책소개

글을 잘 읽기 위한 첫걸음은 논리 공부다. 하지만 논리 공부만으로 곧바로 글을 잘 읽을 수 있게 되는 것은 아니다. 신문 기사, 책, 논문, LEET와 PSAT 그리고 수능 국어 영역의 지문들을 보면 알 수 있듯, 우리가 읽는 글들은 전제와 결론의 순서가 얽혀 있기도 하고 전제나 결론이 숨어 있기도 하다. 또한 글을 이루는 각 문단이 글 전체에서 어떤 역할을 하는지 쉽게 파악하기 어려울 때도 있고 글에 드러난 세부 정보까지 꼼꼼히 읽어야 할 때도 있다. 『두뇌보완계획 200』은 이런 경우 요구되는 능력들을 기를 수 있도록 100개의 글과 그에 딸린 문제들로 구성되어 있다. 매일 4쪽의 글을 읽고 문제를 푼다. 각자의 능력껏 더 늦게, 또는 더 빠르게 공부해도 좋다. 혼자 공부해도 좋지만, 여러 명이 모여 함께 토론하며 공부한다면 더 큰 효과를 얻을 수 있다.

『두뇌보완계획 200』은 과학사, 과학철학, 과학 방법, 기술사, 기술철학, 거대사 등을 다룬다. 따라서 이에 특별히 관심 있는 이들이라면 더욱 흥미롭게 읽을 수 있다. 이 주제들을 각각 다루는 책들은 이미 여럿 나와 있다. 하지만 『두뇌보완계획 200』 은 이 주제들을 엮어 한 권의 책에 담음으로써 전체를 조망할 수 있는 시각을 길러 준다. 2024년 개정 발간하는 3판에서는 각 글마다 제시된 모든 문제에 대한 해설을 함께 실었다. 문제를 풀고 해설을 확인해 보면서 글을 올바르게 이해했는지 스스로 점검해 볼 수 있다.

사용설명서

이 책은 과학기술의 역사와 철학에 관한 100개의 글을 읽으며 100일 동안 읽는 힘과 이해하는 힘을 키우는 책입니다. 매일 4쪽의 글을 읽고 몇몇 물음에 답합니다. 책을 다 읽고 나면 과학기술의 역사와 철학 전체를 조망할 힘을 얻게 됩니다. 밑바탕 지식을 튼튼히 가짐으로써 과학기술에 관한 다른 글을 예전보다 훨씬 편히 읽을 것 입니다.

수업 계획 참고

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1장 말씀

101 마음

우리는 마음을 써서 세계를 더 참되게 알고, 세계를 더 좋게 바꾸고, 더 아름다운 것들을 만들어낸다. 마음은 생각, 믿음, 표상, 행위, 작품을 얻는 연장이다. 이 마음은 어디에 있고 언제 어떻게 생겨났을까? 인문과학자로서 나는 내 마음이 내 몸속 또는 머릿속 어딘가에 웅크리고 있는 양 말하는 것이 잘못되었다고 생각한다. 마음을 그런 식으로 말하는 것은 마음에 관해 잘못 말하게 되는 첫걸음이다. 하지만 마음의 본모습을 드러낼 수 없는 동안에는 나도, 자연과학자들이 말하는 버릇을 따라, 마음 쓰는 일 곧 생각이 머리에서 일어나는 양, 적어도 몸 안에서 일어나는 양 말할 테다.

내 마음은 내가 어머니 뱃속에 있을 때 생겨난 것이 아니다. 태어나자마자 내 마음이 생겨난 것도 아니다. 태어나고 한참 뒤에 내 마음은 차츰 생겨난다. 내 몸이 생겨 자라듯이 내 마음도 생겨 자란다. 내 몸이 그렇듯이 내 마음도 저절로 생기지 않고 저절로 자라지 않는다. 이미 마음을 가진 누군가가 나를 돌보아야 한다. 그가 나를 돌보지 않았다면, 비록 내가 늑대나 개에게 길러져 목숨은 붙어 있더라도, 내 마음은 생기지 못했을 것이다. 나는 여러 사람들의 사랑과 도움으로 차츰 마음을 갖게 되었다. 내 마음은 다른 마음들과 만나면서 여전히 조금씩 자라고 있다. 내 마음이 생기도록 도운 다른 마음들은 어디서 마음을 얻었을까? 마음을 처음 갖게 된 사람은 어떻게 그것을 갖게 되었을까?

