[ 연금술 이야기 ]

[ 연금술 이야기 ]


00. 연금술 이야기
01. 금을 만들려고 했던 사람들의 욕망 -연금술 외
02. 연금술에 관한 에피소드 3가지
03. 연금술의 발전 
04. 그 외 연금술에 대하여
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00. 연금술 이야기


 연금술(alchemy)이 성립한 이론적 근거는 아리스토텔레스의 원소 전환 가설이었다. 따라서 초기의 연금술사들은 아리스토텔레스의 4원소설을 믿었다. 그러나 중세 서양의 후기의 연금술사들은 모든 금속은 수은과 황으로 이루어졌다는 가설을 믿었다. 이것은 황과 수은에 소금이 첨가되어 수세기 동안 연금술의 이론적인 지주가 된 3원소설이었다. 즉, 나무가 탈 때, 타는 것은 황이고 증발하는 것은 수은이며, 재로 변한 것은 소금이라고 생각하였다.
연금술사들이 완전한 금속으로 생각하는 금은 순수한 수은과 순수한 황이 가장 좋은 비율로 결합된 것이라 생각하였다. 따라서 불완전한 금속(납이나 철 등) 중의 수은과 황을 순수하게 하고, 또 그 비유을 바꾸어 주면 완전한 금을 얻을 수 있다고 믿었다. 이런 연금술사들의 가장 큰 관심사는 '현자의 돌(philosopher's stone)' 혹은 '엘릭시르(elixir)'라고 불리우는 신비의 물질이었다. 이 가상의 물질은 값싼 금속을 금이나 은으로 변화시킬 수 있는 능력을 가진 물질이라 믿고, 이것을 찾는 데 많은 노력을 쏟았다. 그러나 어떤 연금술사도 실제로 금을 만든 사람은 없었다. 아무도 '현자의 돌' 을 얻지 못했기 때문이다.
서양의 연금술이 현실과 직결되는 금과 은을 구하는 데 주력한 반면, 중극의 연금술은 불로장생을 위하거나 신선이 되기 위한 단(환약)을 만드는 데 목적을 두었다. 이와 같은 차이 때문에 중국의 연금술은 마술적인 것이 되어 사라졌지만, 서양의 연금술은 실험 과학의 기초가 되어 근대 공업의 발달에 기여하였다.
연금술사들의 꾸준한 노력의 결과, 실험 기구(증류기, 도가니, 플라스크, 여과기 등)와 실험 기술(증류, 결정, 침전법 등)이 개발되었다.
비록 연금술사들의 믿음은 꿈에 불과하였지만 그들의 믿음을 바탕으로 하여 우리들은 현재 연금술사들의 꿈을 능가하는 부를 만들어 냈고, 또한 의학을 발전시켜 생명을 연장하는 일도 가능하게 되었다. 



01.  금을 만들려고 했던 사람들의 욕망 -연금술 외
    출 처 : 과학의 역사에 숨겨진 뒷이야기, 에피소드 과학사

   '에밀레, 에밀레'라고 울리는 에밀레 종소리를 들으면 아름다운 종소리와 함께 슬픈 설화가 생각나 더욱 신비감을 준다. 철의 성분과 제련에 대한 근대적인 방법을 몰랐을 때 사람들은 사람을 죽이는 정성(?, 또는 잔인함?)을 보이면서까지 목적을 달성하고자 했다. 이러한 설화는 모두 소위 연금술의 이야기들이다.

  연금술은 아리스토텔레스로부터 시작되었다.  그는 물, 불, 공기, 흙 등 4원소가 만물의 근원으로서, 제1원질(第一原質)이라고 보았다. 사물은 이 네 원소의 섞인 비율에 따라 다른 성질을 가진다.

  어떤 연금술사들은 연금술 용기를 동물의 자궁에 비유하면서 새로운 물질을 만들어 내기 위하여 특별한 고통, 심지어는 죽음까지도 감수했다고 한다.  즉, 모든 동물이 태어날 때, 산고의 고통이 따르듯 고통이 수반되어야 새로운 것이 탄생한다고 믿었던 것이다.  재미있는 것은 합리주의자의 대표격인 데카르트도 젊었을 때 연금술에 심취한 적이 있었으며, 근대 역학의 체계를 세운 뉴턴이 말년에는 연금술에 탐닉했다는 이야기도 있다.

  연금술의 열망과 그 끝없는 추구는 대략 서양에서 근대 과학이 나타나면서 시들해지기 시작했으며, 중국에서는 유학과 불교의 중흥에 따라 쇠락의 길을 걸었다. 뉴턴 자신도 연금술을 탐닉했으나 뉴턴의 과학이 파급되면서 연금술의 열정은 식어 갔고 이에 대한 비판은 강화되었다. 연금술은 라부아지에의 근대적인 화학에 의해서 대체되었고, 이에 따라 화학에서의 연금술적인 전통은 점차로 쇠퇴되었다.

  그런데, 이런 일들은 미신적이고 비과학적인 우스운 이야기에 불과한 것일까?  연금술은, 혹은 연금술에 대한 열정은 인류에게 어떤 영향을 미쳤을까?

  연금술이 과학사에서 한 역할을 비유적으로 평가할 수 있다.  연금술은 아마도 아들에게 자신의 포도밭 어딘가에 금을 묻어 두었노라고 이야기하는 사람에 비유될 수 있을 것이다. 아들은 땅을 파서 금을 발견하지는 못했지만, 포도 뿌리를 덮고 있던 흙무더기를 헤쳐 놓아 풍성한 포도 수확을 이룰 수 있었던 것이다.  금을 만들고자 노력했던 사람들은 여러 가지 유용한 발명과 유익한 실험들을 가져다 주었다.

  그리고, 연금술사는 지금도 마술사로, 첨단 과학자로, 외계인으로 무궁무진하게 자신의 모습을 바꿔가면서 영원한 이야기의 주인공으로 우리들 가슴속에 자리잡고 있다.

 

02. 연금술에 관한 에피소드 3가지
    출 처 : 과학의 역사에 숨겨진 뒷이야기, 에피소드 과학사


 아득한 옛날부터 땅속에 묻혀 있는 금이나 은은 그보다 천한 금속이 몇 천년에 걸쳐서 점점 '성장'했다는 신앙이 있었다. 대개의 연금술사들은 수은이나 납과 같은 비금속을 금이나 은으로 변화시켜는 데 노력을 집중하였다. 일부 연금술사는 불로장수의 약을 찾아내려고 애썼는데 이것은 마시기만 하면 모든 질병이 낫고 긴 수명이 보장된다는 만능의 약이었다.
  실제에 있어 거의 모든 연금술사가 취한 방법은 비금속에 섞으면 금이 되는 어떤 특별한 물질을 찾아내는 일이었다. 이 특별한 것은 '철학자의 돌' 또는 '현자의 돌'이라고 이름지어졌고 금이 만들어지는 과정은 '변성(變成)'이라고 불렀다.

1) 에드워드 3세와 라이문두스 룰루스
   1329년에 영국을 다스리는 국왕은 에드워드 3세(Edward Ⅲ:1312-1377)였는데, 당시 대개의 전제군주가 그렇듯이 이 국왕도 금에 굶주려 있었는데, 불가사의하다고 할 만큼 손쉽게 금을 얻을 수 있는 방법이 있다는 연금술에 대한 이야기를 듣고 유명한 연금술사를 찾아내라고 명하였다.
  한편, 라이문두스 룰루스(Raimundus Lullus:1235-1315)는 스페인 귀족으로서, 프란치스꼬회의 수도사가 되어 이름을 날렸다. 그는 '철학자의 돌'-즉 '콩알 만한 크기의 귀중한 한 첩의 약'을 가지고 수은에 사용하여 광산에서 캐내는 금보다 더욱 순수한 금으로 바꿀 수 있다고 주장하였으며, 연금술사로서 그의 명성이 얼마나 높았던지 많은 사람들은 그를 신뢰하지 않을 수 없었다. 그는 많은 나라들을 방문했다고 알려졌는데, 영국에 머무는 동안 철, 수은, 납에서 600만 파운드의 값어치가 있는 금을 만드는데 성공하였다. 소문에 의하면 그 금의 일부는 속칭 "라몬금화"라 불린 금화를 만드는 데 쓰였다고 한다.
  에드워드 3세가 프랑스와 싸움을 벌였을 때 룰루스는 변장을 하고 영국에서 도망쳤는데, 룰루스가 살고 있던 방안에는 그 위에 오래도록까지 금가루가 남아 있었고 전해진다.


2) 의사 헬베티우스와 화가 엘리어스
  1666년 12월 화가 엘리어스라고 자칭하는 낯선 사나이가 존 프레데릭 헬베티우스를 찾아왔다. 헬베티우스는 네덜란드의 헤이그에서 궁정 전속 의사로, 뒷날 명예혁명으로 영국왕 윌리엄 3세(William Ⅲ:1650-1702)가 된 오란주 공(Prince of Orange) 밑에서 근무하고 있었다. 엘리어스는 호주머니에서 상아로 만들어진 상자를 꺼내 놓았는데, 그 속에는 유황의 빛깔이고 호두알 크기의 유리와 같은 물질 세 조각이 들어 있었다. 그는 이것을 '철학자의 돌'이라고 말하였다. 엘리우스는 헬베티우스에게 이 조각의 하나를 손에 쥐고 살펴보라고 권하면서 커다란 황금판 5장을 보이고 자신의 '철학자의 돌'을 사용해서 얻은 금으로 만든 것이라고 말하였고, 다시 또 오겠다는 약속을 하고 돌아갔다.
  몇 주가 지난 후 엘리어스는 다시 돌아와 헬베티우스에게 작은 '철학자의 돌'을 건네주면서 "왕후들조차 본 일이 없는 훌륭한 보석을 드리지요"라고 말하였다. 엘리어스는 헬베티우스에게 "이 돌을 황색의 납으로 싸서 녹은 납속에 넣으시오. 황색의 납은 돌을 납의 증기로부터 보호하고 결국 그것은 녹은 금속 속에 충분히 스며들 것이오"라고 방법을 가르쳐 주고 되돌아갔으나 다시 돌아오지는 않았다.
  헬베티우스는 아내의 도움을 받으며 스스로 실험을 하였다. 그는 납을 도가니 속에 넣고 녹였고, 아내는 그 동안에 귀중한 돌을 백랍으로 쌌다. 납이 녹자 백랍으로 싼 그 돌을 그 속에 넣었고 15분쯤 지나자 납 전체가 금으로 변하였다.
  헬베티우스는 오란주 공을 비롯한 그의 신하들로부터 매우 존경받는 사람이었으며, 그 자신은 실제로 납을 금으로 바꾸었다고 믿어 의심치 않았다. 그러나 헬베티우스와 화가 엘리어스에 의해 만들어진 금에 관한 기록은 이밖에 아무것도 없으므로, 오늘날에 이르러서는 믿어지지 않고 있다.


3) 루덴돌프와 타우젠트
   화학에 대한 지식이 눈부시게 발전한 20세기에 들어와서조차 비금속을 금으로 바꿀 수 있다고 믿는 사람들이 있었다. 1925년 프란츠 타우젠트라는 독일인은 비금속을 금으로 바꾸는 데 성공했다고 공표하였다. 그는 '변성'과는 아무런 관계도 없는 어떤 실험을 하다가 우연히 폭발사고가 나서 부산물로 이런 결과를 얻었다고 경위를 밝혔다. 그는 땅속에서 자연적으로 극히 느린 속도로 비금속이 성장하여 금이 된다는 고대인의 신앙을 믿고 있었다. 자연에서 몇 십 만년이나 걸리는 일을 자신은 서너 시간동안에 이룰 수 있다고 주장하였다.
  타운젠트는 이 놀라운 뉴스를 가지고 뮌헨의 조폐국 전문가들에게 접근하였으나 모두가 상대해 주지 않았다. 그러다가 제 1차 세계대전 때 독일군 최고위층 장군의 하나이며 후에 국회의원으로 선출되기도 한 루덴돌프(Erich Ludendorff:1865-1937)와 접촉하는데 성공하였다. 루덴돌프는 타우젠트의 주장을 조사하기로 뜻을 굳히고 자신의 의붓 아들에게 그 조사를 담당케 하였다.
  그로부터 2년 뒤, 이 의붓 아들은 타우젠트의 주장을 조사하는 동안 그가 실제로 '변성'의 비밀을 발견한 것으로 확신하였다. 그는 엄중한 감시아래 실시된 40회 또는 50회에 걸쳐 실험에 입회하였고, 대개의 실험에서 타우젠트는 핀 머리만큼 되는 금 조각을 얻을 수 있었다고 말하였다.  의붓 아들은 타우젠트가 금을 만드는 과정의 일부는 자신에게 보여 주었으나 최종단계는 보여주지 않았다고 말하였으나, 타우젠트가 없는 동안에 실시된 몇 번의 실험에서도 극히 만족할 만한 결과를 얻은 것 같으며 1927년에는 사기의 가능성이 없었다고 확언하였다.
  한 동안 루덴돌프 장군도 지극히 회의적이어서 몇 번이고 실험을 되풀이하도록 요구하곤 했는데 조사 결과를 보고 받고는 타우젠트가 예로부터의 오랜 비밀을 발견한 것으로 믿게 되어 자신의 법정 대리인에게 타우젠트의 방법을 개발하기 위한 회사를 설립케 하였다.
  1928년이 되자 타우젠트는 '타우젠트 남작'일고 자칭하면서 궁전 같은 저택에서 호화로운 생활을 즐겼고 회사의 거대한 자본을 믿고 거들먹거리며 기고만장하였다. 그러나 그것은 오래 가지 못하고 1929년 말엽에 그가 사기 혐의로 체포되고 말았다.
  재판은 1931년 1월 뮌헨에서 개최되었고 회사의 설립에에 이르기까지의 경위에 관한 많은 증언이 있었다. 어느 함부르크의 공장주는 법정에 핀 머리만한 금조각을 제출하고 타우젠트가 만들었고 증언하였으며, 타우젠트의 비서는 타우젠트가 실험을 통하여 분명히 20g의 금을 만드는 현장을 목격했다고 증언하였다. 그러나 화학 전문가들은 모두 자신들의 눈앞에서 실시된 실험에서 타우젠트가 금을 만들지 못했다고 주장하였다. 이들 중 한 사람은 타우젠트가 실험하는 현장을 직접 관찰하였는데 언뜻 보기에 잘 진행되어 실험이 끝났을 때 용해 도가니 속에 금이 들어 있는 것을 보고 몹시 놀랐으나, 나중에 타우젠트가 가지고 있던 금촉의 만년필이 생각나서 타우젠트가 실험으로 만든 금을 분석해 보았더니 그것은 만년필의 금촉을 만드는 데 쓰이는 합금이었다는 것이다.
  마침내 타우젠트는 유죄로 판결되어 3년 8개월의 징역이 선고되었고, 재판의 비용도 지불하도록 명령되어 그의 실험실에 있었던 재료와 함께 남아 있던 약간의 금도 모두 몰수되었다. 재판장은 "이 선고가 큰 사기행위로 막대한 재산을 얻은 사실에 비해 지나치게 가벼운 형벌이다"고 말했다. 그렇지만 법정은 비교적 가벼운 벌을 주어도 지장은 없음직했다. 왜냐하면, 금을 잃은 사람들은 손쉬운 방법으로 한 재산을 만들 수 있다는 감언이설을 너무도 쉽게 믿어 버린 것뿐이었기 때문이다.


