인간의 자유의지에 대해 생각하다

인간의 본능 - 우리는 어떻게 자유의지를 갖도록 진화했는가
케네스 밀러 지음, 김성훈 옮김 / 더난출판사 / 2018년 10월

'진화론과 창조론'

평행선처럼 서로의 이견이 좀처럼 좁혀지지 않는다.

이 책을 읽으면서 인류 진화의 역사를 다루는 책들 가운데서 ‘자유의지’이라는 인문학적 가치를 중심에 두고 서술한다는 것에 신선함을 느꼈다. 이 책은 저자가 생물학 교수인 동시에 가톨릭 신자이다 보니 진화를 인문주의적 방식으로 이해하기 위해 많은 고민을 한 흔적이 엿보인다. 인문학과 과학이 적절히 배합된 책 역시 흔치 않은데, 이 책은 과학도서이지만 인문학적으로 참조한 내용이 풍부하다. 나는 기독교신자다. 창조론을 믿는다. 그래서 진화론을 생각하면 어딘가에서 꽉 막힌 느낌이 든다. 하지만 이 책은 달랐다. 창조론에서 나온 '인간의 자유의지'를 진화론에서도 거론한 거다.

​1925년 7월 21일 미국 테네시 주에서 있었던 소위 ‘원숭이 재판’은 지식과 합리성을 갖춘 진화론과 무지하고 미신적인 기독교 근본주의의 충돌로 묘사되곤 한다. (당시 과학 교사 존 스콥스는 진화론 교육을 금지한 테네시 주 법률을 어기고 학교에서 진화론을 가르쳤다는 이유로 벌금형을 받았다. 창조론과 진화론이 맞붙은 재판으로 유명하다.) 그러나 사람들이 흔히 놓치는 점은 재판의 근거가 된 ‘버틀러 법’, 즉 공립학교에서는 ‘인간을 원숭이의 후손이라고 가르칠 수 없다’는 내용의 버틀러 법이 진화론 자체를 가르치는 걸 막지 않았다는 사실이다. 사실 『종의 기원』은 학교에서 처음부터 끝까지 가르쳐도 상관이 없었다. 다윈이 그 책에서 ‘인간’의 기원에 대해서는 전혀 언급하지 않았기 때문이다. 버틀러 법이 정말로 막고 싶었던 건 ‘인간’이 다른 온갖 동물들과 마찬가지로 단순한 생물에서 비롯됐다는 사실이었다.

오늘날 진화가 일부 사람들에게 불쾌하게 느껴지는 이유는 인간이 하등동물과 같은 기원을 공유한다는 사실 자체보다는 그렇기 때문에 인간이 다른 생물과 구별되는 ‘특별한 존재’가 아니라는 사실 때문이다. 게다가 예술, 윤리, 사회, 의식, 자유의지 같은 인간 본성이 단순히 진화 과정에서 나온 부산물에 불과하다는 진화심리학의 주장은 일부 사람들에게 정서적 거부감을 불러일으킨다. 하지만 저자는 진화라는 객관적인 사실을 깊이 이해하면 할수록 유구한 진화의 역사 속에서 인류가 차지한 위치가 얼마나 숭고한지 깨닫게 된다고 역설한다. 진화의 법칙 속에는 우주에서 인간의 자리를 특별하게 해주는 무언가가 아무리 봐도 없지만, 이 사실은 결코 인간의 삶을 무의미하게 만들지 않는다는 것이다. 이는 과학과 종교가 우주와 우주 속 인간의 자리를 이해한다는 동일한 목표를 향해 함께 갈 수 있다는 저자의 신념과도 이어진다.

꼭 이 책을 읽어보기를 바란다. 세상은 넓고 사람들이 신념과 주장은 다양하다.

신의 입자를 읽고

신의 입자 - 우주가 답이라면, 질문은 무엇인가
리언 레더먼 & 딕 테레시 지음, 박병철 옮김 / 휴머니스트 / 2017년 2월

힉스 입자는 오랫동안 신의 입자인 동시에 빌어먹을 입자였다...

이런 ‘빌어먹을 입자’ 같으니라고!

