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<로버트 후크의 건축, 화석, 코르코 이미지, 발명품 슬라이드(출처:로버트 후쿠, 잉글랜드 레오나르도>
로버트 후크는 영국 왕정복고 시대의 과학자이자 건축가로, 실험과 관찰을 중시하며 다양한 과학 기구를 발명했습니다. "Micrographia"로 유명하며, 런던 재건에도 참여했지만, 종종 동료들에 가려졌습니다. 그에 생애에서 활동을 2개의 블로인 미크로그래피아, 화석편과 건축, 발명편으로 나누어 조명하고자 합니다.
로버트 후크의 생애 요약
⊙ 초기 생애
후크는 영국 와이트 섬의 프레시워터에서 태어났습니다. 그는 어린 시절부터 기계적 재능을 보였으며, 해시계 제작, 시계 분해 후 나무로 재구성, 장난감 배와 미니어처 대포 제작 등의 업적을 이뤘습니다. 웨스트민스터 학교에 입학한 후크는 라틴어, 그리스어와 같은 전통 과목뿐만 아니라 수학과 음악, 비행 기구 제작에 관심을 가졌습니다. 1653년, 옥스퍼드의 크라이스트 처치에서 성가대원으로 활동하며 학문적 여정을 이어갔습니다.
<후쿠의 정확한 생가는 알 수 없으나 그가 태어난 와이트섬, 프레쉬워터>
⊙ 과학적 연구와 업적
옥스퍼드에서 후크는 로버트 보일의 조수로 일하며 공기 펌프를 개량했고, 이를 통해 공기의 성질에 대한 새로운 실험을 수행했습니다. 1662년에는 신설된 영국 왕립학회의 실험 관리자(Curator of Experiments)로 임명되어, 주간 회의에서 수행될 실험을 책임졌습니다. 이후 그는 그레샴 칼리지의 기하학 교수로 임명되었습니다.
후크의 과학적 연구는 공기, 중력, 광학, 열, 그리고 파동 이론 등 매우 다양한 분야를 다루었습니다. 그는 1665년에 저술한 "미크로그라피아(Micrographia)"에서 현미경 관찰 결과를 발표하며 '세포'라는 용어를 처음으로 사용했습니다. 그의 유명한 후크 법칙은 탄성체의 변형이 가해진 힘에 비례한다는 내용을 담고 있습니다.
⊙ 건축가로서의 활동
1666년 런던 대화재 이후, 후크는 런던 재건에 참여하여 건축 설계와 도시 계획에 기여했습니다. 그는 크리스토퍼 렌 경과 함께 왕립 천문대와 그리니치 천문대를 설계했으며, 다양한 건축물을 설계했지만, 전쟁과 재개발로 대부분 파괴되었습니다.
⊙ 개인 생활과 죽음
후크는 자신의 건강과 생활 습관을 꼼꼼히 기록한 일기로도 유명합니다. 그는 조카 그레이스 후크를 입양했으며, 그녀와의 관계를 포함해 여러 여성과의 사적 관계를 기록했습니다. 그는 1703년에 사망했으며, 웨스트민스터 사원에 기념비가 남아 있지만 그의 최종 묘소는 알려지지 않았습니다. 후크의 연구와 업적은 당시보다 지금 더 많이 인정받고 있으며, 그는 실험적 방법론의 선구자로 평가받고 있습니다. 다음은 로버트 후크의 주요 연혁을 년도와 내용으로 정리한 것입니다.
- 1635년 7월 18일: 영국 와이트 섬 프레시워터에서 출생. 아버지는 존 후크 목사.
- 1648년: 아버지 사망 후 런던으로 이주, 웨스트민스터 학교 입학.
- 1653년: 옥스퍼드 크라이스트 처치 칼리지 입학.
- 1655년: 존 윌킨스와 천문학, 화학 연구 시작, 로버트 보일의 조수로 일하며 공기 펌프 개선.
