해부학적 구조를 어떻게 바라보았는지를 보여주는 예로, 그의 『동물의 부분들에 관하여』라는 저작의 다음 구절을 들 수 있다(아리스토텔레스, 『동물의 부분들에 관한 네 권의 책』. 그리스어와 독일어로; 프란치우스 편집. 라이프치히, W. 엥겔만 출판사, 1853년):
“혈액은 액체이므로, 반드시 그 혈액을 운반할 수 있는 혈관이 있어야 한다. 자연은 이 목적을 위해 정맥을 만들었다. 그리고 이 정맥들에는 반드시 하나의 시작점이 있어야 한다. 가능하다면, 하나가 여러 개보다 낫기 때문이다. 심장이 바로 정맥들의 시작점이다. 정맥들은 분명히 심장에서 시작되지만, 심장을 통과하는 것은 아니다. 그리고 심장의 구조도 마치 정맥과 같은 성질을 가지고 있다.”

[325] 아리스토텔레스, 『동물의 생성과 발달에 관한 5권』, H. 오베르트와 F. 비머가 번역하고 해석함. 라이프치히, W. 엥겔만 출판사. 1860년.
[326] O. 렌츠가 그의 저서 『그리스와 로마의 동물학』에서 인용한 내용을 바탕으로 함. 해당 책 519쪽 참조.
[327] 렌츠, 같은 책, 137쪽.
[328] 아리스토텔레스가 언급한 단단한 피부와 부드러운 피부(dura와 pia mater) 사이에는 매우 연약한 거미막 같은 피부(Arachnoïdea)도 존재한다.
[329] Günther, 『고대 자연과학의 역사』. 고대학 개론 제5권 1부, 100쪽. 곧 전쟁 목적으로 지중해 지역에 도입된 코끼리조차도 아리스토텔레스는 들은 이야기만으로만 알고 있었다(Beloch, 『그리스의 역사』).
[330] 그는 연골어류(상어)와 뼈를 가진 어류를 구분했다.
[331] J. 뮐러, 『아리스토텔레스가 언급한 매끄러운 상어에 대하여』. 베를린 학술원 논문집, 1840년.
[332] 클라우스, 『동물학 교과서』. 1883년, 677쪽.
[333] 오늘날 여섯 개의 다리를 가진 절지동물을 지칭하는 ‘곤충’이라는 이름은 아리스토텔레스가 훨씬 더 넓은 의미로 사용했다. 그는 거미류나 지네, 내장기생충 등, 몸 주위에 틈이 있는 모든 생물들도 곤충에 포함시켰다.
[334] 『동물의 각 부분에 관하여』라는 책의 세 번째 책에 수록됨.

[335] H. 슈타들러는 아리스토텔레스의 이러한 관점과 현대 생물학자들의 관점을 비교한다(Biologie und Teleologie, in den neuen Jahrbüchern für das klass. Altert. 1910. S. 147). 그는 슈마일의 동물학 교재에서 다음과 같은 구절을 예로 든다: “고양이가 입을 닫으면 위턱의 이빨들이 아래턱의 이빨들 바로 옆에 위치한다. 이빨들이 서로 맞닿아 움직이기 때문에 이빨의 끝부분이 마모되지 않고 항상 날카롭게 유지된다. 이는 포식동물에게 필수적인 특성이다. 고양이가 하품할 때는 입이 크게 벌어지는 것을 볼 수 있다. 그래서 고양이는 이빨을 희생자의 몸속 깊숙이 박을 수 있다.” 괴테도 그의 저서 『동물의 변신』에서 비슷한 표현을 사용했다(Dannemann, Aus der Werkstatt großer Forscher, 3. Aufl. W. Engelmann 1908. S. 4).

[336] Tierkunde I, 69.

[337] De anima. I, 4 u. 5.

[338] 아리스토텔레스의 식물학에 관한 이러한 단편들은 비머가 수집하여 출판했다. Fr. Wimmer, phytologiae Aristotelicae fragmenta. Breslau 1838. 이 단편들의 번역본은 E. 메이어의 『식물학의 역사』 제1권 94쪽 이후에 나와 있다.

[339] Histor. animal VIII. cap. 1.

[340] De anima. cap. 6.

[341] De part. animal. 4, 5.

[342] De animalibus II. cap. 1.

[343] De part. animal. II. cap. 3.

[344] Politic. VII. cap. 16.

[345] Diogenes Laert. 5, 38, 51.
디오게네스 라에르티오스는 서기 3세기에 『철학에서 유명한 인물들의 생애와 가르침, 그리고 그들의 말들에 관한 10권의 책』을 썼다. 하지만 이 책은 피상적이고 신뢰성이 낮다. 플루타르코스가 쓴 글도 있는데, 이는 『철학자들의 견해에 관하여』라는 제목으로 알려져 있다. 아마도 현재 남아 있는 것은 플루타르코스의 글 중 일부에 불과할 것이다. 이러한 글들은 불완전함에도 불구하고, 다른 곳에서는 확인할 수 없는 많은 정보를 제공하기 때문에 중요한 자료가 된다.

[346] Diogenes 39, 37.

[347] Cicero, tuscul. disput. 3. 28.

[348] 디오게네스는 227개의 제목을 언급했다.

[349] Zeller, Philos. der Griechen. II. 2. S. 642.

[349] 테오프라스토스의 저작들에 대해서는 W. 크리스트의 『그리스 문학사』 1889년판 435쪽 이후를 참조하라.

[350] 테오프라스토스의 저작들에 대해서는 K. 슈프렝겔이 번역하고 해설한 『식물의 자연사』(1822년)도 참조할 만하다. 그의 저작들의 주요 판본은 비머가 출판했으며, 출판 연도는 1842–1862년이다. 테오프라스토스의 저작들은 다른 사람들의 저작들을 바탕으로 한 것이지만, 그 사람들의 저작들은 우리에게 전해지지 않았다.

[352] 테오프라스토스가 언급한, 비교적 정확하게 식별할 수 있는 식물들에 관한 연구는 슈프렝겔의 『식물학의 역사』 I권 58–90쪽에 나와 있다.
[353] 스트라본은 그리스인들이 인도에 대해 전한 정보에 대해 이렇게 말한다: 그들이 본 것들은 오직 원정 중 우연히 목격한 것들뿐이었다. 『스트라본 전집』 제15권, 그로스쿠르트판, 3권, 108쪽.
[354] H. 브레츨, 『알렉산더 원정단의 식물학적 연구』. 삽화 11점과 지도 4장 포함. 괴팅겐 왕립 과학 학회의 지원을 받아 출판됨. 라이프치히, B. G. 토이브너, 1903년. 412쪽.
[355] ἱστορίαι τῶν φυτῶν.
[356] Hist. plant. IV. 7, 8. 브레츨의 저서 같은 책, 121쪽 참조.
[357] 식물이 인간에게 미치는 영향에 대해서는 9권에서 설명되어 있지만, 바로 이 부분들이 진실하지 않다(H. 슈타들러, 『신 고대사 연보』, 1911년, 86쪽).

[358] 식물의 역사. 1, 5.
[359] 식물의 기원에 관하여. 2, 14.
[360] 식물의 역사. 8, 2.
[361] O. Warburg, 독일 식물학회 회보 XIX (1901). 153쪽.
[362] 식물의 기원. I. 5, 5.
[363] Περὶ λίθων. 테오프라스토스 에레시우스의 저작들. F. 비머가 그리스어와 라틴어로 번역함.
[364] 벨로흐, 그리스 역사. I, 1. 212쪽.
[365] 뵈크, 베를린 아카데미 논문집. 1814/15. 104쪽. 아테네인들이 쌓아둔 슬래그에는 여전히 10%의 납과 0.004%의 은이 포함되어 있으며, 최근에 다시 이 두 금속을 추출하기 위해 사용되고 있다. (Dammer, 화학공학 핸드북. 1895. 제2권. 549쪽 참조.)
[366] H. 퓌너, 보석 의학의 역사에 관한 논문들. 독일 약학회 회보. 1901. 435쪽 이하. 1902년에는 86쪽 이하. 또한 Lenz, 고대 그리스와 로마의 광물학. 1861도 참조할 것.
[367] O. 슈라더가 편찬한 인도유럽 고대사 사전의 “광산” 항목을 참조할 것.
[368] C. 폰 에른스트, 라우리온 지역의 광업에 관하여. 레오벤과 프리브람의 왕립 광업 아카데미 연보. 1902. 이 논문은 수십 년 동안 라우리온 지역의 광산을 운영해온 코르델라스의 의견을 바탕으로 하고 있다.
[369] 학문을 추구하는 자들의 스승.
[370] 생물학의 최신 단계에서도 아리스토텔레스의 사상이 다시 부활하는 모습을 볼 수 있다. 후반부(제4권)를 참조할 것.
[371] J. 타인달, 종교와 과학. 공식 번역본. 함부르크, 1874.
[372] 오베르트와 비머.
[373] 칸토르, 수학사 강의. 제1권. 223쪽. 라이프치히, 1880.
[374] 알렉산드리아 도서관 및 고대의 다른 도서관들에 대한 보다 상세한 정보는 파울리의 고대사 사전 제3권(1899) 405쪽 이하를 참조할 것.
[375] 유클리드는 종종 플라톤과 동시대인이었던 메가라의 유클리드와 혼동되곤 한다.
[376] 칸토르의 저서 『유클리드와 그의 시대』(라이프치히, 1867)도 참조할 것. 유클리드의 모든 저작들을 모은 최신 판본은 하이베르그와 멩게가 편찬했다(라이프치히, 1883–1896).
[377] 하이베르그, 유클리드 연구. 88쪽.
[378] 나중에 케플러가 다섯 가지 정다면체를 이용하여 천문학적 이론을 세우는 데 사용한 흥미로운 예시도 참조할 것.
[379] H. 한켈, 지난 수 세기 동안의 수학의 발전.
[380] 트로프케, 초등수학의 역사. 제2권. 3쪽.
[381] 몇몇 필사본에는 14권과 15권도 포함되어 있지만, 이들은 유클리드의 저작이 아니라 알렉산드리아의 힙시클레스(기원전 150–120년경)의 저작으로 여겨진다.

그러나 그의 저작들 중에서는 첫 번째 책만이 해당됩니다. 두 책 모두 정규 다면체에 관한 내용을 다루고 있습니다. 보다 자세한 내용은 칸토르의 『수학사 I』(1907년), 358쪽을 참조하십시오.
[382] 아르키메데스에 관한 상세한 글은 훌치가 폴리의 『고대사 실록』 제2권(1896년) 507쪽에 기술했습니다.
[383] 히포크라테스는 키오스 출신입니다. 그는 기원전 5세기 후반에 아테네에서 살았습니다.
[384] 83쪽을 참조하십시오.
[385] 칸토르에 따르면(『수학사』 제1권, 253쪽), 그는 아마도 낮은 계급 출신이었을 것입니다.
[386] W. 슈미트, 『고대 역학에 관하여』(『고대사 연보』 제13권, 1904년, 329쪽). 그림(159쪽의 그림 17)은 슈미트가 출판한 호로니우스의 저작에서 가져온 것입니다(Op. II, 1. Fig. 62).
[387] O. 슈피스, 『시라쿠사의 아르키메데스』. 『의학 및 자연과학사에 관한 논문들』 제3권, 230쪽. 또한 키케로의 『공화국』 I, 14와 F. 훌치의 논문 “아르키메데스의 천구에 관하여”도 참조하십시오. 이 논문은 슐뢰밀흐의 저널 제22권, 106–108쪽에 실려 있습니다.
[388] 폴리비오스, 『역사』. 하크가 번역함. 슈투트가르트, 1868년. 8권, 5–9장. 플루타르코스: 『마르켈루스』 14–19절.
[389] 키케로는 이 사건을 다음과 같이 서술했습니다(『투스쿨라나 에디스푸타티오네스』 V. 23): “내가 시칠리아에서 재무관으로 있을 때, 시라쿠사인들조차 알지 못하는 아르키메데스의 무덤을 발견했습니다. 무덤 위에 새겨진 몇 줄의 시가 기억나더군요. 그 시들은 기념비의 윗부분에 구와 원기둥이 있다는 것을 나타내고 있었습니다. 그래서 아그리젠토로 가는 문 앞에 있는 수많은 무덤들 속에서, 덤불 위로 조금만 솟아 있는 작은 기둥을 발견했습니다. 그 기둥 위에는 구와 원기둥이 그려져 있었습니다. 나는 곧바로 나를 동행하던 시라쿠사인들에게 이곳이 바로 그 무덤이라고 말했습니다. 우리는 그곳을 파헤쳐 깨끗하게 청소했습니다. 그러자 기단의 앞면에 그 비문이 나타났습니다. 그렇다면, 만약 외부인이 그들에게 그 무덤을 알려주지 않았다면, 고대 그리스에서 가장 위대한 도시였던 시라쿠사는 자신들의 가장 위대한 사상가의 무덤에 대해 전혀 알지 못했을 것입니다.”
[390] 『공화국』 I, 22.
[391] H. 딜스도 그의 저서 『고대 기술』의 아르키메데스에 관한 부분에서 같은 의견을 제시했습니다.
[392] 시라쿠사에 현존하는 아르키메데스의 저작들. 에른스트 니체가 그리스어에서 번역하고 해설 및 비평적 주석을 덧붙임. 슈트랄준트, 1824년. 더 최근의 아르키메데스 관련 판본은 하이베르그가 출판했습니다. 1880년에 출간됨: J. L. 하이베르그, 『아르키메데스의 전집과 에우토키오스의 주석들』. 라이프치히, B. G. 토이브너 출판사. 1910년에는 더 확장된 판본이 출간되었습니다. 아르키메데스의 저작들 중 일부를 주석한 에우토키오스는 유스티니아누스 시대에 살았습니다(서기 550년경).
[393] 심플리키우스에 따름. 또한 W. 슈미트가 쓴 고대의 등변둘레에 관한 논문도 참조하십시오(『수학 도서관』 1901년, 5쪽).

[394] 엘리스의 히피아스는 기원전 420년경에 살았다. 그가 ‘쿼드라트릭스’라는 이름으로 알려진 선을 만든 방법은 회전 운동과 직선 운동을 결합하는 것이었다. 이 선을 이용하면 원의 넓이를 구할 수 있을 것이라고 기대했다. 자세한 내용은 칸토르의 『수학사 I』(1907), 197쪽을 참조하라.
[395] 하이베르그는 콘스탄티노폴리스에 보관되어 있던 팔림프세스트에서 이를 발견하여 1907년 베를린에서 출판된 『헤르메스』지에 발표했다. 235쪽 이하를 참조하라. 하이베르그가 1913년에 출판한 아르키메데스 전집에는 라틴어 번역본이 포함된 『방법론』이 수록되어 있다(제2권, 427쪽). 독일어 번역본은 하이베르그와 즈오텐이 1907년 『Bibl. mathem. III. Folge. VII』에 발표했다. 322쪽 이하를 참조하라.
[396] 하이베르그, 앞의 책, 302쪽.
[397] 아폴로니오스의 원뿔곡선에 관한 저작은 1861년 H. 발삼에 의해 독일어로 번역되어 출판되었다. 원어로 남아 있는 저작들은 하이베르그가 출판했다(라이프치히, 1891–1893). 원뿔곡선에 관한 이 저작은 총 8권으로 구성되어 있다. 처음 4권은 원어로, 5권부터 7권까지는 아랍어 번역본으로 남아 있다. 반면 8권은 소실되었다. 영국의 천문학자 핼리가 그리스어 원문이 남아 있는 부분을 활용하여 이 저작을 라틴어로 번역하고 소실된 부분을 복원하려고 했다(1710년).
[398] 원뿔곡선에 대한 연구의 초기 시도들은 기원전 4세기에 살았던 메나크모스의 저작에서도 찾아볼 수 있다.
[399] 5권.
[400] 아르키메데스가 부피와 면적을 계산할 때 카발리에리의 방법과 유사한 무한소 방법을 사용했다는 사실은 ‘에포디온’의 발견을 통해 입증되었다(164쪽 참조).
[401] 트로프케, 『기초수학의 역사』, 제1권, 253쪽.
[402] 간략한 요약은 다네만의 『위대한 연구자들의 작업실』에 나와 있다. 빌헬름 엥겔만 출판사, 라이프치히, 1908년, 10쪽.
[403] “내게 어디에 서서 땅을 움직여야 하는지 알려주소서.”(파푸스 VIII, 11, 훌치 판본)
[404] 아르키메데스의 저작들. 니체의 판본, 26쪽 이하.
[405] 언급된 유체정역학의 기본 법칙들은 아르키메데스의 『부유하는 물체에 관한 책』의 첫 번째 책에 나와 있다. 니체의 아르키메데스 전집, 225–228쪽을 참조하라.
[406] 비트루비우스, 『건축에 관하여』 제9권. V. 레버가 번역함. 슈투트가르트, 1865년.
[407] 유클리드의 『광학과 광학기구에 관한 저작』은 1557년 파리에서 그리스어와 라틴어로 출판되었다. 그레고리가 1703년에 더 새로운 판본을 출판했다. 주요 판본은 하이베르그와 멩게가 만들었다. 『Bibl. Teubn.』, 1883년.
[408] 유클리드의 『광학과 광학기구에 관한 저작』의 30번째 정리.
[409] 유클리드의 『광학과 광학기구에 관한 저작』은 하이베르그와 멩게가 편찬한 전집의 7권에 수록되어 있다.
[410] 전집 제7권, 343쪽. 오ック스퍼드, 1914년에 출판된 『Commemoration Essays』에 실린 뷔르슈미트의 논문도 참조하라.
[411] E. 비데만, 『고대와 중세의 실험에 관하여』(강연).
[412] 전집 제7권.

[413] 7. 광학의 경험 법칙.
[414] 사실은 ‘시선’이라고 해야 하는데, 유클리드의 개념에 따르면 빛은 눈에서 나온다.
[415] 스미스와 헬름홀츠가 제시한 것.
[416] 슈타들러에 따르면 이곳은 섬이 아니라 스칸디나비아이다(『Jahrbücher f. d. klass. Altert.』 1911년, 86쪽). 아이슬란드나 셰틀랜드 제도도 툴레로 여겨졌던 것 같다. 페셸의 『지리학의 역사』 1877년, 2쪽을 참조하라.
[417] 그리스와 로마의 지리학이 어느 지역까지 해당하는지에 대한 보다 자세한 정보는 페셸의 『지리학의 역사』 첫 부분에 나와 있다.
[418] 그가 발견한 단편들은 M. 푸어가 출판했다. 다름슈타트, 1841년.
[419] 벨로흐, 『그리스의 역사』 제3권, 1부, 476쪽 (1904년).
[420] 플리니우스, 제2권, 65장. 플리니우스는 이 부분에서 디카르쿠스의 기록도 언급한다. 아리스토텔레스의 기록에 따르면 캅카스의 고도는 약 70,000미터가 될 것이다.
[421] A. 게르케와 E. 노르덴, 『고대학 입문』 제2권, 314쪽. B. G. 토이브너, 1912년.
[422] 베른하르디의 『에라토스테네스의 저작들』을 참조하라. 베를린, 1822년. 이 책은 에라토스테네스의 글들을 모은 것이다. 에라토스테네스는 기원전 194년경에 사망했다. 베른하르디의 책은 이미 구식이다. 하지만 모든 단편들을 종합적으로 설명한 최신 자료는 없다. 또한 H. 베르거의 『에라토스테네스의 지리학적 단편들』도 참조하라. 라이프치히, 1880년.
[423] 180쪽을 참조하라.
[424] 귄터의 『에라토스테네스의 지구 측정법』도 참조하라(『Deutsche Rundschau für Geographie und Statistik』 제3권).
[425] 나일강의 첫 번째 폭포, 북위선 바로 아래에 위치함(오늘날의 아스완).
[426] 알렉산드리아는 시에네에서 서쪽으로 3° 14’ 떨어져 있다.
[427] 스카피움. 샤우바흐의 『그리스 천문학의 역사』, 표 III, 그림 2를 참조하라.
[428] S. 칸토르, 제1권, 283쪽.
[429] 더 자세한 내용은 렙시우스의 『이집트의 측정 단위를 바탕으로 한 에라토스테네스의 스타디움과 각도 측정법』을 참조하라. 『Zeitschrift für ägyptische Sprache u. Altertumskunde』 1877년, 1호, 3–8쪽. 렙시우스에 따르면 에라토스테네스가 사용한 스타디움의 길이는 180미터였다. 이는 그리스식 스타디움의 길이였다. 이집트식 스타디움의 길이는 179미터였다.
[430] 93쪽을 참조하라.
[431] 95쪽을 참조하라.
[432] 코페르니쿠스, 『천체의 회전에 관하여』 I, 10.
[433] 이 책의 후반부를 참조하라.
[434] G. 빌핑거, 『고대의 시간 표시법』, 슈투트가르트, 1888년, 74쪽.

