내 블로그 글, 그대로 복붙🥲
📚 1/27 토요일
수원/용인/경기광주 오프 독서모임
하늘과 바람과 별과 인간
원자에서 인간까지
김상욱 (지은이) 바다출판사 2023-05-26, 404쪽, 교양과학
😄 이번 독서모임은 길버트님의 진행과 설명을 메인으로 하여 이루어 졌습니다.
🥭 과학과 철학의 관계
- 과학을 하는 사람들은 철학을 같이 봄
- 인간이 과학을 발명하고 물리를 알아내고, 이치와 사물의 이치를 밝혀내고 있음
🥭 원자의 구조, 전자
- 원자로 구성된 물질은 바깥 껍질에 전자가 있음
- 전자끼리 부딪히면 전자기력이 발생됨
🥭 양자 도약
- 양자 도약은 어떤 단계를 거치지 않고 한 번에 이런 걸 이루어냈다라고 하는 것임
- 텔레비젼 화면 예. 양자 도약을 통해서 올라갔다 내려갔다 하면 네 가지 색을 만들어 조합. 화면을 송출해하면 화면이 됨. 0,1 같은 딱 그해진 것이지 과정이 없음
🥭 지구 대기 원자 성격
- 산소는 전자를 많이 잘 가져가는 성격
- 질소는 반응을 하지 않음. 안정된 물질
🥭 세포 호흡의 원리
- 세포 호흡은 폐로 하는 호흡을 말하는 게 아닌, 미토콘드리아가 산소를 받아 먹고 에너지를 발산하는 것
- 지구를 탄소와 산소의 시대라고 함
- 고분자는 탄소 결합 에너지를 산소로 인해서 얻게 되고, 산소와의 결합이 에너지가 됨
- 원자가 에너지화되고 에너지가 다시 원자화됨
🥭 물리학자가 생각하는 죽음
- 죽음에 대해서 생각을 많이 했던 때가 있었음
- 김상욱 교수님이 방송에서 했던 말이 위로가 됐음
- 살아있는 것들은 자연스러운 형태로 가고 곳곳에서 사라지지 않고 언제나 그 자리에 있음
- 물리학자의 위로가 누군가에게는 위로가 될 수 있을 것 같음
- 사람은 항상 불안한 게 많음
- 삶이 원래 불안정한 상태이기 때문에 사람이 안정한 상태를 찾는 게 더 부자연스러움
🥭 사람의 안정욕
- 세상이 불안정한 대로 다 같이 흘러가야 되는데 파도 속에서 나만의 편안함을 찾고 싶어서 그러려면 파도를 멈추려고 하다 보니까 힘든 것임
🥭 아인슈타인의 양자 역학에 대한 생각
- 아인슈타인이 끝까지 양자역학을 인정을 하지 않았음
- 양자 역학이 어렵다는 것은 상대성 이론과 양자 역학이 동시에 양립할 수 없기 때문임
🥭 산소와 지구의 생명체
- 지구에서 산소가 많아진건,시아노 박테리아가 이산화탄소를 수소를 분해해서 산소를 만들어냄
- 굉장히 오랜 시간 동안 지구조차도 산소가 없었음
- 산소 호흡을 하는 생물들한테 천국이 구현됐다고 함
- 산소가 액체로 존재해야 생명체가 탄생할 수 있게 유기적으로 돌아감
- 반면 타이탄이라는 토성의 위성은 황산비가 내려서 자라면 황을 매개로 하는 생명체가 살 수도 있음
🥭 생명의 화학 반응
- 생물은 정교한 생화학 기계임
- 수많은 원자가 관여하는 이상 실수는 반드시 일어남
- 오류가 누적되면 고장이 잦아지고 결국에 생물은 생화학 기계이기 때문에 작동을 멈춤
- 세포가 아주 작은 크기이고 속도라면 1초에 세포를 여러 번 왕복할 수 있음
- 각종 분자가 적소에 존재하게 됨
- 생명의 화학 반응들이 제대로 작동하려면 세포 안에 제대로 된 물질이 충분히 존재해야 함
🥭 지구 생명의 진화
- 생명은 우연의 산물임
- 공룡이 멸종하고 새로운 생명체가 태어나고 멸종을 거치고 새로운 생명체가 태어남
- 공룡이 없었기 때문에 가능한 것임. 공룡이 있었다면 인간은 진화나 지금의 문명을 못만들었을 수도...