이 야릇한 물음에 답하는 일은 몹시 어려운 일이기 때문에 많은 자연과학자들은 마음이 없다고 주장하기까지 한다. 마음이 없다는 주장이 너무 지나치다고 생각한 이들은 마음을 생명 현상으로 여기고 생물들 대부분은 마음을 갖는다고 주장한다. 사람은 마음을 갖고 오직 사람만 마음을 갖는다는 주장은 사람이 생태계의 한 일원으로 자연스러운 과정을 거쳐 생겨났다는 생물학의 주장과 잘 어울리지 않는 것처럼 보인다. 자연주의 철학자 대니얼 데닛이 이렇게 주장하는 이들을 대표한다. 그에 따르면 마음은 참말로 있는 것이 아니다. 그것은 만질 수도 볼 수도 들을 수도 냄새 맡을 수도 없다. 하지만 우리가 한 사물의 움직임을 특별한 방식으로 바라볼 때 우리는 그 사물이 마음을 가진 양 여기게 된다. 그는 이 특별한 방식을 "지향 자세"라고 불렀는데 이는 1987년에 출판된 그의 책 제목이다.

여기서 데닛은 논리 관점에서 약간 오류를 범한다. 우리가 한 사물의 움직임을 지향 자세로 본다고 할 때 우리는 우리 눈이 아니라 우리 마음으로 보아야 한다. 이처럼 데닛은 우리 마음이 마치 이미 거기에 있는 양 여기고 있다. 우리가 마음을 써서 우리 몸의 움직임을 지향 자세로 볼 때 우리에게 마치 마음이 있는 양 여기게 된다. 이는 야릇한 말이고 우리 물음을 푸는 데 도움이 되지 않는다. 내가 데닛이라면 아예 처음부터 마음이 없다고 주장하고 왜 우리가 마음이 있는 양 여길까를 설명하려 했을 것이다. 하지만 그는 그렇게 하지 않고 사람 말고도 아주 많은 생물들과 사물들이 마음을 갖는다고 주장한다.

데닛에 따르면 우리가 한 물체 안에 마음이 있다고 여긴다면 그 물체 안에 마음이 있다. 이 점에서 자석이 마음을 갖는다고 말했던 탈레스의 주장은 거의 틀리지 않았다. 실제로 데닛은 나침반이나 풍향계도 마음을 가졌다고 말할 수 있다고 주장한다. 이렇게 쉽게 사물들에게 마음을 불어넣을 수 있다면, 아메바와 해바라기, 오징어와 고양이, 원숭이와 침팬지에게도 쉽게 마음을 불어넣을 수 있다. 데닛은 이들이 다만 다른 종류의 마음들을 갖고 있을 뿐이라고 주장한다. 하지만 우리는 개구리가 마음을 갖느냐 갖지 않느냐를 묻고 싶지 않다. 우리는 사람들이 마음을 갖고 있다고 이미 굳게 믿고 있다. 우리는 이 믿음을 품은 채 우리 마음을 써서 앞으로도 줄곧 참된 것들을 더 많이 알아가고 세계를 더 좋게 가꾸고 아름답게 만들고 싶다. 우리는 지향 자세를 잡을 수 있는 마음을 갖고 있다. 우리는 바로 이 마음이 언제 어떻게 생겨났느냐를 묻고 싶다.

앨프리드 러셀 윌리스는 찰스 다윈과 함께 생명과 사람이 이 지구 안에서 어떻게 생겨났는지를 가장 잘 설명하는 진화이론을 찾아내었다. 다윈과 달리 그는 사람의 마음만은 자연선택으로 설명할 수 없다고 주장했다. 사람들이 지난 1만 년 동안 이루어낸 것들은 마음 덕분인데 자연선택이 어떻게 이런 마음의 능력을 미리 내다볼 수 있었는지 그에게는 수수께끼였다. 자연선택이론으로는 이것을 도무지 설명할 길이 없다고 푸념하며 새로운 이론이 나와야 한다고 1870년 그의 책에서 주장했다. 자연주의 과학자들은 이 주장 때문에 윌리스에게 크게 실망했다.