[434] 아리스타르코스, 『태양과 달의 크기와 거리에 관하여』. A. 녹크가 번역하고 해설함. 1854년 프라이부르크 리세 교육과정의 부록으로 수록됨.
아리스타르코스의 저작은 1488년에 출판된 라틴어 번역본을 통해 알려지게 되었다. 그리스어 원문은 1688년에 왈리스가 필사본을 바탕으로 처음 발표했다. 그 후 1856년에 E. 니체가 다시 그리스어 원문을 출판했다. 그리스어 원문과 독일어 번역본이 함께 실린 판본은 K. 마니티우스가 준비 중이다.
[436] 아리스타르코스, 『태양과 달의 크기 등에 관하여』, 제15–18항.
[437] 아르키메데스의 모래 계산법 (단네만, 『위대한 연구자들의 업적』, 13쪽).
[438] 히파르코스에 관해서는 파울리-비소바-크롤이 편찬한 『고대 문명 백과사전』 제8권 1666–1681쪽에 있는 A. 렘의 글을 참조할 것. 히파르코스의 『지리학적 단편들』은 H. 베르거가 수집하고 정리했으며, 현재까지 다른 단편들의 모음집은 존재하지 않는다. 과학적 의미와 점성술적 개념이 서로 조화될 수 있다는 것을 히파르코스는 훗날 케플러와 마찬가지로 증명해 보였다. 히파르코스의 원본으로 남아 있는 것은 그다지 중요하지 않은 젊은 시절의 저작인 『아라토스와 에우도쿠수스의 현상에 대한 설명』뿐이다.
[439] J. 트로프케, 『기초 수학의 역사』, 제2권, 223쪽.
[440] 중국의 기록에 따르면, 그 새로운 별은 전갈자리에서 나타났다.
[441] F. 볼, 『히파르코스와 프톨레마이오스의 별 목록』(『수학 도서관』, 1901년, 185쪽). 볼에 따르면 히파르코스의 별 목록에는 850개의 별이 포함되어 있었다.
[442] 이 현상은 지구의 자축이 약 26,000년에 걸쳐 원뿔형 궤적을 그리기 때문에 발생한다. 그 결과, 지구의 적도를 투영한 천구의 적도도 같은 기간 동안 위치가 변한다. 이 현상은 ‘섭동’ 또는 ‘춘분점과 추분점의 이동’이라고 불리며, 이때 봄분점과 가을분점도 매일의 회전에 따라 서서히 위치가 변한다.
[443] 『의학 및 자연과학의 역사에 관한 소식』, 제53호 (1913년), 431쪽.
[444] 이 책의 121쪽도 참조할 것.
[445] 히파르코스는 열대년의 길이를 365일 5시간 55분으로 생각했지만, 실제로는 365일 5시간 48분 51초이다.
[446] 달과 지구의 중심 사이의 평균 거리는 지구 적도 반지름의 60.27배, 즉 384,400km이다.
[447] 예버에서 태어난 힐데리쿠스가 편집했다. 후속 판본은 1819년에 할마가 프톨레마이오스 관련 저작을 출판한 뒤에 편집했다.
[448] 이러한 측정에 대한 보다 자세한 내용은 페셸의 『지리학의 역사』, 뮌헨, 1877년, 43–45쪽을 참조할 것.
[449] 입체 투영법은 프톨레마이오스도 추천했다. 호페에 따르면 히파르코스가 이 방법을 알고 있었는지는 확실하지 않다.
[450] 소화기의 발명은 크테시비오스(기원전 150년경)의 업적으로 여겨진다. 비트루비우스의 『건축에 관하여』 10권 7장을 참조할 것.
[451] 1795년 치비타베키아 근처에서 발굴됨.

[452] 헤론에 관한 매우 상세한 글은 파울리의 『고대사 실용백과사전』 제8권(1913년) 992–1080쪽에 수록되어 있다.
[453] 알렉산드리아의 헤론이 쓴 『Pneumatica et Automata』. 빌헬름 슈미트가 그리스어와 독일어로 번역하여 출판함. 토이브너, 라이프치히, 1899년. 헤론의 『Pneumatik』는 1575년에 코만디누스에 의해 그리스어에서 라틴어로 번역되어 출판되었다(Heronis Alexandrini Spiritualium liber. A Federico Commandino Urbinate. Ex Graeco nuper in Latinum conversus. Urbini 1575). 원문은 1693년에 테베노에 의해 처음으로 발표되었다.
[454] W. 슈미트, 『고대 기계학에서』. 『고대사에 관한 새로운 연보』 제13권(1904년), 329쪽.
[455] W. 슈미트, 『열온도계의 역사』(『수학사에 관한 논문』 제8권, 161–173쪽).
[456] 카라 드 보에 의해 작성됨. 하지만 그의 저작은 신뢰도가 낮은 것으로 여겨진다.
[457] 『알렉산드리아의 헤론의 모든 저작들』. 라이프치히, B. G. 토이브너. 제1권: 인쇄된 저작들과 자동기계들, W. 슈미트가 그리스어와 독일어로 번역함. 1899년. 제2권: 헤론의 기계학과 광학에 관한 내용, L. 닉스와 W. 슈미트가 편집 및 해설함. 1901년. 제3권: 헤론의 측량학과 광학에 관한 내용, H. 쇠네가 그리스어와 독일어로 번역함. 1903년.
[458] 발도 폰 우르비노.
[459] 슈미트의 판본, 24쪽.
[460] 슈미트의 판본, 29쪽.
[461] 『알렉산드리아의 헤론의 Spiritualium liber』. 암스테르담, 1680년. 마흐의 『열학의 원리들』(라이프치히, 1896년, 5쪽)도 참조할 것.
[462] 고대 로마인들의 “피아노”(『의학 및 자연과학사에 관한 소식지』, 1905년, 342쪽). 중세 시대 동안 동로마 제국에서는 수력 오르간의 구조가 그대로 유지되었으므로, 이전에 생각했던 것처럼 중세 말에 다시 발명될 필요는 없었다.
[463] 슈미트, 같은 책, 133쪽.
[464] 『알렉산드리아의 헤론의 저작들』, 슈미트 편집, 475쪽.
[465] 슈미트의 판본, 그림 115.
[466] 『알렉산드리아의 파피의 저작들』 제8권, F. 훌치 편집. 베를린, 1878년. 최근에 발견된 헤론의 기계학에 대한 아랍어 번역본에 대해서는 다음 페이지를 참조할 것.
[467] 슈미트의 판본, 제2권, 102쪽.
[468] 파피, 제10장. 헤론의 『모든 저작들』, 슈미트 편집, 제2권 1부, 259쪽.
[469] 딜스, 『고대 기술』, 그림 28.
[470] 이러한 고대 자동기계들에 대한 더 자세한 정보는 딜스의 『고대 기술』 3부에 나와 있다. 라이프치히, B. G. 토이브너, 1914년.
[471] 카라 드 보가 『Journal asiatique』 제10권 1–2호에 기술함. 그리스어 원문은 몇 개의 단편만 남아 있을 뿐이다. 『모든 저작들』의 제2권(슈미트 편집)에는 헤론의 저작을 아랍어로 번역한 내용이 수록되어 있다. 광학에 관한 내용은 라틴어 원문을 바탕으로 번역되었다.

[472] Journal asiatique IX, 2. 264쪽 이하.
[473] 헤론의 물리학적 지식에 대한 좋은 개요는 베를린 소피엔기므나지움의 F. 크나우프가 1900년 부활절에 쓴 논문에서 찾아볼 수 있다.
[474] 그리스어 원문은 1858년에 벤투리와 빈센트에 의해 프랑스어 번역과 함께 출판되었으며, 그 출판물은 Paris 1858년에 발행된 Notices et extraits des manuscrits de la bibliothèque impériale XIX, 2에 실려 있다. ‘디옵트라’란 대략 ‘망원경’이나 ‘서로 마주보는 두 개의 구멍을 통해 무언가를 관찰하는 도구’를 의미한다(그림 35 참조).
[475] 이 내용은 헤르만 쇠네가 제시한 것으로, Kaiserl. deutschen archäolog. Institutes의 연보(XIV권, 1899년, 3호)에 게재되었다.
[476] 헤론의 저작 중 25장을 참조하고, 칸토르의 『수학의 역사』 제1권 324쪽도 참조할 것.
[477] 칸토르의 『수학의 역사』 제1권(1907년), 382쪽 이하를 참조할 것.
[478] Heronis Alexandrini Opera, quae supersunt omnia. 슈미트가 편집한 판본. 제1권–제3권. 라이프치히, 1889년, 1900년, 1903년. ‘메트리카’에 관한 내용은 제3권에 있으며, 이는 1896년에 R. 쇠네에 의해 발견되었다.
[479] 200쪽, 주석 3을 참조할 것.
[480] 딜스, 『고대 기술』, 9쪽.
[481] E. 메르켈, 『고대의 공학 기술』, 1899년, 151쪽.
[482] F. 징크, 『고대부터 현재까지의 배수 시스템의 발전』. 점토관을 이용한 배수 시스템은 기원전 1900년경 바빌로니아에서 이미 만들어졌다.
[483] 트롭케, 『기초 수학의 역사』, 제1권, 98쪽.
[484] 하스, 『고대의 광학 이론들』, Archiv für Geschichte d. Philosophie 제20권(1907년), 356쪽.
[485] 마이어, 『식물학의 역사』, 제1권, 215쪽.
[486] 에라시스트라토스에 관한 자세한 내용은 파울리의 『고대 문명에 관한 백과사전』 제6권(1909년), 333쪽에 나와 있다. 이 내용은 벨만이 제시한 것이다.
[487] 딜스가 『고대 기술』 24쪽에서 언급했듯이, 헤로필로스는 주머니형 시계를 이용하여 환자의 맥박을 측정했다.
[488] 하이저, 『의학의 역사』, 제1권, 233쪽.
[489] 린드너, 『세계사』, 제1권, 26쪽.
[490] 칸토르의 『수학의 역사』 제1권 45쪽에 따름.
[491] 키케로, Tuscul. disput. Lib. I. 2, 5.
[492] 칸토르의 『로마의 측량사들』, 라이프치히, 1875년을 참조할 것.
[493] 해당 비문은 토리노 아카데미 논문집 제2시리즈 제14권에 게재되었다.
[494] 칸토르의 저작 제1권 456쪽을 참조할 것.
[495] 레겐스부르크 근처.
[496] 보다 자세한 내용은 슈미트의 『고대 문명에 관한 새로운 연보』 제13권(1904년), 329쪽을 참조할 것. 또한 Bibl. math. 3. Folge. 4.권도 참조할 것. 로마의 측량사들이 헤론의 방법을 사용했는지에 대한 질문도 있다.

그것들이 어떤 것에 의존했는지는 슈미트가 고려하지 않았다.
[497] 이 책의 4쪽을 참조하라.
[498] 플리니우스, 『자연사』 III. 2.
[499] 그 지도의 이전 소유주는 푸팅거였다. 그는 16세기 초에 아우크스부르크에 살았으며, 1500년에 그 지도를 발견한 콘라드 첼테스로부터 그 지도를 받았다. 이 지도는 서기 375년에 제작되었다. 첼테스는 독일에서 가장 중요한 인문주의자 중 한 명이었다. 그는 문학적 작품보다는 고대의 실제 사물들을 더 선호했다.
[500] 설명이 추가된 이 지도의 최신 판본은 K. 밀러가 만들었다. 슈투트가르트, 1916년.
[501] 플리니우스, VII. 60. 또한 빌핑거의 『고대의 시간 표시법』도 참조하라. 슈투트가르트, 1888년, 75쪽.
[502] H. 뢰슈너, 『태양시계에 관하여: 그 역사와 구조에 대한 연구』. 그라츠, 1905년. 이 책에는 많은 참고문헌이 포함되어 있다.
[503] C. 메르켈, 『고대의 공학 기술』. 삽화 261점 포함. 슈프링거, 베를린, 1903년.
[504] 비트루비우스, 『건축에 관한 10권의 책』. 레버가 번역함. 슈투트가르트, 1865년.
[505] 딜스가 말한 바와 같이, 교육학에서 중요한 것은 바로 젊은이들에게 세계관과 실용적인 능력을 함께 길러주는 것이다. 이는 지식과 과학적 통찰력과 결합된 것이다(『고대 기술』, 1914년, 32쪽).
[506] 테르켐, 『아우구스투스 시대의 로마 과학』. 파리, 1885년, 75쪽. 그림 9.
[507] 게를란트와 트라우뮐러, 『물리 실험 기술의 역사』. 56쪽. 라이프치히, 1899년. W. 엥겔만 저.
[508] C. 쾨네, 『로마 제국 시대의 엔지니어 양성』. 『의학 및 자연과학의 역사에 관한 보고서』, 1907년, 17쪽.
[509] 『서간집』 III, 5.
[510] 『서간집』 III, 5.
[511] 이 책의 7장을 참조하라.
[512] 『농촌에 관한 세 권의 책』. I. 12, 2.
[513] 이 책의 100쪽을 참조하라.
[514] 하이저, 『의학사 교과서』. 예나, 1875년, 1권, 254쪽.
[515] 코르넬리우스 첼수스, 『의학의 기본 문제들에 관하여』. 포이글란더의 자료집의 3권으로 출판됨. 티. 마이어-슈타이네크 박사가 편집함. 첼수스는 의사는 아니었지만, 최고의 의학 서적 중 하나를 저술했다. 그는 아마도 베로나에서 태어나 로마에서 사망했을 것이다.
[516] 하이거의 『고대와 중세의 지혈법의 역사』를 참조하라(『비엔나 임상 주간지』, 1910년, 1006쪽 및 1079쪽). 파레스의 동맥 결찰법에 대해서는 나중에 다룬다.
[517] 프론, 『첼수스의 저작에서 본 위장과 간의 질병 및 그 치료법』. 『라 프랑스 메디칼』, 1910년, 374쪽.

[518] 그의 고향은 비티니아 지방의 프루사였다.
[519] 몬티니, 『플리니우스의 자연사에 관한 질문들』, 1844년; 뮌처, 『플리니우스의 자연사에 대한 자료비평에 관한 연구들』, 1897년.
[520] 예나의 유겐 디데리히스 출판사에서 출간된 『자연과학 및 기술의 고전들』 시리즈 중 플리니우스를 다룬 책에서, 저는 고대의 과학 정신과 그 시대의 성과를 잘 보여줄 수 있는 『자연사』의 내용들을 선별하여 수록했습니다. 이 책의 출간은 전쟁으로 인해 지연되었지만, 내년에 출간될 예정입니다.
[521] 나머지 자료들이 만들어진 원고는 바티칸에 있습니다. H. 필립 박사가 작성한 발췌문들은 포이글란더의 『자료집』 제11권과 제31권으로 출간되었습니다.
[522] 예로서, 데네만의 『위대한 연구자들의 작업실』 제6장을 들 수 있습니다. 라이프치히, W. 엥겔만, 1908년.
[523] 플리니우스, VII. 1.
[524] 일반적인 원예에 관한 상세한 글은 파울리의 『고대 고전 문화에 관한 실용 백과사전』 제7권 768–841쪽에 실려 있습니다.
[525] 플리니우스, 『자연사』, II. 65.
[526] 플리니우스, 『자연사』, II. 75.
[527] 코페르니쿠스는 키케로와 플루타르코스의 저작을 통해 고대에도 태양중심설을 지지하는 사람들이 있었다고 언급했습니다. 코페르니쿠스, 『회전에 관하여』(쿠르체 판), 6쪽.
[528] 플리니우스, 『자연사』, II. 40.
[529] 같은 책, II. 99.
[530] 같은 책, II. 97.
[531] 같은 책, XI. 3.
[532] H. 브레츨, 『알렉산더 원정단의 식물학적 연구들』, 라이프치히, 1903년. 이 책의 142쪽도 참조할 것.
[533] E. 마이어, 『식물학의 역사』, 4권, 1854년.
[534] 폰 훔볼트, 『코스모스』, 제2권, 1847년, 230쪽.
[535] 갈레노스는 기독교 이전 시대의 가장 위대한 해부학자 중 한 명인 에라시스트라토스의 저작을 많이 참고했습니다. 에라시스트라토스는 기원전 280년에 태어났으며, 뇌의 구조에 대해서도 연구했다고 합니다. 그의 동시대인 헤로필로스는 눈에 대한 상세한 설명을 남겼습니다.
[536] A. 히르슈, 『의학의 역사』, 10쪽.
[537] H. 하이저, 『의학사 교과서』, 예나, 1853년, 제1권, 154쪽.
[538] 갈레노스는 공기 속에 있는 생명을 주는 성분을 ‘프네우마’라고 부르며, 앞으로 그 성분이 발견될 것이라고 생각했습니다.
[539] 갈레노스는 매우 다작이며 다재다능한 작가였습니다. 크리스트의 『그리스 문학의 역사』 630쪽에 따르면, 갈레노스의 저작은 350권이 넘는데, 그중 118권은 진짜이고 45권은 의심스러운 것들입니다. 대부분은 의학 관련 내용입니다. 중세 시대에는 특히 간결하게 요약된 치료법에 대한 저작들이 중요하게 여겨졌습니다.

“미크로테크니쿰”이라는 이름으로 알려져 있었습니다. 또한 갈레노스는 철학적 및 문법적 내용을 담은 저작들도 썼는데, 예를 들어 플라톤의 『티마이오스』, 아리스토텔레스와 테오프라스토스에 대한 주석들이 그것입니다. 갈레노스의 저작들의 주요 판본은 알디나판(1525년; 파리에서 샤르트리에가 1679년에 편집)입니다. 갈레노스의 중요성에 대한 상세한 설명은 파울리의 『고대사 실용백과사전』 제7권 578–591쪽에 나와 있습니다.

[540] 갈레노스. 『갈레노스의 해부학 7권』. ΑΝΑΤΟΜΙΚΩΝ ΕΓΧΕΙΡΗΣΕΩΝ ΒΙΒΛΙΟΝ Θ – ΕΙ. 서기 9세기의 아랍어 번역본 원고를 바탕으로 처음으로 출판되었으며, 의학박사 막스 시몬이 독일어로 번역하고 주석을 달았습니다. 제1권: 아랍어 원문. 언어 사용법에 대한 서문, 2개의 팩시밀리 그림이 포함된 용어집. 81쪽 및 362쪽, 크기는 그레이트 8도, 그림 2장. 제2권: 독일어 번역문. 주석, 갈레노스의 해부학에 대한 서문, 목차. – 라이프치히, J. C. 힌리히스, 1906년. 68쪽 및 366쪽, 크기는 그레이트 8도.