가능해진 원소의 변성
  원자의 연구가 진전된 결과 일종의 '변성'이 불가능하지는 않다는 사실이 밝혀졌다. 타우젠트가 처음으로 설득력을 발휘하여 많은 유명 인사들을 속여먹기 시작한 1925년보다도 훨씬 전에 과학자들은 원자는 분해할 수 없다는 생각을 버리고 있었다. 
  1896년 방사능이 발견된 뒤로 몇몇 원소의 원자는 자연의 과정에서 스스로 변화한다는 사실이 알려졌다. 1920년까지 러더퍼드(Enerst Rutherford:1871-1937)는 자연에서 얻은 입자로 원자를 타격하여 파괴하는 데 성공하고 있었다. 
  재미있는 일은 타우젠트가 징역형을 치르는 동안 콕크로프트(John Douglas Cockcroft: 1897-1967)와 월턴(Enerst Thomas Sinton Walton:1903-?)이라는 두 명의 케임브리지 대학의 과학자가 1932년에 실험실 안에서 인공적으로 가속한 입자를 이용하여 원자를 분할하는 데 성공하였다. 그 후로 많은 물리학자들이 원자의 본질과 성질을 신중히 연구하여 큰 성공을 거두었기 때문에 오늘날에는 수많은 원소의 원자를 분할할 수 있게 되어 원소의 '변성'은 거의 식은 죽 먹기처럼 흔한 일이 되어 있다.
  그러나 연금술사의 목표-비금속을 실용적인 규모에서 금으로 변성한다는 일을 달성한 사람은 아직까지 없다.  

 

03. 연금술의 발전 
   출 처 :  포항공대 출판부  현대사회화 과학 <과학사개론>중에서


이슬람의 연금술 저작 (1190년대) 
 
연금술(alchemy)은 아랍에서 그 어느 곳보다도 획기적으로 발전했다. 서양의 연금술은 고대 이집트에 그 기원을 가지고 있으며, 헬레니즘 시대에 들어와서 알렉산드리아를 중심으로 해서 본격적인 연금술사들이 등장하기 시작했다. 이 시기에 연금술은 그노시스교(Gnostics)를 위시한 신비주의 사상과 결합되면서 광범위하게 전파되었다. 이런 신비주의적 전통을 지닌 연금술은 아랍으로 건너오면서 역시 신비주의적인 수피즘(sufism)과 결합되면서 발전하게 된다. 연금술(alchemy)이라는 어휘 자체가 아랍어의 기원을 갖고 있으며, 그 외 알칼리, 알코올, 나프타, 나트륨 등 연금술을 통해서 발견된 수많은 화학적 물질들의 이름들이 아랍어에 그 기원을 가지고 있다. 


한편 연금술의 이론적 근거는 아리스토텔레스의 4원소 이론에 바탕을 두고 있다. 모든 물질은 4원소들의 배합이기 때문에 그 비율을 바꾸면 다른 물질을 된다는 생각은 연금술들에게 물질이 변환될 수 있다는 믿음을 주었다. 9세기에 와서 아랍 연금술의 아버지로 일컬어지는 자비르 이븐 하이얀(Jabir ibn Hayyan, 721?∼815?)은 아리스토텔레스의 물질 이론을 더욱 발전시켜 새로운 황-수은설을 제창했다. 그는 무려 2,000여권의 저작을 집필한 것으로 알려졌는데, 14세기 스페인의 연금술사들은 그의 이름에서 Jabir를 라틴명으로 Geber라고 불렀다. 자비르 이븐 하이얀이 정립한 황-수은설은 이슬람과 유럽 연금술의 기본 원리로 발전으며, 18세기 화학혁명 직전에 풍미했던 플로기스톤 이론에 이르기까지 오랜 동안 화학의 주요 이론으로 자리를 잡았다. 


연금술에서는 아리스토텔레스의 물질 이론이나 황-수은설을 이용하는 한편, 물리, 화학적 조작을 가하기도 했으며, 기도 혹은 주술도 활용하는 등 헬레니즘 시대 이래로 강하게 풍미했던 신비적 자연관이 깔려 있었다. 또한 연금술사들은 점성술사들처럼 대우주와 소우주가 서로 연결되었다고 믿었기 때문에 자신들이 다루고 있는 중요한 물질들을 ---금(태양), 은(달), 철(화성), 납(토성), 주석(목성), 구리(금성), 수은(수성) --- 각각의 별자리와 연관시켰다. 하지만 이렇게 신비주의적이고 비합리주의적인 분위기 속에서 발전했음에도 불구하고 연금술을 추구하는 과정에서 과학사상 많은 기여가 나왔다. 즉 연금술의 목적을 달성하기 위해 화학적 방법, 시약이 사용되었으며, 천평과 화학적 조작이 활용되면서, 새로운 화학 물질도 많이 발견됐다. 연금술이 과학사에서 한 역할은 프란시스 베이컨의 평가에서 가장 비유적으로 잘 나타나고 있다. "연금술은 아마도 아들에게 자신의 포도원 어딘가에 금을 묻어두었노라고 이야기하는 사람에 비유될 수 있을 것이다. 아들은 땅을 파서 금을 발견하지는 못했지만, 포도 뿌리를 덮고 있던 흙무더기를 헤쳐놓아 풍성한 포도 수확을 이룰 수 있었던 것이다. 금을 만들고자 노력했던 사람들은 여러 가지 유용한 발명과 유익한 실험들을 가져다주었다." 



04. 그 외 연금술에 대하여

< 연금술은 오컬트 기술이며 의사과학이다. 연금술사는 몇가지 목적이 있다. >

기본 금속 (납, 구리같은) 을 고귀한 금속 (금 또는 은) (변형 모티브) 
모든 질병을 고치는 연금약액, 혹은 묘약, 혹은 금속을 만들어내는 것 (의학 모티브) 
영생불사하는 연금약액을 만들어내는 것 (영생 모티브) 
금속을 변형시키고 만병통치약이며 영생에 이르게 하는 주요 열쇠로서 마법의 물질은 흔히 현자의 돌 (philosopher's stone)이라고 불린다.

연금술은 세상은 4개의 기본 요소(즉 불, 공기, 흙, 물)과 3개의 필수성분 : 염, 황, 수은 으로 되어 있다는 신념에 기초하고 있다. 연금술의 기호적이고 형이상학적인 체계는 위의 7개의 기둥위에 세워졌다. 고대의 중국과 이집트의 오컬트 문헌은 연금술의 바탕이 되는 기초를 제공하고 있다. 연금술은 중세 유럽에서는 널리 퍼졌었고 그 당시 가장 비밀스러운 연금술사들의 책은 헤르머스 트리스메기지스토스로 알려진 이집트의 신인 Thoth 신에 의해서 쓰여졌다고 말해졌다. (역주 : 헤르메스는 그리스 신으로 전령이기도 하며 죽은 영혼을 Hades 로 이끌기도 한다. 이집트의 토트신은 지혜의 신으로 알려져 있고 상형문자로 따오기의 머리를 하고 있다. ) 1455년에는 Corpus Hermeticum 이라고 불리는 책이 이탈리아의 플로렌스 지방에 퍼지기 시작했다. 이 책은 이집트 신의 연금술, 점성술 그리고 마법에 대한 지식을 편찬한 것이라고 주장되어졌다. 그러나 현재 이 책의 기원이 유럽이며, Thoth 가 널리 퍼진 다음에 쓰여졌을 것으로 보인다. 이 책은 거의 모두 마법 주문과 쓸데 없는 오컬트 개념으로 채워져 있다. 

오늘날 변형 모티브는 무시되고 있으며 영생이나 의학 모티브만이 동종요법, 향기요법, 같은 영역에서 강하게 살아남고 있다. 많은 현대의 연금술사들은 그들의 오컬트 기술을 점성술, 침술, 최면와 다양한 뉴에이지 영성이 추구하는 것과 결합하고 있다. 연금술에서 갈라져 나온 현대의 화학과는 달리 고대의 기술은 매우 영적인 것이다. 연금술사들은 그들의 개념을 확인하기 위하여 여러가지 실험장치를 개발하였다. 그러나 그들의 형이상학적인 목표와 신념때문에 연금술사는 과학적인 방법을 개발시키지는 못했다. 연금술사들은 그들을 초자연적, 마법이나 기타 미신등에서 분리하지 못했다. 아마도 이것이 계속 유지될 가치가 없는 것임에도 불구하고, 왜 아직까지 인기를 끌고 있는지에 대한설명이 될 수 있다. 연금술사는 금속을 변형시키지 못했으며 만병통치약을 발견하지도 못했고 젊음의 샘을 발견하지도 못했다. 

그러나 일부 연금술사는 지식의 진보에 기여한 바가 있다. 예를들어 파라셀수스 (1493-1541)는 병에 대한 약의 개념을 도입했다. 그는 현대의 연금술사까지도 받아들이고 있는 병이 신체의 불균형과 부조화에 있다는개념을 거부했다. 대신 파라셀수스는 병은 신체외부의 요인에 의해서 신체를 공격하는 요인에 있다고 생각했다. 그는 병을 고치기 위해서 다양한 화합물을 권장했다. 

연금술사는 반과학론자 사이에서 아직도 번창하고 있다. 예를들어 로빈 머피는 연금술과 동종요법과 점설술을 합쳐서 그만의 대체의학을 창조해 내었다. Alchemical Institute는 오컬트 의사과학에 기초를 두고 있는 뉴에이지 치료법을 찾는 사람에게 연금술적 최면요법을 광고하고 있다. 연금술사인 John Reid는 QUINTESSENCE(고대 사람들이 생각한 5대 원소)를 찾는 사람에게 건강과 성공을 약속한다. 우리가 알고 있듯이 과학은 essences 와 5대원소를 찾는 것을 포기한 다음부터 발전되었음을 기억할 필요가 있다. 

 

< 연금술에 대한 브리타니카 백과사전의 내용 >

연금술 (鍊金術) alchemy

납이나 구리 같은 비금속(卑金屬)을 은이나 금 등으로 변환시키려고 시도했던 유사과학(類似科學).

이러한 시도에서 화학적 방법이 필요하게 되었으며, 시도를 하는 동안 유사과학은 화학 자체의 발전과 밀접한 관계가 있었다.

