'라이프니츠, 뉴턴 그리고 시간의 발명'은 우리를 시시각각 몰아붙이는 시간 발명의 역사를 좇는 책이다. 수학자로 명성을 떨친 뉴턴과 당대의 박식가였던 라이프니츠 두 위인들의 전기를 중심으로 쓰여졌다.
3년 반 터울로 태어난 라이프니츠와 뉴턴은 태양의 움직으로만 시간을 가늠하던 시대에 태어났다. 그리고 그들이 10대 일대 진자시계가 발명되었다. 이전까지 시계란 탑시계 정도로 15분 단위로 알려주었지만 진자시계는 분, 나아가 초 단위의 작은 시간들을 균일하게 알려주어다.
라이프니츠와 뉴턴 역시 근대의 발명품인 시간을 맘껏 사유하였다.
"절대적이고 참되고 수학적인 시간은 그 자체로 흘러가며
본성상 등속이고 어떤 외적 대상과도 관계하지 않는다." -뉴턴
"나는 공간을 시간과 마찬가지로 순전히 상대적인 것으로 여긴다고
이미 여러 차례 강조했다.(…) 시간은 동시에 공존하지 않는 것들의 질서다.
이로써 시간은 변화의 보편적 질서가 된다."- 라이프니츠
뉴턴을 두고 '절대적이고 참되고 수학적인 시간', 즉 '절대 시간'으로 보았다. 시간이 '흐른다'는 개념은 우리의 일상적인 표현과도 이어진다.
반면 라이프니츠는 시간을 사건과 사건 간의 질서로 보았다. 뉴턴이 시간을 사물화한 데 적극적으로 반대한 그는 시간을 실체가 없이, 같은 공간에 존재하지 않는 것들 간의 관계, 사건들 간의 질서라는 추상적인 개념으로만 보았다.하지만 오랜 기간 동안 '절대 시간' 개념을 상정한 뉴턴 물리학이 시간에 관한 논의에 있어 주도권을 잡아, 라이프니츠의 상대적인 시간을 그 그늘에 가리워 있었다. 그러던 중 20세기에 들어와 아인슈타인의 상대성 이론에서 접목된 이후 다시 빛을 보기 시작해 과학론의 에른스트 마흐, 사회학의 노레르트 엘리아스 등에 의해 새로운 전기를 맞았다.
책 속으로
라이프니츠는 나중에 지속(Dauer)과 시간(Zeit)을 엄격히 구별하였다. 그에 따르면 지속은 경험 가능한 것이다. 지속은 작업량을 갖는다. 반면에 시간은 아무런 양이나 크기를 갖지 않는다고 보았다. 시간은 사건들 사이의 관계, 즉 순차적 질서일 뿐이다. 이것을 지금 언급하는 이유는, 시간에 대한 라이프니츠와 뉴턴의 상이한 이해가 두 사람이 성장한 환경이나 사용한 시간 측정 도구와 무관하지 않기 때문이다. _p54 「1부 그림자의 시간」 중에서
태양을 도는 지구의 연간 주기는 언제나 동일할까? 자전축을 도는 지구의 자전 속도는 항상 똑같을까? 학자들은 진자시계를 통해 자전의 등속성을 검사하고 자유낙하를 하는 물체의 가속도나 음향의 속도를 규정하였다. 앞서서 이런 시간 측정 장치가 발명되지 않았다면 뉴턴이 17세기 말에 내놓은 보편적인 운동 이론과 중력이론은 생각할 수도 없었을 것이다. 이는 또한 이 책의 주제이기도 하다.
_p155 「2부 시계들의 시간」 중에서
지금까지 이 책에서 시간은 무엇보다도 시간 측정과 관련하여 관찰되었다. 우리가 끊임없이 변화하는 사건들 속에서 방향을 찾아나갈 수 있는 것은 자연적인 또는 인위적으로 만들어낸 어느 정도 질서정연한 주기적 과정들이 존재하기 때문이다. 이런 단위들은 시계와 달력을 통한 시간 측정의 토대가 된다.
뉴턴은 변화 자체의 근거를 묻는 질문을 던졌다. 자연의 끊임없는 변화가 어떻게 가능할까? 그의 대답은 모든 운동의 근원에는 물체와 물체 사이에 작용하는 힘이 있다는 것이었다. 그래서 그는 과학자로 서 물리적 현상의 세계에 접근하였다. 그는 외부의 힘에서 벗어난 물 체가 어떤 움직임을 보이는지 알고 있었다. “모든 물체는 힘의 작용을 통해 상태 변화를 강요받지 않는 한 정지 상태 또는 등속의 직선운동 상태를 유지한다.” 새로운 물리학적 시간 개념의 토대는 관성의 법칙이었다.
_p215 「3부 수학의 시간」 중에서
라이프니츠는 자연의 변천 과정에서 인과적 질서와 무한히 연속되는 변화를 보았다. “자연은 비약하지 않는다.” 사건의 세분화는 수학의 급수에서처럼 가장 작은 연결고리에 이르기까지 한없이 계속될 수 있다. 매 시간 안에는 무한수의 순간이 존재하고, 매 순간은 다시 무한수의 사물을 담고 있으며, “이 사물의 각각은 무한을 품고 있다. 이유 없이 일어나는 일은 없으므로 모든 새로운 상태는 이전의 상태와 수학적 법칙을 통해서 묶인다. 변화의 매 순간을 관통하여 인과적 연결이 작용한다. “내 생각으로는 형이상학적 근거에 따라 우주 안의 모든 것들은 서로 연결되어 있다. 그리하여 현재는 항상 미래를 잉태하고 있으며, 모든 상태는 직접 선행하는 상태를 통해 자연스러운 방식으로 설명될 수 있다.” 이 사실을 받아들이지 않으면 세계 안에는 어떤 결함이 존재할 수밖에 없는데, 이 결함은 충족 이유율을 전복하고 현상에 대한 설명 대신 기적이나 단순한 우연에 의지하도록 우리를 몰아간다. _p241 「4부 동요의 시간」 중에서