[이종필 교수의 인터스텔라]영화 <인터스텔라>와 쉽고 재미있는 우주론 강의

이종필 교수의 인터스텔라 - 쉽고 재미있는 우주론 강의
이종필 지음, 김명호 그림 / 동아시아 / 2014년 12월

[이종필 교수의 인터스텔라]영화 <인터스텔라>와 쉽고 재미있는 우주론 강의

영화 <인터스텔라>를 재미있게 보면서 블랙홀과 중력에 대한 이해를 조금은 한 것 같다. 막연했던 우주에 대한 궁금증들이 다소 풀렸다고 할까. 그래도 역시 우주는 가까이 하기엔 너무 먼 당신이기에 누군가의 설명이 많이 필요한 영화였다. 영화 <인터스텔라>의 이해를 돕는 책을 만났다. 진작 만났더라면 더 좋았을 것을......

『이종필 교수의 인터스텔라』

이 책을 영화 <인터스텔라>를 보기 전에 읽었더라면 책과 영화를 비교해보는 재미가 있었을 텐데, 아쉽다. 어렴풋하게 알고 있는 블랙홀, 상대성 이론 등을 좀 더 보고 갔더라면 아무래도 영화가 쉬웠을 텐데 말이다.

일단 영화는 과학영화의 대가인 크리스터퍼 놀란 감독이 만들었다. 과학자로는 미국 캘리포니아 공과대학교의 중력 전문가인 킵 손 교수가 영화제작에 관여했다. 영화에서는 블랙홀을 사실적으로 묘사했고 중력에 따른 나이 변화 묘사를 잘 했다는 평가를 받고 있다고 한다.

저자는 입자물리학을 전공한 고려대학교 연구교수인 이종필이다. 책에서는 과학자가 본 영화 <인터스텔라>의 감상 편도 있지만 우주에 대한 전반적인 이야기들이다.

저자는 과학의 역사를 천상의 비밀을 밝혀온 역사라며 포문을 연다. 과학은 천상의 비밀을 밝히려던 자들의 자취다.

과거 고구려 시대의 하늘을 담은 천상분야열차지도는 하늘의 별자리 그림, 우주의 모습이었다. 선덕 여왕과 월천대사의 일식 해프닝도 우주의 비밀을 이용한 것이었다. 우주의 비밀은 동서양을 가리지 않고 국가적인 지대한 관심사였다.

서양의 경우에 보면 지구에 쏟아지는 별빛의 총량은 무한해야 하며, 그렇게 되면 밤하늘은 대낮같이 밝을 것이라는 움베르토의 역설, 플라톤의 우주론, 아리스토텔레스의 우주관, 역사상 처음으로 망원경을 만들고 기록으로 남긴 갈릴레이, 케플러의 행성의 운동법칙 발견 등으로 우주 연구는 발전을 거듭해 왔다.

이후 뉴턴의 만유인력의 법칙(universal law of gravitation), 중력기둥, 상대성 이론, 일반 상대성 이론, 블랙홀과 웜홀, 우주배경복사, 빅뱅이론 등으로 발전해왔다고 한다.

이중에서 블랙홀 이야기가 가장 흥미롭다.

영화에서는 블랙홀의 묘사, 일반상대성이론의 핵심인 아인슈타인의 중역장방정식이 어떻게 등장할까? 과학적 소재나 내용들이 이치에 맞는 것들인지, 과학적 오류는 없는지, 얼마나 놀라운 상상력으로 우주의 심비를 구현했는지에 대한 저자의 설명이 있다.

블랙홀은 중력이 강력한 천체인 만큼 블랙홀 주변에 다가갈수록 일반상대성 이론에 의한 시간지연 효과가 아주 커진다. 지구에 남은 머피가 봤을 때 블랙홀로 다가가는 인듀어런스 호와 쿠퍼의 시간은 점차 느려진다. 그러다가 쿠퍼가 사건의 지평선에 이르게 되면 머피가 관측하는 쿠퍼의 시간 간격이 무한대로 팽창한다. (129쪽)

시간 간격이 무한대로 팽창한다는 말은 시간이 흐르지 않기에 나이를 먹지 않는다는 것이다. 시간이 멈추기에 쿠퍼가 블랙홀의 사건의 지평선에 걸려 있는 모습만 보게 된다. 반면에 블랙홀로 추락하는 쿠퍼는 자유낙하를 하게 되는데, 강력한 기조력 때문에 엄청난 변화를 겪게 된다고 한다.