갈레노스의 해부학서의 처음 8권과 9권의 일부는 그리스어 원문으로 알려져 있습니다. 이 책들에서는 사지, 머리, 목, 몸통, 소화기관 및 호흡기관에 대해 설명됩니다. 시몬이 아랍어 원고를 바탕으로 출판한 9권부터 15권까지는 그동안 거의 알려지지 않았습니다. 9권에는 뇌에 대한 설명이 있습니다. 10권에는 눈, 혀, 식도에 대한 설명이 있고, 11권에는 후두에 대한 설명이 있으며, 12권에는 생식기에 대한 설명이 있습니다. 13권은 혈관에 관한 내용이고, 14권과 15권은 신경에 관한 내용입니다. 이 7권 전체에 걸쳐 거의 모든 부분에서 살아있는 동물과 죽은 동물에 대한 직접적인 해부학적 연구가 이루어졌으며, 항상 인간을 기준으로 설명됩니다. 일부 부분에서는 유명한 알렉산드리아의 해부학자 에라시스트라토스의 말이 인용됩니다. 해부학에 관한 책을 읽는 사람들은 반드시 동물의 신체를 직접 보아야 한다고 강조됩니다.

[541] 시몬의 판본 제2권, 45쪽.

[542] 시몬의 판본 제2권, 94쪽.

갈레노스의 이름 앞에 “클라우디오스”라는 이름을 붙이는 것은 옳지 않습니다. 그 위대한 의사의 이름은 클라우디오스 갈레노스가 아니라 단순히 갈레노스입니다. 자세한 내용은 『의학 및 자연과학의 역사에 관한 보고서』 1902년판 3쪽을 참조하십시오.

[543] H. 하이저, 『의학의 역사』 제1권 (1875년), 364쪽.

갈레노스는 뇌의 여러 기능이 어디에 있는지 알아보기 위해 뇌 조직을 층층이 제거하는 방법을 사용했습니다. 자세한 내용은 팔크의 『갈레노스의 신경계에 관한 이론』 라이프치히 1871년판을 참조하십시오.

[544] 자세한 내용은 게르스터-브라운펠스의 『고대부터 중세 독일 시대를 거쳐 현대에 이르기까지의 야트로히젠의 역사』를 참조하십시오.

[545] 디오스코리데스는 서기 1세기에 살았습니다. 정확한 이름은 디오스쿠리데스이지만, 디오스코리데스가 더 일반적으로 사용되는 이름입니다. 그는 그리스인이었으며, 로마 군대의 의사로서 여러 나라를 여행했습니다. 그의 저작들은 슈프렝겔에 의해 그리스어와 라틴어로 출판되었습니다. 라이프치히 1829년판. (이 판본은 벨만의 최신 판본에 비해 이미 구식입니다.) 그의 저작들은 많은 원고 형태로 남아 있습니다. 6세기에 콘스탄티노폴리스에서 막시밀리안 2세를 위해 구입된 비엔나 도서관의 사본도 유명합니다. (W. 크리스트의 『그리스 문학의 역사』 뮌헨 1889년판 629쪽을 참조하십시오.) 파울리-비소바의 『실용백과사전』 V. 1131쪽에 실린 M. 벨만의 디오스코리데스에 관한 글도 참고할 만합니다.

[546] E. 마이어, 『식물학의 역사』 제2권, 113쪽.

[547] 제2권, 94쪽.

[548] O. 바르부르크, 『응용 식물학의 역사』(독일 식물학회 보고서, 제19권 [1901], 159쪽).
[549] 바르부르크, 같은 책. 고대 민족들의 농업에 관한 가장 중요한 내용은 파울리스가 편찬한 『고대사 실용 백과사전』 1894년판의 “농업”이라는 글에 수록되어 있으며, 261쪽 이후를 참조할 것.
[550] 세네카는 그러한 밭을 최근에 발명된 것으로 언급했다.
[551] 카토, 『농업에 관하여』. 훌륭한 판본은 카일이 1892년에 출판한 것이다. 카토는 기원전 149년에 사망했다.
[552] 키케로와 동시대에 살았던 마르쿠스 테렌티우스 바로도 농업에 관한 책을 썼다. 자세한 내용은 플리니우스의 자료를 참조할 것. 바로의 『농업에 관하여』도 1884년에 카일에 의해 출판되었다.
[553] L. 비트마크, 『폼페이에서 발견된 식물 유물들』. 엥글러의 식물학 연보, 제33권 (1903), 38–63쪽. 확인된 식물들로는 Allium Cepa, Amygdalus communis, Castanea vesca, Corylus Avellana, Iuglans regia, Lens esculenta, Olea europaea, Panicum italicum, Panicum miliaceum, Phoenix dactylifera, Pinus Picea, Pisum sativum, Prunus persica, Triticum vulgare, Vicia Faba, Vitis vinifera 등이 있다. 이 유물들은 모두 씨앗과 열매이다. 폼페이의 벽화에는 약 50종의 식물이 그려져 있으며, 그중 일부는 식별이 가능했지만 다른 것들은 그렇지 않았다. Comes, 『폼페이 벽화 속의 식물들』. 슈투트가르트, 1895년.
[554] 플루타르코스, 『데메트리우스의 생애』.
[555] 베르길리우스는 루크레티우스에게 “사물의 원인을 알 수 있었던 자는 행복하다”는 말을 남겼으며, 이 말은 후에 뉴턴에게도 적용되었다. 베르길리우스의 『게오르기카』 2권 490행을 참조할 것.
[556] 루크레티우스. 막스 자이델이 독일어로 번역함. 뮌헨, R. 올덴부르크, 1881년. 제2곡, 258행 이후.
[557] 반면 비트루비우스에 따르면, 물은 땅속으로 스며드는 비로 인해 공급된다.
[558] 하지만 아마도 대부분이 추가된 내용일 것이다.
[559] Quaest. natur. 1, 6.
[560] 플리니우스, 『자연사』 37, 5. 하지만 이 부분은 명확하지 않으며 해석도 불확실하다.
[561] 포겐도르프의 보충판 4권, 452쪽.
[562] 베로소스의 기록에 따름.
[563] 세네카, Quaestiones VII. 22 및 23.
[564] A. v. 치텔, 『지질학과 고생물학의 역사』. 1899년, 10쪽.
[565] 비트루비우스, 『건축에 관하여』 8, 3.
[566] 플리니우스의 화학에 관한 지식은 E. v. 리프만의 『자연과학의 역사에 관한 논문과 강연』에 수록되어 있다. 라이프치히, 1906년. 리프만의 논문과 강연집 제2권(라이프치히, 1913년)의 두 번째 부분에는 그리스인들의 화학 및 물리학에 관한 중요한 정보들이 정리되어 있다.
[567] 플리니우스 36, 64.
[568] 플리니우스 36, 66 및 67.

[569] 『고전 고대학의 발전에 관한 연차보고서』 1902년, 제3권, 26–82쪽
(슈타들러의 보고서).
[570] E. 폰 마이어, 『화학의 역사』 1914년, 17쪽.
[571] E. 폰 리프만, 『자연과학의 역사에 관한 논문 및 강연들』 라이프치히, 1906년, 56쪽.
[572] 한니발이 식초를 이용해 뜨거워진 바위를 녹인다는 등의 유명한 이야기들은, 리프만에 따르면, 식초가 극도로 차가운 물질이라는 미신적인 생각에서 비롯된 것이며, 그러한 극단적인 성질이 불의 열기와 만나면 특별한 효과가 나타난다는 것이다.
[573] 알렉산드리아의 도서관과 그 운명에 대해서는 리첼의 저작 『브레슬라우, 1838년』과 F. 셰멜의 저작 『서기 4세기와 5세기의 알렉산드리아 대학교』를 참조할 것. 『고전 고대학 연보』 1909년, 438쪽. 그곳에 따르면, 40만 권의 책들이 담긴 그 거대한 도서관은 서기 272년에야 파괴되었다.
[574] 요하네스 프리샤우프, 『이론 천문학 및 행성 이론의 역사 개요』 제2판, 라이프치히, 1903년, 104쪽. 태양의 겉보기 운동 속도가 변하는 것은 겨울에 지구가 여름보다 태양에 더 가까이 있기 때문이다.
[575] 프리샤우프, 같은 책, 103쪽.
[576] 칼리포스를 통해.
[577] 원점에서 벗어난 원으로, 에피시클과 연결된 원은 ‘지연원’이라고 불렸다.
[578] 아랍어 문서와 그리스어 제목의 첫 단어(ἡ μεγίστη σύνταξις)에서 유래했다. 아랍어로의 번역은 최소한 827년경에 이루어졌다. 12세기부터 『알마게스트』는 여러 차례 라틴어로 번역되었다. 그리스어 원문과 프랑스어 번역본을 함께 수록한 불완전한 판본은 할마가 출판했다(2권, 파리, 1813–1816년). 그리스어-라틴어 판본은 빌베르크와 그라쇼프가 1838–1845년에 출판했다. 『알마게스트』를 대중에게 소개한 최근의 저자들 중에는 하이베르그 외에도 마니티우스가 있다(카를 마니티우스가 그리스어 원문을 번역하고 설명을 덧붙인 『클라우디우스 프톨레마이오스의 천문학 입문서』, 라이프치히, 1912년, B. G. 토이브너 출판사).
[579] 육안으로 볼 수 있는 고정별의 수는 4,500개 정도이다. 히파르코스는 처음으로 별들의 위치와 크기를 기록한 과학적 목록을 만들었다.
[580] 이 부분은 『알마게스트』의 7권에 해당하며, 1795년에 J. E. 보데에 의해 번역 및 해설과 함께 출판되었다: J. E. 보데, 『클라우디우스 프톨레마이오스의 별들에 대한 관측과 기술』, 베를린, 1795년.
[581] 가장 우수한 판본은 핼리가 만든 것으로, 1758년 옥스퍼드에서 출판되었다.
[582] 자일란더가 번역한 라틴어 번역본(바젤, 1575년) 덕분에 처음으로 디오판토스의 저작들이 알려지게 되었다.
[583] M. 칸토르, 『수학의 역사』 제1권, 402쪽.
[584] 디오판토스, 제6권, 19장. 더 자세한 내용은 칸토르, 제1권, 407쪽을 참조할 것.
[585] H. 한켈, 『지난 수 세기 동안의 수학의 발전』, 10쪽.

[586] 최초로 유용한 판본은 할리가 만들었습니다. 이 판본은 1758년 옥스퍼드에서 출판되었습니다.
[587] Repsold의 『천문학적 측정 도구의 역사』에서 발췌. 1908년.
[588] 즉, ‘스턴파서’입니다. 현재 남아 있는 아스트롤라베에 대해서는 베를린의 사우스 켄싱턴 박물관에서 열린 전시회에 관한 보고서(1877년, 394쪽 이하)에 자세한 정보가 있습니다. 『알마게스트』(V, 1)에 따르면, 프톨레마이오스가 사용했던 아스트롤라베는 일종의 원반형 장치였으며, 고정된 부분과 움직일 수 있는 부분으로 구성되어 있었고, 그 위에는 시각을 나타내는 장치도 있었습니다.
[589] 이에 대해 최근 Repsold가 자세히 설명했습니다. 256쪽 참조.
[590] Repsold, 같은 책, 6쪽.
[591] Diels, 『고대 기술』, 25쪽. 아테네에 남아 있는 풍차에는 물시계가 있었으며, 바깥쪽에는 해시계와 풍향계가 있었습니다. 기둥 아래에는 여덟 가지 주요 바람이 상징적으로 표현되어 있었으며, 풍향계의 화살표는 현재 불고 있는 바람의 방향을 나타냈습니다.
[592] Nobbe가 편집함. 3권, 라이프치히, 1843–1845년. 게오르기우스의 『고대 지리학』 제1권(슈투트가르트, 1838년)의 서문에 독일어 번역이 언급되어 있지만, 실제로는 출판되지 않았습니다. 21–24장의 번역은 1909년 켐니츠 왕립 중학교의 연보에 실려 있으며, 이는 Th. Schöne가 번역한 것입니다.
[593] C. Ritter, 『지리학과 그 발견들의 역사』, 베를린, 1861년.
[594] 189쪽 참조.
[595] 마리누스는 고대인들이 알고 있던 세계의 경도를 225°로 추정했습니다. 반면 프톨레마이오스는 이 값을 180°로 제한했습니다. 실제 값은 140°입니다.
[596] Th. Schöne의 『프톨레마이오스의 지리학 제1권에 나타난 위도선들』을 참조하십시오. 켐니츠, 1909년(왕립 중학교의 프로그램 부록).
[597] 포르비거가 번역한 스트라본의 『지리학』, 슈투트가르트, 1856–1862년. 더 최신 버전은 마이네케가 라이프치히에서 1866년에 출판했습니다. A. v. 훔볼트의 『지리학의 역사에 대한 비평적 고찰』 I. 152–154쪽도 참조하십시오. 스트라본은 그리스계였지만 대부분 로마에서 살았습니다. 그는 기원전 63년에 태어났으며, 로마 제국의 많은 지역을 직접 보고 경험했습니다. 그는 그리스어로 글을 썼습니다.
[598] 그의 제1권의 3번째 부분에서.
[599] 에라토스테네스는 수에즈 지협의 소금호수들에서도 이 지협이 과거에는 바다로 덮여 있었다는 증거를 발견했습니다.
[600] 비트루비우스, 『건축에 관하여』 VIII, 1.
[601] 세네카, 『자연에 관한 질문들』 III, 5와 28. 세네카는 로마의 시인이자 철학자로, 기원전 4년부터 서기 65년까지 살았습니다. 그의 저작들은 모저와 파울리가 슈투트가르트에서 1828–1855년에 번역했습니다. 더 최신 버전은 하세가 편집했습니다(토이브너, 1893년 및 1895년).
[602] L. v. 랑케, 『세계사』 III, 313쪽.
[603] O. 페셸, 『지리학의 역사』, 12쪽.

[604] C. 리터, 『지리학과 발견의 역사』. 베를린, 1861년.
[605] 티루스 출신의 마리누스는 서기 2세기에, 프톨레마이오스보다 직전에 살았다. 그는 각 장소의 경도와 위도를 정확히 파악하려고 노력했다.
[606] 우리가 가지고 있는 『지리학』 관련 필사본들에 수록된 지도들은 프톨레마이오스 자신이 그린 것이 아니라, 그보다 후대에 살았던 사람이 기존의 지도들을 검토하고 개선하여 만든 것이다.
[607] 라틴어 번역본은 프리드리히 훌치가 출판했다. 베를린, 1875–1878년. 1871년에는 게르하르트가 독일어 번역본으로 7권과 8권이 출간되었다.
[608] 프톨레마이오스의 『광학』이 겪은 특이한 운명에 대해서는 바일데가 그의 『광학의 역사』 제1권 51쪽 이하에서 설명하고 있다. 그에 따르면 이 책은 로저 베이컨, 레기오몬타누스, 그리고 17세기 초까지도 알려져 있었다. 그 후 오랫동안 잃어버린 책으로 여겨졌으나, 몇 십 년 전에 아랍어에서 라틴어로 번역된 형태로 다시 발견되었다. 비평판은 질베르토 고비가 편집했다: 『클라우디우스 톨레메오의 광학』. 토리노, 1885년.
[609] 괄호 안의 값들은 굴절률 n = 1.3335를 기준으로 계산된 것이다(J. 히르슈베르크, 『감각기관의 심리학 및 생리학 저널』, 제16권, 331쪽 참조).
[610] 알하젠은 그의 『광학』 제7권에서 이에 대해 언급했다. 이 책의 다른 부분을 참조할 것.
[611] 이 책은 R. 쇠네가 그리스어와 독일어로 편집했다(베를린, 1897년).
[612] 아리스토텔레스는 『영혼에 관하여』 제1권 2장에서 이렇게 말했다: “탈레스도 영혼을 무언가를 움직이는 힘이라고 생각한 것 같다. 그는 자석이 철을 움직인다는 이유로 자석에도 영혼이 있다고 말했다.”
[613] 루크레티우스, 『자연에 관하여』 제6권, 1043–1044행. 루크레티우스는 기원전 98년부터 55년까지 살았다. 그의 6권으로 구성된 저작 『자연에 관하여』는 물리학, 심리학, 윤리학의 기본 원리들을 다룬다. 여기서는 라흐만의 판본을 언급하고자 한다. 4판, 베를린, 1871년. 번역본은 제델이 만들었다(뮌헨, 1881년).
[614] 루크레티우스, 『자연에 관하여』 제6권, 1005–1006행.
[615] A. 폰 우르바니츠키는 『전기공학 도서관』 제34권에서 수많은 문헌을 인용하여 고대인들의 자기 및 전기 현상에 대한 지식에 대해 상세히 설명했다. 비엔나, A. 하르틀레번스 출판사, 1887년.
[616] 플리니우스, 『자연사』, 제37권, 12장.
[617] 테오프라스토스는 그의 『돌에 관한 책』에서 마찰을 통해 전기를 발생시키는 보석에 대해 언급했다.
[618] 플리니우스, 『자연사』, 제2권, 50장 및 55장.
[619] 플리니우스, 『자연사』, 제2권, 37장.
[620] R. 헤닝, 『자연과학 및 기술의 역사에 관한 기록』 제2권, 1호.
[621] 오피아누스, 『어업에 관하여』 2.43.
[622] 플리니우스, 32, 1 및 2.
[623] 에리아누스, 9, 14.
[624] 갈레노스의 저작들, C. S. 퀴네 편집. 제12권, 365쪽.
[625] 마이어, 『화학의 역사』, 16쪽.

[626] 베르텔로의 『연금술의 기원』도 참조할 것. 파리, 1885년. 베르텔로는 편향적인 견해를 가졌다고 여겨지며, 특히 폰 리프만의 최근 연구들로 인해 그의 이론은 구식이 되었다.
[627] 최근에 이집트 무덤에서 상당히 순도가 높은 주석으로 만들어진 물건들이 발견되었다.
[628] Liquor aeternus, venenum rerum omnium.
[629] 이 저작들의 원문과 프랑스어 번역본은 베르텔로가 1887년과 1888년에 『Collection des anciens alchimistes grecs』라는 제목으로 출판했다. 베르텔로(『고대 및 중세의 화학』, 칼리보다와 슈트룬츠가 독일어로 번역, 1909년, 5쪽)는 그리스 화학자들의 글뿐만 아니라 시리아와 아랍의 글들도 공개했으며, 그중에는 그동안 파리, 런던, 레이던의 도서관에 보관되어 있던 필사본들도 포함되어 있었다. 폰 리프만에 따르면 연금술의 시작은 다소 다르게 설명된다. 자세한 내용은 부록과 폰 리프만의 『연금술』을 참조하라.
[630] 디엘스, 『고대 기술』, 111쪽.
[631] 폰 리프만의 『연금술』에 나와 있는 이와 다른 견해도 참조할 것.
[632] 베르텔로, 앞의 책, 20쪽.
[633] 페울리의 『고전 고대 실용 백과사전』 8권 792–822쪽에는 헤르메스 트리스메기스토스에 관한 내용이 수록되어 있다.
[634] 코프, 『연금술의 역사에 관한 연구들』, 377쪽.
[635] 베르텔로, 『Collection des anciens alchimistes grecs』, 파리, 1888년.
[636] 베르텔로, 『Collection des anciens alchimistes grecs』, II, 272쪽 및 274쪽.
[637] 베르텔로, Collect. II, 276쪽.
[638] 그의 저작 중 하나의 제목은 『알렉산드리아의 철학자가 조시모스, 헤르메스, 그리고 다른 철학자들에 대해 쓴 글』이다.
[639] 마찬가지로, 당시에 구분된 12가지 보석들도 12궁도의 별자리들과 연결되었다. “모든 지상의 사물과 사건들은 천상의 원형 속에 이미 예정되어 있었다”(M. 베르텔로, 『고대 및 중세의 화학』, 칼리보다와 슈트룬츠가 독일어로 번역, 1909년, XV쪽). 폰 리프만에 따르면 베르텔로가 제시한 일부 정보들은 편향적이고 신뢰할 수 없다. 자세한 내용은 폰 리프만의 『연금술』을 참조하라.
[640] 데모크리토스의 가르침들은 시리아어로 기록된 형태로 영국에 있는 몇몇 필사본들에 남아 있다. 자세한 내용은 E. 폰 리프만의 『연금술의 기원과 전파』, 베를린, 1919년, 40쪽 이후를 참조하라.
[641] E. 폰 리프만, 『연금술』, 31쪽.
[642] 더 자세한 내용은 E. 폰 리프만, 『연금술』, 32쪽을 참조하라.
[643] 스톡홀름 파피루스(라거크란츠 판), 4쪽.
[644] 1드라크마 = 4½그램.
[645] 두 파피루스의 내용에 대한 상세한 분석은 E. 폰 리프만이 그의 『연금술』 1–26쪽에 제시하고 있다. 디엘스, 『고대 기술』 21쪽에 따르면, 금속의 증식은 그런 식으로 이루어지지 않는다.