- 1658년: 시계에 원형 진자를 적용하는 등 기계 발명.
- 1661년: 모세관 현상에 대한 논문 발표.
- 1662년: 영국 왕립학회 실험 관리자(Curator of Experiments)로 임명.
- 1663년: 왕립학회 회원으로 선출.
- 1664년: 목성의 자전을 최초로 추론.
- 1665년: "미크로그라피아" 출간, 그레샴 칼리지 기하학 교수로 임명.
- 1666년: 런던 대화재 이후 도시 재건 설계 참여.
- 1669년: 고정된 별의 시차를 측정하려는 시도.
- 1672년: 빛의 회절에 관한 논문 발표, 뉴턴의 빛 이론에 이의를 제기.
- 1674년: 지구의 운동 증명 시도 및 첫 주간 별 관찰 기록.
- 1675년: 뉴턴과 빛 이론에 관한 논쟁.
- 1678년: "Cometa"와 "Lectures de Potentia Restitutiva" 출간, 탄성 및 가스의 운동 이론 발표.
- 1679년: 뉴턴에게 달의 운동에 관한 아이디어 제시.
- 1682년: 자신의 연구 비밀 보호 정책 시작.
- 1687년: 조카 그레이스 후크의 사망으로 큰 충격을 받음.
- 1691년: 의학 박사 학위 취득.
- 1696년: 건강 악화, 법적 소송에서 승소.
- 1700년: 해상 망원경 발명.
- 1702-3년: 시력 상실 및 건강 악화.
- 1703년 3월 3일: 그레샴 칼리지에서 사망, 세인트 헬렌 비숍스게이트에 매장.
후크의 미크로그래피아: 현미경을 통한 새로운 세계의 발견
로버트 후크는 1665년 왕립학회의 큐레이터로 재직하던 중, 그의 가장 유명한 저서인 미크로그래피아(Micrographia)를 출판했습니다. 이 책은 현미경으로 본 다양한 인공물과 자연물을 설명하는 과학적 기록으로, 그 시대의 과학에 대한 대중의 관심을 크게 불러일으킨 작품입니다. 미크로그래피아는 당시 과학적 시각적 의사소통의 선구자 역할을 하였으며, 특히 현미경을 통해 얻은 이미지들을 통해 이전에는 전혀 볼 수 없었던 새로운 세계를 대중에게 소개했습니다.
책에서 가장 유명한 이미지 중 하나인 벼룩의 그림은 원본이 무려 18인치에 달하는 크기로, 세밀하고 정교하게 묘사되었습니다. 후크는 이 이미지 외에도 쐐기풀 잎, 바늘, 이와 같은 친숙한 물체들을 현미경으로 관찰하여 놀랍도록 생생한 이미지를 만들어냈습니다. 이러한 이미지는 단순히 과학적 발견을 넘어 대중에게 새로운 시각적 경험을 제공했습니다.
후크의 연구 방법은 실험적이었고, 그는 현미경을 가지고 있는 독자들이 그의 연구를 따라할 수 있도록 세부적인 준비 과정을 설명했습니다. 예를 들어, 그는 개미를 연구할 때 개미가 활발히 움직이자, 현미경 판에 개미를 올려놓고 브랜디에 한 시간 담가 마취시키는 방법을 사용했습니다. 이러한 실험적 접근법은 후크의 독창성을 보여주는 예입니다.
현미경은 후크가 태어나기 전인 1590년경에 발명되었지만, 그 잠재력이 후크에 의해 철저히 활용된 것은 처음이었습니다. 현미경은 1590년경 네덜란드의 안경 제작자 자카리아스 얀센이 발명했습니다. 1655년, 로버트 후크는 대물렌즈와 접안렌즈를 포함한 "복합 현미경"을 제작했습니다. 1665년, 그는 현미경을 통해 다양한 유기체를 관찰한 내용을 기술한 최초의 책인 미크로그라피아를 출판했습니다. 이 책에서 후크는 벽으로 구분된 수많은 구획을 "세포"라고 명명했습니다. 세포의 발견은 현미경의 급속한 발전을 촉발했습니다.