블랙홀 속으로 들어가면 약간의 위치변화에서도 중력의 차이가 커서 사람의 머리끝과 발끝이 느끼는 중력이 크게 달라진다. 이것이 블랙홀의 기조력이다. 블랙홀 속으로 들어간 쿠퍼는 아마도 엄청난 크기의 기조력을 느낄 것이다. 기조력은 계속해서 쿠퍼를 위아래로 잡아 당길 것이며 쿠퍼가 추락할수록 그 힘은 점점 더 커진다. (131쪽)

강력한 기조력은 물체를 늘리게 되고 쿠퍼와 우주선 역시 늘어나면서 비참한 최후를 맞는다고 한다. 블랙홀의 한가운데의 시공간의 곡률이 무한대이기에 그곳에서는 어떠한 물체도 으스러져버린다니, 너무 끔찍한 블랙홀 이야기다. 주변의 물체를 끊임없이 끌어당긴다는 블랙홀의 끝은 무엇일지 궁금하다. 그저 폭발하면서 별의 탄생을 도울까. 세상에 영원한 것은 없기에 블랙홀의 끝이 궁금해진다.

<인터스텔라>에 등장하는 블랙홀은 주변에 토성의 고리 같은 원반층을 가지고 있다고 한다. 블랙홀의 적도를 가로지르는 가느다란 원반층만 보이는 것이 아니라 블랙홀 남반구와 북반구 주변에 블랙홀 뒷면의 가려진 원반이 고리 모양으로 감싸듯이 그 모양을 드러낸다고 한다. 마치 굴절 렌즈로 주변을 봤을 때 왜곡되어 보이는 것처럼 말이다. 이 부분은 자세히 보지 않아서 놓친 장면인가. 벌써 기억이 없네. 블랙홀의 모습이 이렇게 사실적인 묘사가 가능했던 것은 킵손의 연구진의 역할이 컸다고 한다.

웜홀을 이용한 시공간의 빠른 이동은 SF영화의 주 메뉴다.

웜홀은 멀리 떨어진 2개의 시공간을 획기적으로 빠르게 연결하는 통로이다. 웜홀의 입구를 광속으로 운동시킬 수 있다면 시간여행이 가능하다는 주장도 있다니, 언제쯤 가능하게 될까. 언제쯤 우주의 모든 비밀이 풀릴까 궁금하기도 하다.

책에서는 팽창하는 우주의 이야기, 우주의 잡음을 발견해서 우주배경복사, 빅뱅이론이 발전하는 이야기, 끈이론, 덧차원 등 우주의 이야기가 흥미롭게 펼쳐져 있다. 어렵지만 늘 흥미로운 주제인 우주론이기에 소중한 책이다. 

보이지 않는 것이나 가보지 못한 곳에 대한 미련 때문일까. 우주는 언제나 신비의 세계다.

영화 <인터스텔라>과 비교하며 읽는 쉽고 재미있는 우주론 강의를 들으니, 다시 영화를 보고 싶어진다.

[손잡지 않고 살아남은 생명은 없다/최재천]생존하려면 경쟁과 포식이 아니라 공생을....

손잡지 않고 살아남은 생명은 없다 - 더불어 살아가기 위한 생명 이야기 ㅣ 아우름 1
최재천 지음 / 샘터사 / 2014년 12월

[손잡지 않고 살아남은 생명은 없다/최재천]생존하려면 경쟁과 포식이 아니라 공생을....

적자생존의 생태계지만 혼자서는 살 수 없다. 갈등과 경쟁도 필요하겠지만 공감과 공존도 필수다. 삶에 정답이 없다지만 서로 손 잡는 모습은 대상을 막론하고 아름답다. 더불어 잘 살자는 이들을 보면 존경스럽기까지 하다.

작고 허약한 인간이 지구를 장악한 것은 불과 25만 년 전이라고 한다. 거대한 공룡, 날카로운 사자를 제치고 인류가 최고의 포식자로 등극한 배경에는 여러 가지가 있지만 공생도 그 하나의 이유라고 한다.