단순한 사기 행위가 아니라, 원래는 금속도 땅에 심은 씨앗처럼 비슷한 방식으로 증식할 수 있을 것이라는 생각에서 비롯된 것이다.
[646] H. v. 모hl은 1863년에 한 연설에서 고대인들에 대해 이렇게 말했다. “그들은 자연과학 분야에서 여전히 아주 유아적인 수준에 머물러 있었으며, 가장 뛰어난 철학적 통찰력조차도 물체들을 정밀하게 연구하지 않으면 자연과학 분야에서 아무것도 성취할 수 없다는 것을 보여주는 예시다.” 모hl과 마찬가지로, 19세기 대부분의 자연과학자들도 같은 견해를 가지고 있었다. 하지만 최근 수십 년 동안 과학사에 대한 인식이 점점 더 활발해지면서 사람들은 다른 의견을 갖게 되었다. 우리가 지금까지 살펴본 내용만으로도, 모hl의 그러한 판단은 적어도 일반적으로는 옳지 않다는 것을 충분히 알 수 있다.
[647] 린드너, 『세계사』, I권, 34쪽.
[648] 이 규정은 이교도들에게만 적용되었으며, 기독교인, 유대인, 파르시아인들에게는 적용되지 않았다(에. 비데만의 주석).
[649] 린드너, 『민족 이동 이후의 세계사』, I권, 96쪽.
[650] K. 라스비츠, 『원자론의 역사』, I권, 12쪽.
[651] 테르툴리아누스, 『이단에 관하여』, 7장.
[652] 이 저작의 중요한 단편들은 에우세비우스의 저작들의 일부로 전해져 왔다(딘도르프가 편집한 판본, 라이프치히, 1867년, II권, 321쪽). 이 단편들의 번역본으로는 게오르크 로흐가 쓴 『알렉산드리아의 주교 디오니시우스 대주교의 “자연에 관하여”』가 있다. 라이프치히, 1882년.
[653] 라스비츠는 중세 시대의 원자론에 대한 훌륭한 설명에서 이렇게 말했다(K. 라스비츠, 『원자론의 역사』, I권, 29쪽).
[654] v. 리프만에 따르면, 교부들은 별들이 사건들을 일으킨다는 주장을 부정했다. 반면에 사건들이 별들의 움직임에 의해 나타난다는 것은 가능하다고 여겼다.
[655] 린드너, 『세계사』, I권, 305쪽.
[656] 1209년 파리에서 열린 교회 회의에서 제정된 규정들이다. v. 훔볼트의 『코스모스』 II권, 31쪽 및 관련 주석도 참조할 것.
[657] 리브리, 『이탈리아의 수학사』, I권, 82쪽.
[658] 『서신집』, 12권.
[659] 『자유학문의 기술과 학문들에 관하여』.
[660] 플리니우스의 자료에 관한 내용은 같은 책의 222쪽을 참조할 것.
[661] 『철학의 위안에 관하여』. 파이퍼가 1871년에 편집함.
[662] 카시오도루스, 『다양한 글들』, I권, 45쪽.
[663] 보에티우스, 『음악에 관한 다섯 권의 책』. 오스카르 파울이 독일어로 번역함, 라이프치히, 1880년.
[664] 이 책의 후반부를 참조할 것.
[665] 이에 대해 E. 비데만 교수님의 다음과 같은 설명을 들었습니다. 페르시아에서 일어난 사건이 이집트로 전해진 것 같습니다. 아랍의 역사가인 이븐 칼둔은 이렇게 말했습니다. “우리는 무슬림들이 페르시아를 정복할 때 수많은 책들을 발견했다는 것을 알고 있습니다. 그들의 장군인 사드 이븐 아비…”

와가스는 칼리프 오마르에게 이 책들을 전리품과 함께 신도들에게 나누어 주어야 하는지 물었다. 오마르는 이렇게 대답했다. “그 책들을 물에 던져버려라. 만약 그 책들에 진실로 이끄는 내용이 있다면, 하나님께서 우리를 더 잘 인도해 주실 것이다. 하지만 그 책들에 거짓된 내용이 있다면, 우리는 그 책들로부터 벗어날 수 있다.” 이 명령에 따라 그 책들은 물이나 불을 이용해 파괴되었다.
[666] 알렉산드리아에 보관되어 있던 책들의 운명에 대한 자세한 내용은 리치슬의 저서 188쪽, 주석 1을 참조하라.
[667] 뷔르젠펠트, 『아랍인들의 학교와 그들의 스승들』. 괴팅겐, 1837년.
[668] 304쪽.
[669] 네스토리우스파는 450년경 비잔티움 제국에서 추방당했다. 그들 덕분에 아랍인들은 점성술 및 연금술 관련 서적들의 시리아어 번역본을 알게 되었다. 그리스어와 시리아어 문헌들을 바탕으로 독자적인 연금술 문헌들을 만든 것은 아마도 아바스 왕조 시대(750–1258년)에 이루어진 것으로 보인다. E. 폰 리프만의 저서 『연금술』 357쪽에 따르면, 아랍인들은 금을 만드는 사람들의 활동을 알게 되자 과학적 호기심 때문이 아니라 이익을 얻을 수 있다는 기대 때문에 연금술에 관심을 가졌던 것으로 보인다.
[670] M. 베르텔로트, 『고대와 중세의 화학』. E. 칼리보다와 F. 슈트룬츠가 편집함. 라이프치히와 비엔나, 1909년. 베르텔로트의 책은 E. 폰 리프만에 따르면 일부분은 그다지 신뢰할 수 없다.
[671] E. 폰 리프만의 저서 『“연금술”에 수록된 마르쿠스 그라이쿠스의 책에 대하여』, 1919년, 477쪽 이하를 참조하라.
[672] 그 필사본은 대영박물관에 보관되어 있다. 더 자세한 내용은 E. 폰 리프만의 저서 『연금술』을 참조하라.
[673] 그 책은 케임브리지에 있다. 베르텔로트의 저서 43쪽을 참조하라.
[674] 네스토리오스는 시리아에서 태어났다. 그는 아나스타시우스의 추종자였으며, 아나스타시우스의 교리는 이단으로 간주되었다.
[675] 여기에는 니시비스의 학교와 6세기에 이미 번성했던 준디사부르의 학교가 포함된다.
[676] 마이어, 『식물학의 역사』, 제3권, 107쪽.
[677] 헬러, 『물리학의 역사』, 1882년, 제1권, 160쪽.
[678] 아랍인들의 시간 구분법과 시계 제작에 대해서는 E. 비데만과 F. 하우저가 매우 상세하게 설명하고 있다. E. 하라스, 할레, 1915년, 272쪽. 비데만과 하우저에 따르면, 아인하르트의 설명은 완전히 정확하지는 않다.
[679] S. 귄터, 『수학적·물리적 지리학의 역사에 관한 연구』, 1877년, 59쪽.
[680] 페셸, 『지리학의 역사』, 1877년, 122쪽.
[681] E. 비데만, 『알-베루니의 지구 둘레 측정에 관한 연구』(『자연과학 및 기술의 역사에 관한 기록』, 제1권, 1908년, 66쪽).
[682] E. 비데만, 같은 책, 69쪽.

[683] 아불 와파(940–998). v. 브라운뮐의 『삼각법의 역사에 관한 강의』 55쪽 참조.
[684] 렙솔트, 『천문학적 측정 도구의 역사』. 라이프치히, 1908년. 11쪽.
[685] 세디요, 『아랍인들의 천문학적 기구에 관한 연구』. 파리, 1841년.
[686] C. 브로켈만, 『아랍 문학의 역사』. 1898/1902년. 제1권. 222쪽.
[687] C. 브로켈만, 제1권. 220쪽.
[688] C. 브로켈만, 『아랍 문학의 역사』. 제1권 (1898년). 215쪽.
[689] 클라프로트, 『나침반의 발명에 관하여』. 1834년. 최근의 연구들에 따르면, 나침반에 관한 중국의 기록은 기원전 4세기까지 거슬러 올라간다. E. 게를란드의 『아랍인들과 기독교 중세 시대의 나침반』을 참조하라. 중국인들은 육상 여행에서 먼저 나침반을 사용했으며, 해상 여행에서는 기원후 3세기 이전에는 나침반이 사용되지 않았던 것으로 보인다.
[690] 헬러, 『물리학의 역사』. 제1권. 210쪽.
[691] 기요 드 프로뱅의 『성경』.
[692] 알렉산더 네캄의 저작. 해당 부분의 내용은 다음과 같다: “바다를 항해하는 선원들은 구름이 많은 날에는 태양의 빛을 느낄 수 없으며, 밤에는 어둠이 세상을 뒤덮어서 배가 어느 방향으로 가고 있는지 알 수 없다. 그래서 그들은 자석 위에 바늘을 놓는데, 그 바늘은 계속 회전하다가 움직임이 멈추면 북쪽을 가리킨다.” 헬만의 『자기 현상에 대한 관측의 시작』을 참조하라. 베를린 지리학회 회보, 제32권. 베를린, 1907년. 번역된 내용은 다음과 같다: “안개가 자욱한 날에 선원들이 태양을 볼 수 없거나, 밤에는 배가 어느 방향으로 가고 있는지 알 수 없을 때, 그들은 자석 위에 바늘을 놓는다. 그 바늘은 계속 회전하다가 움직임이 멈추면 북쪽을 가리킨다.”
[693] A. 브로이징, 『플라비오 조야와 선박용 나침반』. 베를린 지리학회 회보, 제4권. 1869년.
[694] E. 비데만의 『아랍인들의 나침반에 관한 역사』를 참조하라. 베를린 독일물리학회 회보, 1907년. 제9권. 764–773쪽. 비데만은 그 책에서 1232년의 기록을 인용하여, 자석돌로 철을 문지르면 그 철이 남북 방향을 가리키는 성질을 갖게 된다고 설명한다.
[695] E. 비데만의 번역에 따름.
[696] 최근에 나침반이 어떻게 개선되었는지에 대해서는 나중에 다루도록 하겠다.
[697] 그 원고는 파리에 있다.
[698] 마르쿠스 그라이쿠스, 『불에 관한 책』. 베르텔로트, 『중세의 화학』. 제1권. 108쪽.
[699] 더 자세한 내용은 디엘스의 『고대 기술』 97쪽 이하를 참조하라. 디엘스는 베르텔로트의 견해를 따랐지만, E. 폰 리프만은 그 주장에 반대한다. (그의 논문 및 강연집 제1권을 참조하라.) 폰 리프만에 따르면 마르쿠스 그라이쿠스의 저작은 1250년경에 쓰여졌다. 이 주제에 관한 루스카의 최신 연구도 참조하라. 더 자세한 내용은 이 책의 부록과 폰 리프만의 『연금술』 477쪽 이하를 참조하라.

[700] 이븐 알 하이탐(알하젠)은 매년 유클리드의 저작과 『알마게스트』를 필사하여 그 수익으로 생계를 유지했다. E. 비데만, 『이븐 알 하이탐, 한 아랍 학자』, 라이프치히, 1906년, 152쪽 참조.
[701] 이 번역본은 1857년 케임브리지 도서관에서 발견되었으며, 보넨콤파니 공작이 편집한 『산술에 관한 논문들』의 제1권을 구성한다.
[702] 『산술에 관한 논문들』 제1권, 8쪽.
[703] 알파라비는 여러 학문에 대한 백과사전적인 설명을 저술했으며, 이 저작은 아랍어 원본과 라틴어 번역본으로 남아 있다(『De scientiis』). 보다 자세한 내용은 E. 비데만의 『자연과학의 역사에 관한 논문들』, 제11권, 에를랑겐, 1907년을 참조할 것. (에를랑겐 물리의학회 회보, 제39권)
[704] 이 저작은 라틴어로 번역된 형태로 1493년 베네치아에서 처음 인쇄되었다.
[705] E. 르낭, 『아베로에스와 아베로이즘』, 파리, 1852년.
[706] 『프리드리히 2세 황제의 조류 사냥 기술에 관한 저작들』, J. G. 슈나이더 편, 제1권 및 제2권, 라이프치히, 1788/89년. 카루스의 『동물학의 역사』, 뮌헨, 1872년, 206쪽, 그리고 부르크하르트의 『동물학의 역사』, 라이프치히, 1907년, 45쪽도 참조할 것.
[707] 『알하젠의 광학에 관한 7권의 저작들』, 프리드리히 리스너에 의해 처음으로 출판됨, 바젤, 1572년. 슈나제의 『알하젠의 광학』도 참조할 것. 슈타르가르트의 프리드리히 중학교 교육과정 자료, 1889년. 알하젠의 전체 이름은 아부 알리 무함마드 벤 엘 하산 이븐 엘 하이탐 엘 바스리이다. 그의 저작들이 그림과 함께 담긴 아랍어 원고는 레이던에 보관되어 있다. 리스너의 번역본은 원작을 충실히 재현한 것이지만 내용이 다소 축약된 형태이다. 알하젠의 광학에 대한 후대의 아랍어 번역에 대해서는 E. 비데만이 상세히 기술했다. 『자연과학 및 기술의 역사에 관한 자료집』, 1912년, 1–53쪽 참조.
[708] 그는 렌즈가 손상되면 시력이 상실된다고 주장하지만, 이는 잘못된 견해이다. 그의 생각에 따르면 눈의 다른 부분이 손상되어도 그러한 효과는 나타나지 않는다.
[709] 그의 『광학』 제3권에 나와 있다.
[710] 단치히 학회 출판물 중 슈나제가 쓴 『알하젠』도 참조할 것. 제7권, 140쪽.

[711] Optic. Thes. VII. 48.
[712] Optic. Thesaur.의 부록에 수록됨.
[713] 알하젠은 지구의 둘레를 5400마일이 아닌 4800마일로 간주했다.
[714] Zeitschr. d. morgenl. Gesellsch. 1882. 바르만, “이븐 알하이탐의 ‘빛에 관한 논고’”.
[715] Optic. Thesaur. VII. 48. 또한 슈나세의 “알하젠”을 참조할 것. Schriften der Danziger Natf. Gesellschaft. N. Folge. 제7권, 140쪽.
[716] 예를 들어 몬투클라.
[717] 특히 슈나세와 E. 비덴만에 의해.
[718] 이 표는 1137년에 “지혜의 저울”이라는 제목의 책을 쓴 알카지니의 저작에서 찾아볼 수 있다. Wiedemanns Annalen. 제20권, 539쪽 참조.
[719] 더 자세한 내용은 게를란트와 트라우뮐러의 『물리학적 실험 기술의 역사』를 참조할 것. 라이프치히, 윌헬름 엥겔만 출판사, 1899년, 71쪽 이하.
[720] E. 비덴만, “고대와 중세의 실험에 관하여” (강연).
[721] 1274년에 사망.
[722] Summa theologiae. 베네치아, 1593년, 제11권, 407쪽.
[723] 루카의 도서관에 소장되어 있음. 베르텔로의 저작, 28쪽 참조.
[724] E. v. 리프만, 『연금술』, 405쪽.
[725] 그 번역문은 1893년에 발행된 『Historische Studien』에 실렸다. E. v. 리프만은 1901년에 『Zeitschrift f. angewandte Chemie』 제26호에 “천 년 전의 화학”이라는 제목으로 그 내용의 일부를 발표했다. 그의 논문들과 강연들도 참조할 것.
[726] 더 자세한 내용은 E. v. 리프만의 『자연과학의 역사에 관한 논문들과 강연들』을 참조할 것. 라이프치히, 1906년, 139쪽.
[727] E. v. 리프만, 같은 책, 132쪽.
[728] E. v. 리프만에 따르면(같은 책, 263쪽), 서기 300년에서 600년 사이에 태어났다.
[729] v. 리프만이 이 주제에 대해 수행한 최근의 연구 결과는 이 책의 부록을 참조할 것.
[730] 독일어판은 1710년에 에르푸르트에서, 1751년에 비엔나에서 출판되었다. 게버의 저작들의 목록은 뷔스텐펠드의 『아랍의 의사들과 자연과학자들의 역사』, 1840년, 12쪽 및 13쪽을 참조할 것.
[731] 또한 E. v. 리프만의 『Zeitschrift f. angewandte Chemie』 1901년, 제26호도 참조할 것.
[732] 베르텔로, 같은 책, 61쪽.
[733] 가장 중요한 저작들은 『Summa perfectionis magisterii』, 『de inventione veritatis』, 그리고 『Alchimia Geberi』이다. 후자에서는 질산과 왕수의 제조 방법이 설명되어 있다. 베르텔로에 따르면, 우리가 알고 있는 무기산들과 그 염들에 대한 보다 정확한 지식이 12세기와 13세기의 아랍 작가들 덕분이라고 생각하는 것은 잘못된 것이다. 오히려 그 당시의 복잡하고 번거로운 설명 방식들은 14세기와 15세기에 이르러서야 라틴어권에서 비로소 명확해졌다.

베르텔로의 연구 결과들은 최근 E. v. 리프만이 그의 저서 『알케미』에서 게버에 관해 발표한 연구들에 의해 여러 면에서 문제가 있다고 지적되고 있습니다. 자세한 내용은 이 책의 부록을 참조하십시오.
[734] 또한 E. 비덴만의 논문 “아랍인들의 화학 장비에 관하여”도 참조하십시오. 이 논문은 디어가르트가 편집한 『화학사에 관한 논문들』에 수록되어 있습니다.
[735] H. 콥, 『화학사』, 제1권, 53쪽.
[736] Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2 NaOH + CaCO3.
[737] 6 KOH + 12 S = K2S2O3 + 2 K2S5 + 3 H2O
K2S2O3 + 2 HCl = 2 KCl + SO2 + S + H2O
K2S5 + 2 HCl = 2 KCl + H2S + 4 S.
[738] 베르텔로에 따르면, 게버의 진짜 저작들에서는 이 이론이 어디에도 언급되어 있지 않습니다(같은 책, 65쪽).
[739] 금속성 아연에 대한 지식은 중세 말까지만 거슬러 올라갈 수 있습니다. E. v. 리프만에 따르면(그의 『알케미』 참조), 금속성 아연은 근대에 이르러서야 알려지게 되었습니다. 반면, 구리와 아연의 합금인 황동은 로마 시대부터 이미 알려져 있었습니다. 『의학 및 자연과학사에 관한 보고서』, 1903년, 150쪽 및 174쪽 참조.
[740] 설명을 위해 베르텔로가 인용한 다음 구절을 참조하십시오(같은 책, 66쪽): “구리는 탁하고 두꺼운 수은과 탁하고 붉은색인 유황으로 만들어집니다. 아연은 맑은 수은과 함께 흰색이고 맑은 유황을 사용하여 짧은 시간 동안 가열함으로써 만들어집니다. 가열 시간이 길어지면 은 등이 생성됩니다. 물론 이러한 금속의 생성 과정은 지구 속에서 수백 년에 걸쳐 완료되지만, 기술을 통해 그 과정을 단축할 수 있습니다. 따라서 몇 시간이나 몇 분 안에 그 과정이 완료될 수 있습니다.”
[741] E. v. 리프만, 『알케미』, 1919년, 487쪽. 또한 스틸만과 주드호프도 참조하십시오.
[742] 미완성된 번역본은 1868년에 H. 에테가 위스텐펠트의 원문을 바탕으로 출판했습니다. 돌에 관한 부분은 1895년에 J. 루스카가 번역하고 설명했습니다. 여기서는 그 내용을 참고로 사용했습니다.
[743] 『피지올로구스』에 대해서는 나중에 자세히 다루겠습니다.
[744] 카루스, 『동물학사』, 173쪽 참조.
[745] 마이어, 『식물학사』, 제3권, 263쪽.
[746] S. 리가 영어로 번역함. 런던, 1829년. 프랑스어로는 드프레메리와 상기네티가 번역함. 파리, 1854년. 새로운 판본은 같은 곳에서 1913년에 출판됨.
[747] 더 자세한 내용은 베렌데스의 『약국의 역사와 그 발전 과정』, 슈투트가르트, 1907년, 61쪽을 참조하십시오.
[748] 히르슈베르크, 『가장 오래된 아랍어 안과학 교과서에 관하여』(베를린 과학 아카데미 보고서, 1903년) 참조. 또한 J. 히르슈베르크의 『안과학사』, 제2권, 1부, ‘아랍인들의 안과학사’도 참조하십시오. 라이프치히, W. 엥겔만, 1905년.
[749] C. 브로켈만, 『아랍 문학사』, 제2권 (1902년), 3쪽.

