하비의 혈액순환 — 심장이 보낸 피는 어디로 갔을까

가슴은 계속 뛰고 손목에서는 맥박이 느껴진다. 그러나 그 움직임을 안다고 피가 몸 안에서 어떻게 다니는지까지 이해한 것은 아니다. 윌리엄 하비는 관찰과 실험, 양을 따지는 추론을 모아 혈액이 순환한다는 주장을 펼쳤다. 1628년에 출판한 책은 그 논증을 보여 주는 중요한 자료다.

그의 이야기를 위대한 사람이 정답을 알아맞힌 사건으로만 읽으면 과학의 흥미로운 부분이 줄어든다. 무엇을 보았고 무엇을 추론했으며 무엇은 끝내 직접 보지 못했는지 나누어 보면 새로운 설명이 만들어지는 과정이 드러난다.

01. 심장의 움직임을 다시 관찰하다

하비가 연구한 세계에는 이미 심장과 혈관에 관한 오랜 설명이 있었다. 새 이론은 아무도 관심을 갖지 않은 빈자리에서 생긴 것이 아니다. 익숙한 권위와 관찰을 다시 비교하면서 시작되었다. 오랫동안 받아들여진 말이라도 실제 움직임을 충분히 설명하는지 물어야 했다.

심장의 동작은 빠르기 때문에 한눈에 이해하기 어려웠다. 하비는 여러 동물과 조건에서 움직임을 살피며 무엇이 일어나는지 구분하려 했다. 이처럼 보는 대상을 바꾸고 비교하는 일이 중요했다. 그냥 오래 바라보는 것과 질문을 갖고 관찰을 설계하는 것은 다르다.

02. 심장은 피를 어떤 방향으로 움직이는가

하비는 심장의 움직임과 혈액의 이동을 연결해 설명했다. 심장은 단지 열을 가진 특별한 기관으로 남지 않고 피를 밀어 보내는 운동의 중심이 된다. 가슴에서 느끼는 박동과 혈관을 따라 일어나는 변화가 하나의 설명 안에 놓이는 것이다.

이 설명에는 방향이 중요했다. 어느 곳에서 나와 어느 쪽으로 이동하는지 알아야 몸 전체의 경로를 생각할 수 있다. 피가 보인다는 사실만으로 순환이 증명되지는 않는다. 각각의 관찰이 어떻게 연결되는지 보여 주어야 했다. 하비의 책은 이런 연결의 논증을 차례로 쌓는다.

03. 양을 계산하면 기존 설명이 어려워진다

하비는 심장이 한 번 움직일 때 보내는 피의 양과 반복되는 박동을 함께 생각했다. 매번 새 피가 만들어져 몸에서 모두 소비되기만 한다면, 시간이 흐르는 동안 필요한 양이 지나치게 커진다. 몸이 감당할 수 있는 양인지 따지는 문제가 생긴다.

이 추론의 힘은 복잡한 수식보다 반복을 계산하는 데 있다. 한 번에는 작아 보이는 양도 계속 더하면 큰 규모가 된다. 관찰만으로 경로의 모든 부분을 보지 못해도 어떤 설명이 수량적으로 가능한지 시험할 수 있다. 생명 현상을 이해하는 데 계산이 들어오는 중요한 장면이다.

04. 혈관과 판막에서 흐름의 단서를 얻다

하비는 혈관을 살피고 피의 이동이 달라지는 조건을 비교했다. 특히 정맥의 판막과 흐름의 방향은 중요한 단서였다. 몸의 구조를 이름 붙여 외우는 데서 나아가, 그 구조가 실제 움직임을 어떻게 제한하는지 묻는 방식이다.

하나의 관찰이 모든 결론을 혼자 담당하지는 않았다. 심장의 운동과 혈관의 방향, 피의 양에 관한 생각이 서로를 보강했다. 과학적 설명은 인상적인 실험 한 번보다 여러 종류의 근거가 같은 방향을 가리킬 때 강해진다. 하비의 논증은 이런 축적을 읽는 재미가 있다.

05. 돌아온다는 설명에 아직 보이지 않는 구간이 있었다

하비는 피가 순환한다고 주장했지만 동맥과 정맥 사이의 가장 작은 연결을 직접 확인하지는 못했다. 오늘날 모세혈관이라고 부르는 부분이다. 당시의 관찰 도구에는 한계가 있었다. 그래서 그의 설명에는 본 것에서 추론한 연결과 아직 눈으로 보지 못한 연결이 함께 있었다.

이 사실을 숨기면 발견의 모습이 오히려 단순해진다. 모든 구간을 다 본 뒤에만 새로운 설명이 가능한 것은 아니다. 다만 어디까지 관찰했고 어느 부분을 추론했는지 구분하는 일이 필요하다. 빈틈이 있다는 사실과 설명 전체가 근거 없다는 판단은 같은 것이 아니다.

06. 후대의 현미경이 연결을 더 또렷하게 하다

하비가 죽은 뒤인 1661년, 말피기는 현미경으로 미세한 혈관의 연결을 관찰했다. 한 사람이 끝내 보지 못한 부분을 다른 연구자와 새로운 도구가 이어 간 것이다. 혈액순환의 역사는 한 권의 책에서 단번에 완결되지 않았다.

후대의 확인은 앞선 추론이 어떻게 다른 관찰과 이어질 수 있는지 보여 준다. 지식은 유명한 한 사람의 업적이면서 동시에 여러 세대의 작업이다. 처음 설명을 만든 사람과 보이지 않던 연결을 드러낸 사람을 함께 기억하면 과학의 발전이 더 구체적인 과정으로 보인다.

07. 맥박을 하나의 세계로 연결한 질문

오늘의 독자는 혈액이 순환한다는 말을 너무 쉽게 알고 있어 그것이 왜 큰 질문이었는지 놓치기 쉽다. 그러나 심장이 움직인다는 관찰에서 온몸을 도는 흐름에 이르기까지는 여러 단계가 있었다. 구조와 방향, 반복되는 양을 한 설명 안에 모아야 했다.

혈액이 돌아온다는 경로를 설명하는 일과 그 피가 모든 조직에서 하는 일을 전부 아는 것은 다르다. 하나의 중요한 설명이 생겼다고 뒤의 질문들이 사라지는 것은 아니다. 새로운 이론은 이미 있던 관찰을 정리하면서 다음 연구가 물을 문제도 더 또렷하게 만든다.

하비의 사례에서 배울 만한 것은 옛사람이 틀렸고 새사람이 옳았다는 단순한 구도보다 넓다. 당연해 보이는 움직임을 다시 묻고, 관찰의 한계를 드러내며, 보이는 것과 추론한 것을 연결하는 태도다. 익숙한 손목의 맥박에도 그렇게 쌓인 지식의 시간이 들어 있다.