유한의 삶이지만 모든 생명들은 영속성을 지닌다. 수많은 난자와 정자들은 신기한 방법으로 각자의 DNA를 다음 세대에 전달하며 생명을 복제한다. 이렇게 유전자들은 살아남아 대대로 이어진다. 유한한 생명체가 무한하게 사는 생존 방식이 유전자인 셈이다. 신체적 특성뿐만 아니라 행동, 목소리까지 닮는다는 유전의 법칙은 신묘할 정도다.

찰스 다윈은 지구상의 다양한 생물들이 모두 태초에 우연히 생성된 어느 성공적인 복제자 하나로부터 복제되어 나왔다고 한다. 거슬러 올라가면 개미, 까치, 은행나무 등 모든 생명체는 하나의 DNA에서 분화된 일원성을 지닌다고 한다. 특히 침팬지와 인간의 유전자는 99% 같다고 한다. 침팬지는 다른 유인원과 달리 손금이 있다고 한다.

우성 복제자를 내세운 인위적인 생명의 영속 전략은 득일까, 아니면 실일까.

새들은 1년에 1번 알을 낳지만 닭이 매일 알을 낳는 이유는 알 잘 낳는 닭을 집중적으로 번식시켰기 때문이다. 젖소가 자식을 낳지 않고도 젖이 잘 나오는 이유도 인간이 젖을 잘 내는 젖소를 집중 번식시켰다는 것이다. 지나친 인위적인 유전자 복제, 유전자 조작은 위험성도 안고 있다. 윤리적인 문제도 있고. 앞으로 많은 논의를 거쳐야 할 주제들이다.

이렇듯 모든 유전자는 행동을 유전시킨다. 행동이 모이면 문화가 되기에 문화는 유전자의 산물이라고 할 수 있다.

인간을 동물과 떼어놓고 생각할 수 없다. 가장 진화한 동물이 인간이지만 동물과 함께 자연을 나누고 살아야 하기 때문이다. 경쟁과 포식이 아니라 공생이 가장 현명한 생태계의 모습이기 때문이다. 동물에도 감정이 있고 의사소통이 있고 사회조직이 있다는 연구들이 있다. 심지어 개미들은 농사도 짓고 장례문화도 있다는 연구도 있다.

저자는 21세기는 생물학의 시대라 한다. 그동안 몰랐던 동물들에 대한 이해에 관심이 쏠려 있다고 한다.

『손잡지 않고 살아남은 생명은 없다』에는 인간과 동물이 공존하고, 학문과 학문이 통섭하고, 통섭생물학의 붐, 동물행동학, 생물학의 가치 등에 대한 이야기들이 있다. 무엇보다 동물행동학자이자 국립생태원 원장인 최재천의 시골 강릉에서 자라 자연 속에서 뛰놀던 어린 시절, 누구보다도 동물과 함께 했던 유년기를 늘 그리워하던 그가 결국 자연과 함께 할 수 있는 방법으로 생물학을 선택했고, 동물 연구에 빠지게 된 과정들이 담겨 있기에 소소한 재미를 준다. 자기 분야를 찾으려는 이들에게 가이드가 될 지침들도 있다.

동물과의 공생공존에 대해 생각하게 된다. 꽃과 개미, 개미와 진딧물, 열매와 동물의 배설, 꽃과 벌, 이미 자연은 더불어 살아가고 있음을 생각하게 된다. 인간과 인간의 공감, 인간과 동물과의 교감도 생각하게 된다. 살아남은 모든 생물들은 서로 물고 뜯는 경쟁 관계가 아니라 서로 손 잡고 있다는 말을 되새기게 된다.

[희망의 씨앗/제인 구달/사이언스북스] 환경 보호와 건강한 먹거리를 위한 제인 구달의 충고…….

희망의 씨앗 - 제인 구달의 꽃과 나무, 지구 식물 이야기
제인 구달 외 지음, 홍승효 외 옮김 / 사이언스북스 / 2014년 12월

[희망의 씨앗/제인 구달/사이언스북스] 환경 보호와 건강한 먹거리를 위한 제인 구달의 충고…….