공기·물·흙·불·공간의 5가지 원소들이 여러 비율로 조합하여 모든 물질을 구성한다는 이론이 고대 중국·인도·그리스에서 거의 동일한 형태로 가정되었다. 게다가 물질 세계는 더운 것과 찬 것, 젖은 것과 마른 것, 양성과 음성, 남과 여 등 정반대의 개념들에 의해 작용한다고 보았다. 이러한 유사한 점성학적 개념들이 전해 내려오면서 이 세 문명의 철학자들은 원소·행성·금속 사이의 상관성(相關性)을 확립했다. 점성학자들은 자연 세계의 대우주 속에서 일어나는 일들은 인간의 소우주에 반영되고, 역으로도 반영된다고 믿었다. 즉 적절한 점성학적 영향을 받게 되면 마치 인간의 영혼이 천상에서 완전해지는 것과 같이 납이 금으로 완성 또는 치료된다고 여기게 되었다. 기술자는 아마도 그의 실험실에서 금속을 조심스럽게 다듬고 오래 가열하여 일단 소멸시키고 더 나은 상태로 소생시키는 작업을 통하여 완성을 앞당기려고 했을 것이다. 경험이 풍부한 연금술사들이 오늘날 수정 및 보완하여 쓰고 있는 수많은 실험기구와 실험과정을 창안하여 사용했으나 그들은 여전히 기술자였고 그들의 직업상 비밀이 드러나는 것을 원하지 않았다. 그들은 실험상의 비법을 보호하기 위해서 그들의 연구대상인 물질들에 대해 은밀하고 상징적인 이름들을 많이 고안해냈다. 그리스의 저작자들은 비법을 은폐하기 위하여 고대의 신·영웅·왕 또는 철학자들의 이름을 사용하여 원고를 썼다. 이러한 혼란스런 경향은 신비주의적 성향이 연금술의 개념을 발전시키면서 더욱 심화되었다. 헬레니즘 철학이 기술을 중시하는 과학의 관점에서 그노시스주의, 신플라톤주의, 그리스도교의 성스러운 묵시(默示)를 강조하는 방향으로 전환함에 따라서 연금술에 관한 저서들이 전반적으로 모호성(模糊性)을 띠며 은밀해지기 시작했다. 그당시에 중국의 연금술사들은 금 자체뿐만 아니라 사람에게 불로장생을 부여하는 힘을 가진 연금약액(elixir)으로 다른 금속을 금으로 전환하는 방법을 찾았으며, 실용적인 모든 기술을 희생하면서 비법에 치중하여 기술이 미신 속으로 퇴보했다. 인도에서의 연금술도 결과적으로 비슷한 운명이 되었다.

아랍의 연금술은 그 기원에 있어서 다른 나라의 연금술의 경향만큼이나 신비하다. 헬레니즘 시대에 이집트로 전해진 연금술은 오늘날 파노폴리스의 조시모스라고 밝혀진 최초의 연금술사의 연구와 합쳐졌다. 중국과의 교섭을 통해 아랍에서는 후에 유럽의 연금술에서 현자의 돌(philosopher's stone)로 생각한 신비한 물질인 변형시키는 약제의 사용을 채택했다. 12세기에 그리스도교 학자가 알라지(850~923/924)의 아랍어 연구를 번역하여 유럽에서 연금술이 부흥하게 되었고, 1300년까지 그 시대의 뛰어난 철학자·과학자·신학자 들 사이에서 논쟁의 대상이 되었다. 당시의 중요한 연금술적 발견으로는 무기산과 알코올을 들 수 있다. 의학화학이나 제약학은 이때의 부흥으로부터 2세기 후에 스위스의 연금술사인 파라셀수스(1493/94~1541)의 영향을 받아 나타났다. 르네상스 시대의 물리학자와 화학자들은 그리스의 원자설에 새로운 흥미를 느끼고 변환의 가능성을 무시하기 시작했다. 연금술사들이 축적해놓은 화학적 사실들은 오늘날 재해석되었고 이를 기초로 근대 화학이 정립되었다. 그러나 19세기에 이르러서야 비로소 화학적으로 금을 만들 수 있는 가능성에 대해 과학적 증거를 제시하여 결론적으로 반박할 수 있었다. 연금술적 철학과 기술의 산발적인 부흥은 20세기에도 지속되었다.

 

참고문헌 

화학의 역사 : 오진곤, 전파과학사, 1993 
화학의 발자취 - 원시인에서 화학자로 : Hugh W. Salzberg, 고문주 역, 범양사, 1993 
에피소드 과학사 - 화학이야기 : A. 셧클리프, 조경철 역, 우신사, 1991 
화학을 쌓아올린 사람들 : 이길상, 전파과학사, 1983 
화학의 발달 : 이길상, 연세대학교 출판부, 1977 
The Historical Background of Chemistry : H. M. Leicester, Dover Publication Inc., 1971 
A History of Chemistry : H. Bauer, Edward Arnold, 1907 
 


< 연금술- 앨리슨 쿠더트저/ 연금술 이야기/민음사간 에서 인용 >

1) 연금술 Alchemistry

  넓은 의미로 중세의 화학. 생명이 없는 물질의 형성이나 생명의 신비
를 궤뚫는 철학체계. 헤르메티즘 혹은 이것의 동의어 연금술은 원래 자
신의 감각에 푹 빠져 있는 인간의 현존 상태에서 원래 인간이 만들어질
때 있었던, 신서한 상태로 인간의 영혼을 다시 소생시키는 철학적인 정
밀과학이다.

2) 엘릭시르 elixir

  아랍어 al-ichsir, el-eschir 에서 파생된 단어로 원래의 뜻은 돌,
혹은 건조한 가루. 화학에서는 넓은 의미로 용해된 물질을 함유하고 있
는 액체 약을, 고대 약제학에서는 추출액이나 유화액을 의미하기도 한
다. 좁은 의미로는  로 연금술 이론에 전해지
고 있는 전설적인 만병통치약으로, 이로부터 현자의 돌이 만들어진다.

3) 변성

  원래 고대 이집트에서 발전한 금을 모조한 합금 제조법의 발견에서
유래하였다. (2,3세기의 Leyden papirus). 기저금속에 금색이나 은색
을 입히는 것이다.

4) 변성의 색이론

  알렉산드리아 학파의 홉킨스 Hopkins

  1단계

  최초의 기저금속을 납이나 주석, 혹은 철과 같이 녹인다. 그러면,
검은 표면의 금속이 된다. 이것이 검은 색 단계.

  2단계

  검은 합금을 소랴으이 은과 하꼐 가열하고 다음에는 수은(안티몬
이나 비소가 섞인) 혹은 주석과 함께 가열한다. 이것이 백색화

  3단계

  소량의 금과 유황물로 노란색으로 만드는 단계

  4단계

  색조의 위계상 가장 높은 단계인 보라색

5) 현자의돌

  <궁극의 물질>로서 그로서 물질이 생겨나고, 이의 도움으로 비천한
금속을 귀한 금속으로 변환 시킬 수 있는 연금술사들의 마지막 생성물.
대부분의 연금술 문헌에 따르면, 이 돌을 만드는 과정은 7단계로 원물
질을 수은물에 액하하기, 땅에 묻어 부패시키기, 힌색으로 되는 과정,
현자의 우유를 먹여 노란색으로 변색시키기, 붉은색으로 환원, 응고시
키기, 현자의 돌의 탄생 단계로 되어 있다. 이와는 달리 하소, 승화,
용해, 부패, 증류, 응고 채색 과정으로 나타나기도 한다. 현자의 돌은
반짝이는 루비색이며 단단하기도 하지만 유리처럼 부서지기도 쉽고, 가
루로 만들 수도 있다고 표현되어 있다. 혹은 선홍색의 샤프란 꽃 색갈
을 닮은 가루로 불에서는 연기도 불꽃도 내지 않고 밀납처럼 녹았다가
, 차가와 지면 금보다 더 무겁고

1) 파피루스 에버스 Papyrus Ebers

  1862년 이집트의 테베에 위치한 무덤에서 발견한 파피루스로 연금술에
관한 내용을 담은 가장 오래된 저술. 기원전  1550년경에 쓰여진 것으로
보인다. 12인치 폭에 68피트 길이의 이 파피루스는 고대 이집트에서 제사
장의 신성한 문자로 여겨지던 신성서체 hieratic(상형문자로 흘려쓴 초서
체)로 쓰여눞다. 이 파피루스의 저자로 헤르메스, 혹은 토르가 언급되어
있다. 여기에는 머리가 희어지면 검은 송아지의 피를 기름에 끓여 바르라
는 등 각종 광물 성분을 이요안 치료술이 나온다. 그리고 여기에는 후에
피타고라스 학파가 차용한 마술의 수 4가 자주 나온다.

2) 주역참동계 周易參同契

  중국 연금술의 창시자 위백양이 142년에 썼다는 이 저술은 유교의 역,
도교의 철학, 불사의 약인 만연단술을 종합한 이론서이다. 자연의 금과
수은으로 이 단약을 만들 수 있다고 하였고, 수은이 중시되었다.

3) 라이든 파피루스와 스톡홀름 파피루스 Leyden and Stockholm papyri

  이집트에서 기원후에 쓰여진 것으로 보이는 그리스어로 된 파피루스.
기원후 1,2세기에 썼을 것으로 추정되는 라이든 파피루스는 귀금속을
늘리기 위해 금이나 은을 닮은 합금이나 금속을 만드는 방법을 다루었다.
여기에는 유황물을 다루는 법이 최초로 쓰여 있다.

4) 포박자 抱朴子 내편 內編

  갈홍이 완성한 중국 연금술의 고전으로 중국 초기 연금수르이 전통을
집대성 해 놓았고, 단술과 그 이론을 정리해 놓았다. 선인이 되는 약, 즉
환약을 만드는 법이 기술되어 있는데, 마찬가지로 여기서는 기본물질은
수은과 금이다. 수은을 변화의 상징이자 회귀의 성질과 힘을 가지고 있
는 것으로 생각하였다.

5) 완전성의 총체 Summa Perfectionis

  최초로 이묃된 연금술 서적, 1481년에 초판이 인쇄된 것으로 보이며,
저자는 이슬람의 유명한 연금술사 게버Geber(아랍식으로는 자비르)로
되어있다. 제목이 들어 있는 첫 쪽에는  이라고 뷋겨있다. 연금술의 주요한 실습과정과 다양한 연
금술 기구에 사용법이 담겨있으며, 유황-수은 이론이 유황, 비소, 생생
한 작용자에 관한 이론으로 약간 수정되어 있다. 저자는 당시 알려진
금속의 성질에 정통하여 있다.

6) 헤르메스의 에메랄드 명판 the Emerald Table of Hermes

 헤르멧의 교훈이 담겼다는 명판으로 그 출처에 대해서는 논란이 많다.
인용된 것으로 보아 13세이엔륚 이 명판이 잘 알려져 있었으며, 1541년
뉘른베르크에서 처음으로 [연금술에 관하여 De Alchemia]에 인쇄되어
실렸다. 기본적인 연금술 교리를 밝혀 놓은 가장 오래된 진술을 담고 있
는 것으로 13세기 연금술 저세에 상당한 영향을 끼쳤다.

7) 고가의 새 진주 the New Pearl of Great Price

  1546년 베니스에서 Presitio Margatia Novella라는 제목으로 라틴어로
발간된 연금술 저서. 교황 폴 3세와 베네치아 의회의 재가를 얻어 알디
네 이쇄에서 발행한 것으로 인쇄술의 아름다움이 뛰어나다. 1330년의 페
트루스 보누스가 쓴 연금술 안내서를 담고 있으며, 칼라브리아의 야누스
라시니우스 Janus Lacinius of Calabria가 편집했다. 초기 연금술 문헌
들을 많이 인용하여 두었고, 고대 연금술사들이 14세기 연금술에 끼친 영
향을 서술하였다. 상징적인 목판들이 실려있다.

8) 유태인 아브라함의 형상 The Figures of Abraham the Jew

  유명한 프랑스 연금술사 니콜라스 플라멜의 무덤에서 나왔다는 58 * 45
cm, 두께 4 cm의 대리석판. 판의 꼭대기에는 그리스도, 성 베드로, 성 바
울로 의 모습이 새겨져 있고, 달과 태양의 상징도 들고 있다. 이 대리석판
은 플라멜 자신의 상형문자 원본을 담고 있으며, 여기 나오는 그림들은,
거의 변하지 않은 상태로 그의 뒤를 잇는 연금술사 들의 저서에 나오고 있
다.

9) 태양의 광채 Splendor Solis

  솔로몬 트리스모스신이 저자로 알려진, 1582년에 발간된 소책자. 연금술
의 사상과 작업과정을 보여주는 22장의 아름다운 채색 상징화들에 금으로
장식된 48장의 독일어 책자이다. 색조에 강조를 두며, 연금술을 어떤 기술
보다 가단한 자에게 위안을 주는 가장 고귀한 기술이라고 묘사했다.

10) 야금술에 대하여 De Re Mtallica

  연금술의 실용적인 측면을 다룬 최초의 인쇄서 중의 하나. 원래는 광산과
야금학을 다룬 중세의 고전으로 1556년 바젤에서 발행됐다. 저자는 게오르그
바우어 Gerog Bauer로 흔히 아그리콜라 Argicola로 알려져 있는 요하임슈탈
광산의 시의이다. 라틴어로된 전 12권의 방대한 이 전집에는 야금법 외에
시금법, 소금, 질산, 다른 화학물질 만드는 법등이 자세한 목판화와 함께 상
세히 설명되어 있다. 연금술에서 개발된 각종 실용적인 작업과정을 상세히
후세에 전함으로서 연금술이 다양한 분야로 자리잡아 가는 데 크게 기여
했다.

11) 영원한 지혜의 이중무대 Amphithreatre of Eternal Wisdom

  영적인 연금술사였던 하인리히 쿤라드 Heinrich Khunrath의 저작으로 1609
년에 발간된 연금술서. 신지학과 신비주의 전파에 크게 기여한 저서로 에메
랄드 명판, 연금술 성채, 쿤라드의 예배당(실험실)등 신비적인 주제를 담은
금속 판화들이 들어 있다.