새끼 돌봄에 애타는 짐승들은 함께 느끼는 힘과 서로 돕는 힘을 키워야 했다. 이런 짐승들은 자기 안에 "마음이론"을 차츰 갖추게 된다. 영장류 심리학을 연구하는 데이비드 프리맥과 가이 우드러프는 1978년 논문 「침팬지는 마음이론을 갖는가?」에서 이 개념을 처음 선보였다. 조셉 콜과 마이클 토마셀로는 2008년에 이 논문 이후 30년을 회고하는 논문을 쓰기도 했다. 마음이론은 학자들의 이론을 말하는 것이 아니라 개별 생물체들이 품고 있는 틀이나 마음가짐을 말한다. 헷갈릴 수 있으니 나는 이를 "마음 틀"이라 부르겠다.

생물체들의 마음 틀은 낮은 단계에서 높은 단계로 이어져 있다. 가장 낮은 단계는 '자기 마음의 틀' 단계 또는 '제1차 상호주관성' 단계다. 이 단계에서 생물체는 자신을 하나의 개체로 알아본다. 심리학자들은 거울 실험으로 이 단계를 검사하곤 한다. 한 동물이 거울에 비친 이미지를 보고 그 이미지가 자신의 이미지임을 알아채는 듯한 행동을 보일 때 심리학자들은 그 동물이 자신을 하나의 개체로 알아본다고 여긴다. 예컨대 거울 속 이미지에 낯익게 된 짐승들에게 볼록거울이나 오목거울을 보인다. 침팬지는 그 찌그러진 이미지를 보고 처음엔 놀라지만 스스로 자기 몸을 흔들어봄으로써 찌그러진 그 이미지를 아무렇지 않게 여기게 된다. 심리학자들은 이런 행동이 그 이미지를 자신의 이미지로 여기는 행동이라고 생각한다. 그래서 그들은 침팬지가 자기 마음의 틀을 가진 것으로 평가한다. 침팬지, 오랑우탄, 돌고래, 범고래, 코끼리, 제비 등은 이런 검사를 통과했지만 고릴라는 통과하지 못했다.

마음 틀의 다음 단계는 다른 생물체도 자신과 같은 개체임을 알아보는 '다른 마음의 틀' 단계 또는 '제2차 상호주관성' 단계다. 다른 마음의 틀 단계는 다시 둘로 나뉜다. 하나는 다른 생물체도 자신처럼 다른 사물들을 지각하고 있으며 자기 목표물을 갖고 있음을 알아차리는 '덜 갖춘 다른 마음의 틀' 단계다. 일부 침팬지는 다른 생물체도 지각하고 목표물을 갖고 있음은 알아차린다고 한다. 이는 침팬지가 덜 갖춘 다른 마음의 틀 단계에 이르렀음을 뜻한다. 다른 하나는 다른 생물체도 자신처럼 믿음과 바람을 가진 행위자로 여기는 '다 갖춘 다른 마음의 틀' 단계다. 대부분의 심리학자들은 오직 사람만이 이 단계에 이르렀다고 판단한다. 프리맥과 우드러프는 자기를 알아차리고 다른 이에게 믿음과 바람을 부여하는 기능을 "지향성"이라 불렀다. 여태 철학자들은 물질 현상과 구별되는 마음 현상을 가리키려고 이 낱말을 자주 써왔다.