적자생존의 세계이지만 공존의 세계이기도 하다. 인간이 없어도 지구는 굴러가지만 미미한 세균이나 하찮은 동식물이 없으면 지구의 앞날은 예측할 수 없다고 과학자들은 말한다. 인간의 생존을 위해서도 동식물과의 공생공존을 생각해야 한다. 지구의 미래를 위해서도 환경보호가 선택이 아닌 필수가 되고 있다. 지구의 미래를 위해 갈 길을 안내하는 책을 만났다. 제인 구달의 『희망의 씨앗』

일찍이 아프리카 곰비에서 침팬지들과 살면서 유인원과 교류하고 있는 동물보호가 정도로 알고 있던 제인 구달이 전하는 식물에 대한 이야기다.

제인 구달은 1934년 영국 런던에서 태어났다. 1957년 23세에 아프리카 대륙에서 세계적인 고인류학자 루이스 리키와 메리 리키 부부를 만나면서 야생 침팬지 연구에 관심을 가지게 된다. 이후 침팬지에 대한 놀라운 연구로 케임브리지 대학교에서 동물 행동학 박사를 받았다. 1977년 ‘제인 구달 연구소’를 세우고 침팬지와 야생 동물들이 처한 환경을 알리고 이들의 서식지 보호와 지구 환경 보호를 위해 앞장섰다.

제인 구달은 어린 시절부터 꽃과 나무들을 유달리 좋아했다고 한다. 제2차 세계대전 중에 외할머니 집에서 자라면서 늘 정원과 주변 자연의 식물들과 함께 했다. 12살에 쓴 「자연공책」은 정말 대단타. 그녀는 「자연공책」에 지역의 수많은 식물과 꽃들을 세밀화로 직접 그렸고, 그 그림 옆에는 관찰 내용과 해당 식물의 특징을 세세하게 적어두었다.

친구들과 함께 만든 《악어 클럽 잡지》도 대단하다. 《악어 클럽 잡지》은 자연을 사랑하는 모임을 만들어 식물에 대한 이야기를 기록한 노트다.

『희망의 씨앗』에는 어릴 적부터 식물을 사랑했던 제인 구달의 자연보호에 대한 신념을 볼 수 있다. 이 책은 그녀의 저서 『희망의 자연』의 자매편이다. 놀라운 식물 세계의 신비한 이야기들이 가득하다.

식물이 동물보다 우위에 있는 것이 광합성일 것이다. 광합성은 식물이 햇빛을 흡수해 스스로 먹거리를 해결하는, 마법 같은 고난도 기술이다. 만약 식물의 광합성이 없었다면 인간은 물론 모든 동물의 생존은 불가능했을 것이다. 먹이사슬의 하위에 있는 식물이 사라진다면 생태계 자체가 무너져 버릴 테니까.

초등학교 시절, 광합성을 배운 뒤 운동장에 나가 해바라기를 하며 광합성을 실험하기도 했다. 하지만 얼굴은 햇볕에 그을리고 배가 고플 뿐 광합성은 일어나지 않았다. 광합성이 식물의 특권이라는 걸 확인할 뿐이었다. 이후 식물의 광합성 능력이 늘 대단해 보였다.

광합성뿐만 아니라 공기를 호흡하고 물을 빨아들이고 딱딱한 땅 속으로 뿌리를 내려 지탱하는 모든 식물의 기술이 신기하다. 사실 식물은 우리가 알고 있는 것보다 더 복잡하고 세련된 생명체가 아닐까, 나도 그런 생각을 한 적이 잇는데……. 실제로 식물들도 의사소통도 가능하다니, 어쩌면 웃는 식물, 우는 식물도 있지 않을까. 인간은 모르는 식물들만의 소통방식으로 말이다.

조사 결과, 해충이 나타나면 서로 경보를 발령해 화합물을 만들고 맛없는 나뭇잎으로 만들어 버리는 나무들도 있다고 한다. ‘썩은 고기 식물들’은 썩은 고기의 악취를 풍기며 감쪽같이 곤충을 유혹하기도 한다. 어떤 난은 수벌을 속이기 위해 암컷 벌의 몸통 부분을 닮으려 치장하기도 한다. 놀랍지 아니한가.

우리가 알지 못하는 식물의 세계는 경이로움, 그 자체다.

