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뉴턴 종합과 계몽주의

뉴턴 종합과 계몽주의. 뉴턴 (Issac Newton, 1642-1727). 1642 년 잉글랜드 링컨셔 출생 : 침울한 어린 시절 1661 년 케임브리지 대학 트리니티 칼리지 입학 근로장학생 데카르트의 기하학과 철학 , 가상디의 원자론 , 보일의 기계적 철학 , 헤르메스주의 ( 헨리 모어 ) 등에 심취 1665 년 흑사병→ 1665-66 년 고향 울즈소프로 귀향 “기적의 해” 만유인력 법칙 , 빛과 색깔에 관한 이론 , 미적분학에 대한 핵심 아이디어 1667 년 케임브리지로 복귀.

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뉴턴 종합과 계몽주의

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Presentation Transcript

  1. 뉴턴 종합과 계몽주의

  2. 뉴턴(Issac Newton, 1642-1727) • 1642년 잉글랜드 링컨셔 출생: 침울한 어린 시절 • 1661년 케임브리지 대학 트리니티 칼리지 입학 • 근로장학생 • 데카르트의 기하학과 철학, 가상디의 원자론, 보일의 기계적 철학, 헤르메스주의(헨리 모어) 등에 심취 • 1665년 흑사병→1665-66년 고향 울즈소프로 귀향 • “기적의 해” • 만유인력 법칙, 빛과 색깔에 관한 이론, 미적분학에 대한 핵심 아이디어 • 1667년 케임브리지로 복귀

  3. 뉴턴(Issac Newton, 1642-1727) • 1669년 케임브리지 대학 루카스좌 수학교수 역임 • 광학 강의 • 1669-71년 빛에 관한 실험 • 1671년 반사망원경 제작, 왕립학회에 보냄 → 유명인사가 됨 • 1672년 빛과 색깔에 관한 첫번째 논문 왕립학회에 발표 • 1675년 빛과 색깔에 관한 두번째 논문 왕립학회에 발표 • 1672-76년 빛의 본성에 관해 로버트 후크와 결렬히 논쟁 • 1670년대 중반 • 연금술 연구에 몰두: 뉴턴이 남긴 원고 중 가장 큰 비중 차지 • 1679년 로버트 후크와의 서신 교환 • 행성 운동에 관한 중요한 통찰 • 1684년 에드몬드 핼리의 방문: 행성의 궤도에 대한 질문 • 1687년 <프린키피아> 출판: 케플러의 세가지 법칙 유도

  4. 뉴턴(Issac Newton, 1642-1727) • 1689년 의회에 케임브리지 대표 의원 선출 • 1696년 영국 조폐국 감독관 • 1699년 영국 조폐국 국장 역임 • 1703년 왕립학회장 역임 • 1704년 <광학> 출판 • 1705년 앤 여왕으로부터 작위 수여 받음 • Sir Issac Newton • 1727년 성대한 장례식

  5. 프리즘을 통해서 보면 뉴턴의 빛과 색깔에 관한 이론 (1) • 뉴턴의 첫 번째 실험: 단일 프리즘 실험 • 뉴턴의 두 번째 실험: 원형 광선 굴절시켜도 긴 스펙트럼 형성

  6. 뉴턴의 빛과 색깔에 관한 이론 (2) 뉴턴의 결정적 실험 백색광 분해 및 합성 실험

  7. 뉴턴의 빛과 색깔에 관한 이론 (3) • 뉴턴의 빛과 색깔에 관한 이론 • 프리즘 굴절을 이용해 백색광을 단색광들로 분리 가능 • “백색광은 서로 다른 굴절률을 지닌 광선들로 구성됨” • 렌즈 이용하는 한 굴절률의 차이에서 비롯되는 색수차 현상을 없앨 수 없음 • 뉴턴의 반사 망원경: 1671년 색수차를 없앤 망원경 제작 왕립학회 보고

  8. 뉴턴의 확실성 추구: 겸손과 독단 사이 • 논문: 요점만 간단히 vs. 장황한 보고서 (보일) • 실험: 확실한 이론 결정 vs. 이론 미결정 (후크) • 뉴턴은 실험을 통해 굴절률 다른 빛 입자의 존재를 증명했다고 주 • 후크는 뉴턴에 대해 ‘교조주의’라 비판하며 대안적 가설 제시 • 만유인력: 원거리력 vs. 기계적 원인 존재 (라이프니츠) • 라이프니츠는 뉴턴의 개념이 신비스럽다고 비판 • 뉴턴은 기계적 원인 설명을 (독단적) ‘가설’이라 비판 • 힘의 수학적 법칙 발견해서 다른 현상 설명하면 충분 • 뉴턴의 확실성 = 수학적 확실성 “어디에서나 떠들어 대는 추측과 개연성 대신, 우리는 궁극적으로 위대한 증거에 의해 뒷받침되는 자연철학을 성취하게 될 것이다.”