힉스 입자를 일컫는 ‘신의 입자’(God particle)는

그 존재를 찾기가 어려워

‘빌어먹을 입자’(Godamm particle)라 하는 데에서 유래했다고 한다.

*힉스 입자는 모든 물질에 질량을 부여하는 입자이다.

*리언 레이더먼은 ‘힉스 입자’를 다루는 책을 쓰며,

책 제목을 ‘망할 놈의 입자(빌어먹을 입자)’(Goddamn Particle)이라 지었다.

그러자 출판사에서 그 제목으로는 책이 안 팔린다며 뒤에 damn을 빼고

‘God Particle’이라 썼다.

‘망할 놈의 입자’가 ‘신의 입자’로 다시 태어난 것이다.

이 책의 저자 리언 레더먼은 책상 위에서 우아하게 서류작업을 하거나 대다수에 물리학 책을 쓰고 있는 이론물리학자가 아닌, 시멘트바닥에서 새우잠을 자고 100여 명이 공동 작업을 하는 것이 일상인 실험물리학자이다. 그는 확률의 합이 100퍼센트가 되지 않아도 (이론적으로) 완벽할 필요가 없는 실험물리학자이기에 일반인인 독자들의 눈높이에 비교적 조금 더 가까이 다가갈 수 있다고 자부한다. 그래서인지 736페이지의 두꺼운 이 책의 모든 페이지가 쉽게 읽혔다고는 할 수 없지만, 수많은 이론물리학자들의 완고한 메시지가 담긴 책보다는 훨씬 유쾌하고 덜 부담스럽고 과학과 수학에 뛰어나지 않더라도 멈추지 않고 읽어나갈 수 있었다. 이 책을 읽는다면 평범한 사람들도 '신의 입자' 힉스에 조금이나마 가까워질 것이다.

리언 레더먼은 이렇게 얘기한다.

“이 책을 읽는 독자들은 '과학에 무지한 일반대중'에서 제외된다. 내 책을 구입해준 고객이어서가 아니라, 결코 쉽지 않은 내용을 9장까지 참고 읽어왔기 때문이다. 이제 독자들은 나의 친구이자 동료이며, 칙령에 따라 완전하게 검증된 '과학교양인'이 되었다.”

힉스 입자(Higgs Particle)가 神의 입자(God Particle)이든 빌어먹을 입자(Goddamn Particle)이든 중요한 것은 힉스 입자가 질량을 부여하는 방식이다. 
힉스場(Higgs Field) 파동의 골과 같은 결의 방향으로 질량이 없는 상태이든, 아니면 오쏘고날(Orthogonal)이나 거스르는 방향으로 질량을 부여받는 방식에서 눈을 번쩍 뜨게 만드는 것은 입자가 가진 근본적 파동성에 대한 새삼스러운 재인식에 있다. 
이를 두고 이중성이라 굳이 칭하는 것은 만물의 근원을 이해하지 못하는 우리 지적수준이 잠정적으로 만들어낸 나름의 자구책이기에

여기에는 수많은 지적 감정을 끌어들이는 흡인적 매력의 영역(시공간이 구별없는)이다.

여러분도 꼭 읽어보기를 바란다.

첫번째 과학자, 아낙시만드로스

첫번째 과학자, 아낙시만드로스 - 과학적 사고의 탄생
카를로 로벨리 지음, 이희정 옮김 / 푸른지식 / 2017년 2월

소크라테스 이전 자연철학자들 중 아낙시만드로스는 최초의 것은 특정의 물질이 아니라 정해지지 않는 그 무엇, Apeiron 이고, 씨앗으로부터 나무가 성장하는 것처럼 Apeiron으로부터 만물이 성장한다고 했다.

또 탈레스에 대한 비판으로 근본 물질이 물이라면 이와 대립되는 불은 어떻게 생겨나는가?

땅은 물위에 떠있다면 그럼 물은 또 어디에 떠 있는가?

땅은 물위가 아니라 허공에 떠 있다.

땅은 모든 것으로부터 같은 거리에 있기 때문에 그 자리에 머물러 있다.

우주의 발전 과정, 즉 최초의 하나가 어떻게 현실의 많은 다수로 되어가는 가에 대한 설명을 제공하였다. 그러나 구체적인 메카니즘 제시는 미흡하다고 하다고 평가받고 있었다.