다른 짐승들은 갖고 있지 않은 다른 마음의 틀을 어떻게 사람이 갖게 되었을까? 오스트랄로피테쿠스, 호모 에렉투스, 네안데르탈렌시스는 다른 마음의 틀을 갖고 있었을까? 이 물음에 또렷이 답할 수는 없다 하더라도 우리 사람이 다른 마음의 틀을 갖춘 것은 틀림없다. 사람은 바로 이 마음 틀 때문에 과학기술과 정치경제 체제를 발전시킬 수 있었다. 20190415 클라라

102 사람

신경생리학자들은 마음의 틀이 골 안의 신경세포들에 바탕을 두어야 한다고 믿는다. '신경세포'를 다른 말로 '뉴런'이라 한다. 그들은 거울 뉴런이나 자매 뉴런 같은 것을 매우 중요하게 탐구한다. 거울 뉴런은 자기가 움직일 때나 다른 이가 움직일 때 저절로 활동한다. 1980년대 이후 이탈리아의 자코모 리촐라티는 동료들과 함께 짐승의 움직임을 다스리는 신경을 연구했다. 그들은 짧은꼬리원숭이의 골에 전극을 꽂아놓고 이 짐승이 자기 손을 움직일 때 활동하는 뉴런들을 찾아 기록해 두었다. 그런데 짧은꼬리원숭이가 손을 움직이지 않은 채 단지 사람이 손을 뻗어 음식을 집어 올리는 것을 보았을 뿐인데도 그 뉴런들이 활동한다는 것을 알게 되었다. 이로써 짧은꼬리원숭이에게 거울처럼 반응하는 뉴런들이 있다는 주장이 생겨났다. 나아가 2002년에 크리스티안 케이서스 등은 사람과 일부 원숭이들이 거울 뉴런들을 갖고 있다는 것을 입증했고 심지어 이 뉴런이 소리에도 반응한다는 것을 관찰했다. 우리 골 안에 있는 거울 뉴런들의 그물이 마음의 틀을 짜낼까?

정신의학자들은 우리가 가진 다른 마음의 틀이 잘 작동하지 않을 때 자폐 스펙트럼 장애들이 생긴다고 주장한다. 이와 비슷하게 몇몇 학자들은 자폐 스펙트럼 장애를 포함해 여러 인지 장애들이 거울 뉴런의 장애 때문에 생긴다고 본다. 마음의 틀이 처음 생긴 때를 찾고자 하는 이들은 골 안의 뉴런들을 탐구하고 이 뉴런들이 언제 처음 짐승들에게 나타났는지를 탐구하려 한다. 마음의 틀을 낳는 뉴런들이 무엇이든 이런 뉴런들이 짐승의 골 안에 생겨난 것은 유전자 변이 때문이다. 마구잡이 유전자 변이들 가운데 살아남기에 이바지하는 유전자는 골라지고 그렇지 못한 유전자는 솎아지는 과정이 되풀이되면서 새로운 생물 개체들이 생겨난다. 따라서 처음에 없던 마음의 틀이 몇몇 짐승들에게 생겨났다는 말은 마음의 틀이 짐승의 살아남기에 이바지한다는 것을 뜻한다. 이제부터는 '마음의 틀'을 그냥 '마음'이라고 부르겠다.

생물학자들은 한 개체의 유전자가 다음 세대로 이어질 가능성을 "적응도"라 한다. 개체의 적응도와 개체의 생존능력은 똑같지 않다. 개체의 생존능력은 떨어지지만 그 개체의 적응도는 높을 수 있다. 공작의 크고 화려한 깃은 생존에 불리하지만 짝짓기 가능성을 높여 적응도를 높여준다. 암컷과 수컷의 흘레로 번식하는 생물들의 경우에 흘레하지 못하는 개체는 아무리 생존능력이 높다 하더라도 자기 유전자를 남기지 못한다. 자연선택은 생존능력보다는 적응도를 더욱 높이도록 힘을 미친다. 우리가 물려받은 마음은 우리의 적응도를 높일까? 마음은 어떻게 우리의 적응도를 높일 수 있었을까? 이 물음에 답하려면 아주 길게 이야기해야 한다.