미크로그래피아는 과학적 의사소통에서 시각적 이미지의 중요성을 처음으로 강조한 작품입니다. 현대의 독자들은 이 출판물이 당시 독자들에게 준 충격을 이해하기 어려울 수 있지만, 이 책은 당시 사람들이 일상에서 접하는 친숙한 물체들을 완전히 새로운 시각으로 보게 만들었습니다. 후크는 자신의 산문을 통해 과학적 발견을 대중에게 친근하고 매력적으로 전달했고, 이로 인해 이 책은 대중적인 인기를 얻었습니다.
예를 들어, 그는 벼룩을 묘사하면서 "정리된 관절로 된 호기심을 불러일으키는 광택이 나는 검은 담비 갑옷으로 온통 장식되었습니다."라는 표현을 사용했습니다. 또한, 서문에서 후크는 현미경을 통해 우리 발 아래의 지구 자체가 우리에게 전혀 새로운 것을 보여준다고 언급하며, 미세한 물질 속에서도 우주 전체에 상응하는 생물의 다양성을 볼 수 있다고 강조했습니다.
이 책의 영향력은 매우 컸으며, 출판 이후 현미경을 만든 크리스토퍼 쿡의 사업이 크게 번창했습니다. 특히, 새뮤얼 페피스는 1665년 1월 21일 자신의 일기에 "잠자리에 들기 전에 나는 내 방에서 새벽 2시까지 앉아서 후크의 미세 관찰을 읽었는데, 내 인생에서 읽은 가장 독창적인 책이었다."라고 적었습니다. 페피스는 이 책을 읽고 과학에 깊은 관심을 가지게 되었으며, 그 후 왕립학회에 가입하여 후에 회장을 역임했습니다.
미크로그래피아의 초판은 웨스트민스터 학교 도서관에 소장되어 있으며, 이 학교에서 가장 소중히 여기는 소장품 중 하나로 남아 있습니다. 이 책은 후크의 과학적 업적뿐만 아니라, 대중과의 소통에 있어서도 중요한 유산으로 남아 있습니다.
로버트 후크의 화석에 관 초기 연구
로버트 후크의 화석에 대한 관심은 어린 시절, 와이트 섬의 석회암 해안에서 흥미로운 표본을 수집하며 시작되었습니다. 약 1억 2,500만 년 전, 공룡이 지구를 지배했을 때, 와이트섬은 공룡 생명체의 중심지였습니다. 오늘날 와이트섬은 여전히 영국의 공룡 수도 로 여겨지고 있으며, 컴튼 만과 샌던 사이의 해안선에서는 여전히 놀라운 화석이 발견되고 있습니다. 와이트 섬은 풍부한 화석 기록으로 유명하지만, 빅토리아 시대와 20세기의 화석 수집가들로 인해 많은 표본이 소실되었습니다.
후크가 활동하던 시기에는 화석의 정확한 정체에 대한 논란이 많았습니다. 일부 사람들은 화석이 돌 속에서 자라나는 씨앗에 의해 형성된다고 믿었고, 다른 사람들은 신의 창조물이나 별똥별이 지구에 떨어져 형성된 것이라고 생각했습니다. 당시에는 종의 멸종과 새로운 종의 출현이라는 개념이 존재하지 않았기 때문에, 사람들이 주변에서 볼 수 있는 생물과는 전혀 다른 모양의 이 돌 속의 이상한 동물 모양의 형상들은 문제의 대상이었습니다. 이러한 논쟁은 후크가 사망한 이후 18세기까지도 계속되었으며, 과학자들, 특히 요한 베링거와 같은 인물들은 화석의 기원에 대해 논쟁을 벌였습니다.