그러나 이 책의 이론물리학자인 저자 카를로 로벨리는 자는 세계가 위쪽 하늘과 아래쪽 땅으로 이뤄진 형태라고 생각하던 때 그리스의 자연철학자 아낙시만드로스는 지구가 허공에 떠 있다고 생각하며 천체의 개념을 제시했고, 대기 현상이 물의 순환으로 발생하며 만물이 눈에 보이지 않고 우리가 경험할 수 없는 물질인 '아페이론'으로 이뤄져 있다는 주장을 펴기도 했다고 썼다.

 

아낙시만드로스의 이같은 우주론과 물질관이 현대 과학과 닮아있다고 보고 기원전 6세기의 아낙시만드로스가 인류 최초의 과학자라고 평가한다.

저자는 또 아낙시만드로스가 스승인 탈레스의 문제의식을 공유하고 스승의 직관과 사유하는 방식, 지적인 성취를 자기 것으로 만들었지만 동시에 스승의 주장을 정면으로 반박하기도 했다는 점에서 그를 '과학적 사고의 아버지'로 부르기도 한다.

카를로 로벨리는 블랙홀을 새롭게 규명하여 ‘제2의 스티븐 호킹’으로 평가받는 세계적인 물리학자다.

우리가 평소 생각했던 인류 역사상 최초의 과학자들인 근대 과학의 포문을 연 갈릴레이, 뉴턴 등 걸출한 과학자의 이름을 떠올릴 수 있을 것이다. 좀 더 과거로 거슬러 올라가서 탈레스나 피타코라스를 떠올릴 수도 있을 것이다. 로벨리는 최초의 과학자가 기원전 6세기에 활약한 고대 그리스의 아낙시만드로스라고 단언한다.
아낙시만드로스는 지구가 편평하다고 생각하던 시기에 지구가 우주에 떠 있는 천체라는 개념적 도약을 처음으로 해낸다. 또한, 대기 현상이 물의 순환으로 발생하며 만물이 눈에 보이지 않고 우리가 경험할 수 없는 물질(아페이론)로 이루어져 있다고 본다. 생명이 바닷속에서 시작되었다고 보고, 생물의 진화를 기후 조건의 변화와 연관 지어서 설명한다. 아낙시만드로스의 우주론과 물질관은 놀라울 만큼 현대 과학과 닮아 있다. 오늘날 물리학, 생물학, 천문학의 출발점이라고 보기에도 손색이 없다. 이 책은 아낙시만드로스의 주장을 하나하나 면밀하게 살펴보며 그의 발견이 과학의 역사에서 얼마나 의미 있는 것인지, 그가 왜 인류 최초의 과학자인지 증명한다.

이 책은 탄탄한 논리와 쉽고 명료한 언어로 독자들을 과학의 출발점으로 안내한다.
저자는 아낙시만드로스는 신비주의적·종교적 세계관이 지배하던 시대에 자연주의적 관점으로 세계를 설명했으며 스승 탈레스의 생각에 의문을 제기하고 비판적으로 접근한 끝에 과학사에서 어마어마한 개념 혁명을 이뤄낼 수 있었다고 한다. 아낙시만드로스의 기존 지식에 도전하고 저항하는 정신은 과학적 사고의 핵심이며 현대 과학에서도 변함이 없다고 말한다.
과학적 사고는 세계를 비판하고, 전복하며, 끊임없이 재발견하는 힘이 있다. 아낙시만드로스가 허공에 떠 있다고 상상한 지구는 원통형에서 구형으로, 타원체로, 배 모양으로 점차 정교하게 규명되었다. 눈에 보이지 않는 물질을 상상한 그의 물질관은 패러데이와 맥스웰의 전자기장, 겔만의 쿼크, 원자, 20세기 양자역학으로 발전했다. 로벨리는 과학적 사고가 인류 문명의 중요한 축으로 수천 년간 세계를 재발견해왔음을 보여주면서 “과학은 인간이 할 수 있는 가장 아름다운 모험이다.”라고 예찬한다.
아낙시만드로스의 과학혁명과 더불어 과학적 사고의 본질을 꿰뚫는 저자의 탄탄한 논리와 통찰력이 돋보이는 책이다.