생명은 크게 무핵생물과 진핵생물로 나뉜다. 진핵생물은 다시 원생생물, 균, 식물, 동물로 나뉜다. 우리는 동물 가운데 좌우대칭동물이며, 그 가운데 입과 똥구멍이 따로 있는 후구동물이며, 그 가운데 척삭동물이다. 우리는 척삭동물문 가운데 등뼈짐승이며 그 가운데 네발짐승이며 그 가운데 젖먹이짐승이다. '젖먹이짐승'은 전문용어로 ‘포유강'이라 하는데 어림잡아 2억2천5백 만 년 전에 지구에 처음 나타났다. 우리는 그 가운데 새끼배기짐승이며 그 가운데 탯줄짐승이며 그 가운데 영장목이다. ‘영장'은 ‘으뜸' 또는 '우두머리'를 뜻하며, 6,500만 년 전에, 빠르게는 8,500만 년 전에 지구에 처음 나타났다. 어림잡아 2,200만 년 전에는 사람과 침팬지의 공통 조상인 호미니드과가 나타났다.

호미니드과 가운데 고릴라속, 침팬지속, 아르디피테쿠스속, 오스트랄로피테쿠스속, 파란트로푸스속, 호모속 따위가 있다. 지구 기후 변화 때문에 440만 년 전에 아프리카에서 오스트랄로피테쿠스가 나타났다. 기후가 바뀌어 먹을 풀이나 나뭇잎 및 열매들이 줄어들면, 풀을 먹던 짐승들 가운데 벌레나 다른 짐승을 사냥해서 먹을 수 있도록 유전자가 바뀐 짐승들은 더 잘 살아남게 될 것이다. 이 짐승들 가운데 하나가 오스트랄로피테쿠스다. 여기에 아나멘시스, 아파렌시스, 바렐그하자리, 데이레메다, 아프리카누스, 가르히, 세디바 따위의 종이 속해 있다. 유인원들이 언제 지구에 나타났는지를 아래 모눈에 간추렸다. 아래에서 "BP1700만"은 "지금에서 1700만 년 전"을 뜻한다. 지금 있는 짐승들 가운데 사람과 가장 가까운 짐승은 침팬지속이다. 침팬지속에는 침팬지와 보노보 따위가 있다.

| 긴팔원숭이과 | 긴팔원숭이속, 큰긴팔원숭이속, 훌록속, 볏긴팔원숭이속 | | | | BP1700만~지금 | |--------|-------------------------------|-------------|------------|------------|------------| | 대형유인원호미니드과 | 오랑우탄속 | | | | BP1900만~지금 | | 호미닌 | 고릴라족 | 고릴라속 | | BP1100만~지금 | | | 호미니니족 | 침팬지속 | | BP1200만~지금 | | | | 오라노피테쿠스속 | | BP960만~740만 | | | | | 그라에코피테쿠스속 | | BP720만 | | | | | 사헬란트로푸스속 | | BP700만 | | | | | 오로린속 | | BP610만~570만 | | | | | 아르디피테쿠스속 | | BP560만~440만 | | | | | 오스트랄로피테신 | 오스트랄로피테쿠스속 | BP470만~195만 | | | | | 파란트로푸스속 | BP290만~200만 | | | | | | 케냔트로푸스속 | | BP350만 | | | | | 호모속 | | BP250만~지금 | | | |

호모속은 250만 년 전에 나타난 것으로 짐작하는데 이 또한 지구 기후 변화 때문이다. "호모"는 "사람"을 뜻한다. 우리는 다 갖춘 마음의 틀 곧 마음을 가진 짐승을 "사람"이라 부르겠다. 마음을 가진 짐승은 호모들 가운데 처음 생겨났다.

몇몇 인류학자는 '손을 쓰는 사람' 곧 호모 하빌리스가 마음을 갖고 있었다고 주장한다. 호모 하빌리스는 너무 오래된 호모라서 이를 오스트랄로피테쿠스나 파란트로푸스 안에 두어야 한다고 말하는 인류학자도 있다. 호모 하빌리스 다음에 나타난 모든 호모들은 손으로 돌 연장을 사용했는데 이것은 호모의 중요한 특징이다. 돌을 다듬고 돌손도끼를 쓰는 일은 쉬운 일이 아니다. 심리학자들이 아무리 애써도 침팬지가 돌을 다듬도록 가르칠 수는 없었다.