[750] C. 브로켈만, 앞의 책, 제2권, 6쪽.
[751] F. 볼, 후프스가 편찬한 『게르만 고대사 사전』(1911–1918)의 “천문학” 항목에 수록됨.
[752] 후프스, 『게르만 고대사 사전』.
[753] 그는 754년에 프리슬란트에서 살해되었으며, 풀다에 안장되었다.
[754] 『De Universo libri』, 22권.
[755] L. 가이젠하이너, 『성 힐데가르드의 물리학과 그 안에 담긴 나에가우 지역의 가장 오래된 자연사에 관하여』. 『라인란트-베스트팔렌 식물학 및 동물학회 회보』, 1911년, 본. 또한 C. 징거의 옥스퍼드에서 출판된 저작들도 참조할 것. (『Mitteil. z. Gesch. d. Med.』, 1919년, 338쪽 참조.)
[756] 트롭페크, 『기초 수학의 역사』, 제1권, 13쪽.
[757] H. 뷔르슈미트, 『수학사 아카이브』, 1913년.
[758] 1120년경 영국의 수도사 아텔하르트에 의해 만들어짐.
[759] 피보나치라고도 불림. 피보나치는 ‘보나치의 아들’이라는 뜻임(filius Bonacci).
[760] 칸토르, 제2권, 3쪽.
[761] 칸토르는 자신의 『수학사』 제2권, 7–32쪽에서 『Liber abaci』의 내용을 상세히 설명하고 있음.
[762] 가장 잘 알려진 판본은 F. 리스너가 편찬한 1572년 바젤판입니다.
[763] 『Ad Vitellonem Paralipomena』, 천문학의 광학적 측면에 관한 내용을 담고 있음. 프랑크푸르트, 1604년.
[764] 칸토르도 그의 『수학사』에서 같은 내용을 언급함.
[765] 13세기 베네치아인 마르코 폴로의 여행기. 최초로 독일어로 완전하게 번역되었으며, 아우구스트 뷔르크가 주석을 담당함. 라이프치히, 1845년.
[766] 이미 멸종된 거대한 새들의 유해와 알들이 나중에 마다가스카르에서 발견된 바 있습니다(에피오르니스). 마르코 폴로가 기록한 동물학적 정보에 대해서는 카루스의 『동물학의 역사』, 뮌헨, 1872년, 197쪽 이하를 참조할 것. E. 폰 리프만은 『응용화학 저널』에 “마르코 폴로와 화학”이라는 제목으로 논문을 발표했습니다. 1908년, 34호.
[767] 도시의 형성은 중세 시대의 가장 중요한 성과 중 하나였습니다. 이로 인해 농업과 분리된 새로운 생활 방식이 가능해졌습니다. 도시의 자유가 발전하기 전에는 중세 시대에 농업과 연결되지 않은 사람들은 어떠한 권리나 생계 수단도 갖지 못했습니다. 그룹의 『중세 문화사』 제2권을 참조할 것.
[768] 가장 오래된 환전 기록은 1207년의 것입니다. 그룹의 『중세 문화사』, 1894년, 제2권, 56쪽을 참조할 것. 동방에서는 환전, 지급 명령서, 결제 기관 등이 훨씬 더 오래전부터 존재했습니다.
[769] 둘 다 14세기 전반에 만들어진 것입니다.
[770] 하지만 이 학설은 널리 받아들여지지는 않았습니다. (뷔르슈미트의 메모)

[771] M. 마이발트, 『이중 진리에 관한 이론』, 스콜라 철학사에 대한 연구. 베를린, 1861년. J. 타인달의 『종교와 과학』 및 랑게스의 『유물론의 역사』도 참조할 것.
[772] 주르뎅, 『중세 시대의 아리스토텔레스 저작들의 역사』, 아드. 슈타르 번역. 할레, 1831년.
[773] 마이어, 『식물학의 역사』, 제4권.
[774] 라우잉겐에서 태어났다. 최근에는 1207년이 그의 출생 연도로 크게 유력하게 여겨진다(엔더스, 『게레스협회 역사 연보』, 1910년, 293쪽).
[775] 페터스의 『그리스의 생리학자와 그의 동양어 번역본들』도 참조할 것. 베를린, 1898년. 해당 저서에는 그 특이한 저작에 대한 역사도 포함되어 있다.
[776] M. 골드슈타우브, 『생리학자와 그의 발전, 특히 라틴어 및 비잔틴 문학에서의 발전』, 필로로구스, 1901년, 부록 8, 3쪽.
[777] H. 슈타들러, 『고대 문명에 관한 새로운 연보들』, 1911년, 86쪽.
[778] 카루스, 『동물학의 역사』, 231쪽.
[779] 알베르투스 마그누스에 대해서는 E. 마이어의 『식물학의 역사』, 제4권, 9–84쪽에 보다 상세히 다루어져 있다. 펠너의 『식물학자로서의 알베르투스 마그누스』도 참조할 것. 빈, 1881년. 식물학 관련 저작들의 비판적 판본은 E. 마이어와 K. 예센에 의해 만들어졌다: 『알베르티 마그니 드 베제타빌리부스 리브리 VII』, 베를린, 1867년.
[780] H. 슈타들러, 『독립적인 자연과학자로서의 알베르투스 마그누스』, 『바이에른의 역사에 관한 연구들』, 제14권, 95–114쪽.
[781] H. 슈타들러, 같은 책.
[782] 니콜라오스 다마스케노스의 저작.
[783] E. 마이어, 『식물학의 역사』, 제4권, 40쪽. 하지만 식물학 분야에서 아랍인들이 남긴 공헌도 인정받아야 한다.(E. 비데만의 주석)
[784] E. 마이어, 『식물학의 역사』.
[785] 바르부르크에 따르면(『독일 식물학회 회보』, 1901년, 153쪽), 중세 시대는 과학적 식물학이나 응용 식물학 면에서 새로운 길을 개척하지 못했다. 다만 아랍인들은 약물학 분야에서 몇 가지 새로운 사실들을 발견했다.
[786] H. 슈타들러에 따르면, 쾰른 출신의 알베르투스 마그누스는 자연과학자였으며, 그가 쓴 『동물에 관한 저작』도 존재한다. 슈타들러에 따르면 현존하는 필사본들 중에서 가장 우수한 것은 쾰른의 필사본이다. 그에 따르면 알베르투스 마그누스의 『동물에 관한 저작』이 출판되었다: 『알베르투스 마그누스, 드 아니마빌리부스 리브리 XXVI』. 쾰른 원본에 따른 첫 번째 권으로, 1–12권이 포함되어 있다. 뮌스터, 아셴도르프, 1916년.
[787] 알베르투스 마그누스의 이름으로 알려진, 사실상 연금술에 관한 저작들은 E. 폰 리프만에 따르면 위조품으로 간주된다.
[788] 코프, 『화학사에 관한 연구들』, 3, 64쪽 이하.
[789] 출생 연도는 확실하지 않다. 1210년에서 1214년 사이로 추정된다. 하지만 대체로 1214년으로 여겨진다.(1914년 옥스퍼드에서 열린 행사. “로저 베이컨에 관하여” 참조.)

기념.«.)
[790] 세바스티안 포글, 『로저 베이컨의 물리학』. 졸업 논문. 에를랑겐, 1906년.
[791] 페레그리누스에 관해서는 자석에 관한 또 다른 저작이 남아 있다. 페레그리누스는 자석의 극을 구분하고, 같은 이름을 가지지 않은 극들 사이의 인력을 밝혀냈다.
[792] 게르베르트는 프랑스에서 태어났다. 그는 세비야와 코르도바의 아랍 학교들을 다녔으며, 999년에 교황으로 선출되었다. 교황으로서 그는 실베스테르 2세라는 이름을 사용했다.
[793] 포글, 앞의 책.
[794] 『예술과 자연의 비밀들, 그리고 마법의 무효성에 관한 서신』. 1260년. 이 책의 한 판본은 1542년 파리에서 출판되었다.
베이컨에 대해 상세히 다룬 책으로는 지버트의 『로저 베이컨, 그의 생애와 철학』이 있다. 마르부르크, 1861년.
[795] 베이컨, 『Opus tertium』 제43장. K. 베르너의 『로저 베이컨의 우주론과 일반 자연철학』도 참조할 것. 빈, 1879년.
[796] 『Opus majus』 제1장.
[797] 『Opus majus』 제13장.
[798] 포글, 『로저 베이컨의 물리학』.
[799] 베이컨은 정신적, 물질적 행복의 증진을 모든 과학의 목적으로 설명한다. 하지만 베이컨에 따르면 그보다 더 높은 목표가 있으며, 그는 “인간의 것들은 신의 것에 적용될 때에만 가치가 있다”(『Opus majus』 108쪽)라는 말로 그 목표를 표현했다.
[800] 데링, 『두 명의 베이컨』(철학사 연구소지, 1904년, 341쪽).
[801] 클레멘스 4세.
[802] J. H. 브리지스가 새로운 판본을 출판했다. 런던, 1897–1909년. 3권으로 구성되어 있으며, 라틴어 원문과 각 장에 대한 상세한 영어 분석, 그리고 베이컨의 생애와 업적에 대한 서문이 포함되어 있다. 더 오래된 불완전한 판본은 제브가 런던에서 1733년에 출판했다. 베이컨의 700번째 생일을 기념하여 1914년에는 베이컨의 과학적 업적과 그 의미에 관한 논문들이 수록된 기념서가 출판되었다(옥스퍼드, 클래런던 프레스, 1914년). 예를 들면 다음과 같다: F. 피카베(파리), 『13세기 철학자들 사이에서의 로저 베이컨의 위치』. E. 스미스(뉴욕), 『수학사 속에서의 R. 베이컨의 위치』. E. 비데만(에를랑겐), 『R. 베이컨과 광학 분야에서의 그의 공헌』. 피에르 뒤엠(보르도), 『로저 베이컨과 진공에 대한 공포』. 패티슨 뮤어(캠브리지), 『로저 베이컨과 연금술 및 화학과의 관계』.
[803] 그는 “시각은 눈에서 완성되는 것이 아니라 신경에서 완성된다”고 말했다(『Opus majus』 V권, 제2장).
[804] 아리스토텔레스와 플리니우스도 이미 연소구에 대해 언급했다.
[805] J. 뷔르슈미트, 『로저 베이컨의 과학적 연구 방식, 그의 저작 “De speculis”를 바탕으로』(『로저 베이컨 기념 논문집』 IX).
[806] 경험이 없으면 아무것도 충분히 알 수 없다.
[807] 『Opus majus』 IV권, 제3장.
[808] 이 말은 칸트가 후에 자주 인용한 말을 연상시킨다.

[809] 『예술과 자연의 비밀에 관하여』, 4장.
[810] 피렌체 출신의 살비노 델리 아르마티가 안경의 발명가로 언급된다. 하지만 다른 자료에 따르면 알렉산더 데 스피나가 안경의 발명가라고 한다. 두 설 모두 잘못된 것이다. 확실한 것은 최초의 안경들이 이탈리아에서 만들어졌으며, 그 시기는 13세기 말이었다는 점이다(Wilde, Optik. 제1권, 96쪽). 네로가 서커스 공연을 관람할 때 사용했던 연마된 에메랄드가 사실은 거울이었다는 사실은 레싱이 이미 입증하려 했다(Lessing, Antiquarische Briefe. 45쪽). 이 이야기는 플리니우스의 저작에도 나온다(Nat. hist. XXXVII, 84쪽. Sillig).
[811] 최근에는 이것들이 진품이 아니라고 여겨진다(E. v. Lippmann).
[812] H. W. L. 하임의 연구에 따르면( R. B. Essays, Oxford 1914), 그는 질산칼륨, 석탄가루, 황을 이용해 우연히 폭발성 혼합물을 만들어냈으며, 그 혼합물의 폭발을 관찰했다. 그는 그 혼합물의 성분을 은어를 사용해 표현함으로써 그 비밀이 널리 알려지는 것을 막고, 당시 새로 설립된 종교재판소로부터의 위험을 피하려 했다(J. Würschmidt, Mon.-Hefte f. d. nat. Unterr. 1915, 264쪽).
[813] 하지만 E. v. 리프만에 따르면 이는 사실이 아니다.
[814] 화기는 아마도 독일에서 발명된 것으로 보인다. 발명가는 알려져 있지 않다. 확실한 것은 이 새로운 발명품이 14세기에 유럽 전역을 거쳐 아시아까지 빠르게 퍼져나갔다는 점이다. 아리오스토는 『오를란도 푸리오소』에서 “추악하고 어리석은 악마의 기술”을 강하게 비난했으며, 이렇게 말했다: “너로 인해 모든 영광은 사라졌고, 기사도의 명예도 헛된 것이 되고 말았다!”

[815] 이 책은 중세의 백과사전 중 하나였습니다. 15세기 초에 만들어졌습니다. 콜럼버스는 이 책 덕분에 아리스토텔레스와 스트라본의 견해, 즉 아시아의 동쪽 해안은 서쪽으로 항해함으로써 도달할 수 있다는 생각을 알게 되었습니다.
[816] 차케르트, 페터 폰 아일리. 고타, 1877년. 335쪽.
[817] K. 베르너의 『로저 바코의 우주론과 일반 자연학』을 참조하십시오. 비엔나, 1879년.
[818] “종교재판소가 이단자들을 박해하기 시작하고, 광신적인 성직자들이 모든 독립적인 사상을 없애려 했던 이후, 4세기 동안 유럽 전역에서 수많은 사람들이 희생되었다.” M. 카리에레, 『개혁시대의 철학적 세계관』. 슈투트가르트, 1847년. 87쪽.
[819] 피코 데 미란돌라에 대한 보다 자세한 내용은 M. 카리에레의 『개혁시대의 철학적 세계관』(1847년)을 참조하십시오.
[820] 이 책은 1862년에 프란츠 피퍼의 필사본을 바탕으로 출판되었습니다. 가장 최근의 요약본은 H. 슐츠가 편집한 것입니다: 『콘라드 폰 메겐베르크, 자연의 책. 독일어로 쓰인 최초의 자연사서. H. 슐츠가 현대 독일어로 편집하고 주석을 달음』. 그라이프스발트, 1897년.
[821] 브레슬라우, 볼펜뷔텔, 고타, 파리, 런던 등지에도 여전히 많은 필사본들이 남아 있습니다. 카루스의 『동물학의 역사』 214쪽을 참조하십시오. 콘라드 폰 메겐베르크와 토마스의 관계에 대해서는 H. 슈타들러가 1911년에 『Neuen Jahrbüchern f. d. klass. Altert.』에 발표한 글에서 다음과 같이 썼습니다: “물론 콘라드 폰 메겐베르크가 그 저작을 직접 참고했을 가능성은 없습니다.”

아리스토텔레스나 갈레노스, 플리니우스, 혹은 중세의 어떤 작가도 실제로는 알지 못했던 테오프라스토스와 같은 인물들을 생각해서는 안 됩니다. 이 모든 인용문들은 메겐베르크가 아닌 토마스 폰 칸티므프레의 것입니다. 이 작가의 저작물에는 완전한 형태의 필사본들(파리와 뮌헨에 있음) 외에도 요약된 형태의 필사본들도 존재합니다. 후자 형태의 필사본은 콘라드가 번역했으며, 때때로 단순한 비평이나 확장된 도덕적 설명, 그리고 몇 가지 사실적인 언급들도 추가되었습니다.

[822] 이 책이 널리 퍼졌다는 것은 오늘날 특히 남독일 지역에서 여전히 많은 필사본들이 발견된다는 사실로 증명됩니다. 또한 1500년까지 6번이나 인쇄되기도 했습니다. 메겐베르크의 『자연의 책』은 토마스 폰 칸티므프레의 저작을 번역한 것에 불과하므로, 독립적인 저작으로 간주될 수 없습니다(H. 슈타들러, 『알베르투스 마그누스, 토마스 폰 칸티므프레, 비넨츠 폰 보베이 – 자연과 문화』, 1906년, 86–90쪽).

[823] 슐츠의 판본, 서문, VI를 참조하십시오.

[824] J. 부르크하르트, 『이탈리아 르네상스의 문화』. 같은 저자의 『이탈리아 르네상스의 역사』.

[825] 조르조 바사리, 『위대한 화가, 조각가, 건축가들의 전기』. 피렌체, 1550년. 독일어판은 1832–1849년에 출간되었으며, 총 6권으로 구성됨.

[826] W. 고에츠, 『중세와 르네상스』. 『역사학 저널』, 제98권 (1907년), 30쪽.

[827] W. 고에츠, 같은 책, 50쪽.

[828] G. 포이크트, 그의 저서 『고대 문명의 부활』의 서문에서. 베를린, 1859년.

[829] 랑케, 『개혁 시대의 독일 역사』, 제1권, 174쪽 이하.

[830] 리브리의 『이탈리아의 수학 과학의 역사』, 제2권, 173쪽도 참조하십시오.

[831] G. 포이크트, 『고대 문명의 부활』. 베를린, 1859년.

[832] G. 포이크트, 벤베누티 인솔렌시스의 『단테의 희곡에 대한 주석』을 참조함.

[833] 에네아 실비오라는 이름으로도 알려져 있음.

[834] 린드너, 『세계사』, 제4권, 277쪽.

[835] 린드너, 『세계사』, 제4권, 291쪽.

[836] 린드너, 『세계사』, 제4권, 314쪽.

[837] 랑게, 『유물론의 역사』, 제1권, 189쪽.

[838] J. 랑케, 『개혁 시대의 역사』, 제4권, 4쪽.

[839] A. 하르나크, 『베를린 과학 아카데미의 역사』, 3쪽.

[840] A. 하르나크, 같은 책, 3쪽.

[841] 『바보들의 찬양』(Encomium moriae)은 홀바인이라는 위대한 화가를 통해 그 가치를 인정받았습니다.

[842] 랑케, 같은 책, 178쪽.

[843] 후텐이 인문주의자 피르크하이머에게 보낸 편지의 마지막에 사용한 단어입니다.

[844] 페셸, 『지리학의 역사』, 1877년, 386쪽.

[845] 1437년 바젤 공의회에서.

[846] 독일에 관한 최초로 인쇄된 지도의 원본은 뉘른베르크에 있는 게르마니슈엠뮤지엄에 보관되어 있습니다. 이 지도(1491년작)는 니콜라우스 폰 쿠자가 만든 것입니다. 나무로 조각하여 만들어진 최초의 지도(세계지도)는 1475년에 만들어졌습니다.