물 없이도 장기간 살아남기 위해 뿌리, 잎, 줄기에 스스로 물을 저장하는 다육 식물과 선인장류, 많은 나무들의 뿌리는 땅 위에 있는 나무의 키만큼이나 땅 속으로 뻗어있고, 가지가 퍼지는 거리보다 약 3배로 퍼진다는 사실, 흡착을 위해 줄기 끝에서 자라는 뿌리를 가진 담쟁이, 수액을 훔치기 위해 숙주 나무에 뿌리를 박고 기생하는 겨우살이, 다른 나무의 가지 속에 씨앗이 발아해서 결국 숙주 나무를 죽이는 교살자 무화과(캄보디아 앙코르와트 사원의 무화과 뿌리), 변형된 잎인 선인장의 가시들, 포인세티아의 빨간색 잎, 보우가인빌레아속의 다채로운 빛깔들의 잎 모두 신비한 식물 이야기다.

살아 있는 화석이자 쥐라기 시대동안 속씨식물이었던 아프리카 나미브 사막의 웰위치아는 1500 살이 넘었다. 세상에서 가장 큰 꽃인 수마트라의 ‘시체꽃’은 직영 90cm, 무게 450g이나 한다. 가장 작은 수초는 분개구리밥속의 꽃으로 가로 0.3mm 정도다.

뾰족한 나뭇잎을 잘도 씹어 먹는 기린, 식물들의 의사소통한다는 연구 결과들, 경험이 있는 식물들이 스트레스에 노출 되었을 때, 경험이 없는 식물들 보다 더 잘 적응한다는 사실, 어머니 나무를 베면 어린 대체 묘목의 발달에도 부정적인 영향을 미치며 전제 산림 재건에도 위태롭다는 사실, 모두 신기하고 경이롭다. 놀라운 이야기에 탄성이 저절로 나온다.

청동기 시대의 무덤에서 당시 시체 옆에 꽃다발을 두었음을 증명하는 메도스위트 꽃다발 화석의 발견, 터키에서 전파되어 빅토리아 시대에 꽃으로 의사소통하던 풍습이 아직도 꽃말로 남아 있다니, 신기하다.

살아 있는 고대 식물들, 방사성 탄소 연대 측정 결과 4845세인 캘리포니아 시에라네바다 신맥 안 화이트 산의 강털소나무 ‘므두셀라’ 신목, 나무의 결혼, 아프리카 숲과 영국 숲 탐험한 이야기들에선 다양한 식물의 세계를 그려냈다. 자연의 신비 앞에 인간을 겸손하게 만드는 이야기들이다.

식물사냥꾼 린네, 미국 식물학의 아버지 존 바트럼, 광적인 프랑스 식물학자 필리베르 코메르송, 식물원, 식충식물들의 세계, 열매의 종족 번식 역할, 천 년이 넘은 씨앗을 발아시키는 과정들, 종자은행 이야기에는 지구를 살리기 위한 제인 구달의 애정이 가득하다.

감자 품종이 1000 여 가지 라니, 헐~

유전자 조작 농산물 표시 운동, 농업의 미래, 커피, 차, 카카오, 건강한 먹거리를 위한 노력들, 자연을 지키기 위한 노력들, 식물의 효율적인 전략들 모두 지구를 살리기 위한 대책들이다.

500쪽에 이르는 이야기엔 제인 구달의 어린 시절의 식물 사랑, 영국 숲과 아프리카 숲에서 연구한 이야기들, 세계적인 희귀종의 식물들, 위대한 학자들, 각종 식물 이야기, 먹거리에 이르기까지 방대한 이야기가 들어 있다. 모든 이야기엔 그녀의 체험담과 사진, 그림이 함께 하기에 무슨 탐험일지 같다.

식물의 생존본능은 정말 위대하다고 느낀다. 인간 혼자로는 살 수 없는 지구이기에 공존 전략이 필요함을 생각한다. 음식 섭취만 잘해도 건강을 지킬 수 있고, 암과 성인병, 치매까지 예방할 수 있다고 한다. 환경 보호와 건강한 먹거리를 위한 제인 구달의 충고, 다시 되새기게 된다. 내게 온 소중한 책, 늘 옆에 두고 읽고픈 책이다.

[젊은 과학도에게 보내는 편지]《개미》와 《통섭》의 생물학자 윌슨, 미래의 과학자를 위하여...