12) 아탈란타 푸가 Atalanta Fugiens

  미하엘 마이어 Michael mire가 1618년에 발간한 저서. 연금술 교리와 고
대 신화 사이의 관계를 설명하는 50개의 동판화를 담은 이 저서는 특히 연
금술이 음악과 맺고 있는 관계를 보여준다. 원래 전체 제목은 <아틀란타 도
주, 말하자면 화학의 비밀에 관한 새로운 상징화; 도판화에 감상이나 풍자
시아 주석을 가미하여 보거나 읽어서 쉽게 알 수 있도록 함; 3성에 맞는 50
여개의 푸가는 마음을 신서하게 하거나 귀에도 적합하게 함. 단 두 소리는
하나의 곡조에 맞추어서, 2행시를 읊는 데 적합하게 하였다; 전체가 보거나
읽거나 명상하거나, 이해하고,판단하고 노래하고 듣는 데 나무랄 데 없이
적합하다.> 이다. 비생물 물질계에 남성, 여성 원리를 적용하는 연금술 사
상, 신인동형론이 잘 나타나 있다.

13) 연금술 박물관 Hermetic Museum

  1625년 루카스 제니스 lucas Jennis 에 의해 프랑크 푸르트에서 처음 발간
된 연금술 문헌집. (원제 : Meseum Hermeticum) 처음에는 483쪽 분량에 아홉
개의 논문으로 발간되었으나, 1678년에는, 863쪽에 21개 논문으로 개정 발간
됐다. 실린 논문에는 니콜라스 플라멜, 현자에 돌에 과난 황금 소책자, 램스
프링의 책, 피라레테스의 세 논문 등이 속한다.

14) 황금의 삼발이 The Golden Tripod

  미하엘 마이어가 주요한 연금술 논물 세 편을 편집한 책으로 1618년 프랑
크 프루트에서 처음으로 발간됐다. 전체 제목은 <황금의 삼발이, 혹은 세편
의 주요한 화학 논문들, 즉 베네딕트 회의 수사 바실리우?발렌틴의 [12개
의 열쇠]와 부록; 영국 현인 토머스 노턴의 [예식서 Ordinal]; 크레머라는
웨스트민스터 수도원장의 유언장> 이다. 이들 세사람은 현자의 돌을 보유한
사람으로 알려져 있었다. 크레머 John Cremer는 런던에서 22톤의 기저금속을
금으로 변성시켰다는 레이몬드 룰리 Raymond Lully로壙?현자의 돌을 만드
는 방법을 전수받았다는 인물이다. 그러나 이 유언장이 크레머의 것인지, 룰
리의 것인지는 학실하지 않다. 이 유언장에는 연금수웳 중심이 살아 있는 물
을 만드는 방법이 들어 있다. 15세기 브리톨가에 속한다는 토마스 노턴의
[연금술 예식서 Ordinall of Alchimy]는 1477년에 씌여진 운문시 형식의 글
이다. 연금술의 비법, 실험과정, 실험실 운영등 연금술사에게 필요한 지식이
거의 망라되어 있다. 베일의 거장으로 남아있는 바실리우스 발렌틴의 [열두
개의 열쇠]는 엉뚱한 언어와 기묘한 삽화들로 가득찬 논문으로 17세기 연금
술 용어와 상징화에 크게 기여하고 있다.

15) 영국의 고대 연금술 문헌집 Threatrum Chemimum Britannicum

 1652년 Ashmolean Mueum의 창시자 엘리아스 아시모리 발간한 논문 모음집
<고대 영어로 연금술에 관해 서술한 유명한 철학자들의 시편들>을 모았다는
표지 설명대로, 운문으로 된 고대 영국의연금술 문헌을 집대성했다. 노턴
의 [예식서]가 이 책의 앞부분을 차지하고 그 뒤를 이어 [연금술의 조성 The
Compound of Alchymie] 초서의 [자유민] 이 실려 있다.

16) 화학의 즐거운 정원 Viridarium Chymicum

  1624년에 연금술에 관한 동판화에 풍자시를 붙여 편찬한 작은 포켓판 책
자. 눈을 즐겁게 하는 것은 물론, 자연에 대한 깊은 성찰을 위해 시적인 그
림으로 장식했다는 이 책은 107개의 동판화를 싣고 있는데, 이 동판화 맞은
편에 라틴어로 된 풍자시를 실어 놓았다. 여기에는 [열두 개의 열쇠]에 나오
는 삽화 외에 편찬자의 생각인 화려한 연금술의 정원이 등장한다.

17) 개정된 철학 Philosophia Reformata

  요한 다니엘 밀리우스의 작품으로 역시 프라으 푸르트에서 1622년에 발간
된 책으로 700여쪽이 너는 분량. 이 책은 금속의 생성, 철학자들의 12단계,
연금술의 이론, 철학자들의 문헌들을 다루고 있다. 제목과 달리 새로운 이
론은 찾아볼 수 없지만, 이 책에 실려 있는, 연금술의 열두 작업을 묘사하고
있는 동일한 크기의 동판화 들은 특히 흥미를 끈다.


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제 목 : 연금술과 복잡계의 출현
       (Alchemy and the Emergence of Complex Systems)

Metaviews

Nov 30, 1999

by William Dembski
번역 : 김영식


연금술은 한 가지 특정한 논리를 따르고 있고 이것은 연금술의 논리의 고유한 오류를 이해하는데 중요한 것이다. 연금술이 갖고 있는 문제는 변형transformation의 원인이 되는 인과적인 과정을 이해하는 것에 대한 연금술 자체의 실패가 아니다. 예를 들어서 어떤 일차원의 폴리펩티드가, 기능을 가진 삼차원 구조의 단백질로 접히게 될 것이라 주장하는 것은 연금술이 아니다. 폴리펩티드가 단백질을 형성하기 위해서 어떻게 접히는가는 생물학에서는 열린 문제이다. 삼차원의 단백질들은 일차원의 폴리펩티드들로부터 소위 출현emerge한다. 이것은 반복적으로 그리고 믿을만하게 일어난다. 우리는 그 변형을 묘사할 수는 있지만, 아직 우리는 어떻게 변형이 발생하는지는 설명할 수 없다. 변형의 원인이 되는 메커니즘의 기초를 이루는 것에 대한 무지는 변형을 연금술로 만들지는 않는다.

어떤 것들이 다른 것들로 변형된다. 때때로 우리는 그 변형을 일으킨 원인이 되는 과정을 설명할 수 있다. 어떤 때에는 설명할 수 없다. 때때로 그 과정들은 지적인 작인agent을 필요로 하지만, 어떤 때는 어떠한 지적인 작인도 요구되지 않는다. 그래서 단어 조각scrabble piece(scrabble은 비슷한 단어 만들기 놀이의 상표명; 옮긴이)의 무작위적인 집합체를 배열해서 의미있는 영어 문장으로 바꾸는 과정은 지성의 인도를 필요로 한다. 반면에 물이 얼음으로 결정화되는 것은 지성의 인도를 필요로 하지 않는다. 단지 온도를 충분히 낮추는 것만이 필요한 전부이다. 물을 얼음으로 바꾸는 것은 연금술이 아니다. 단어 조각들의 무작위적인 집합을 의미있는 문장으로 바꾸는 것 또한 연금술이 아니다. 그 문제에 관해서는, 단백질을 접게 만드는 일반적인 법칙에 대한 우리의 무지에도 불구하고 일차원의 폴리펩티드를 기능을 갖는 단백질로 바꾸는 것 또한 연금술이 아니다.

그러면 연금술이 가지고 있는 문제는 무엇인가? 연금술의 문제는 인과적인 한정성 causal specificity의 부족이다. 인과적인 한정성은 문제의 발생을 설명하기에 충분한 한 가지 원인을 상술하는specify 것을 의미한다. 종종 우리는, 우리가 어떻게 그 원인이 그 현상을 일으켰는지를 설명할 수 없을지라도, 어떤 현상의 원인을 상술할 수 있다. 예를 들어서, 나는 기체로 채운 닫혀있는 용기container를 흔들면 기체의 온도가 증가하게 될 것이라는 것을 경험으로부터 알고 있다. 그래서, 인과적인 선행자들을antecedents 상술하는 것에 의해서(즉, 기체로 채운 닫혀 있는 용기와 내가 그 용기를 흔들었다는 것) 나는 용기의 온도 상승을 설명할 수 있다. 그럼에도 불구하고 나는 왜 온도가 상승하는지에 대해서는 아무런 생각을 갖고 있지 않을 수도 있다. 볼츠만Boltzmann의 동력학 이론kinetic theory는 나에게 온도가 기체를 이루고 있는 입자들의 평균 운동 에너지에 상응하기 때문에, 그리고 용기를 흔드는 것에 의해서 내가 그 입자들에게 추가적인 운동 에너지를 공급했기 때문에 기체의 온도가 상승하는 것이라고 말해 준다. 볼츠만의 이론은 나에게 왜 온도가 상승하는지를 설명할 수 있게 해 준다. 그렇다고 하더라도 온도가 상승하는 것을 설명하는 원인을 상술하는specify 데에 볼츠만의 이론이 필요한 것은 아니다. 그렇기 때문에 인과적인 선행자(즉, 기채로 채운 닫혀 있는 용기와 그 용기를 내가 흔든 것)를 상술하는 것만으로도 충분하다.

연금술은 인과적인 한정성을 의도적으로 피했다. 연금술적인 변형의 전형적인 예인 납 에서 금으로의 변형을 생각해 보라. 초기의 1회 분량의 시료와 노(爐;furnace)를 가지고서 납에 작용을 시켜서 납을 금으로 바꾸는 것을 금지하는 논리적인 불가능성은 존재하지 않는다. (여기에서의 인과적인 선행자들은) 아마도 우리가 훑어 봤던 납이 금으로 변형되도록 해 주는 납의 어떤 성질들이 될 것이다. 그러나 과거의 연금술사들은 결코 납이 금으로 변화되도록 하는 정확한 인과적인 선행자를 상술하려 하지 않았다. 결과적으로, 그들은 변환이 가능하다고 하는 어떠한 관심을 끄는 증거가 부족했다. 오늘날의 입자 물리학자들은 납을 보다 기본적인 구성요소로 분해한 후에 그것들을 금으로서 재구성함으로써 입자물리학자들의 입자 가속기 속에서 납을 금으로 바꿀 수 있다는 것에 주목하라. 그러나 여기에는 인과적인 선행자가 상술되어 있고, 이것은 연금술사들이 고려했던 것들과는 매우 많이 다르다. (입자 가속기는 연금술사들의 도구 상자의 일부가 아니었다.)

인과적인 한정성은 먼저 고찰한 예들 중에서도 분명하다. 해수면에서 섭씨 0도 이하로 냉각된 물은 물이 얼음으로 바뀌는 것을 설명하는 데에 충분한 것이다. 글을 읽고 쓸 줄 아는 사람, 즉 장애가 없는 영어 사용자의 손에 있는 단어 조각들의 무작위적인 집합은 단어 조각들이 조리가 있는 영어 문장을 이루는 것을 설명하기에 충분하다. 펩티드 결합으로 연결된 주어진 L형 아미노산의 시퀀스는 그것이 기능을 가진 단백질(cytochrome C와 같은)로 접히는 것을 설명하기에 충분하다. 각각의 경우에 인과적인 선행자가 상술되었고 문제의 현상을 설명한다. 어떻게 그 상술된 원인들이 그 현상을 만들어내는지를 우리가 설명할 수 없을 수도 있다. 그러나 그럼에도 불구하고 그 원인은 그러한 현상을 일으킨다는 것을 우리는 안다.

그러나 세상에서 우리가 납과, 분젠 가스 버너와, 일회분의 시료와, 결국에 금으로 만드는 주문(呪文)과 같은 것들로부터 인과적인 선행자를 어떻게 얻겠는가? 연금술사들의 신념은 납을 구성하는 올바른 구성성분들을 찾을 수만 있다면 납은 금으로 바뀔 것이라는 것이었다. 그 이후에 변형은 뜻대로 이뤄질 수 있을 것이고 변형의 비밀을 발견한 연금술사는 부유해 지게 될 것이다 (즉 비밀이 밝혀진 후에 금 또한 흔한base 금속이 될 정도로 매우 보편적으로 될 때 까지는) 변형의 비밀을 밝히는 것은 연금술사들의 깊은 소망이었다. 그러나 우리의 목적상 관심이 있는 질문은 그러한 희망에 대한 연금술사들의 동기였다. 왜 연금술사들은 흔한 금속에서 귀한 금속으로 변형시키는 것이 정말로 달성될 수 있는 것으로 그토록 확신했던 것일까? 우리의 유리한 위치를 바탕으로 우리는 그들의 체계가, 실패한 체계라는 것과 성공의 가능성을 전혀 갖고 있지 못하다는 것을 판단한다. 그러나 어째서 그들 스스로도 인정하는 매우 보잘 것 없는 수단을 가지고서(입자 가속기는 그들에게는 존재하지 않았다) 흔한 금속에서 귀한 금속으로 바꿀 수 있다는 그들의 확신이 흔들리지 않았던 것일까? 다른 식으로 말하자면, 인과적인 한정성이 부족한 상태에서 그들은 왜 그 변환이 실제로 일어날 수 있다고 생각했던 것일까?

인과적인 한정성이 없이는, 어떠한 변환이 일어날 수 있다고 단언하는 것에 대해서 어떠한 경험적인 정당성도 획득하지 못한다. 동시에 인과적인 한정성이 없이는, 그 변환이 일어 날 수 있다는 것을 거부하는 것도 경험적인 정당성을 획득하지 못한다. 어떠한 상술되지 않는unspecified 과정에 의해서 지킬Jekyll 박사가 하이드Hyde 씨로 바뀔 수 없다고 논증할 수 있는 방법은 존재하지 않는다. 인과적인 한정성의 부족은 원하는 변형이 발생할 수 있는지, 아니면 발생할 수 없는지를 판단할 수단이 없도록 만든다. (확신은) 훨씬 덜 필연적인 것이기 때문에, 원하는 변형이 가능하리라는 어떠한 확신은 인과적인 분석이 아닌 다른 어떤 것으로부터 도출되어져야만 한다. 그러나 어디에서?