로버트 후크는 1665년 그의 위대한 작품인 Micrographia 에서 '돌화된 나무와 다른 돌화된 신체'에 대한 관찰 결과를 발표하면서 여러 표본을 살펴보고 썩은 나무와 숯과 비교했습니다. 그는 이 현상의 이유가 나무를 '돌과 흙 입자가 함침된' 물에 담그는 과정 때문이라고 결론지었습니다. 이러한 미시적 관찰은 돌화된 나무와 다른 화석이 한때 살아있는 유기체였다는 것을 명확히 하는 데 중요했습니다. 후크는 이후의 저작에서 와이트 섬의 해안가에서 관찰한, 아직 부드럽지만 먼 바다에서 더 단단해진 화석 같은 물체들을 회상하며, 화석이 서서히 굳어진 유기체라는 가설을 제시했습니다.
1688년 2월 29일, 로버트 후크는 런던 왕립학회에서 지구가 오랜 역사 동안 겪은 지질학적 변화에 대한 강의를 했습니다. 그것은 후크가 30년에 걸쳐 한 일련의 지질학 강의 중 하나였고, 나중에 그의 사후 작품 (1705)에 "지진에 대한 담론(Discourse of Earthquakes)"으로 인쇄되었습니다. 하지만 이 강의는 특별했습니다. 왜냐하면 후크가 여기서 지구의 지질학적 역사를 밝혀내는 데 화석의 중요성에 주의를 환기했기 때문입니다.
| 후크는 바위에서 발견된 조개는 "... 자연이 지구의 ... 신체에서 선행 거래의 기념물과 상형 문자로 남긴 고대의 기록이며, 동전이나 메달에서 찾을 수 있는 것보다 훨씬 더 분명하고 확실한 표시입니다."라고 말합니다. |
대부분의 동시대 사람들이 화석을 땅에서 자란 조각된 돌 또는 우리를 즐겁게 하기 위해 거기에 놓인 자연의 농담인 lusus naturae 로 여겼기 때문에, 후크의 선언은 주목할 만한 진술이었고, 화석은 한때 살아 있던 생물의 유해이며, 바위에서의 화석 위치는 설명되어야 하며, 그것이 땅을 바다로, 바다를 땅으로 바꾸는 것을 의미한다고 하더라도 설명되어야 한다는 그의 믿음을 선언한 것이었습니다. 고대 동전에 대한 그의 비교는 훌륭한 비유입니다. 우리가 폐허에서 발견한 동전에서 로마 브리튼의 역사를 재구성할 수 있다면, 왜 바위 속의 화석인 동전과 메달에서 지구의 역사를 재구성할 수 없겠습니까?
만약 화석이 동물과 식물의 흔적이라면, 현재 존재하지 않는 생물의 화석을 어떻게 설명할 수 있을까요? 후크는 사후에 출판된 저서에서 종의 멸종 가능성과 새로운 종의 출현 가능성을 언급하며 다음과 같은 진화의 선구적인 생각을 제시했습니다.
| “과거에는 현재 우리가 찾을 수 없는 많은 다른 종의 생물이 존재해왔으며, 현재 존재하지 않지만 과거에 존재했던 다양한 새로운 종류의 생물이 있었을 가능성도 배제할 수 없습니다.” |
마무리
로버트 후크는 영국 왕정복고 시대의 과학자이자 건축가로, "미크로그래피아(Micrographia)"를 통해 현미경을 이용한 관찰 결과를 세상에 알렸습니다. 그는 현미경의 잠재력을 극대화해 자연과학 연구에 혁신을 가져왔으며, '세포'라는 용어를 처음 사용했습니다. 또한, 화석 연구를 통해 종의 멸종과 새로운 종의 출현 가능성을 제기하며 진화론의 기초를 다졌습니다. 후크의 연구는 과학적 관찰의 중요성을 강조하며, 후대의 과학 발전에 큰 영향을 미쳤습니다. 그의 업적은 지금도 과학계에서 높이 평가되고 있습니다.