젊은 과학도에게 보내는 편지 - 현존하는 가장 위대한 과학자 <개미>, <통섭>의 저자 에드워드 윌슨이 안내하는 과학자의 삶, 과학의 길!
에드워드 O. 윌슨 지음, 김명남 옮김, 최재천 감수 / 쌤앤파커스 / 2014년 12월

[젊은 과학도에게 보내는 편지]《개미》와 《통섭》의 생물학자 윌슨, 미래의 과학자를 위하여...

《개미》, 《통섭》으로 유명한 생물학자 윌슨의 저서는 처음이다. 현존하는 세계 최고의 과학자로 불리는 윌슨이 젊은 과학도들에게 자신의 이야기, 과학의 필요성, 과학의 비전, 과학자들이 남겨야 할 가치들에 대해 들려주는 이야기들이다. 어린 과학자들에게 길을 제시해 줄, 뜨겁게 응원하는 책이다.

에드워드 O. 윌슨은 개미에 관한 연구로 앨라배마 대학교에서 생물학 학사 및 석사학위를, 하버드 대학교에서 생물학 박사학위를 받았다. 현재 하버드 대학교 생물학과 명예교수로 있다.

그는 섬생물지리학과 사회생물학이라는 과학 분야를 창조했고, 바이오필리아, 생물 다양성, 통섭 등으로 과학과 인문학을 엮어냈다. 온라인 생명 백과사전(EOL.org)으로 생물 다양성 연구에 필요한 기술 발전에 공헌했다.

1929년 앨라배마에서 태어난 윌슨은 제2차 세계대전의 와중에서 어린 시절을 보냈다. 집 근처의 숲이나 늪에서 개미와 나비를 수집하거나 집에서 뱀과 흑거미를 기르기도 했다. 보이 스카우트 캠프에서 자연 카운슬러로 있으면서 뱀 사냥, 곤충과 식물에 대한 지식을 전했고 독뱀에 물리는 위험한 상황도 있었지만 평생의 일을 발견하는 계기가 되었다고 한다.

수세기 동안 과학은 급격하게 발전해왔지만 본격적인 과학의 비약적인 발전은 인터넷과 디지털 장비가 스마트해진 지금부터라고 한다. 산재한 자료, 연구 결과들을 실시간 교류하고 수집할 수 있는 지금이야말로 과학연구의 적기라고 한다. 생물 종의 다양성은 거의 무한에 가깝기에 독창적인 연구가 무한대일 수 있다는 희망 메시지도 던진다.

과학자들에게 중요한 것은 무엇일까.

여러 성공한 과학자들의 경우 대부분은 열정을 훈련보다 우선으로 했다는 점이다. 제일 하고 싶은 일을 찾아 어떤 수단을 써서라도 찾아냈고, 열정이 지속하는 한 끝까지 그 일에 충실했고, 열정에 지식을 공급해서 점차 과학 공부의 폭을 넓혀갔다고 한다. 더 큰 애정의 대상이 나타나면 자연스럽게 옮기는 삶을 살아왔다고 한다. 결국 운보다 지속적인 열정과 결단, 노력이 성공을 좌우했다는 말이다. 열정을 가질 수 있는 일을 찾는 것은 모든 분야에서 통하는 말이다.

윌슨은 과학의 길로 들어서려면 가장 중요한 것이 몽상이라고 한다.

수학에 약해도 과학 공부는 가능하다. 실제로 수학실력보다 중요한 건 몽상훈련이다. 윌슨도 대학에서 뒤늦게 대수를 배웠고, 32세 하버드 대학교 종신교수가 되고나서야 미적분을 배웠다고 한다.

물론 입자 물리학, 천체 물리학, 정보 이론 등에서는 뛰어난 수학 실력이 필요하다. 하지만 나머지 과학 분야나 응용분야에서는 개념을 형성하는 능력이 수학실력보다 더 중요하다. 뉴턴과 아인슈타인처럼 나중에 수학을 보충하거나 다른 전문가의 도움을 받아도 된다.

당장 수학 실력이 낮다면 반드시 좀 더 높일 계획을 세워야 한다. 분류학, 생태학, 생물지리학, 지질학, 고고학 등은 데이터 축적 작업이 필수이기에 적절한 수학 능력으로 가능하다. 하지만 물리학, 화학, 분자생물학 등의 분야는 실험과 수치분석을 번갈아서 해야 하므로 고차원의 수학 능력이 필요하다.