엉뚱하고 기발한 과학

위험한 과학책 - 지구 생활자들의 엉뚱한 질문에 대한 과학적 답변 ㅣ 위험한 과학책
랜들 먼로 지음, 이지연 옮김, 이명현 감수 / 시공사 / 2015년 4월

나는 과학도를 꿈꾸고 열심히 공부하고 있다.

휴식때는 과학잡지를 즐겨본다.

이 책의 제목을 본 순간 읽고 싶어졌다.

우선  목차 중에

어린왕자가 사는 행성 
하늘에서 스테이크가 떨어지면 
골키퍼까지 날아가게 만들려면 
감기 전멸시키기 
갑자기 물 잔의 반이 비면 
이상하고 걱정스러운 질문들 5 
외계인이 우리를 보면 
인체에서 DNA가 사라지면 
다른 행성에 비행기를 띄우면 등이 끌려서 읽어 나갔다.

기발하다는 생각이 들었다.

정석으로만 생각했지 이렇게 생각해 보지 않았다.

나도 꼬맹이였을때는 엉뚱한 생각들을 하기는 했었다.

그러나 과학에서 엉뚱한 생각이란 전문성을 바탕으로 한 창의력이다.

고개가 끄덕여지고 웃음이 터져나오는 책이다.

모두들 읽고 과학을 공부하고 싶다는 생각도 하고 

창의력도 키웠으면 좋겠다. 

 

신의 입자를 찾아서

이 책은 이 세상이 무엇으로 어떻게 만들어졌을까에 대한 기본 질문들을 토대로 현대 물리학을 보다 쉽게 설명한다. 책은 지난 5일 스위스 제네바의 유럽입자물리연구소(CERN)의 대형강입자가속기(LHC)가 성능 개선을 마치고 재가동에 들어갔다고 공식 발표한 점에 주목한다. 3년 전 연구소는 우주 생성의 비밀을 해석하는 ‘표준모형’에 필요한 ‘신의 입자’인 힉스 입자를 발견했다. 수천 만회의 충돌 실험을 한 LHC의 가동을 중단했다가 재가동을 한 건 틀림없이 새로운 입자를 깨보기 위한 실험에 돌입하겠다는 얘기다. 물리학에서 아주 작은 입자의 세계는 곧 광활한 우주와 연결된다. 아인슈타인의 상대성 이론을 차근차근 설명한 책이다. 사실 우리가 물리학을 쉽게 이해할 수는 없다. 다만 꿈을 가지고 그길을 가면서 하나씩 알아가는 것이다. 책 내용 중에 이런 내용이 나온다.

입자물리학과 LHC 실험의 기원
쪼개서 보면 세상 만물의 이치가 보인다?
LHC 실험의 목적을 단순하게 말하면 이렇다. 속이 궁금하면 깨봐야 한다! 그렇다면 도대체 인간은 언제부터 입자를 깨볼 생각을 했을까? 복잡해 보이기만 하는 입자물리학은 사실 우리가 잘 알고 있는 그리스 시대의 다양한 원소설에서 시작된다. 지금은 다소 엉뚱한 학설처럼 보이지만 그리스 사람들은 세상 만물이 물, 불, 공기, 흙, 이 네 가지 원소로 이루어졌다는 사실을 믿어 의심치 않았다. 혁명은 1878년 조지 톰슨이 ‘원자’를 깨뜨리면서 시작되었다. 이때까지 원자는 ‘깨지지 않는 무엇’이었다. 그런데 원자가 전자와 원자핵으로 깨질 수 있다는 사실을 톰슨이 발견하면서 물리학계는 점점 아주 작은 입자의 세계로 빠져들었다. 저자는 무려 2,600년 전부터 세상의 물리적 본질에 관한 질문이 있어왔으며, LHC 실험의 성과는 이 질문에 답하기 위한 노력의 결정판이었다는 점을 강조한다.
무엇이든 당연히 그럴 것이라고 생각하는 것을 거꾸로 생각해 보고 달리 보는 시도가 중요하다는 것을 나는 이 책을 읽으면서 다시금 깨달았다.