  9. (뉴턴은) 실험에서 수학적으로 ‘추론’될 수 없는 물리적 이론들은 거부했지만, 수학적으로 추론될 수 있는 이론들에 대해서는 개연론자들이 경계한 것과는 달리 절대적으로 확신할 수 있다고 했다. … 이론상의 신중함과 경험에 기반을 둔 과학의 개념이 이제는 이론적 확실성을 위해 실험적 방법뿐만 아니라 수학적 방법도 전개하는 과학 개념과 병합되었다. 머뭇거림은 야망으로, 자연의 구체적 특성에 대한 존경은 보편적으로 적용되는 이상화의 탐구로, 수집가의 겸손은 추상화된 철학자의 자신감으로 나타났다. (스티븐 섀핀, <과학혁명>)

  10. 뉴턴의 종합 • 뉴턴: 과학혁명을 완수한 인물!!!  이러한 평가의 두 가지 근거 • ‘지상계의 역학’과 ‘수리 행성 천문학’의 통합 • 중력(=만유인력)이란 힘으로 포탄의 운동과 케플러의 법칙을 모두 설명  단일한 원리, 단일한 수학 체계로 설명 가능 • 2000년간 유지되던 ‘천상계’와 ‘지상계’의 구분 완전히 타파 • ‘수학적 전통’과 ‘실험적 전통’의 결합 • 수학적인 저작으로서의 <프린키피아> • 실험적인 저작으로서의 <광학> • 뉴턴에 의해 완전히 통합되지 못했지만, 수학과 실험의 결합은 이후 물리학의 발전에 가장 중요한 요소가 되었음

  11. 뉴턴의 종합 (1) • 수리 행성 천문학과 역학의 통합 • 천상계와 지상계 구분 타파

  12. <프린키피아: 자연철학의 수학적 원리> 1687년 수학적인 접근 - 고전역학의 완성 수리 행성 천문학과 지상계 역학 통합 <광학> 1704년 실험적인 접근 - 실험주의 과학 표방 뉴턴의 종합 (2)

  13. <광학>의 “질문들(Queries)” • 뉴턴의 <광학> 책 말미에 “질문들(Queries)”를 포함 • E.g. 빛의 본질, 에테르 등에 대한 사변적인 질문들 • “중력 이외의 다른 종류의 힘”이 자연 세계에 존재할 것이라는 언급 “이러한 힘을 발견해내고, 그것에 작용하는 수학적인 법칙을 발견해내면 여러 자연현상을 규명해낼 수 있을 것이다!!!” • 이러한 힘들: 모세관, 화학현상, 물질의 응집을 설명하는  18세기 short-range forces를 찾으려는 노력 • 화학: 물질 사이의 화학결합을  “화학적 친화도(chemical affinity)”로 설명하려 시도: 실패 • 전자기학: 중력과 비슷한 힘을 찾으려는 시도 • Coulomb(1756-1806)이 18세기 말엽에 성공 • “뉴턴 과학”

  14. 화학적 친화도 표

  15. 전기학의 태동 정전기기계와 라이덴병(Leiden Jar)

  16. “전기 소년 (electric boy)”

  17. 쿨롱의 전기력 법칙 쿨롱이 사용했던 비틀림 저울(Torsion balance)

  18. 18세기 뉴턴 과학의 대중화 • Francesco Algarotti, Newtonianism for the ladies, or dialogues on light and colours (1737)

  19. Tom Telescope, The Newtonian System of Philosophy … for the Use of Young Ladies & Gentlemen (1761)

  20. 뉴턴 과학의 종교적 영향 • Principia의 “General Scholium”: 종교적 신념 (개입하는 신) • “gravity must be caused by an agent acting constantly according to certain laws, but whether this agent be material or immaterial I have left to the consideration of my readers” (1692 편지) • 중력이 물질에서 나오는 것이 아님을 분명히 함. • Opticks의 말미: • “if natural philosophy shall be perfected, the bounds of moral philosophy will be also enlarged. For so far as we know by natural philosophy what is the first cause, what power he [God] has over us, and what benefits we receive from him, so far our duty towards him, as well as towards one another, will appear to us by the light of nature.” • 빈공간 + passive, brute matter • 신의 편재(all-pervasive). 중력을 통해 신의 power가 매개 • 우주의 조화가 중요하듯 이 세상의 조화가 중요: self-interest 억제

  21. 계몽주의(Enlightenment) • 기존 권위 vs. 진보와 평등 • 인간 이성에 대한 신뢰 & 역사 발전에 대한 믿음 • “사회적 장애만 제거하면” → 사회 개혁 프로젝트 • 장애 제거와 진보의 무기: (뉴턴)과학과 기술! • 근대 시민사회 형성에 엄청난 영향 볼테르(Voltaire, 1694-1778) 몽테스키외, 루소 등 백과전서(Encyclopédie, 1751-1765) 운동

  22. 볼테르(Voltaire, 1694-1778) • 프랑스의 시인, 문인 → 영국으로 망명 • 영국의 모든 분위기에 심취. 영국 vs. 프랑스 • Principia공부, <뉴턴 철학의 요소들> (1737) • 애인이었던 샤틀레(Châtelet) 부인은 Principia번역

  23. 볼테르가 본 영국 vs. 프랑스 1727년 뉴턴의 성대한 장례식 목격 영국의 입헌정치·종교적 관용과 뉴턴주의는 서로 연결되어 있음! • 뉴턴 과학의 hypothesis-free & 경험적 측면 강조 : 종교적 독단과 데카르트식의 독단에 대항하는 무기 • 뉴턴 과학과 그 정신을 프랑스에 알림 • Philosophical Letters: Letters concerning the English Nation (1733)

  24. 백과전서(Encyclopédie: 1751-1765) • 참여자 • Diderot(1713-1784) & d’Alembert(1717-1783) • 대부분의 계몽사상가들이 참여 • 표지그림: 과학과 진보에 대한 믿음 • 당시의 학문과 기술 집대성 • 지식을 통해 인간과 세계의 변혁 시도 • 기술에 대한 상세한 항목  유용한 지식을 통해 사고를 바꾸고 세상을 바꿈 • F. Bacon의 영향

  25. Printing press 농촌경제 (양잠)

  26. 풍차와 제분기

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