모든 연구가 그렇겠지만 과학에서도 올바른 주제와 대학 선택은 중요하다. 해당 주제에 매달린 연구가 드문 분야, 사람이 덜 붐비는 주제를 선택해야 한다. 과학에서는 문제를 확인하고 그 답을 찾아가는 과정이 중요하다. 과학자라면 폭넓게 공부하되 기존에 알려지지 않았던, 상상조차 하지 않았던 현상을 찾아보는 것이다.

윌슨도 남들이 하지 않는 개미를 연구대상으로 했기에 학술지에 발표할 주제들이 많았고 기회가 빨리 온 것이라고 한다.

윌슨은 몽상가처럼, 시인처럼 생각하고 회계사처럼 일하라고 한다. 발견, 가설, 실험, 이론, 과학적 사실의 관계를 밝히는 과정에서 반드시 필요한 것이 기업가 정신이다. 꾸준한 실험 정신, 끈기, 직업의식이 중요하다. 윌슨은 과학자에게 휴가는 없다고 한다. 모든 휴가를 연구와 관련지어 보냈고 젊은 연구자들과 함께하며 휴식을 보냈다고 한다.

몽상에서 비롯된 탐험가로서의 과학자의 세계는 기쁨의 세계다. 새로운 진리를 찾는 연구는 미지의 땅으로의 여정, 성배를 찾는 탐색, 선과 악의 대결 같은 전투적인 싸움일 수 있다. 무엇보다 세상에는 생물 종의 다양성이 거의 무한에 가깝기에 독창적인 연구 또한 무한할 수 있다. 무한대의 연구 대상들, 여기에 희망이 있는 것이다.

그가 말하는 과학자의 삶, 미래의 과학도들이 남겨야 할 유산들은 실로 광대하다. 독창적인 발견을 하라는 말, 다르게 살라는 말, 큰 실수는 저지르지 말고 작은 실수는 순순히 인정하고 넘어가라는 말 모두 새겨들을 인생 선배의 조언들이다.

과학자로서의 자세, 자질들, 기초 능력 등 미래의 과학자들을 뜨겁게 응원하는 책이다. 만약 과학자가 되고 싶다면 어떻게 자신의 자리를 찾아가야 할까, 자신만의 주제를 찾아 갈 수 있을까를 고민하는 과학도들에게 힘이 될 책이다.

이야기를 쉽고 재미있게 끌어가는 재주가 탁월한 과학자다. 특히 자신의 개미 연구를 예로 들고 있기에 더욱 흥미롭다. 이젠 눈길 한 번 주지 않던 발아래, 가지 틈새, 보도블록 사이, 나무 그루터기에 돋보기를 들이대고 싶다. 무한대의 연구 대상들이기에......저자의 인기 책 《개미》를 읽어야겠다.

[일렉트릭 유니버스/글램북스] 전기는 어떻게 세상을 바꾸었나, 실제 일화들이 찌릿찌릿하네. ☺ ^^!

일렉트릭 유니버스 - 전기는 세상을 어떻게 바꾸었는가
데이비드 보더니스 지음, 김명남 옮김 / 글램북스 / 2014년 10월

[일렉트릭 유니버스/글램북스] 전기는 어떻게 세상을 바꾸었나, 실제 일화들이 찌릿찌릿하네. ☺ ^^!

세상에 전자가 없다면, 온 세상에 전기가 끊긴다면, 세상에 파동이 존재하지 않는다면 어떤 사태가 벌어질까? 그렇게 된다면 아마도 암흑과 혼돈의 세계, 모든 것이 사라지는 멸종의 세계가 되지 않을까?

만약에 블랙아웃이 온다면, 도저히 상상불가다. 갑자기 사라진 전기로 인해 우린 많은 불편을 겪을 것이다.

일단 스마폰과 컴퓨터, TV와 냉장고 등 모든 가전제품 사용이 불가능해진다. 전등과 가스 사용이 중지된다. 물론 카드 사용도 불가능해지고 현금인출도 불가능하기에 가진 현금으로 버티기가 어려울 것이다. 자동차 운전도 불가능해지고 대중교통 이용도 불가능해진다. 불빛 없는 어두운 밤거리는 암흑천지가 되고, 식수공급, 음식 공급도 불가능해진다.