[847] De docta ignorantia. II. 1 u. 2.

[848] 이 체계에 따르면, 지구는 자전, 적도상에 위치한 두 극을 중심으로 한 회전, 그리고 세계의 극을 중심으로 한 회전이라는 세 가지 운동을 합니다.

[849] “니콜라우스 폰 쿠자와 그의 수학 및 물리지리학과의 관계”에 대해 귄터는 『수학의 발전에 관한 연보』(1899년판)에서 다음과 같이 말했습니다. “그는 그리스인들의 결정론적 세계관을 파괴하고, 지구가 다른 천체들과 본질적으로 동일하다고 주장했으며, 지구의 운동에 대해 설명했으며, 현대인 중 최초로 정확한 기하학적 구조를 가진 지도를 제작했습니다.”

[850] 막스 야코비, 『추기경 니콜라우스 폰 쿠자의 세계관. 르네상스 초기의 자연철학 및 우주론사에 관한 연구』. 베를린, 1904년.

[851] De staticis experimentis dialogus.

[852] 바사리.

[853] 린드너, 『세계사』. 제4권, 288쪽.

[854] 그는 테신강과 아다강을 연결하는 마르테사노 운하를 건설했습니다.

[855] 리브리, 『이탈리아의 수학사』. 제3권. 뒤링, 『역학의 일반 원리에 관한 비판적 역사』. 베를린, 1873년, 12쪽 이하.

[856] H. 그로테, 『엔지니어이자 철학자로서의 레오나르도 다 빈치』. 베를린, 1874년 참조.

[857] H. 비레이트너, 『스콜라철학, 데카르트, 갈릴레오 시대의 자유낙하 법칙』. 『의학 및 자연과학사에 관한 소식』 제58호, 488쪽.

[858] 프리츠 슈스터의 『레오나르도 다 빈치의 역학에 관한 연구』(레버의 법칙, 롤러, 지지대의 내력 등)도 참조할 것. 에를랑겐, 1915년, 153쪽.

[859] 『자연과학 저널』 제72권, 291쪽에 실린 E. 폰 리프만의 글도 참조할 것. 그의 논문들과 강연들도 참고할 만합니다.

[860] 프랑스 아카데미가 출판한 레오나르도 다 빈치의 방대한 원고들 중 가장 중요한 내용들을 모아 마리 헤르츠펠트가 『생각가이자 연구가이며 시인인 레오나르도 다 빈치』라는 제목으로 출판했습니다. 예나, 1906년. 헤르츠펠트의 책에는 레오나르도의 메모 745개가 포함되어 있으며, 이 메모들은 특정 주제에 따라 분류되어 있습니다: 과학에 관하여, 자연과 그 힘 및 법칙에 관하여, 태양, 달, 지구에 관하여, 인간, 동물, 식물에 관하여, 철학적 사상에 관하여, 격언과 은유에 관하여, 편지 초안에 관하여, 은유적인 자연사에 관하여, 우화에 관하여, 재미있는 이야기들에 관하여, 예언들에 관하여. 각 메모마다 해당하는 원고의 페이지가 명시되어 있습니다.

[861] 레오나르도는 연금술적 시도들에도 반대했습니다.

[862] 원고 A, Fol. 22 v.

[863] F. M. 펠트하우스, 『기술자이자 발명가인 레오나르도』. E. 디더리히스, 예나, 1913년. 책에는 9개의 도판과 131개의 그림이 포함되어 있습니다. 118쪽.

[864] L. 다름슈테터, 『자연과학 및 기술의 역사에 관한 안내서』. 베를린, 1908년. 136쪽. 그 책에서는 1667년을 발명의 해로 명시하고 있다.
[865] F. M. 펠트하우스, 『기술자이자 발명가인 레오나르도』를 참조하라.
[866] 1783년, 르노르망에 의해.
[867] E. 폰 리프만, 『다 빈치』(논문 및 강연집, 1906년, 346쪽).
[868] M. 로트는 『해부학 및 생리학 저널』 1907년호의 부록 페이지 1–122쪽에서 “레오나르도 다 빈치의 해부학”에 대해 상세히 다루고 있다.
[869] 레오나르도 다 빈치의 생물학적 지식과 견해에 대해서는 드 토니가 그의 저서 『레오나르도 다 빈치의 생물학』에서 다루고 있다. 이 저서는 1903년 5월 24일 베네토 왕립 연구소에서 낭독된 것이다. 드 토니는 레오나르도의 수많은 연구들이 현실에 부합하는 방식으로 사물을 표현하기 위해 이루어졌다고 보았다. 드 토니에 따르면, 레오나르도의 해부학 도해들에서는 근육들이 현대의 최고 수준의 작품들만큼이나 정확하게 묘사되어 있다. 같은 주제를 M. 홀도 그의 저서 『15세기 전환기의 생물학자』에서 다루고 있다. 홀은 특히 레오나르도의 방법론적 원칙들을 강조했으며, 비교법, 실험의 활용, 유기체의 기능 고려, 장기의 노화 등을 언급했다.
[870] 『라오코온』과 『고대 내용의 편지들』에 나와 있다.
[871] 『레오나르도 다 빈치의 필사본들』. 파리, 1881년.
[872] 필사본 F. Fol. 69.
[873] 필사본 CA. Fol. 190v.
[874] 게를란트와 트라우뮐러, 그림 100.
[875] 필사본 CA. Fol. 345v. M. 헤르츠펠드의 번역본은 42쪽에 있다.
[876] E. 비덴만에 따르면, 레오나르도 다 빈치는 아랍인들로부터 많은 것을 받아들였으며, 그의 문서들은 대부분 메모들의 모음이었다.
[877] 필사본 E. Fol. 55 v.
[878] 막스 야코비, 『니콜라우스 쿠자와 레오나르도 다 빈치, 니콜라우스 코페르니쿠스의 두 선구자』. Altpr. Monatsschr. 제39권, 3호 및 4호.
[879] 푸어바흐에게는 요한 폰 그문덴(1380년~1442년)이라는 선구자가 있었다. 그는 푸어바흐보다 먼저 비엔나 대학에서 가르쳤으며, 독일 천문학의 아버지로 불렸다. E. 폰 리프만에 따르면, 대학교는 이러한 수학 교수직의 신설에 반대했지만, 현명한 황제 막시밀리안 1세에 의해 그 반대는 기각되었다.
[880] 카스티야의 알폰소 10세는 1250년경 프톨레마이오스의 행성표를 새로운 표로 대체하도록 했다.
[881] 렙솔트, 『천문학적 측정 도구의 역사』. W. 엥겔만, 라이프치히, 1907년. 7장. 이와 관련하여 게르베르트도 언급된다(J. 뷔르슈미트, 『수학사 저널』 1919년). 그 역시 ‘기하학적 제곱법’을 사용했는데, 이는 분명히 아랍인들로부터 받아들인 것이다.
[882] 푸어바흐는 위대한 인문주의자인 베사리온(1500년경)으로부터 영감을 받았다. 베사리온의 중개 덕분에 콘스탄티노플의 많은 저작들이 이탈리아로 전해졌다.

[883] 이는 운터프랑켄 지방에 있는 같은 이름의 작은 마을입니다.
[884] 도펠마이어는 그의 저서 『역사적 소식들』에서 뉘른베르크의 수학자들과 예술가들에 대해 기술했습니다. 1730년, 22쪽.
[885] 도펠마이어의 해당 저서를 참조하십시오.
[886] 각도를 측정할 수 있는 기능과 디옵터 표시가 있는 고리로, 그 안에는 역시 디옵터 표시가 있는 회전 가능한 원판이 있습니다. 이러한 장치는 이미 히파르코스가 각도를 측정하는 데 사용했습니다.
[887] 몽투클라, 『수학의 역사』, 파리, 제7권 1부, 307쪽.
[888] 렙솔트, 『천문학적 측정 도구의 역사』, W. 엥겔만, 라이프치히, 1907년. 야콥스스탑의 발명가로는 천문학자 레비 벤 게르손이 꼽힙니다. 그는 1325년에 바다 위에서 위치를 파악할 수 있는 편리한 도구를 만들어냈습니다.
[889] 브로이징, 『지리학 저널』, 베를린, 1868년. 베하임의 지구본 및 대항해 시대의 다른 지구본들에 대해서는 마테오 피오리니의 『지구와 하늘의 지구본, 그 역사와 구조』를 참조하십시오. S. 귄터가 수정하여 편집함, 라이프치히, 1895년, 5장. 아랍인들도 12세기에 에드리시와 같은 사람들이 지구본을 만들었습니다.
[890] 길라니의 저서 『선원 M. 베하임의 역사』에는 그림이 포함되어 있습니다. 뉘른베르크, 1853년.
[891] 고대에도 지구의 형태를 나타내는 조각품들이 만들어졌습니다(페셸의 『지리학의 역사』, 1877년, 51쪽 참조). 아랍인들도 하늘의 지구본을 만들었습니다.
[892] 피에르 다일리는 1350년부터 1420년까지 살았습니다. 그는 고위 성직자였습니다. 그의 저서 『Imago mundi』에는 로저 베이컨이 반복해서 언급한 고대의 견해가 담겨 있습니다. 즉, 아시아는 너무 멀리 동쪽으로 뻗어 있어서 스페인에서 출발해 며칠 만에 그 해안에 도착할 수 있다는 것입니다(차케르트, 『피터 폰 아일리』, 고타, 1877년, 335쪽).
[893] 도펠마이어, 『뉘른베르크의 수학자들과 예술가들에 관한 역사적 소식들』, 1730년.
[894] E. F. 아펠트, 『N. v. 쿠사부터 케플러까지의 천문학의 개혁』, 예나, 1852년, 58쪽. 베하임이 과학적 항해술의 발전과 전파에 기여한 공로는 오늘날 그다지 높게 평가되지 않습니다. 『의학 및 자연과학의 역사에 관한 소식들』 제60호, 21쪽을 참조하십시오.
[895] E. 마이어, 『식물학의 역사』, 제4권, 255쪽. 동물원도 이미 아랍인들에 의해 만들어졌습니다(E. 비덴만).
[896] 레이던의 동물원은 1577년에, 하이델베르크의 동물원은 1593년에 설립되었습니다.
[897] E. 마이어, 『식물학의 역사』, 제4권, 273쪽. 그는 볼로냐에서 가르쳤던 이탈리아인 루카 기니를 식물 표본집의 발명가로 여깁니다. 레이던에는 1573년에 동방으로 여행했던 라우볼프의 식물 표본집도 남아 있습니다(E. 비덴만의 보고에 따름).
[898] E. 마이어, 『식물학의 역사』, 제4권, 284쪽.
[899] 기록에 따르면 그의 이름은 코페르니크였습니다. 1543년에 뉘른베르크에서 인쇄된 책의 표지에는 코페르니쿠스라는 이름이 적혀 있지만, 이는 아마도 출판자(레티쿠스)의 실수일 것입니다. 정확한 표기법은…

코페르니쿠스라고도 불린다. 막스 야코비의 “코페르니쿠스 또는 코퍼니쿠스”를 참조하라. 1907년 8월 14일자 “타그리체 룬트샤우”에 실린 글이다.
[900] 아피안은 1495년부터 1552년까지 살았다. 그는 카를 5세 황제에게 높이 평가받았으며, 행성들의 움직임을 나타낼 수 있는 기계를 만들어 주었다. 또한 금성과 수성의 지나가는 모습을 관찰하기 위해 어두운 색의 유리를 사용할 것을 권장했다. 달과의 거리를 이용하여 지리적 경도를 측정하자는 제안도 아피안이 한 것이다(Cosmographia § 5).
[901] 호라티우스의 “nonumque prematur in annum”이라는 구절을 연상시킨다.
[902] 시아파렐리는 “개혁가들”이라는 책에서(87쪽), “근본적으로 새로운 세계관을 제시하고자 했던 그 사람에게는 단순히 일반적인 아이디어를 설명하는 것만으로는 부족했다. 그는 자신의 아이디어를 프톨레마이오스가 그랬던 것처럼 완성된 형태로 발전시켜야 했다”고 말했다.
[903] 니콜라우스 코페르니쿠스의 『천체의 회전에 관하여』, 6권. C. L. 멘처가 번역한 버전은 1879년에 토른에 위치한 코페르니쿠스 협회에 의해 출판되었다.
[904] 행성들의 불규칙한 움직임을 규칙적인 움직임으로 설명하기 위해, 사람들은 이 천체들이 원을 그리며 움직인다고 가정했다. 그 원의 중심점은 동시에 또 다른 원의 주위를 따라 움직인다. 이렇게 생긴 선들을 ‘에피사이클’이라고 한다.
[905] 180쪽 이하를 참조하라.
[906] 시아파렐리, 『고대의 코페르니쿠스의 선구자들』, M. 커르체가 번역함.
[907] 토성 밖에 위치한 행성인 천왕성과 해왕성은 각각 1781년과 1846년에야 발견되었다.
[908] 이 문제는 베셀에 의해 해결되었다. 그는 고정된 별들도 지구의 연간 움직임으로 인해 아주 미미하긴 하지만 위치가 변한다는 것을 증명했다.
[909] 이 책은 오랫동안 잃어버린 것으로 여겨졌다. 19세기에야 다시 발견되어 1878년에 출판되었다. 더 자세한 내용은 A. 키스트너가 편집한 포이글텐더의 『출처서적들』 제39권을 참조하라.
[910] 지구의 회전은 낙하 실험과 푸코의 진자 실험을 통해 입증되었다. 반면, 우주 속에서의 지구의 움직임은 광행차와 고정된 별들의 시차를 통해 추론되었다.
[911] 1 : 49 : 1300000 대신.
[912] 코페르니쿠스가 사망한 지 6년 후에 출판된 그의 저서 『물리학의 기초』에서 멜랑히톤은 코페르니쿠스가 단지 자신의 허영심을 채우기 위해 고대부터 단순한 상상에 불과하다고 여겨졌던 잘못된 이론들을 퍼뜨렸다고 비난했다(L. 프로우, 『니콜라우스 코페르니쿠스』, 1권, 2장, 232쪽). 멜랑히톤은 후속 판본에서는 이러한 비난을 약화시켰지만, 태양중심설에 대한 반대 입장은 그대로 유지했다. 멜랑히톤은 자연과학의 문제들에서도 성경이 결정적인 역할을 한다고 믿었다. 관련 내용은 해당 논문을 참조하라.

폰 E. 볼빌: “멜란히톤과 코페르니쿠스”. Mitteil. z. Gesch. d. Med. u. d. Naturw., 1904년, 260쪽 이하.
[913] 검열 업무를 담당했던 교회 당국은 마음에 들지 않는 책들을 금서 목록에 올렸다.
[914] 조르다노 브루노는 1548년 노라에서 태어났다. 그는 유럽 곳곳을 돌아다니며 가르쳤지만, 당시의 교회 교리와 충돌했다. 그는 자신의 신념을 포기하지 않았기 때문에 1600년 로마의 종교재판소에 의해 화형에 처해졌다. 자세한 내용은 란즈벡의 『새로운 세계관의 순교자, 브루노』(라이프치히, 1890년)를 참조할 것.
[915] De Immenso, 제3권, 5장.
[916] 반면, 헤겔은 추상적인 이유로 행성의 수가 7개를 넘을 수 없다고 주장했으니, 그는 얼마나 보잘것없는 인물인가.
[917] 딜타이, G. ‘브루노와 스피노자’. Archiv der Philosophie, 1894년, 269쪽 이하.
[918] 1893년 쿨렌벡에 의해 번역됨.
[919] 브로이징, 게르하르트 크레머, 일명 메르카토르 – 독일의 지리학자. 듀이스부르크, 1869년. H. 아버둥크와 J. 뮐러-라인하르트, ‘게르하르트 메르카토르와 그 후손들 중의 지리학자들’. J. 페르테스, 고타, 1914년, 8절판, 188쪽.
[920] 『코스모그래피아』는 1544년 바젤에서 출간되었으며(마지막으로는 1628년에 출간됨), 라틴어, 프랑스어, 이탈리아어 등으로도 출간되었다.
[921] 뢰번의 의학 및 천문학 교수였으며, 1535년부터 1577년까지 살았다.
[922] 브로이징이 인용한 저작의 35쪽을 참조할 것.
[923] 필리프 아피안(1531–1589), 천문학자 페터 아피안의 아들.
[924] 1526–1598년.
[925] Nova et aucta orbis terrae descriptio ad usum navigantium emendata accommodata. 듀이스부르크, 1569년 8월. 8장으로 구성되어 있으며, 전체 크기는 높이 1.26미터, 너비 2미터이다. 이 지도는 1891년 베를린의 지리학회에 의해 브레슬라우 시립도서관에 보관된 원본을 바탕으로 제작되었다.
[926] 루몰드 메르카토르.
[927] Atlas sive cosmographicae meditationes de Fabrica mundi et fabricati figura. 듀이스부르크, 1595년.
[928] 그의 저작 『지리학에 관하여』에서.
[929] 일반적으로 일관성의 조건을 제시한 것은 람버트의 공로로 여겨진다(같은 책 참조). 하지만 메르카토르도 거의 같은 말로 그 조건을 설명한다. 지도 전체에서 위도와 경도 간의 비율이 일정하게 유지될 때 일관성의 조건이 충족된다.
[930] 마우롤리쿠스, De lumine et umbra. 베네치아, 1575년.
[931] 마우롤리쿠스의 설명도 역시 빛의 직선적 전파에 기반을 두고 있다. 개구부의 각 점은 태양에서 나오는 광선의 끝부분으로 간주되며, 그 광선은 개구부의 반대편에서 계속된다.
[932] J. P. 포르타에 네아폴리타니, Magia naturalis. 1553년(현재는 존재하지 않음). 1560년, 1589년.

[933] 훨씬 더 오래된 형태의 구멍 카메라에 대한 설명은 레오나르도 다 빈치의 저작에서도 찾아볼 수 있다. 그 내용은 다음과 같다: “밝은 물체들의 이미지가 작은 구멍을 통해 매우 어두운 방 안으로 들어오면, 그 방 안의 구멍에서 약간 떨어진 곳에 놓인 흰 종이 위에 그 이미지들이 온전한 형태와 색상으로 나타난다. 하지만 그 이미지들의 크기는 줄어들어 있으며 거꾸로 비쳐 보인다.” 레오나르도 다 빈치는 빛의 경로를 바탕으로 이러한 현상을 정확하게 설명해냈다. 서양의 고대 학자들 중에서는 비텔로, 페크햄, 로저 베이컨 등이 다양한 형태의 구멍을 통해 태양을 관찰하는 방법을 연구했다. 14세기에는 레비 벤 게르손이 일식과 월식을 관찰하기 위해 구멍 카메라를 사용했으며, 15세기에는 마우롤리쿠스가 좁은 구멍을 통해 태양을 상당히 정확하게 묘사했다. 아랍 학자들 중에서는 알킨디(750–800)가 구멍 카메라의 원리를 연구했으며, 그 후 위대한 과학자 이븐 알 하이탐과 그의 유명한 해설가 카말 알 딘이 이 이론을 더욱 발전시켰다. (J. 뷔르슈미트, Zeitschrift f. math. u. naturwiss. Unters. 1915, 466.)

[934] W. 슈미트, 17세기의 알렉산드리아의 헤론. Abhandlungen z. Gesch. d. Mathem. 8. Heft (1898), 195쪽.

[935] 포르타, Pneumaticorum libri tres. 나폴리, 1601년.

[936] 그가 개발한, 압축된 증기를 이용해 물을 들어올리는 장치는 아직 증기기관이라고 할 수 없다. 또한 드 코스가 프랑스인인지 독일인인지도 불분명하다.

[937] 길버트, De magnete. I, 1. 독일의 게오르크 하르트만(1489–1564)은 기울기에 대한 더 오래된 관찰 결과를 제시했지만, 그 값은 매우 부정확했다(약 70도가 아닌 9도).