190만 년 전에 '똑바로 선 사람' 곧 호모 에렉투스와 '일하는 사람' 곧 호모 에르가스테르가 나타났다. 이들의 아들딸들은 먹이를 찾아 아프리카 탄자니아를 벗어나기 시작했다. 180만 년 전에는 아프리카 북부 이집트와 모로코에 이르렀고 170만 년 전에는 흑해와 카스피해 사이 캅카스, 오늘날 조지아 드마니시에 이르렀다. 160만 년 전에는 인도네시아 상기란과 중국 베이징 저우커우뎬에 이르렀고, 120만 년 전에는 유럽에, 70만 년 전에는 영국에 이르렀다. 이렇게 호모 에렉투스가 아프리카 곳곳, 유라시아 곳곳에 나타났다. 이들로부터 헤이델베르겐시스, 네안데르탈렌시스, 날레디, 플로레시엔시스, 사피엔스가 비롯되었다. 일부 학자는 아시아에서 호모 에렉투스가 5만 년 전까지 살고 있었다고 주장한다.

| 호모속 | 호모 루돌펜시스 | | BP240만~184만 | |---------------------|----------|--------------|-------------| | 호모 하빌리스 | | BP210만~150만 | | | 호모 에르가스테르 | | BP190만~130만 | | | 호모 가우텐겐시스 | | BP190만~60만 | | | 호모 에렉투스 | | BP190만~14만 | | | 호모 안테세소르 | | BP120만~80만 | | | 호모 헤이델베르겐시스 또는 하이델베르크인 | | BP60만~25만 | | | 호모 세프렌시스 | | BP45만 | | | 호모 네안데르탈렌시스 또는 네안데르탈인 | | BP40만~25,000 | | | 호모 날레디 | | BP30만~32,500 | | | 호모 플로레시엔시스 또는 플로레스인 | | BP19만~5만 | | | 호모 사피엔스 | 첫 호모 사피엔스 | BP315,000 | | | 호모 사피엔스 이달투 | BP16만 | | | | 호모 사피엔스 사피엔스 | BP10만~지금 | | | | 호모 사피엔스 데니소바 | BP4만 | | |

네안데르탈렌시스는 심지어 2만 5000년까지 생존했던 것으로 보인다. 오늘날 우리에게 유전자를 물려준 호모는 호모 사피엔스 사피엔스다. 사피엔스 사피엔스와 함께 있었던 그 많던 호모들은 모두 어디로 갔을까? 그들이 마음을 갖고 있었다면 왜 그들은 사라졌을까? 다른 호모들을 웃도는 사피엔스 사피엔스의 적응도는 어디에서 비롯되었을까? 20190415 클라라

103 목소리

104 말

105 말겨레

106 셈

107 숫자

108 글자

109 한글

110 말길

2장 물질

111 코스모스

112 원소

113 원자

114 이론

115 대학

116 연금술사

117 에테르

118 산소

119 분자

120 전자

3장 힘

121 움직임

122 겉보기

123 혁명

124 타원

125 관성

126 중력

127 마당

128 고전물리학

129 상대성

130 양자중력

4장 삶

131 우주론

132 태초

133 별

134 해

135 땅

136 세포

137 삶

138 짐승

139 골

140 문명

5장 만듦

141 도구

142 기술

143 등자

144 매체

145 인쇄

146 통신

147 정보

148 컴퓨터

149 논리회로

150 예술

6장 사람

151 트랜스휴먼

152 사이보그

153 로봇

154 안드로이드

155 프로그램

156 행위자

157 인공지능

158 튜링

159 매트릭스

160 사랑

7장 실험

161 진공

162 현미경

163 실험실

164 양동이

165 간섭

166 스핀

167 얽힘

168 흘레

169 몰리뉴

170 뜻

8장 알길

171 반드시

172 갈래

173 아마도

174 가설

175 믿음직함

176 측정

177 한결

178 자연

179 해석

180 코뮌

9장 앎

181 관념

182 논리실증주의

183 입증

184 반증

185 패러다임

186 민주주의

187 실재

188 자연주의

189 계집

190 너

10장 믿음

191 나

192 몬티 홀

193 절차

194 채널

195 시간

196 갈라짐

197 의식

198 세계들

199 우연

200 끝날

Related-Notes

References