컴퓨터나 휴대폰 등 최첨단의 스마트한 기기들은 무용지물이기에 더 이상 연구되지 않을 것이다. 태양열 발전이 된 곳만 예외일 것이다. 모르긴 해도 모든 곳에서 먹고 살기 위한 살벌한 전쟁을 벌일 것이다. 그러다가 멸종의 시기가 올 지도 모른다. 그렇게 생각하니 갑자기 전기가, 전자가, 파동이 정말 소중해진다.

전류 발견은 구리와 아연 사이에 부식성 액체가 끼이면 찌르르 하는 충격이 온다는 사실에서 시작되었다고 한다. 이후 모든 공간에는 보이지 않는 파동들이 메우고 있음을 발견하면서 소리를 보내는 것을 알게 되었다. 그 이후 파동을 통해 소리를 보낼 수 있는 최초의 휴대폰 실험이 이뤄졌다. 지금은 전기를 이용해 사고 기계인 뇌를 조종하기도 한다. 특히 우울증 치료제인 프로작의 효과에도 전기가 개입한다.

지금의 최첨단 기계와 빠른 통신을 가능케 첫 걸음인 전보의 탄생이 무척 흥미롭다.

전보의 탄생에는 조지프 헨리와 새뮤얼 모스가 있다.

조지프 헨리는 잡역부, 건축 일, 탐험 안내일 등 여러 직업을 전전하다가 고향 알바니의 한 학교에서 수업을 맡게 된다. 아이들을 다루려면 즐겁게 하는 일을 찾아야했기에 그는 평소 자신이 흥미를 느꼈던 전기를 활용하게 된다. 이전에 스터전이 철 조각을 모아 도선을 감고 코일을 만들어 전류를 보내면서 철 조각이 강력한 자석으로 변한다는 현상, 전류를 보내지 않으면 원래의 철 성질로 돌아오는 현상을 이용하게 된다.

헨리와 학생들이 만든 작은 전자석의 효력은 엄청난 것이었다. 1830년에는 342kg를 들어 올리는 작은 전자석 만들기에 성공하기도 한다. 이후 그는 더 많은 발견들을 해내면서 가장 위대한 19세기 미국 과학자의 반열에 올랐고 미국 스미소니언 연구소의 초대 소장직에 오르게 된다. 헨리는 연구를 거듭해서 결국 전보를 발명하게 된다.

하지만 전보라면 우린 모스로 알고 있는데, 무엇이 잘못된 걸까?

역사적인 만남은 필연일 걸까? 프린스턴 교수로 있던 헨리와 화가였던 모스의 만남은 결국 일을 만들어낸다. 그리고 모스의 시대가 펼쳐진다. 헨리를 만난 모스는 헨리의 설명을 듣고 약빠르게 특허권 신청하면서 의회나 정부의 지원으로 상업 전보선 개통에 기여한다. 그 결과 모스는 아메리카에서 가장 부유한 한 사람이 된다. 모스의 특허권 신청이 결국 헨리의 발상을 상당부분 도용한 것이라니. 선량한 연구자의 등을 친 모스, 결국 그는 특허권에 대한 여러 가지 소송에 휘말렸다고 하는데……. 인과응보인가?

 

세계 최고의 과학 이야기꾼이라는 별명답게 데이비드 보더니스의 이야기는 정말 흥미진진하다. 실제 일화를 통해서 전보의 탄생, 전기, 전화, 전구와 전동기의 혁명, 전자의 발견, 보이지 않는 역장의 발견, 파동과 무선 신호, 레이더 전쟁, 전자파의 비극으로 인한 함부르크 폭격, 컴퓨터와 트랜지스터, 신경세포의 비밀을 캐는 뇌과학 등에 대한 이야기를 재미있게 풀었다. 전기의 역사에 대한 흥미로운 이야기다. 모두 일화들엔 전기가 통한 듯 짜릿한 전율이 인다.

저자는 세계 최고의 과학이야기꾼이라는 데이비드 보더니스다.

그는 어려운 과학을 가장 쉽고 재미있게 쓴다는 평가처럼, 전기의 역사를 재치 있는 발상과 기발한 묘사, 탁월한 문장력으로 생동감 있게 그려냈다. 처음 읽는 실제 일화들이 모두 찌릿찌릿하다. 전기를 통한 듯 짜릿한 재미가 있다.