형이상학을 생각해 보자. 연금술 뒤에 있는 동기가 결코 과학적이지(우리가 오늘날 쓰는 용 어대로의 의미) 않고 형이상학적이다는 데에는 아무런 비밀도 없다. 연금술은 신플라톤주의 형이상학의 하나의 따름정리corollary이다. 신플라톤주의는 모든 실재는 신으로부터 발산되어 나오고 궁극적으로 신에게로 다시 돌아가는 존재의 위대한 고리a great chain of being라는 개념을 갖고 있다. 존재의 위대한 고리는 완전히 계층적이어서 그 고리에 있는 어떤 두 개의 구분되는 항목들 중에서 하나는 다른 것보다 더 우위에 있는 것이다. 이제 납과 금에 대해서 생각해 보자. 그 고리에서 금은 납보다 더 우위에 있다.(납은 흔한 금속이고, 금은 귀금속이다). 게다가, 모든 것이 신에게로 되돌아 가기 때문에, 납도 신에게로 되돌아가게 되고 신에게로 가는 길에서 금을 통과하게 될 것이다. 결과적으로, 신에게로 가는 납의 여정에는 납이 금으로 되는 자연적인 힘이 존재한다. 모든 납은 금이 되기 위해서 자극을 받을 필요가 있다. 그래서 납에서 금으로의 변형을 이루기를 희망했던 연금술사들의 적당한 수단들은 전적으로 합리적인 것 같아 보인다. (입자 가속기가 필요하지는 않다)

따라서 여기에 연금술의 논리의 오류가 있는 것이다. 연금술은 인과적 한정성을 포기했지만, 상술되지 않은 인과적인 과정이 원하는 변환을 산출할 것이라 주장했다. 인과적 한정성이 부족했기 때문에 연금술사는 원하는 변환이 달성될 수 있다는 신념을 소유할 경험적인 기반을 갖지 못했다. 그럼에도 불구하고, 선험적인 형이상학적 믿음이 어떠한 인과적인 과정이(지금 상술되지는 않았지만) 원하는 변환을 달성해야만 한다는 것을 보증했기 때문에 연금술사들은 변환이 달성될 수 있을 것으로 계속해서 확신했다. 간단히 말해서 경험적인 증거가 그것에 반대되었음에도 불구하고 형이상학이 변환을 보증했다는 것이다.

 

갱신되고 자연화된 연금술

ALCHEMY, UPDATED AND NATURALIZED 

연금술은 과학안에서 계속해서 번창하고 있다. 연금술의 현대적인 형태는 출현emergence이라는 이름을 가지고 있다. 전통적인 연금술은 기본적인 금속을 귀금속으로 바꾸는 것에 관심이 있었던 것에 반하여, 출현emergence은 간단한 시스템을 복잡한 시스템으로 바꾸는 것에 관심이 있다. 복잡 시스템들은 간단한 시스템들의 조합으로부터 출현한다고emerge 말한다. 복잡계complex systems 이론에서 출현emergence은 근본적인 개념이다.

여기서 출현emergence이 불명예스러운 개념이라는 인상을 주는 것은 내가 원치 않는 일이다. 문제는 그 용어가 쉽게 남용된다는 것이다. 물론 그것의 사용은 전적으로 결백한 것이다. 예를 들어서 Bernard 세포 대류(Bernard cell convection)를 생각해 보자. [모래위의 패턴들Patterns in the Sand]에서 보소마이어Bossomaier와 그린Green은 다음과 같은 현상을 기술했다. Bernard 세포 대류에서 끓는 액체는 "육각형의 세포 기둥을 형성한다(organises [sic]). 어떤 기둥들에서 액체는 인접한 기둥들에서의 액체가 아래쪽으로 이동하는 동안 용기(vessel)의 밑바닥에서부터 위까지 이동한다. 이것이 얼마나 특이한 것인지에 대해서 생각해 보자. 액체에는 고유의 경계가 존재하지 않는다. 그리고 그들 기둥들은 자발적으로 형성되는 것이다. 게다가, 그들은 분명한 기하학적인 형태, 다시 말해서 초기의 장치에서부터 결코 당연하지 않은 어떤 것을 가지고 있다."(p. 39).

Bernard 세포 대류에서 간단한 국부적인 효과의 연합 작용으로부터 기대하지 않은 전체적인 행동이 출현한다. 그러한 간단한 국부적인 효과의 연합 작용에는 어떠한 중심적인 계획이 지배하지 않는다. 오히려 예기치 않은 전체적인 행동은, 단순히 바른 조각들이 제자리에 위치하는 것에 의해서 발생한다. (Bernard 세포 대류의 경우, 스토브 위의 프라이팬에 있는 얇은 물막을 가열하는 것만으로도 이 현상을 발생시키기에 충분하다). 이러한 문제가 없다는 관점에서의 출현emergence은 동력학 계의 자기 조직화에서부터, 생태계의 자기 조절기능이나 시장 경제의 최적화에 이르기까지 모든 곳에서 일어난다.

그들 경우 각각에서 출현emergence은 의심의 여지가 없는 것들이다. 왜? 인과적인 한계성 때문에. 예를 들어서 Bernard 세포 대류는 적절한 용기(vessel)속에서 적절한 유체가 충분히 가열될 때에는 언제든지 반복적으로 신뢰성있게 일어난다. 우리는 유체가 스스로를 육각형의 세포로 조직하도록 만드는 유체의 성질에 대해서 이해하지 못할 수도 있다. 그러나 육각형의 세포들을 만들어내는 인과적인 선행자가 분명하게 상술되어야 한다. 우리가 인과적인 한정성을 갖는 한은, 출현emergence은 완전하게 적법한 개념이다.

그러나 인과적인 한정성이 없는 출현emergence의 경우는 어떠한가? 예를 들어서 생명의 기원을 생각해 보자. 복잡계 이론에서의 생명의 기원에 대한 가정은, (자연을) 설계하는 지성체와는 거리가 먼 화학적인 수단들을 통해서 생명이 스스로를 조직했다는 것이다. 그러나, Bernard 세포 대류에서의 인과적인 한정성과는 달리 복잡계 이론은, 아마도 생명을 만들어 낼 순수하게 화학적인 경로를 아직 상술하지 않고 있다.

폴 데이비즈Paul Davies의 최근의 저서 [제5일의 기적 Fifth Miracle]을 보자. 그 제목은 생명의 기원을 언급하는 Davies의 특이한 방식이다. Davies가 창세기 1장의 창조 이야기를 세어 보았더니, 창조 이야기의 제5일은 생명의 창조에 관한 것이다. 데이비즈Davies는 우리가 어떻게 생명이 기원하는지에 대한 "이해로부터 매우 멀리 떨어져 있다"고 주장한다. "이해에 있어서의 이 심연(深淵)은 단순히 특정한 기술적인 세부사항들에 대한 무지가 아니라, 주된 개념의 공백이다.... 진위는 알 수 없으나 다만 그대로 말하자면, 나의 개인적인 믿음으로는 생명의 기원에 대한 전적으로 만족스러운 이론을 위해서는 어떠한 혁명적인 새로운 사상이 필요하다"(p. 17). 그러나 데이비즈Davies는 또한 혁명적인 사상의 끝부분이 어딘지를 분명히 했다. "나는 생명의 기원이 초자연적인 사건이라고 제시하고 있는 것은 아니다. 다만 우리가 전체적인 계획에서 아주 근본적인 어떤 것을 잃어버리고 있다는 것이다"(p. 17). 특히 데이비즈Davies는 " 종교적인 근본주의자들과 그들의 간격의 하나님이라는 가짜 설명들"(p. 18)에게는 문을 열어주지 않았다.

내 자신의 관점으로는 데이비즈Davies는 충분하게 혁신에 가깝지 못하며, 생명의 기원은 지적 설계(이것은, 종교적인 근본주의자들 또는 간격의 하나님이라는 가짜 설명들이라는 Davies 의 비난을 피하도록 (필자는) 명확히 나타낼 수 있다)의 산물로서만 충분하게 이해될 수 있다. 연금술적인 변형과 출현emergence은 관계 있는 개념이다. 어떤 것이 출현한다고 말하는 것은 그것이 무엇인가로부터 출현한다는 것을 말한다. "X가 출현한다"는 불완전한 문장이다. "X가 Y로부터 출현한다"로 읽음으로써 완전해질 필요가 있다. 게다가, X가 Y로부터 출현한다는 주장은 Y가 상술되기 전까지 무의미한 채로 남아 있다.

복잡계 이론에 따르면, 생명은 순수하게 물리적인 선행자로부터 (자연을) 설계하는 지성의 인도를 받지 않고서 출현했다. 그러나 각각의 경우에 그들 물리적인 선임자가 무엇이었는지에 대한 구체적인 제안은 안타깝게도 없다. 어떤 제안도, 그것이 무엇이든지 간에 전혀 없다고 말하는 것은 아니다. RNA 세계RNA worlds, 점토 형판clay templates, 열수 분출공hydrothermal vents, 그리고 수많은 다른 자연주의적인 시나리오들이 생명의 출현을 설명하기 위해서 제안되어 왔다. 그러나 그들 시나리오들 중 어떤 것도 진지하게 비평받거나 시험받기에 충분할 정도로 구체적인 것은 하나도 없다. 간단히 말해서 그들은 모두 인과적인 한정성이 부족하다.

인과적인 한정성이 부족한 상태에서, 순수하게 물리적인 원인들이 생명을 일으키는 일을 달성했다고 무엇이 우리를 확신시키는가? 우리가 연금술과 신중하게 비교를 한다면, 우리는 원하는 변형을 달성시켜야만하는 순수하게 물리적인 원인들(비록 지금은 상술되지 않 았지만)을 확실하게 만들어 주는 선험적인 형이상학적 위탁commitment을 발견하게 될 것이다. 연금술의 경우에는 선험적인 형이상학적인 위탁은 신플라톤주의였다. 출현하는emerging 복잡계의 경우에는 선험적인 위탁은 자연주의이다. 자연주의는 어떠한 인도하는 지성에 의해서 방향설정이 되지 않은, 순수하게 물리적인 원인들이 세계를 완전히 통치한다는 관점이다. 선험적인 형이상학적인 위탁으로서의 자연주의가 있을 때에는, 생명은 순수하게 물리적인 원인으로부터 출현해야만 한다. 그러나 그런 위탁은 연금술사들의 신플라톤주의처럼 의심스러운 것이다.

생명의 기원은 인과적인 한정성이 없는 출현emergence의 한 가지 예에 지나지 않는다. 신경생리학으로부터의 의식(consciousness)의 출현emergence도 또 다른 예이다. 단순한 생명의 형태에서 복잡한 생명의 형태로 점점 더 출현emergence하는 것도 또 다른 예이다. (다윈적인 돌연변이-선택 메커니즘이 이러한 emergence의 상태를 다루는 것으로 가정되고 있지만, 내가 META에 보낸 최근의 나의 두개의 글에서 주장한 것처럼 이것 또한 인과적인 한정성이 부족한 것이다.)

생명의 기원과 의식의 기원, 그리고 단순한 생명 형태에서부터 보다 복잡한 것의 기원 은 복잡성 이론이 직면한 커다란 열린 문제들이다. 그들 시스템들이 지성적인 조절에 지배 받지 않는, 순수하게 물리적인 선행자로부터 출현한다고 주장하는 것은 인과적인 한정성이 없다면, 과학과 형이상학(이 경우 자연주의적인 형이상학이다.)을 혼합시키는 것이 된다. 복잡성complexity 이론가들은, 변형에 관련된 인과적인 선행자들을 자세하게 기술하기도 전에 원하는 변형이 발생할 수 있다고 생각했던 연금술사들보다, 결코 더 많은 경험적인 기반을 갖고 있지 못하고 있다. 인과적인 한정성은 신플라톤주의건 자연주의이건 형이상학의 동전으로는 회수할 수 없는 것이다.

 

결론

CONCLUSION 

나는 이 글의 대부분을 연금술과 복잡성 이론사이를 평행하게 그리는데 사용했다. 생명의 기원이나 의식의 기원과 같은 커다란 열린 문제들에 대해서, 복잡성 이론은 연금술과 동일한 인과적 한계성의 부족을 보여준다. 인과적 한계성이 없기 때문에 복잡성 이론은 원하는 변형이 발생할 수 있다는 생각을 소유할 어떠한 경험적인 기반도 존재하지 않는다. 결과적으로 복잡성 이론가들이 인과적 한정성이 없는 채로 어떤 변환이 일어날 수 있다고 계속해서 확신한다면, 그것은 어떤 순수하게 물리적인 과정이(비록 지금은 상술되지 않았지만) 원하는 변환을 발생시켜야만 한다는 것을 보증하는 자연주의에 대한 선험적인 형이상학적 위탁 때문이다. 간단히 말해서 형이상학은 그것이 경험적인 증거에 반대가 된다고 하더라도 변환을 보장해 준다.