[938] Deliciae physico-mathematicae. 슈벤턔터가 사망한 후 출판됨. 번역은 하르스도르퍼가 맡았다.

[939] A. a. O. 3. Teil XIX.

[940] A. a. O. 11. Teil XVIII.

[941] 이 나무는 예수회 신부들이 멕시코에서 처음 알게 되었다. 이 나무는 신장 및 방광 질환을 치료하는 데 사용되었기 때문에 ‘신장나무(lignum nephriticum)’라고 불렸다. G. 베르톨트는 포겐도르프의 Annalen der Physik und Chemie, 제158권(1876년), 620쪽에서 형광 현상에 대해 더 자세히 설명했다. 가장 오래된 형광에 관한 기록은 모나르데스(16세기)의 기록에서 비롯된다. 보일, 그리말디, 뉴턴 등도 이 현상을 연구했다. 뉴턴은 처음으로 균일한 빛 속에서 이 현상을 연구했다. E. 뷘슈는 이 현상에 대해 더 자세히 연구했다(Versuche und Beobachtungen über die Farben. 라이프치히, 1792년). 무셴브루크는 석유도 신장나무와 같은 현상을 보인다고 언급했다(Introductio ad philos. nat. 1762. 제2권, 739쪽). 괴테는 밤나무의 신선한 껍질에서 이 현상을 관찰했다(Nachträge zur Farbenlehre. 제10호). 하지만 이 현상에 대한 설명이 제대로 이루어지지 않아 잊혀졌다가 19세기 중반에 다시 엄밀한 실험적 연구의 대상이 되었다.(제4권 참조.)

[942] 이 실험은 1630년경에 이루어졌다고 한다.

[943] 와일데, Geschichte der Optik. 제1권, 294쪽 참조.

[944] 13세기에 이미 독일인 요르다누스 네모라리우스는 역학적 방법을 통해 기계적 문제들을 해결하려고 시도했다(Liber Jordani Nemorarii de ponderibus. 편집: 페터 아피안, 1533년). 더 자세한 내용은 게를란트와 트라우뮐러의 『물리학적 실험 기술의 역사』를 참조할 것. 라이프치히, W. 엥겔만, 1899년, 78쪽 이하.

[945] 타르탈리아, 『새로운 과학』(베네치아, 1537년).

[946] 폰 리프만의 저작을 참조할 것.

[947] 이 사건은 1423년에 일어났다.

[948] 참고로, 영국인들이 자신들의 왕 헨리 6세를 위해 그의 왕위를 빼앗으려 했던 프랑스의 카를 7세도 같은 종류의 위조 행위를 저질렀다. H. 셸렌츠의 『영국의 헤르메스와 연금술』도 참조할 것. 비엔나, 『Pharmazeutische Post』, 1902년, 6호. 그 결과 1440년에는 영국의 한 회사에 인공 금을 생산할 수 있는 특권이 주어졌다. 하지만 이로 인해 영국 금화의 가치는 절반으로 떨어졌다. 폰 리프만에 따르면 이는 위조 화폐였다.

[949] 체임벌린은 적절하게도 이를 통해 더 세심하게 관찰하는 법을 배울 수 있었으며, 발명력이 두 배로 증가했으며, 가장 대담한 가설들이 생겨났으며, 끝없는 인내심과 죽음을 두려워하지 않는 태도가 생겼다고 말했다(체임벌린, 『기초들』, 756쪽).

[950] 폰 리프만의 저작 『연금술』(1919년)에서 1300년 이후의 연금술에 관한 부분을 참조할 것(495쪽 이하).

[951] 19세기까지도 개별적으로 그러한 움직임들이 있었다. 예를 들어 1894년에 파리에서 ‘Société hermétique’가 설립되었고, 곧이어 ‘Société alchimique’도 생겼다. 이러한 움직임들은 신비주의와 오컬티즘과 결합함으로써 계속해서 존속했으며, 라듐과 방사성 물질들에 대한 발견들 덕분에 새로운 동력을 얻었다.

[952] 특히 수도프스의 연구들.

[953] F. 슈트룬츠, 『테오프라스투스 파라켈수스: 그의 생애와 인격』. 독일 르네상스의 정신사에 관한 연구. 라이프치히, E. 디더리히스, 1903년.

[954] E. 수도프스가 1904년에 『Mitteilungen z. Gesch. d. Medizin u. Naturwiss.』에 발표한 호헨하임에 관한 최근 연구 결과를 참조할 것. 475쪽.

[955] 이 책은 처음으로 1493년에 출판되었으며, 마지막으로는 1523년에 바젤에서 5권으로 출판되었다. 이는 파라켈수스가 그곳에 나타나기 직전의 일이다.

[956] 그는 자신감에 차서 이렇게 말했다. “영국인들, 프랑스인들, 이탈리아인들이여, 나를 따르라. 내가 너희를 따르는 것이 아니라!”

[957] 슈트룬츠, 앞의 책.

[958] 중세 초기의 약국 제도의 시작에 대해서는 해당 책의 294쪽을 참조할 것.

[959] 이 책은 1505년에 출판되었다. 제목은 다음과 같다: “광산을 찾고 발견하는 방법에 관한 유용하고 잘 구성된 책. 여러 종류의 금속에 대한 정보와 그 형태들, 지형에 따른 설명, 그리고 광부들에게 유용한 정보들이 포함되어 있다.” 이 책에서는 “광부 다니엘이 젊은 견습생에게 계속해서 조언을 해준다”. 이 희귀한 책의 사본은 『Zeitschrift für Bergrecht』 제26권에 실려 있다. O. 포겔이 『Mitteilungen z. Gesch. d. Medizin u. d. Naturwiss.』 1909년, 299쪽에 쓴 서평도 참조할 것. 또한 W. 야코비의 『가장 오래된 광업 교과서: 광석 채굴』, 1909년, 3호, 52쪽도 참조할 것.

[960] 벡만, 『발명의 역사』 제3권. 또한 랑케, 『개혁시대의 독일사』 제5권 348쪽도 참조할 것.
[961] 아그리콜라스의 『광산에 관한 책』. 1621년에 베키우스가 번역함. E. 레만이 번역하고 주석을 단 『아그리콜라스의 광물학 관련 저작들』도 참조할 것. 프라이부르크, 1816년. 원작의 제목은 『De re metallica libri XII』로, 1556년에 출간됨. 아그리콜라스의 『De re metallica』가 출간된 지 1년 후, P. 벡이 『Vom Bergwerk XII Bücher』라는 제목으로 독일어 번역본을 출간했다. 이 책은 여러 차례 재판되었다(1580년, 1621년). 최근의 독일어 번역본은 없지만, 1912년에 O. 포겔이 쓴 훌륭한 영어 번역본이 있다(O. Vogel, Stahl und Eisen. Jahrg. 1916. S. 405).
[962] E. 라인하르트가 쓴 『시장에 관한 간결하고 체계적인 설명』. 에르푸르트, 1574년.
[963] 자연과학 및 기술의 발전 과정에서 광업이 어떤 영향을 미쳤는지에 대해서는 E. 게를란트가 『Archiv für Geschichte der Naturwissensch. u. der Technik』 1910년호 301쪽 이하에서 다루었다.
[964] 린드너, 『역사』 제4권 431쪽.
[965] 1566년부터.
[966] 1574년부터.
[967] 『인디아의 자연 및 도덕사』.
[968] 보다 자세한 내용은 『Mitteilungen z. Gesch. d. Med. u. d. Naturwiss.』 제59호 592쪽을 참조할 것.
[969] 지질학의 발전에 특히 방해가 되었던 성경의 구절들은 E. 카우치가 1896년에 출간한 『구약성경』 1쪽과 750쪽에 나와 있다:
“하나님이 말씀하셨다. ‘하늘 아래의 물들이 한 곳에 모여서 마른 땅이 드러나게 하라.’ 그리하여 그렇게 되었으며, 하나님은 마른 땅을 ‘땅’이라고 부르시고, 물들이 모인 곳을 ‘바다’라고 부르셨다.” (창세기, 1쪽)
“산들이 생기기 전에, 땅과 지구가 만들어지기 전에, 오 하나님, 당신은 영원히 계십니다.” (시편 90편, 750쪽)
[970] 아그리콜라스, 『지하의 형성과 원인에 관하여』. 바젤, 1546년. 제3권, 36쪽.
[971] 『지질학의 원리들』. 11판, 제1권. 런던, 1872년. 27–28쪽.
[972] 조르기우스 아그리콜라스, 『화석의 성질에 관하여』. 바젤, 1546년.
[973] 이 잘못된 견해의 창시자는 아비센나(980–1037)로 볼 수 있다. 알베르투스 마그누스도 이 견해를 받아들였지만, 그는 돌이 될 수 있는 힘이 있는 곳에서는 동물과 식물도 돌로 변할 수 있다고 생각했다. (치텔, 『지질학 및 고생물학의 역사』, 1899년, 15쪽)
[974] 콘라드 게스너, 『모든 종류의 화석에 관하여』. 1565년.
[975] 치텔, 『지질학 및 고생물학의 역사』. 1899년, 18쪽.
[976] 팔리시, 『물과 샘, 금속과 소금, 돌과 흙, 불과 에나멜의 성질에 관한 훌륭한 논문』. 파리, 1580년. E. 폰 리프만에 따르면, 그의 독창성은 최근에 크게 의심받고 있다.
[977] 치텔, 같은 책, 22쪽.
[978] 뢰벤하임에 따르면, 팔리시와 카르다누스는 때때로 거의 문자 그대로 일치하는 의견을 가지고 있었다. 74쪽과 75쪽을 참조할 것.

[979] 요한 1세의 막내아들.
[980] 399쪽을 참조하십시오.
[981] Exoticorum libri X.
[982] 슈프렝겔, 『식물학의 역사』 제1권, 352쪽.
[983] E. 마이어, 『식물학의 역사』 제4권, 290쪽.
[984] 브룬펠스의 생애와 그가 식물학에 기여한 공로에 대한 자세한 설명은 F. W. E. 로트의 논문 “오토 브룬펠스, 1489–1534, 독일의 식물학자”에 나와 있습니다. Botanische Zeitung 1901년, 191쪽 이하. 브룬펠스는 카르투시오회 수도사로서 울리히 폰 후텐을 비롯한 저명한 인문주의자들과 교류했습니다. 후텐의 도움으로 그는 수도원을 떠나 개신교도로서 활동할 수 있었습니다. 그 후 그는 스트라스부르의 중학교에서 교사로 일했습니다. 그는 몇 년 전에 의학 박사 학위를 받은 후 1534년에 사망했습니다.
[985] K. 킬러만, 『뒤러의 식물 및 동물 그림과 그것들이 자연사에 미치는 영향』. 독일 미술사 연구 시리즈 제119권. 삽화 22점 포함. 스트라스부르, 1910년.
[986] 브룬펠스는 아마도 1533년경에 보크의 수집품들을 알게 되었으며, 그로 인해 그가 약용식물에 관한 책을 출판하게 되었습니다.
[987] 헤로니무스 보크(1498–1554), 『독일 지역에서 자생하는 약용식물들의 효능과 이름에 관한 책』.
[988] 푹스가 처음으로 그린 독일산 식물들 중 일부를 여기에 나열합니다: Ligustrum vulgare, Salvia pratensis, Hordeum vulgare, Avena sativa, Convolvulus arvensis, Lysimachia Nummularia, Cyclamen europaeum, Lilium candidum, Paris quadrifolia, Daphne Merzereum, Saponaria officinalis, Euphorbia Cyparissias, Prunus spinosa, Clematis Vitalba, Ranunculus acris, Digitalis purpurea, Genista tinctoria, Orchis Morio, Equisetum arvense, Pteris aquilina 등.
[989] Dodonaei stirpium historiae pemptades sex sive libri XXX. 안트베르펜, 크리스토포르 플란티니 출판사, 1583년, 대형 판형.
[990] 미국산 식물들의 유입에 대해서는 K. 킬러만이 『Naturwiss. Wochenschrift』 1909년, 193쪽에서 다루고 있습니다. 그에 따르면 옥수수는 16세기 전반에 유럽에 들어왔습니다. Agave americana는 1561년에 세살피니에 의해 유입되었습니다. Nicotiana tabacum, Solanum tuberosum, Capsicum annuum 등에 대한 추가 정보도 있습니다. 참고로, 콜럼버스도 옥수수를 가져왔는데, 이는 E. v. 리프만의 기록에 따른 것입니다.
[991] E. 마이어, 『식물학의 역사』 제3권, 325쪽.
[992] 콘라디 게스너, 『Opera botanica』. 2권. 뉘른베르크, 1751–1771년. 게스너의 유작들은 그가 사망한 지 오랜 후에야 슈미델에 의해 출판되었습니다.
[993] E. 마이어, 『식물학의 역사』 제4권, 334쪽.
[994] 337쪽을 참조하십시오.
[995] A. v. 훔볼트, 『코스모스』 제2권, 256쪽.
[996] Pro herbis necessariis artis suae.
[997] 1540년과 1547년.

[998] E. 마이어, 『식물학의 역사』 제4권, 270쪽.
[999] H. 셸렌츠, 『약초 수집과 가장 오래된 독일 식물표본집에 관하여』, 『독일 자연과학자 및 의사들의 회의록』, 1906년, 제2권, 2쪽.
[1000] L. 랑케, 『개혁시대의 독일사』 제5권, 4판, 346쪽.
[1001] 콘라디 게스네리, 『동물사에 관한 책들』 – 철학자, 의사, 문법학자, 언어학자, 시인들 그리고 모든 언어와 관련된 학문을 연구하는 사람들에게 매우 유용하면서도 흥미로운 저작.
[1002] 울리세 알드로반디는 1522년 볼로냐에서 태어났다. 그는 1567년에 그곳에 식물원을 설립했다. 이 식물원의 후임자는 식물학자 카이살피누스였다. 알드로반디의 전집은 13권으로 구성되어 있다.
[1003] 『동물들의 차이점에 관하여』.
[1004] 단테의 『지옥편』에 따르면, 프리드리히 2세는 불타는 무덤 속에 누워 있다.
[1005] 313쪽을 참조하십시오.
[1006] 에우스타키오는 특히 청각 기관에 대한 정밀한 연구를 수행했으며, 그 과정에서 안장을 발견했다(약 1546년). 망치와 다짐쇠는 그보다 더 일찍 발견되었다(약 1480년). 하이저, 『의학의 역사』 제2권, 61쪽.
[1007] L. 폰 랑케, 『개혁시대의 독일사』 제5권, 345쪽.
[1008] 저자는 요한 슈테판 폰 칼카르라고 알려져 있지만, 그가 실제로 저자인지는 확실하지 않다. 『의학 및 자연과학의 역사에 관한 보고서』, 1903년, 282쪽을 참조하십시오.
[1009] 슈프렝겔, 『약학의 역사』 제3권, 46–78절.
[1010] 분더리히, 『의학의 역사』, 슈투트가르트, 1859년, 70쪽.
[1011] 『인체의 구조에 관한 7권의 책들』, 바젤, 1543년.
[1012] 분더리히, 『의학의 역사』, 슈투트가르트, 1859년.
[1013] 파브리치오 아브 아쿠아펜덴테(1537–1619), 『달걀의 형성에 관하여』.
[1014] 예를 들어, 갈레노스가 혈액이 우심실에서 좌심실로 흐르도록 한 심장의 벽은 통과할 수 없는 구조라는 것이다.
[1015] 이 정보들은 대부분 E. 비데만(Wi), E. 폰 리프만(Li), J. 뷔르슈미트(Wü)에게서 비롯된 것입니다.

초판에 대한 논의 내용 중 일부입니다.
저자의 『자연과학사 개요』는 제2판에서 G. W. A. 칼바움이 매우 긍정적으로 평가했으며, 이 책의 성공을 보고 모든 자연과학사 연구자들이 느끼게 되는 감정들도 표현했습니다. 같은 이유로, 우리 협회의 회원이자 동료인 그가 이 책의 2부를 4권짜리 저작으로 발전시키려 하고, 이미 첫 권을 출간할 수 있게 된 것을 우리는 매우 기쁘게 생각합니다.
(H. 슈타들러, 『의학 및 자연과학사 소식지』, 제10권, 2호)

방금 출간된 이 위대한 저작의 2권은 갈릴레오부터 18세기 중반까지의 시기를 다루고 있습니다. 즉, 현대 자연과학의 기초가 마련된 그 시대를 다룬 것입니다. 이 권에서도 저자는 역사학자들뿐만 아니라 자연과학에 관심이 있는 모든 사람들에게 유익한 설명을 제공하려고 노력했습니다.
(쾰른 신문, 1911년 2월 20일)

칸토르의 『수학사 강의』가 최고 수준의 “표준 저작”으로 남을 것처럼, 단네만의 저작도 영원한 가치를 지닐 것입니다. 이 책은 역사학자나 의사, 교사, 기술자 모두에게 큰 도움이 될 것이며, 자연과학에 관심이 있는 모든 사람들에게는 큰 즐거움을 줄 것입니다.
(『고등학교 월간지』, 1911년, 6호)

작가의 놀라운 학식을 칭찬해야 할지, 아니면 가장 복잡한 과학 연구 문제들조차도 전문가뿐만 아니라 일반 독자들에게도 진지하고 우아한 방식으로 쉽게 설명해주는 그의 능력을 칭찬해야 할지 알 수 없다.
(Pharmazeutische Zeitung, 1911, 제13호)

특히 감사할 만한 점은, 단네만이 이 모든 과학 분야에서 서로를 연결하는 중요한 사상들을 찾아내는 능력을 가지고 있다는 것이다. 이러한 사상들은 각 자연과학 분야의 전문가들이 편협함에 빠지지 않도록 하는 데 매우 유용하다.
(Ärzteliche Rundschau, 1910, 제20권, 제47호)

기술자, 교사, 의사, 그리고 자연과학에 관심이 있는 모든 사람들, 특히 우리 학생들에게 이 책은 즐거움과 영감의 무한한 원천이 될 것이다. 이 책의 특별한 가치는, 마치 오스트발트의 정밀과학 분야의 고전들을 위한 틀을 제공함으로써, 각 분야들이 서로 어떻게 영향을 주고받았는지를 보여준다는 점에 있다. 과학과 그 성과들을 발전하는 과정으로 제시함으로써, 이 책은 우리 민족의 문화를 향상시키는 데 큰 도움이 될 것이다. 왜냐하면 이 책은 독단적 사고의 약점에 비해 진보적 사고의 성과를 명확하게 보여주기 때문이다.
(Prometheus, 1910년 11월 26일, 제22권)

이 책은 훌륭해 보입니다. 게다가 이 책에는 비할 데 없는 장점이 있습니다. 바로 독보적인 특성을 가지고 있다는 것입니다.
(Revue générale des Sciences. 파리, 1912년 3월 15일)

좋은 색인과 참고문헌 목록 덕분에 내용이 체계적으로 정리된 이 책은 이제 아름다운 외형까지 갖추어 완전한 형태로 제공됩니다. 의심할 여지 없이 이 책은 매우 가치 있는 책입니다.

최근의 자연과학 문헌들 중에서 가장 우수하고, 가장 잘 쓰여졌으며, 가장 독창적이고 유용한 작품으로서, 자연과학자들 사이에서 점점 더 심각해지는 분열의 결과를 해결하고 그들의 전반적인 학문적 발전을 회복시키는 데 있어 다른 어떤 작품보다도 훨씬 적합하다. 이는 저자에게 영광일 뿐만 아니라 독일 문학 전체에도 큰 영예가 될 것이다.
(에. 오. 폰 리프만 교수, 『Chemiker-Zeitung』, 1913년)

저는 수년간 실험화학 입문 강의에서 제 학생들에게 단네만이 쓴 훌륭한 저작인 『발전과 연관성 속의 자연과학』을 추천해왔습니다. 이 책은 아직 충분히 알려지지 않았습니다.
(아. 슈톡 박사, 베를린 대학교 및 카이저-빌헬름 연구소 명예교수, 『Monatsschrift f. d. chem. u. biol. Unterr.』, 1920년)

출판: 라이프치히의 Breitkopf & Härtel 출판사.

