중세 유럽·중동의 과학

중세를 ‘과학의 암흑기’라고 부르는 말을 들어 보았을 것이다. 그런데 같은 시기 바그다드와 카이로, 코르도바에서는 천문대와 도서관이 번성했고, 유럽에서는 대학이 생겨났다. 이 시대의 과학을 움직인 힘은 무엇이었을까?

1바그다드의 번역 운동

8~10세기 아바스 왕조의 수도 바그다드에서는 그리스어, 시리아어, 페르시아어, 산스크리트어 문헌을 아랍어로 옮기는 번역 운동이 일어났다. 칼리프 알마문(재위 813~833년) 때 ‘지혜의 집’을 중심으로 학자들이 모였고, 아리스토텔레스, 유클리드, 프톨레마이오스, 갈레노스의 책이 번역되었다. 8세기 중엽 중국에서 전해진 제지술로 종이가 값싸게 만들어진 것도 책의 보급을 도왔다.

이슬람 학자들은 번역에 그치지 않았다. 알콰리즈미는 대수학을 체계화했고, 이븐 시나(980~1037년)의 『의학 정전』은 유럽 대학에서 수백 년 동안 의학 교과서로 쓰였다. 13세기의 마라가 천문대와 15세기 사마르칸트의 울루그 베그 천문대는 프톨레마이오스의 관측값을 새로 재고 그의 모형의 약점을 고치려 했다.

2신앙이 던진 수학 문제

이슬람의 종교 생활은 정밀한 계산을 요구했다. 하루 다섯 번의 기도 시각은 해의 위치로 정해지고, 기도할 때는 메카 방향(키블라)을 향해야 한다. 둥근 지구 위 두 지점 사이의 방향을 구하려면 구면 삼각법이 필요했고, 이 분야가 크게 발전했다. 라마단의 시작을 알리는 초승달 관측, 복잡한 상속 몫의 계산도 천문학과 대수학의 동기가 되었다. 유럽의 수도원에서는 부활절 날짜를 계산하는 일(콤푸투스)이 천문학과 역법 연구를 이어 가게 했다.

3이븐 알하이삼과 어두운 방

카이로에서 활동한 이븐 알하이삼(965~1040년 무렵)은 『광학의 서』에서 눈에서 빛이 나가 물체를 본다는 고대의 생각을 비판하고, 물체의 각 점에서 나온 빛이 곧게 나아가 눈에 들어와 보인다고 설명했다. 그는 작은 구멍이 뚫린 어두운 방에서 바깥 등불들의 빛이 각각 구멍을 지나 맞은편 벽에 따로 맺히고, 등불 하나를 가리면 그 점만 사라진다는 것을 근거로 들었다. 주장마다 조건을 바꾸어 확인하는 그의 방법은 뒤에 유럽의 광학 연구에 큰 영향을 주었다.

4유럽, 수도원에서 대학으로

서로마 제국이 무너진 뒤 서유럽에서는 많은 그리스 문헌이 잊혔지만, 수도원은 남은 라틴어 책을 베껴 보존했다. 12세기에 에스파냐의 톨레도와 시칠리아 등에서 아랍어 문헌이 라틴어로 번역되면서 아리스토텔레스와 프톨레마이오스, 이슬람 학자들의 성과가 유럽에 들어왔다. 이 무렵 볼로냐, 파리, 옥스퍼드에 대학이 세워져 자연철학이 정규 교육 과정이 되었다. 토마스 아퀴나스는 아리스토텔레스 철학과 그리스도교 신학을 조화시켰고, 14세기 파리의 뷔리당과 오렘은 운동을 계속하게 하는 ‘임페투스’ 개념과 운동을 그래프처럼 나타내는 방법을 연구했다. 중세의 학자들은 지구가 둥글다는 것도 알고 있었다.

판단‘중세 = 암흑기’라는 표현은 서유럽의 일부 시기만 본 것이다. 또 이슬람 세계를 그리스 지식을 맡아 두었다가 돌려준 ‘보관소’로만 보는 것도 틀린 생각이다. 번역된 지식은 고쳐지고 확장된 뒤에 전해졌다. 다만 종교가 늘 과학을 도운 것만도 아니다. 종교적 권위가 특정 학설을 금지하거나 학자를 억압한 일도 있었으므로, 사례마다 따져 보아야 한다.

사마르칸트에서 울루그 베그가 천문대를 짓던 1420~1440년대, 조선의 한양에서도 천문 관측대와 물시계, 해시계가 잇달아 만들어졌다. 이 시기 조선의 과학은 무엇을 목표로 했을까?

1하늘을 살펴 때를 알리다

유교 정치에서 왕은 하늘의 움직임을 살펴 백성에게 정확한 때를 알려 주어야 했다(관상수시). 날짜와 절기가 틀리면 농사를 그르치고, 일식을 예측하지 못하면 왕의 권위가 흔들렸다. 그런데 중국의 역법은 중국의 수도를 기준으로 계산되어 한양에서는 해 뜨는 시각이나 일식의 시각이 맞지 않았다.

세종(재위 1418~1450년)은 학자들에게 중국 원나라의 수시력과 이슬람 천문학을 바탕으로 한 회회력을 연구하게 했고, 그 결과 1442년에 한양을 기준으로 해와 달, 다섯 행성의 움직임을 계산하는 『칠정산』 내편과 외편이 완성되었다. 경복궁에는 간의대를 쌓고 간의, 혼천의, 규표 같은 관측 기구를 두었다.

2시간과 비를 재다

측우기에서 가장 큰 일은 표준화였다. 같은 크기의 그릇으로 같은 방식으로 재야 여러 지역의 비를 비교하고 해마다 기록을 쌓을 수 있다. 이렇게 모인 강우 기록은 세계에서 가장 오래된 축에 드는 체계적 강수 관측 자료이다. 현재 남아 있는 측우기는 1837년에 만든 공주 감영 측우기이다.

3우리 땅에 맞는 지식

세종 때에는 우리 땅의 농법을 모은 『농사직설』(1429년), 우리 땅에서 나는 약재로 병을 다스리는 『향약집성방』(1433년), 동아시아 의서를 모은 『의방유취』(1445년)가 편찬되었다. 훗날 허준이 완성한 『동의보감』(1610년 완성, 1613년 간행)은 이 전통을 이어 동아시아 의학을 정리했으며, 유네스코 세계기록유산이 되었다. ‘중국의 기준을 그대로 받아들이지 않고 우리 땅과 하늘에 맞게 다시 잰다’는 생각이 이 시기 과학 기술을 꿰뚫고 있다.

판단“세종 때 조선의 과학이 세계 최고였다”는 식의 순위 매기기는 근거를 대기 어렵고, 과학사를 경쟁으로만 보게 만든다. 이 시기 조선의 성과는 외래 지식을 깊이 소화해 자기 땅의 기준으로 다시 세웠다는 데 의미가 있다. 또 이 과학은 국가가 필요로 한 실용 지식이 중심이었고, 자연의 원리를 수학적 법칙으로 설명하려는 방향으로 이어지지는 않았다는 점도 함께 보아야 한다.