이 글을 결론지으면서 나는 연금술과의 이런 공통점이 왜 복잡성 이론의 장애가 되는지를 분명히 하기를 원한다. 완고한dyed-in-the-wool 자연주의자들은 이러한 공통점에서 아무런 문제도 보지 못한다. 생명의 기원을 고려할 때 자연주의자들은 단지 생명이 여기있다는 것과, 생명이 언제나 여기에 있던 것이 아니라는 것에 주목한 후, 무생물non-life로부터 생물로의 어떠한 변환이 일어나야만 한다고 생각하기 쉽다. 우리가 생명이 발생하기 위한, 정확한 경험적인 선행자를 완전히 구체적으로 말할 수는 없을지라도, 생명은 출현했다. 생명의 기원은 매우 큰 풀리지 않은 문제이고 복잡성 이론은 훌륭하게 그 문제를 해결하려고 시도하고 있다. 그래서 나에게는 복잡계의 emergence를 연금술과 비교하는 것이 자연주의자들을 근거가 없고 대단치 않은 생각을 가지고 있다고 공격하는strike 것이 될 것이다.

그러나 이러한 비난이 멈추지 않는 이유를 보기 위해서 생명의 기원에 대해서 다시 한 번 생각해 보자. 자연주의자들이 주장하는 것처럼, 생명이 순수하게 물리적인 원인들에 의해서 발생했다고 말하는 것의 의미는 무엇인가? 생명의 기원이 열린 문제이기 때문에 "순수하게 물리적인 원인들"로 제한하는 것은 인과적인 한정성이 부족하다. 동시에 이러한 제한은 한 가지 숨겨진 제약조건을 강요한다. 생명이 순수하게 물리적인 원인들로부터 출현했다고 주장하는 것의 문제는, 풀리지 않는 문제에 대해서 무지를 허용하는 것이 아니라, 그 문제의 해답에 숨겨진 제약조건을 놓는다는 것이다. 생명이 순수하게 물리적인 원인들로부터 출현했다---어떻게 우리가 그것을 아는가? 예를 들어서 어떻게 리처드 도킨스Richard Dawkins는 생명의 기원이 설계하는 지성의 산물이 아니라는 것과 다른 곳에서 생명의 기원 의 해답을 찾아야하는 것을 알고 있는가? 일반적으로 말해서 X가 Y로부터 출현했다고 가설을 세우는 것은 아주 좋고 잘하는 것이지만 Y가 인과적으로 상술되기 전까지는 Y로만 제한 시켜 놓는 것은 적법하지 않은 일이다.

이런 점에서 복잡성 이론은 연금술보다 더욱 비난을 받아야 한다. 연금술은 납에서 금 으로의 변환 방법을 찾았지만, 변환이 일어날 수 있는 수단에 대해서는 열어 놓았다. (비록 실생활에서의 연금술사들은 변환이, 그들이 갖고 있는 그들의 수수한 기술적인 수단을 통해서 발생하기를 희망하기는 했지만) 반면에 복잡성 이론은 무생물에서 생물로의 변환을 찾고 있지만, ---그 변환이 자연주의에 의한 것이라고 말하고 있고---그 변환에서의 지적설계나 목적론을 위한 어떠한 자리도 제외시키고 있다. 생명의 기원을 설명하는 데에 복잡성 이론의 인과적인 한정성이 부족한 상태에서 이런 제약조건은 철저하게 근거없는 것이다. 아마도 자연주의가 결국에는 진실이 입증되고, 복잡성 이론의 커다란 열린 문제가 순수하게 자연주의적인 해법을 따르게 될지도 모른다. 그러나 인과적인 한정성이 부족한 상태에서 자연주의가 우리의 과학적인 이론화 작업에 숨겨진 제한을 가하도록 두어야할 아무런 이유도 존재하지 않는다. 이런 숨겨진 제약조건들은 형이상학적인 동기부여를 받은 것이고, 자유로운 과학적 탐구를 이상하게 만드는 것이며, 언제나 과학에게 가장 큰 위험을 안겨주고 있는 것이다. 


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제  목 : 연금술과 연단술 그리고 삼재(三才)사상 
작성자 : 강희정 / 경희대 전파공학과 박사과정
 


중국의 연금술은 야금술을 답습해서 발달된 것이지만, 그 목적이 양생(養生), 연년익수(延年益壽)에 있었기 때문에 연단술이라 불려졌다. 연단술은 전국(戰國)말에 일어났고, 丹이나 수은(水銀)이 의서에도 사용되었다.



    신과학을 이해하는 방법은 여러 가지가 있겠으나, 우선 우리의 것을 알고 난 연후에 남의 것을 알아 지식적인 기반을 쌓은 후에야 제대로 학문을 한다고 할 수 있을 것이다. 때문에 지금까지 한문투성이의 동양의 우주론과 氣, 생명과 氣에 대해 살펴본 것이다. 

이제 본격적인 동·서양의 문화적, 과학적인 접목과 공통분모 찾기에 들어가 보기로 하자. 그 첫 주제로 삼은 것이 연금술이다. 

연금술이라 하면 대개의 경우 아무런 가치도 없는 돌을 황금으로 바꾸기 위해 유독가스를 들이키는 연금술사를 생각할 것이다. 그 내면에 흐르는 철학적인 고민은 아무도 눈치채지 못하고 말이다. 연금술은 어떻게 발생한 것이며, 어찌하여 서양에서는 연금술로 발전하여 원소의 주기율표를 만들어 낼 수 있었는지와, 동양에서 연단술(鍊丹術)이 된 속사정을 추적해 보면서 우리 민족의 삼재사상이 왜 현대에서 중요한 철학이 되는지를 고민하여 보자.


원소 주기율표 만들어낸 연금술

연금술(鍊金術)은 고대의 원소사상에 바탕을 두고 만물변화의 이치에 의해 원소는 변환할 수 있는 것이라고 생각한다. 원소의 발견은 이미 원시시대에 있었으며, 금, 은, 동, 주석, 수은, 납, 유황, 탄소 등은 일찍이 원시인들이 발견, 이용하였다. 그러나 그들은 그것들이 원소란 것을 잘 몰랐었다.

중국에서는 음양(陰陽)과 오행(五行)을 우주적 생명의 원질(原質)로 생각했다. 음양의 氣를 다섯가지 원소로 나누어 오행이라 하고, 이 오행은 木, 火, 土, 金, 水의 순서로 상생하며, 土, 木, 金, 火, 水의 순서로 상승, 상극한다. 이와 같이 음양오행이 서로 얽혀 변전해 가는 것이 동양 연금술의 원리이며, 납을 금으로 바꾸려는 것과 같은 원소의 변환을 생각하게 되었다.

오행이 원소라고는 해도 오늘날의 원소와는 다르다. 오늘날의 원소는 화학적 반응에 의해서 그 이상 분해될 수 없는 물질을 말하고 있으나, 음양과 오행은 물질을 초월한 것으로서의 성분과 성격을 가지며, 정치나 혁명의 이념이 되기도 하며, 또는 신체구성의 의학적 이론도 된다. 그러나 중국 고대에 이루어진 음양의 이론을 현대의 원자론과 대조해 볼 때 전자·양자설도 전기적 음양설로 볼 수 있으므로, 양자의 관계를 생각하면 흥미 깊은 점이 많다.

중국의 오행설에 대해 그리스에서는 아리스토텔레스에 의해 체계적으로 정립된 地·水·火·風의 4원소설이 있고, 인도에서도 地·水·火·風을 사대(四大)라고 한다. 대(大:maha-bhuta)는 산스크리트어로 원소를 말하며, 사대를 <능조의 색>이라 한다. 그리스의 4원소설은 물질을 분해하고 분해하다 보면 무엇이 남을 것인가에서 시작되는 끊임없는 분석정신에서 출현된 사상으로, 그들은 타고 있는 나무에서 실제로 네 가지 원소를 볼 수 있다고 주장할 정도이다. 타고 있는 나무에서 피어오르는 연기는 공기이고, 거기서 내뿜는 증기는 물, 타고남은 재는 흙이었다. 나머지 하나인 불은 그 자체였다. 그리스에서는 물질의 극한에 대해 데모크리토스의 원자론이 있고, 분할될 수 없는 궁극의 원소는 끊임없이 운동하며, 같은 종류의 원소는 같은 형태, 같은 중량이라고 하는, 현재의 원자설과 근사한 생각이 제기되었다. 이러한 원자설은 중국에서는 없었으나 오행을 만물 형성과 변화(易)의 원소로 여겨 이 원소가 변전해 가는 것은 아리스토텔레스의 원소전환설(元素轉換說)과 닮았다.

중국의 연금술은 불로장생의 약을 구하는 의학, 약학과 결부되어 양생술(養生術)로 되어 발전해 갔다. 따라서 중국에서는 연금술을 연단술(鍊丹術)이라 한다. 연단술도 처음에는 수은이나 비소 등의 단해(丹害)로 인하여 고통을 받았으나 오랜 연구를 거듭한 끝에 외단(外丹)에서 내단(內丹)으로 바뀌어 갔다.


동양 연금술의 시초는 중국

중국의 연금술은 청동기문명에 그 기원을 두고 있다. 청동기나 철기문명은 서아시아 쪽이 오래 되었으나 그 기술을 연금술로까지 발전시킨 것은 중국이 첫째였다. 은(殷) 문화권에 있어서 청동기의 야금술(冶金術)은 미술품으로서도 유명하다. 은대의 유적에서는 금속을 성형하는 주형이 발견되기도 한다. 중국의 연금술은 야금술을 답습해서 발달된 것이지만, 그 목적이 양생(養生), 연년익수(延年益壽)에 있었기 때문에 연단술이라 불려졌다.

연단술은 전국(戰國)말에 일어났고, 丹이나 수은(水銀)이 의서에도 사용되었다(『오십이병방』, 마왕퇴(馬王堆), 제3호 한묘(漢墓)에서 출토된 중국 최고(最古)의 의서 중 하나로서 기원전 3세기 말에 쓰여짐). 그러나 연단술이 성행하게 된 것은 야금술사나, 의사에 의해서가 아니라 신선사상가인 방사(方士)들에 의해 사용되면서이다. 그러한 사적(事蹟)은 진의 시황제나 전한 무제(武帝)의 역사에서 두드러진다. 또 한의 무제와 같은 시대의 회남왕(淮南王) 유안(劉安) 아래 모임 방사들이나 학자 등에 의해서 편집된 『회남자(淮南子)』는 내서(內書:현존함), 중서(中書:일부 소실됨), 외서(外書:일부 소실됨)로 나뉘어져 있는데, 그 중서에는 신선사귀연금(神仙使鬼鍊金) 및 추연(鄒衍)의 중도연명법(重道延命法)이 쓰여져 있었다고 한다. 

이러한 연금술은 지속적으로 전파, 발전해 오다 갈홍에 의해 체계화된다. 갈홍(葛洪)은 서기 283∼343년의 인물로 연금술의 체계화를 위해 『포박자(抱朴子)』를 지었다. 『포박자』의 내편은 신선방약(神仙方藥), 귀괴변화(鬼怪變化), 양생연년(養生延年), 양사각화(禳邪却禍)의 일을 기술함으로써 도가에 속하고, 그 외편은 인간의 득실, 세사의 장부를 기술함으로써 유가에 속한다. 연금술에 관한 것은 내편의 금단(金丹), 선약(仙藥), 황백(黃白) 편 등에 상술되어 있다. 갈홍의 연금술은 신선의 실재와 단약의 제조법이나 이론을 기술하였고, 그와 함께 의학상에 있어서도 『옥함방(玉函方)』100권, 『주후구졸방』3권을 저술, 후세에 큰 영향을 주었다.

동서양의 가교 역할을 한 인도에서의 연금술 역시 중국과 마찬가지로 양생술과 관련하여 발전하였음을 알 수 있다. 인도의 의학자료에 의하면 일찍이 『리그 베다』속에 회춘법(回春法)이 보이며, 『아율 베다』에도 양생법이 있다. 여러 의학 관련 서적에 불로장생법이 설명되어 있으며, 초기에는 광물의 사용이 많지 않았던 것으로 보이나, 외용약으로서는 수은도 이용되었다. 수은이 라샤아나(長生藥)로서 쓰여진 것은 베아구바타의 『아슈탄가부리다야 산히타』가 최초인데, 그때부터 밀교(密敎)와 함께 인도의 연금술이 성행하며 연금술사 나가르쥬나의 이름이 나타나기 시작한다. 이를 증명하는 현장(玄奬)법사의 『대당서역기(대당서역기)』에는 ‘나가르쥬나 보살은 약학에 매우 상세하여 묘약을 복용하여 양생을 하고 있었다. 연세가 수백 세이었으나 기력과 용모가 다같이 쇠하지 않았다.’라고 되어 있다. 


연금술의 기원인 이집트학과 노자의 우주관 서로 닮아

서방의 연금술의 기원은 이집트이다. 연금술을 뜻하는 영어 alchemy의 al은 아라비어의 정관사이고 chemia는 고대 이집트인이 자기 나라를 chem(검은 흙, 비옥하다)이라 부르면서 자국의 풍요를 과시한데에서 기인한다. 이 말이 이슬람을 통해 유럽에 전해져 alchemy는 이집트학을 의미하였다. 처음 alchemy가 그리스에 들어가자 그리스에서는 만물이 생겨나고 다시 그것으로 되돌아가는 근본물질(arkhe)을 탐구한다는 의미에서 철학이라 불려졌다. 