저자가 쓴 그 외의 저작들:
『고등 교육 기관의 화학 교육을 위한 연습 지침서』, 6판, B. G. Teubner 출판사, 라이프치히, 1920년.

위대한 연구자들의 저작에서. 430페이지. 3판. 라이프치히, 1908년. 빌헬름 엥겔만 저.
양장본, 가격 9마르크. 할인가 50%.
“아직 이 훌륭한 책을 읽어보지 않은 사람들은, 이 매우 귀중한 지식을 더 이상 미루지 말아야 합니다.”
(빌헬름 오스트발트 교수)

실용적-휴리스틱적 방법에 기반한 자연과학 교육. 하노버, 1907년. 하른셰 북샵.
페이퍼백, 가격 6마르크. 양장본, 가격 6.80마르크.
“이 책은 실용적-휴리스틱적 방법의 중요성과 기본 원칙들을 매우 설득력 있게 설명하고 있습니다. 이 책의 저자는 성실함과 열정을 바탕으로 훌륭한 목표를 위해 노력했습니다.”
(J. 노렌베르크, 1908년 ‘라틴어 없는 학교 교육’ 잡지)

고등 교육 기관을 위한 자연과학 교재, 학생들의 연습 문제를 중심으로 구성됨. 하노버, 1908년. 하른셰 북샵.
“저자는 현대적인 교육을 제공하는 데 필요한 모든 요소들을 잘 조합해 놓았으며, 기존의 교육 방식에서 새로운 교육 방식으로의 전환도 가능하도록 했습니다.”
(독일 문학 신문, 1909년, 제5호)

물리학 교육을 위한 안내서. J. 벨츠, 랑겐잘차, 1919년.
“이 책에 담긴 내용들은 지난 몇 년간 나온 모든 혁신적인 아이디어들을 능숙하게 정리해 놓고 있습니다.”
(R. 비ндер리히, ‘수학 및 자연과학 교육’ 잡지)

라이프치히의 빌헬름 엥겔만 출판사

E. 게를란트 교수와 F. 트라우뮐러 교수가 쓴 『물리학적 실험 기술의 역사』. 원작을 바탕으로 만들어진 425장의 삽화가 수록되어 있음. (XVI쪽 + 442쪽, 크기: 8.) 양장본 가격: 14마르크. 반양장본 가격: 17마르크.

서평에서:
“이 훌륭한 책은 중등 또는 고등 교육 기관의 도서관이나, 실험물리학자의 도서관에 반드시 있어야 할 책입니다.”
(『수학 및 물리학 월간지』, 1900년, 1호)

“물리학의 역사에 대한 철저한 이해는 교사로 하여금 각각의 사실, 개념, 이론의 진정한 가치를 알게 해주며, 수업을 더욱 풍부하게 만들어주는 유용한 수단이 됩니다. 또한 인간의 정신이 물리학의 여러 분야를 처음 접할 때 직면하는 어려움들도 알려줍니다. 이 책은 물리학 역사의 새롭고 중요한 영역을 훌륭하게 다루고 있으며, 자신의 수업과 학생들을 소중히 여기는 모든 교사의 도서관에 반드시 있어야 할 책입니다.”
(하hn-마헨하이머, 『물리학 및 화학 교육 잡지』, 1900년 3월, 2호)

요한 A. 렙솔트가 쓴 『1450년부터 1830년까지의 천문학적 측정 도구의 역사』 제1권. 171장의 삽화가 수록됨. (VIII쪽 + 132쪽, 크기: 8.) 가격: 16마르크.

서평에서:
“이 책은 도구들의 용도와 적절한 사용법, 그리고 각각의 구조가 가진 장단점에 대한 훌륭한 정보를 제공합니다. 분명히 과학 발전에 큰 기여를 할 것입니다.”
(『천문학 소식지』, 177권, 6호)

“이 책은 매우 흥미롭고 유익한 작품입니다. 이 책을 쓰기에 가장 적합한 사람이 바로 저자입니다. 이 책은 기계공들과 천문학자들에게 큰 도움이 될 것입니다.”
(『측정 기기에 관한 잡지』, 28권, 1908년 9월호)

위에 명시된 가격에 출판사의 비용 상승분 50%가 추가됩니다.

전사 과정에서 이루어진 변경 사항 및 기타 참고 사항:
그림 5의 설명에서 “Ste = 염소자리”라는 표현에 “e”가 추가되었습니다(이 약어가 그림에 이미 포함되어 있기 때문입니다).
“이집트인들이 철을 어떻게 만들었는지는 위의 그림에서 알 수 있다”는 문장에서 “만들었는지” 대신 “표현했다”로 수정되었습니다.
“Boncompagni” 대신 “Boncampagni”가 사용되었습니다.
“13세기 말경의 허위 저작들에 담긴 지식이 어디서 비롯되었는지에 대해서는, 그 지식들이 ‘완전한 형태로, 즉 오랜 발전의 결과로서’ 우리 앞에 나타난다”는 문장에서 “우리 앞에 나타난다”라는 표현 뒤에 있는 부분이 삭제되었습니다.
“오직 수학을 통해서만 우리는 진실에 도달할 수 있다”는 문장에서 “zur”는 “zu”로 수정되었습니다.
“르네상스를 ‘중세의 결과이자 가장 완성된 형태’라고 부를 수 있다”는 문장에서 “중세” 다음에 “라고”가 추가되었습니다.
“다른 한편으로는, 고대 바빌로니아인들이 이미 길이 단위로부터 무게를 유추해냈다는 주장에 대해서는 반박이 제기된다”는 문장에서 “Seite” 대신 “Zeit”가 사용되었습니다.
“플루타르코스[1016]에 따르면, 페르가몬의 아탈로스 왕은 독성 식물들을 재배했다”는 문장에 “an”이 추가되었습니다.
“F. 훌치가 라틴어 번역본을 포함한 판본을 출판했다. 베를린, 1875–1878년”이라는 문장에서 마지막 연도가 1878년 대신 1875년으로 수정되었습니다.
“아랍인들이 이러한 저작들에 대해 어떤 태도를 취했는가”라는 문장에서 “아랍인들” 뒤에 있던 쉼표가 삭제되었습니다.
“1도의 길이가 56이라는 것이 측정된 바 있으며, 두 번째 측정에서는 562/3 아랍 마일, 즉 약 113040미터로 나타났습니다. 이를 통해 지구의 둘레는 40700킬로미터로 계산됩니다.”라는 문장에서 마지막 수치에 “km” 대신 “m”이 사용되었으나, 이는 계산 결과와 일치하지 않습니다.

“그와 그의 동시대의 계몽주의자들에게 열려 있던 새로운 천문학적 관점을 그는 ‘세계의 아름다움과 위엄’이라는 관점에서 활용했다”는 문장에서는 마지막 인용부호가 빠져 있었으며, 이는 “세계”라는 단어 뒤에 추가되었습니다.
각주 772: 원본에서 페이지 번호는 읽을 수 없습니다.
인용문을 완성하기 위해 “A에서 다음의 매개체는 움직이는 것이며, B에서의 다른 매개체는 움직이게 하는 힘이다.”라는 문장 앞에 인용부호가 추가되었습니다. 또한 “작은 구멍(그림 58, M)을 통해 밝은 빛이 비치는 물체의 이미지를 어두운 방 안으로 들여보내야 한다.”라는 문장 앞에도 인용부호가 추가되었습니다.

*** 프로젝트 구텐베르크 전자책의 끝입니다.
“발전 과정과 상호관계 속의 자연과학”, 제1권 ***

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1.E.8항. 다음 조건을 충족한다면, Project Gutenberg 전자 작품의 사본을 제공하거나 접근 권한을 부여하거나 배포하는 데 합리적인 요금을 부과할 수 있습니다:

• Project Gutenberg 작품을 사용하여 얻은 총수익의 20%에 해당하는 로열티를 지불해야 합니다. 이 로열티는 Project Gutenberg 상표의 소유자에게 지급되어야 하지만, 그는 이 조항에 따라 해당 로열티를 Project Gutenberg Literary Archive Foundation에 기부하기로 동의했습니다. 로열티는 매번 세금 신고서를 작성하는 날짜 또는 법적으로 신고서를 작성해야 하는 날짜로부터 60일 이내에 지불되어야 합니다. 로열티 지불 내역은 명확하게 표시되어야 하며, 4절 “Project Gutenberg Literary Archive Foundation에 대한 기부 정보”에 명시된 주소로 보내져야 합니다.

• 사용자가 서면(또는 이메일)으로 작품을 받은 후 30일 이내에 Project Gutenberg™ 라이선스의 조건에 동의하지 않는다고 알릴 경우, 해당 사용자가 지불한 금액을 전액 환불해 주어야 합니다. 또한 해당 사용자가 물리적 매체에 저장된 모든 작품 사본을 반납하거나 파기하고, Project Gutenberg™ 작품의 다른 사본들을 더 이상 사용하거나 접근하지 못하도록 해야 합니다.

• 1.F.3항에 따라, 작품을 받은 후 90일 이내에 전자 작품에 결함이 발견되어 보고될 경우, 해당 작품이나 대체 사본에 대해 지불된 금액을 전액 환불해 주어야 합니다.

• 프로젝트 구텐베르크™ 작품을 무료로 배포할 경우, 본 계약의 그 밖의 모든 조건을 준수해야 합니다.

1.E.9. 만약 요금을 부과하거나, 본 계약에 명시된 조건과는 다른 방식으로 프로젝트 구텐베르크™의 전자 작품이나 여러 작품들을 배포하고자 한다면, 프로젝트 구텐베르크™ 상표의 관리자인 프로젝트 구텐베르크 문학 아카이브 재단으로부터 서면 허가를 받아야 합니다. 자세한 내용은 아래 3항을 참조하십시오.

1.F.

1.F.1. 프로젝트 구텐베르크의 자원봉사자들과 직원들은 미국 저작권법의 보호를 받지 않는 작품들을 찾아내고, 저작권 관련 조사를 수행하며, 그 내용을 타이핑하고 교정하는 데 상당한 노력을 기울입니다. 하지만 이러한 노력에도 불구하고, 프로젝트 구텐베르크™의 전자 작품들 및 그 저장 매체에는 불완전하거나 부정확하거나 손상된 데이터, 타이핑 오류, 저작권 또는 기타 지적재산권 침해, 결함이 있거나 손상된 디스크나 기타 매체, 컴퓨터 바이러스, 혹은 사용자의 장비에서 읽을 수 없거나 손상을 입히는 컴퓨터 코드와 같은 “결함”이 존재할 수 있습니다.

1.F.2. 제한된 보증 및 손해 면제 – 1.F.3항에 명시된 “교체 또는 환불 권리”를 제외하고, 프로젝트 구텐베르크 문학 아카이브 재단, 프로젝트 구텐베르크™ 상표의 소유자, 그리고 본 계약에 따라 프로젝트 구텐베르크™의 전자 작품을 배포하는 모든 당사자는 법적 비용을 포함한 모든 손해, 비용, 지출에 대해 어떠한 책임도 지지 않습니다. 귀하는 1.F.3항에 명시된 것 외에는 과실, 엄격한 책임, 보증 위반 또는 계약 위반에 대한 어떠한 구제책도 없다는 데 동의합니다. 또한 귀하는 재단, 상표 소유자, 그리고 본 계약에 따른 모든 배포자가 실제적이거나 직접적이거나 간접적이거나 결과적이거나 징벌적이거나 우연적인 손해에 대해 귀하에게 책임을 지지 않는다는 데 동의합니다.

그러한 손해가 발생할 가능성에 대해 사전에 통지하더라도 마찬가지입니다.

1.F.3. 교체 또는 환불의 제한된 권리 – 이 전자 작품을 수령한 후 90일 이내에 그 안에 결함이 있다는 것을 발견한 경우, 작품을 제공받은 사람에게 서면으로 설명을 보내어 지불한 금액(있는 경우)을 환불받을 수 있습니다. 작품을 물리적 매체로 받은 경우에는 서면 설명과 함께 해당 매체를 반드시 반환해야 합니다. 결함이 있는 작품을 제공한 사람이나 단체는 환불 대신 교체본을 제공하기로 선택할 수 있습니다. 작품을 전자적으로 받은 경우에는 제공자가 환불 대신 다시 한 번 전자적으로 작품을 제공해 주기로 선택할 수 있습니다. 두 번째 복사본에도 결함이 있는 경우, 추가적인 수정 기회 없이 서면으로 환불을 요청할 수 있습니다.

1.F.4. 1.F.3항에 명시된 교체 또는 환불의 제한된 권리를 제외하고, 이 작품은 어떠한 종류의 명시적 또는 묵시적 보증도 없이 “있는 그대로” 제공됩니다. 여기에는 상품성이나 특정 용도에 적합성에 관한 보증도 포함됩니다.

1.F.5. 일부 주에서는 특정 묵시적 보증의 부인이나 특정 유형의 손해에 대한 제한을 허용하지 않습니다. 만약 이 계약에 명시된 어떠한 부인이나 제한이 이 계약이 적용되는 주의 법률을 위반하는 경우, 해당 계약은 해당 주법에서 허용하는 최대한의 부인이나 제한으로 해석됩니다. 이 계약의 어떤 조항이 무효하거나 집행 불가능하다고 해도 나머지 조항들의 효력은 영향을 받지 않습니다.

1.F.6. 배상 책임 – 귀하는 귀하가 행하거나 야기하는 다음 사항들로 인해 직접적 또는 간접적으로 발생하는 모든 책임, 비용 및 경비, 여기에는 법률 비용도 포함되나 이에 국한되지 않음으로부터 Foundation, 상표 소유자, Foundation의 모든 대리인 또는 직원, 이 계약에 따라 Project Gutenberg™ 전자 작품의 복사본을 제공하는 모든 사람, 그리고 Project Gutenberg™ 전자 작품의 제작, 홍보 및 배포와 관련된 모든 자원봉사자들을 보호해 주기로 동의합니다: (a)

(a) 이 프로젝트 구텐베르크 작품이나 다른 어떤 프로젝트 구텐베르크 작품의 배포, (b) 프로젝트 구텐베르크 작품에 대한 변경, 수정, 추가 또는 삭제, 그리고 (c) 귀하가 야기하는 모든 결함.

제2조. 프로젝트 구텐베르크의 사명에 관한 정보

프로젝트 구텐베르크는 구형, 오래된, 중간 세대, 최신형 컴퓨터를 포함하여 가장 다양한 종류의 컴퓨터에서 읽을 수 있는 형식으로 전자 작품을 무료로 배포하는 것과 동의어입니다. 이 프로젝트는 수백 명의 자원봉사자들의 노력과 각계각층 사람들의 기부 덕분에 존재할 수 있습니다.

자원봉사자들에게 필요한 지원을 제공하기 위한 자원봉사자와 재정적 지원은 프로젝트 구텐베르크의 목표를 달성하고 향후 세대들도 계속해서 이 작품들을 무료로 이용할 수 있도록 하는 데 매우 중요합니다. 2001년에는 프로젝트 구텐베르크와 향후 세대들을 위해 안전하고 영구적인 미래를 마련하기 위해 프로젝트 구텐베르크 문학 아카이브 재단이 설립되었습니다. 프로젝트 구텐베르크 문학 아카이브 재단에 대해 더 자세히 알아보고, 귀하의 노력과 기부가 어떻게 도움이 될 수 있는지 알고 싶다면 3장과 4장 및 www.gutenberg.org의 재단 정보 페이지를 참조하십시오.

제3조. 프로젝트 구텐베르크 문학 아카이브 재단에 관한 정보

프로젝트 구텐베르크 문학 아카이브 재단은 미시시피주 법에 따라 설립된 비영리 501(c)(3) 교육 단체로, 내국세청으로부터 세금 면제 승인을 받았습니다. 이 재단의 EIN 또는 연방 세금 식별 번호는 64-6221541입니다. 프로젝트 구텐베르크 문학 아카이브 재단에 대한 기부는 미국 연방법과 귀하가 속한 주의 법률에서 허용하는 한도 내에서 세금 공제가 가능합니다.

이 재단의 사무실 주소는 미국 뉴저지주 몬트클레어, 워충 플라자 #516, 07042이며, 전화번호는 +1 (862) 621-9288입니다. 이메일로도 연락할 수 있습니다.

링크와 최신 연락처 정보는 재단의 웹사이트 및 www.gutenberg.org/contact에 있는 공식 페이지에서 확인할 수 있습니다.

제4절. 프로젝트에 대한 기부 정보
구텐베르크 문학 아카이브 재단

구텐베르크™는 공공 영역에 속하거나 라이선스가 부여된 작품들의 수를 늘려, 구형 장비를 포함한 다양한 장비를 통해 자유롭게 읽을 수 있도록 하는 사명을 수행하기 위해 광범위한 대중의 지원과 기부에 의존하고 있습니다. 소액의 기부(1달러에서 5,000달러까지)도 IRS로부터 세금 면제 혜택을 유지하는 데 매우 중요합니다.

재단은 미국 50개 주 모두의 자선 및 자선 기부에 관한 법률을 준수하기 위해 노력하고 있습니다. 그러나 준수해야 할 요건들은 주마다 다르며, 이를 충족시키기 위해서는 상당한 노력과 많은 서류 작업, 그리고 비용이 필요합니다. 저희는 준수 여부에 대한 서면 확인을 받지 못한 지역에서는 기부를 요청하지 않습니다. 기부를 하거나 특정 주의 준수 여부를 확인하려면 www.gutenberg.org/donate를 방문해 주십시오.

저희가 요건을 충족하지 못한 주에서는 기부를 요청할 수도 없으며, 그러한 주의 기부자들로부터의 자발적인 기부도 받지 않습니다. 다만, 그러한 주의 기부자들이 기부를 제안해 올 경우 이를 거절할 근거는 없습니다.

국제적인 기부도 기꺼이 받아들이고 있지만, 미국 외 지역에서 들어오는 기부금에 대한 세금 처리 방식에 대해서는 어떠한 설명도 드릴 수 없습니다. 미국의 법규만으로도 저희 소규모 직원들이 감당하기에는 너무 복잡합니다.

현재의 기부 방법과 주소는 구텐베르크 프로젝트의 웹페이지를 확인해 주십시오. 수표, 온라인 결제, 신용카드를 통한 기부 등 다양한 방법으로 기부를 받고 있습니다. 기부를 하려면 www.gutenberg.org/donate를 방문해 주십시오.

제5절. 프로젝트 구텐베르크에 대한 일반 정보
전자책

마이클 S. 하트 교수는 누구나 자유롭게 공유할 수 있는 전자책 도서관이라는 프로젝트 구텐베르크의 개념을 처음 제안한 사람입니다. 그는 40년 동안 자원봉사자들의 도움만으로 프로젝트 구텐베르크 전자책들을 제작하고 배포해 왔습니다.

프로젝트 구텐베르크 전자책들은 보통 여러 인쇄판을 바탕으로 만들어지며, 저작권 표시가 없는 한 미국에서는 모두 저작권의 보호를 받지 않습니다. 따라서 우리는 반드시 특정 인쇄판에 맞춰 전자책을 제작하는 것은 아닙니다.

대부분의 사람들은 주요 검색 기능이 갖춰진 저희 웹사이트인 www.gutenberg.org를 통해 시작합니다. 이 웹사이트에는 프로젝트 구텐베르크에 대한 정보뿐만 아니라, 프로젝트 구텐베르크 문학 아카이브 재단에 기부하는 방법, 새로운 전자책 제작에 도움을 주는 방법, 그리고 새로운 전자책 소식을 받아보기 위한 이메일 뉴스레터 구독 방법도 포함되어 있습니다.

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