한편 유대인들은 일찍부터 이집트학을 하였는데 이것을 <카바라>라고 하였다. 기원전 1세기에서 서기 1세기에 걸쳐서 알렉산드리아를 중심으로 그리스철학과 카바라의 전통과 이집트학이 혼연일체화되어 헬메스학(學)으로 되었다. 르네상스는 이 헬메스학을 이슬람으로부터 받아들여 부활시켰으나 끝내는 기독교의 반격에 직면, 헬메스학파는 탄압을 받게 되었고 결국 비밀결사의 형태가 되었다. 그러나 헬메스학은 기독교 사회를 내부에서부터 변화시켜 계몽주의로 되었는데, 19·20세기에 급속하게 발전하여 현재의 유럽사회를 일구어낸 자연과학도 거기에서 기인되어온 것이다. 그 전에도 alchemy의 탐구·계몽 운동은 계속 되었었는데 그 대표적인 것이 바라십자운동으로 <태양의 빛남>이라는 alchemy 도판을 발표하기도 하였다. 현재 대영박물관에 소장되어 있는 이 도판을 통해 고대 이집트인들의 근본물질에 대한 생각을 엿볼 수 있는데 그 원리는 1·2·3의 수로 이루어진다. 이해하기 좋게 도해하여 나타내면 다음 그림과 같다.



一은 생성이고 二는 소멸이며, 三은 발전이다. 이러한 원리는 서로 같은 남신(男神)인 오시리스와 세트와의 적대관계가 서로 만나 다른 성(性)의 여신 이시스로 발전한다. 더욱 자세히 관계를 살펴보면 세트는 오시리스를 찢는 신이며 이시스는 해체된 것을 재결합하는 능력의 신이다. 이제 여기서 다시 새로운 一이 생성되는데, 이것을 四라 하기도 한다. 이 새로운 一이 현자의 돌(philosopher’s stone 혹은 Elixir)이다.

이집트의 신(神) 관념은 인격신이 아니고 원리신(原理神)이며, 수(數)에 의해 상징된다. 선도 악도 일체이며, 최고 존재와 최저 존재가 동일하다. 따라서 물(物)도 마음(心)도 근원적으로는 일(一)이 된다. 이러한 원리는 동양의 도교 철학과도 일치하는 바, 만물은 일체이며 도는 있지 않은 곳이 없고 신과 기는 일치한다. 서방 연금술의 원리로 된 이집트의 존재론이 동양의 그것과 닮아 있는 것은 매우 흥미있는 일이다. 또한 이집트의 一·二·三의 원리는 우주생성론을 명쾌한 한마디로 풀이한 도가의 노자 도덕경의 42장의 “도는 하나를 낳고 하나는 둘을 낳고 둘은 셋을 낳으니 셋으로부터 온갖 것들이 생겨났다. 이들 모두는 긍정과 부정의 합일에 의해 조화를 이루니 온갖 것에는 이 둘의 기운이 고루 스며 있다(道生一, 一生二, 二生三, 三生萬物, 萬物負陰而抱陽, 　氣以爲和)”와 상통하며, 우리나라의 삼태극(三太極)과도 일치하는 바가 있음을 알 수 있다. 우리나라 고래의 하늘과 만물 사상을 읊은 81자의 천부경(天符經)이라는 것이 있다. 이것이 또한 고대의 이집트에서 자연과 신을 대했던 원리와 노자의 우주관의 시각과 별반 차이가 없다.


천부경의 삼재사상( 三才思想)

천부경은 우리나라에서 하늘과 사람과 땅이 통하는 수로 생각하는 유일한 숫자인 3이 곱하여진 수이고, 완전한 수라 생각되어지는 9의 방형인 9×9의 전체 81자로 이루어졌으며, 삼일신고(三一神誥), 참전계경(參佺戒經)과 함께 아득한 옛날부터 입에서 입으로 전해져 내려온 하늘의 가르침이라고 알려지고 있는 우리 민족의 3대 경전 중 하나이다. 그 속에 우주의 이치와 원리, 하늘과 땅과 사람의 생성 원리, 그리고 인간 완성을 이룰 수 있는 가르침 등이 자세히 실려있다. 천부경의 글수는 적을 지 모르나 내재된 의미는 너무나 심오하기 때문에 이러한 모든 것을 다 알기는 어렵고 그 안의 우주의 이치와 연단(鍊丹)원리의 측면에서만 글을 살펴보기로 하겠다. 

우주 만물은 하나(一)에서 나오고 하나에서 비롯되나 이 하나는 하나라고 이름 붙이기 이전의 하나이며, 본래부터 있어 온 하나이다. 하나는 하늘과 땅과 사람 세(三) 갈래로 이루어져 나오지만 그 근본은 변함도 없고 다함도 없다. 하늘의 본체가 첫 번째로 이루어지고 그 하늘을 바탕으로 땅의 본체가 두 번째로 이루어지고 그 하늘과 땅을 바탕으로 사람의 본체가 세 번째로 이루어진다. 이렇게 변함없는 하나가 형상화되기 이전의 하늘, 땅, 사람의 순서로 완성되면서 새로운 하나를 이룬다. 이 새로운 하나는 한정도 없고 테두리도 없다. 이 새로운 하나가 바로 형상화된 하늘과 땅과 사람이다. 형상화되기 이전의 하늘, 땅, 사람과 형상화된 하늘, 땅, 사람이 어울리면서 음과 양, 겉과 속, 안과 밖이 생겨난다. 하늘에는 밤과 낮이 있고, 땅에는 물과 뭍이 있으며, 사람에게는 남녀가 있어서 이 둘의 조화를 통해 천지는 운행하고 사람과 만물은 성장, 발전해 나간다. 이렇듯 하늘과 땅과 사람이 원래의 근본 상태, 형상화되기 이전의 상태, 형상화된 상태, 형상화되기 이전과 형상화된 상태가 어울려 작용하는 상태 ↔ 원래의 근본상태, 이 네 단계(실은 세단계)를 거쳐 우주 만물이 형성되며 그 쓰임은 무수히 변하나 근본은 다함이 없다. 

氣라는 것을 사람이 살아가기 위해 필요한 무엇으로 인정을 하고 느끼면서 사람들은 여러 가지 방법을 기에 도입하게 되었다. 그러한 예로 나타난 것이 연금술과 연단술이 아닐까 생각해 본다. 물질과 신(神)과 자연이라는 사상적 배경을 가지고 사물변화의 원리를 찾아내려 했던 이집트, 역시 道 → 一 → 二 → 三 이라 표현한 노자, 이것을 보다 구체적으로 하늘·땅·사람의 삼재(三才)라 설명한 우리 민족의 천부경에서 고대인의 정신적 교감을 엿볼 수 있다. 

이집트로부터 시작된 서구의 철학적 배경이 그들 나름대로 변화해 가면서 분석적이고 물질적인 측면을 강조하게 되고, 그러한 결과로 아주 작은 입자인 원소를 밝혀냈고, 이 보다 더 작은 쿼크(quarks)나 렙톤(leptons)까지 밝혀내게 되었다. 이러한 성과는 오늘날의 서구문명을 이루어 낼 수 있었던 화학 및 물리의 기틀을 마련한 것이다.

반면에 중국의 음양사상과 오행이론은 음과 양 자체에 대한 명확하고 객관적인 이해는 부족하지만 이러한 구성 요소(원소라 할 수 있다)가 서로 조합할 때의 변화와 변통(變通)을 다양하게 해석할 수 있게 되었다. 이러한 발달은 정신적인 풍요와 우주적 존재로서의 고차원의 이해를 낳았다고 볼 수 있다. 그러나 서로 상반되는 듯한 이 두 문명의 시작점에서는 모두가 똑같은 진리를 놓고 고민하였음을 알 수 있다. 이러한 작업은 21세기를 앞둔 오늘날 다시금 활발하게 이루어지려 하고 있다.

물질적인 분석정신과 조화와 융화의 정신사상에 기준이 되고 근본이 되는 인간, 즉 서양의 전통적(물론 기원후를 말하는 것임)인 사고철학과 동양의 전통적인 사고철학이 서로를 갈망하는 현 시점에서 天·地·人의 삼재사상은 튼튼한 다리가 될 수 있으리라 본다.


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[ 연금술에서 시작된 화학 ]



01. 연금술에서 시작된 화학 
출 처 : http://www.chem.hanyang.ac.kr/Chem_world/history.html


    화학의 모태는 연금술이라고 할 수 있다. 본래 연금술은 문자 그대로 돌이나 흔한 금속을 금으로 만들어 내기 위해 시작된 것이다. 그것은 동서양을 막론하고 유행되었으며, 근대 과학의 기초를 확립한 유명한 아이작 뉴턴조차도 말년에는 연금술에 빠져 만사를 내팽개치고 살았다고 한다.

    연금술은 이미 기원전부터 중국과 인도에서 시작되었다. 특히 알렉산더 대왕의 정복 사업 이후세계학문의 중심지가 된 이집트의 알렉산드리아에서 매우 활발하게 연구되었다. 서기 642년에 아랍인이 이집트를 정복하고 뒤에는 아랍 세계에까지 연금술 지식이 전해졌다. 12세기 십자군 원정 때에는 다시 유럽으로 아랍의 연금술 지식이 전해졌다. 연금술은 17세기에 이르기까지 당대 지식인들의 마음을 사로잡았다. 연금술은 순수한 과학이 아니라 마술과 종교가 결합된 신비한 지식이었다. 연금술의 이론적 바탕이 된 것은 고대 그리스 철학자들이 신봉하던, 특히 아리스토텔레스가 주장한 원소 변환설이었다. 아리스토텔레스는 데모크리토스의 원자설을 반대하여 화학의 올바른 발전을 가로막았다는 평가를 오늘날 받고 있는데, 그는 자연계의 모든 물질은 물 , 흙 , 불 , 공기의 4원소로 이루어져 있다는 설을 지지했다. 아리스토텔레스의 권위를 절대적으로 신봉했던 후대의 연금술사들이 금을 만들어 애는 재료로 사용한 물질은 바로 물 , 흙 , 불 , 공기의 네 종류였다. 그러나 그렇게도 바라던 황금이 잘 만들어지지 않자 , 원소의 변환을 촉진시키는 기적적인 물질이 필요하다는 전설이 퍼지게 되었다. 연금술사들은 그 기적의 물질을 '현자의 돌' 이라고 불렀다. 전설에 따르면현자의 돌은 마른 가루로 되어 있으며 , 신비한 힘으로 돌이나 보통 금속을 황금으로 변하게 한다고 했다. 그리하여 연금술사들은 현자의 돌을 찾아 나섰다. 그들은 도가니에 풀과 나무 뿌리, 심지어는 동물까지도 집어넣어 보았다. 그래도 현자의 돌을 찾을 수 없자 , 이번에는 하늘에서 내려오는 물질에 어떤 영험한 힘이 있지 않을까 하여 비와 눈,서리,나중에는 운석까지도 집어넣어 보았다. 그래도 현자의 돌은 발견되지 않았다.

   역사상 금을 만들어 내는 데 성공했다는 연금술사는 아무도 없다. 돌을 금으로 바꾼다는 것은 그야말로 허황된 꿈이었던 것이다. 그렇지만 연금술사들이 금을 만들어 내려는 과정에서 화학의 기초 지식이 축적되었다. 그들은 여러 가지 물질들에서 화학적 변화를 일으키는 다양한 방법들을 발견했고, 질량을 측정하는 저울이나 금속을 녹이는 도가니,플라스크,증류기 등 많은 화학 기구들을 발명해 냈다.

   그와 함께 여러 가지 새로운 물질들도 발견했다. 목적하던 금은 만들지 못했지만, 뜻하지도 않게 근대 화학의 기반을 닦았던 것이다. 영국의 철학자 프랜시스 베이컨(Francis Bacon;1561-1626)은 연금술이 화학에 남긴 유산에 대하여 이솝의 우화를 예로 들어 설명했다.   "연금술은 , 임종시에 아들들에게 포도밭에 금을 묻어 두었다고 유언을 남긴 어느 농부와 같다. 그 말을 들은 아들들은 포도밭을 정신없이 파헤쳤지만 금은 나오지 않았다. 대신 그해 가을의 포도 수확은 매우 풍성했다. 이와 마찬가지로, 금을 만들어 내려고 시도했던 많은 연금술사의 노력은 뜻하지 않은 새로운 발명과 화학의 진보를 가져왔다. 


* 최초의 화학자

   아일랜드의 로버트 보일(Robert Boyle)은 최후의 연금술사이자 최초의 화학자로 일컬어진다. 보일은 모든 이론은 실험으로 검증되어야만 의미가 있다고 주장했다. 보일은 , 물질은 원자로 이루어져 있다고 믿었으며, 실험을 통해 물 , 흙 , 불 , 공기는 원소가 아님을 증명했다. <<회의적인 화학자 ( The Scejptical Chemistry ) >>라는 자신의 저서에서 그는 마침내 화학과 연금술의 결별을 선언했다. 물론 그 후에도 연금술은 계속 연구되었지만, 이내 연금술은 과학이 아니라 마술의 일종으로 전락하고 말았다.

   보일 이전에 벨기에의 화학자 반 헬몬트 ( Jan B. van Helmont ) 는 기체에 대해 광범위하게 연구했다. '공간'을 뜻하는 그리스어 카오스 ( chaos ) 에서 이름을 따 기체를 ' 가스 ( gas ) '라고 한 사람도 반 헬몬트이다. 반 헬몬트는 식물들에 물만을 공급하는 일련의 실험을 통해 물이 모든 식물의 필수 원소라는 사실을 알아내기도 했다.
   보일도 기체에 대한 연구를 해 ( 보일의 법칙 ) 발견한다. '보일의 법칙'이란 기체의 부피와 압력의 관계에 대한 법칙인데 , 그 내용은 온도가 일정하게 유지된다고 할 때, 기체를 수축시키면 그 기체의 압력이 커진다는 것이다. 즉, 어떤 용기 속에 든 기체의 부피를 절반으로 줄이면, 그 압력은 두 배로 커진다는 것이다.



02. 화학이란
   출 처 : 연세대학교 컴퓨터과학과 정보통신연구실  


화학의 모태는 연금술이라고 할 수 있다. 본래 연금술은 문자 그대로 돌이나 흔한 금속을 금으로 만들어 내기 위해 시작된 것이다. 그것은동서양을 막론하고 유행되었으며, 근대 과학의 기초를 확립한 유명한 아이작 뉴턴조차도 말년에는 연금술에 빠져 만사를 내팽개치고 살았다고 한다.

연금술은 이미 기원전부터 중국과 인도에서 시작되었다. 특히 알렉산더 대왕의 정복 사업 이후세계학문의 중심지가 된 이집트의 알렉산드리아에서 매우 활발하게 연구되었다. 서기 642년에 아랍인이 이집트를 정복하고 뒤에는 아랍 세계에까지 연금술 지식이 전해졌다. 12세기 십자군 원정 때에는 다시 유럽으로 아랍의 연금술 지식이 전해졌다. 연금술은 17세기에 이르기까지 당대 지식인들의 마음을 사로잡았다. 연금술은 순수한 과학이 아니라 마술과 종교가 결합된 신비한 지식이었다. 연금술의 이론적 바탕이 된 것은 고대 그리스 철학자들이 신봉하던, 특히 아리스토텔레스가 주장한 원소 변환설이었다. 아리스토텔레스는 데모크리토스의 원자설을 반대하여 화학의 올바른 발전을 가로막았다는 평가를 오늘날 받고 있는데, 그는 자연계의 모든 물질은 물 , 흙 , 불 , 공기의 4원소로 이루어져 있다는 설을 지지했다. 아리스토텔레스의 권위를 절대적으로 신봉했던 후대의 연금술사들이 금을 만들어 애는 재료로 사용한 물질은 바로 물 , 흙 , 불 , 공기의 네 종류였다. 그러나 그렇게도 바라던 황금이 잘 만들어지지 않자 , 원소의 변환을 촉진시키는 기적적인 물질이 필요하다는 전설이 퍼지게 되었다. 연금술사들은 그 기적의 물질을 '현자의 돌' 이라고 불렀다. 전설에 따르면현자의 돌은 마른 가루로 되어 있으며 , 신비한 힘으로 돌이나 보통 금속을 황금으로 변하게 한다고 했다. 그리하여 연금술사들은 현자의 돌을 찾아 나섰다. 그들은 도가니에 풀과 나무 뿌리, 심지어는 동물까지도 집어넣어 보았다. 그래도 현자의 돌을 찾을 수 없자 , 이번에는 하늘에서 내려오는 물질에 어떤 영험한 힘이 있지 않을까 하여 비와 눈,서리,나중에는 운석까지도 집어넣어 보았다. 그래도 현자의 돌은 발견되지 않았다.

역사상 금을 만들어 내는 데 성공했다는 연금술사는 아무도 없다. 돌을 금으로 바꾼다는 것은 그야말로 허황된 꿈이었던 것이다. 그렇지만 연금술사들이 금을 만들어 내려는 과정에서 화학의 기초 지식이 축적되었다. 그들은 여러 가지 물질들에서 화학적 변화를 일으키는 다양한 방법들을 발견했고, 질량을 측정하는 저울이나 금속을 녹이는 도가니,플라스크,증류기 등 많은 화학 기구들을 발명해 냈다.

그와 함께 여러 가지 새로운 물질들도 발견했다. 목적하던 금은 만들지 못했지만, 뜻하지도 않게 근대 화학의 기반을 닦았던 것이다. 영국의 철학자 프랜시스 베이컨(Francis Bacon;1561-1626)은 연금술이 화학에 남긴 유산에 대하여 이솝의 우화를 예로 들어 설명했다. "연금술은 , 임종시에 아들들에게 포도밭에 금을 묻어 두었다고 유언을 남긴 어느 농부와 같다. 그 말을 들은 아들들은 포도밭을 정신없이 파헤쳤지만 금은 나오지 않았다. 대신 그해 가을의 포도 수확은 매우 풍성했다. 이와 마찬가지로, 금을 만들어 내려고 시도했던 많은 연금술사의 노력은 뜻하지 않은 새로운 발명과 화학의 진보를 가져왔다.

아일랜드의 로버트 보일(Robert Boyle)은 최후의 연금술사이자 최초의 화학자로 일컬어진다. 보일은 모든 이론은 실험으로 검증되어야만 의미가 있다고 주장했다. 보일은 , 물질은 원자로 이루어져 있다고 믿었으며, 실험을 통해 물 , 흙 , 불 , 공기는 원소가 아님을 증명했다. <<회의적인 화학자 ( The Scejptical Chemistry ) >>라는 자신의 저서에서 그는 마침내 화학과 연금술의 결별을 선언했다. 물론 그 후에도 연금술은 계속 연구되었지만, 이내 연금술은 과학이 아니라 마술의 일종으로 전락하고 말았다.

보일 이전에 벨기에의 화학자 반 헬몬트 ( Jan B. van Helmont ) 는 기체에 대해 광범위하게 연구했다. '공간'을 뜻하는 그리스어 카오스 ( chaos ) 에서 이름을 따 기체를 ' 가스 ( gas ) '라고 한 사람도 반 헬몬트이다. 반 헬몬트는 식물들에 물만을 공급하는 일련의 실험을 통해 물이 모든 식물의 필수 원소라는 사실을 알아내기도 했다.

보일도 기체에 대한 연구를 해 ( 보일의 법칙 ) 발견한다. '보일의 법칙'이란 기체의 부피와 압력의 관계에 대한 법칙인데 , 그 내용은 온도가 일정하게 유지된다고 할 때, 기체를 수축시키면 그 기체의 압력이 커진다는 것이다. 즉, 어떤 용기 속에 든 기체의 부피를 절반으로 줄이면, 그 압력은 두 배로 커진다는 것이다.

연금술사들은 식물이나 동물에서만 발견되는 여러 가지 화합물들에 주목했다. 1800년대에 들어 화학자들은 이들 유기 물질들이 모두 탄소를 포함하고 있으며, 광물에서 발견되는 화합물들과 똑같은 화학 법칙을 따른다는 사실을 알아냈다. 라무아지에나 돌턴, 게이 뤼삭, 베르셀리우스 등 당대의 유명한 화학자들은 이들 탄소 화합물의 조성을 알아내는 데 많은 도움을 주었다.

1828년에 독일의 뵐러(Friedrich Wohler)는 최초의 실험실에서 광물질들을 반응시켜 유기 물질인 요소를 합성해 냈다. 이로써 뵐러는 유기물이 살아 있는 생물에만 존재하는 것이 아니라는 사실을 밝혔다. 독일의 리비히(Justus von Liebig)는 많은 유기 화합물의 조성을 밝혔을 뿐만 아니라, 식물을 기르는 데 유기 화학의 지식을 응용했다.

1850년대와 1860년대 유기 화학자들은 원자가 개념을 창안했다. 이 개념의 발견으로 어떻게 원자들이 결합하여 화합물을 형성하는가를 이론적으로 설명할 수 있게 되었다. 독일의 화학자 케쿨레는 원자가 개념을 이용하여 벤젠 고리 화합물의 구조를 밝혀 냈다. 1800년대 말에 이르러 유기 화합은 매우 중요한 분야로 각광받게 된다.

19세기에는 물리학자들이 화학자들에 못지않게 새로운 화학 이론들을 내놓았다. 물리학자들이 주로 다룬 것은 화학 반응시에 열이나 전기의 형태로 발생되는 에너지와 화학 반응과의 관계였다. 스코틀랜드의 화학자 토머스 그래햄(Thomas graham)은 물리 화학의 창시자 중의 한 사람으로 꼽힌다. 그래햄은 기체와 용액에 대한 연구를 거듭한 끝에 1833년 '그래햄 확산 법칙'을 확립했다. 이것은 두 기체가 서로 섞일 때 일어나는 현상을 다루는 법칙이다.

네덜란드의 화학자 반트호프(Jacobus van't Hoff)는 여러 용액에서 결정이 생성되는 현상을 연수했으며, 화학 반응시에 생성되는 열에 대해서도 깊이 연구했다. 또, 스웨덴의 아레니우스(Svante A. Arrhenius)와 독일의 오스트발트(Wilhelm Ostwald)는 용액 속에서 은 전하를 띤 원자 또는 원자단인 '이온(ion)'이 이동하기 때문이라는 사실을 알아냈다.

원자 구조와 양자론 ( Atomic Structure & Quantum Theory )
1890년대에 방사성 원소가 발견됨으로써 20세기의 화학 이론에 큰 진전을 가져오게 된다. 방사성 원소란 원소란 원자 입자와 고에너지의 방사선을 내놓는 원소를 말한다. 프랑스의 물리 학자 베트렐(Antoine H.Becqurel)이 1896년에 우라늄 원석에서 방사능을 발견했으며, 몇 년 후에 퀴리 부부가 우라늄 광에서 완전히 새로운 두 가지 방사성 원소를 불리해 냈다. 그들은 그것을 각각 폴로늄(Po)과 라듐(Ra)이라고 명명했다. 이들 방사성 원소의 발견을 바탕으로 1911년에 영국의 물리학 모형에 따르면, 원자는 중심에 양전하를 띤 원자핵이 있고, 그 주위를 음전하를 띤 전자가 돌고 있다.

러더퍼드는 금속박에 알파입자(+전하를 띤 헬륨 원자핵)를 충돌시켜 보았다. 그러자 대부분의 알파 입자는 금속박을 그대로 통과했지만, 그 중의 일부는 마치 어떤 물질에 부딪친 것처럼 진로가 튕겨 나가 있었다. 이 실험 결과 러더퍼드는, 원자 내부에는 +전하를 띠고 원자 질량의 대부분이 집중된 부분이 있어 여기에 부딪친 알파 입자가 튕겨 나온 것으로 결론내렸다.

그러나 러더퍼드의 원자 모형으로는 원자 내에 전자들이 어떻게 배열되어 있는지까지는 설명할 수 없었다. 1913년에 덴마크의 물리학자 닐스 보어(Niels Bohr)는 전자들은 원자 내부의 어떤 일정한 궤도만을 움직일 수 있다는 원자 모형을 제안했다. 이로써 20세기 과학의 양대 혁명 중의 하나인 양자 역학이 시작되었다. 

1924년에는 프랑스의 물리학자 드 브로이(Louis de Broglie)가 전자가 입자의 성질뿐만 아니라 파의 성질도 가진다는 소위 '물질파' 개념을 제창했다. 1828년경에 이르러 많은 물리학자들의 연구로--특히 오스트리아의 슈뢰딩거(Erwin Schrodinger), 파울리(Wolfgang Pauli), 독일의 보른(Max Born), 하이젠베르크(Werner Heisenberg)--원자 속의 전자 배열 구조가 정확하게 밝혀지게 되었다. 원자의 구조가 완전히 밝혀지고 나자, 원고는 다만 원자핵 속의 양성자 수만 다르다는 사실에 착안하여 인공적으로 원소를 변환시키려는 시도를 하게 되었다. 금은 양성자의 수가 79개, 납은 82개이다. 따라서 납의 원자핵에서 양성자를 3개만 제거하면 납은 금으로 변할 것이다. 아직까지는 여러 가지 기술적인 어려움 때문에 납을 금으로 바꾸지 못했지만 이론적으로는 얼마든지 실현 가능한 이야기이다. 그리고 인간들은 원자핵 속에 숨어 있는 어마어마한 에너지를 끄집어내려는 엄청난 생각을 갖게 되었고, 제2차 세계대전의 와중에 자국의 승리를 위하여 마침내 그 판도라의 상자를 열고야 말았다. 

오늘날 원자력 에너지는 평화적인 목적으로도 많이 사용되고 있다. 동위 원소를 이용한 방사성 치료라든가 기계의 결함을 검사하는 비파괴 검사라든가 산업 분야에도 응용되고 있다. 그러나 핵무기는 말할 것도 없고, 원자력을 에너지로 사용하는 문제도 다시 생각하지 않으면 안 될 상황에 이르렀다.

과학이 발달할수록 인류의 지식은 예전에 신의 영역에 속한다고 생각되었던 영역에까지 뻗쳐 가고 있다. 최근에 들어서는 과학의 각 분야가 배약적으로 발전하여 인접 학문까지 통합해 연구를 진행하는 경향이 강해졌다. 그래서 물리화학, 생화학, 농화학 등의 분야가 새롭게 각광을 받고 있으며, 생명의 신비를 밝히는 데에는 생물학 지식뿐만 아니라 화학 및 여타 과학 분야의 제반 지식이 총동원되고 있다. 그러나 오늘날 과학 기술은 우리의 삶에 너무나도 커다란 영향을 끼치기 때문에 과학 연구에는 항상 윤리적 문제를 먼저 고려하지 않으면 안된다.