- 10장 다세포 생물에서 인간까지에서 다른 생물을 잡아먹는 게 최상의 방법이라고 서술함
- 인간 위주의 생각을 하고 있음
- 멸종은 진화를 이루는 중요한 축임
- 환경 변화에 적응하여 진화한다는 것은 적응하지 못하는 생물이 멸종한다는 말이기도 함
- 대멸종이 일어날 때 최상위 포식자는 언제나 멸종했음
🥭 천리냥냥이 이번에 알게된 것
- 천문학은 물리학의 하위 학문이 아니라 별도의 학문임
-지구는 암성행성. 요게 드문 케이스. 목성같은 기체행성이 더 많음
- 모든 학문의 기초는 수학이라는 생각이 다시 한 번 듦
- 7장에 생물은 화학 기계다라는 내용이 있는데, 시아노 박테리아라는 존재를 처음 알았음
🥭 독서 토론의 장점
- 독서 토론을 하면서 독서 모임이라는 건 처음이지만 나름 괜찮은 것 같음
- 독서 토론을 하면서 내가 몰랐던 것을 알게 되고 다른 사람의 관점을 알게 됨
🥭 마음에 남은 구절
하늘, 바람, 별, 그리고 인간
존재하는 모든 것을 이해하고 싶었다
7
부분의 합은 전체가 아니다. 새로운 지식을 이해한다는 것은 자신이 이미 이해했다고 믿는 지식과 새로운 지식이 정합적으로 연결되는것이라고 한다.
10
하늘을 우러러 부끄럼 가득한 책이지만, 별을 노래하는 마음으로 모든 죽어가는 것의 경이로움을 담아보려 했다.
13
우리 몸의 원자는 고양이에서 왔을 수도, 태양에서 왔을수도 있다. 우리가 죽으면 원자로 산산이 나뉘어져 나무가 될 수도 있고 산이 될 수도 있다. ‘나‘라는 원자들의 ‘집합‘은 죽음과 함께 사라지겠지만, 나를 이루던 원자들은 다른 ‘집합‘의 부분이 될 것이다. 이렇게우리는 우주의 일부가 되어 영원불멸한다.
48
우리 같은 동물은 다른 동물이나 식물을 먹어서 탄소를 얻는다. 식물도 생물이니 탄소가 필요하다. 식물은 동물이 배출한 이산화탄소에서 탄소를 얻는다. 원자는 영원불멸한다. 생명의 원자인 탄소는 동물과 식물 사이를 오가며 여러 가지 물질의 일부가 될 뿐 결코 사라지거나 만들어지지 않는다. 동물과 식물은 이산화탄소를 통해 탄소를 주고받는다. 동식물 간 원활한 탄소 교환이 가능한 것은 이산화탄소가 기체이기 때문이다.
61
공기 중에 충만한 산소가 모든 물질과 닥치는 대로 반응하여 결합을 이루고 있기 때문이다. 지구 생명체는 산소를 다루는 법을 개발하여 물질이 산소와 결합하는 산화반응에서 에너지를 얻는다. 반응성이 큰 만큼 얻는 에너지도 크다. ˝위험이 없으면 보상도 없다 no risk, no return ˝랄까. 이처럼 이온결합은 주기율표 좌우 양 끝에 존재하는 다혈질 원자들이 만나서 이룬 평화다. 이이제이夷制夷라 할만하다.
83
우리 몸을 이루는 탄소와 공장에서 쏟아내는 오염 물질 속의 탄소는 완전히 같다. 우리 몸에서 음식물을 태워서 에너지를얻는 것이나 휘발유를 태워 자동차를 움직이는 것이나 화학의 관점에서는 크게 다르지 않다. 화학은 이들을 동일한 관점으로 다룬다. 다시 말해 화학이란 세상이 작동하는 방식이다.
97
사실 지구조차 우주에서는 표준이 아니다. 태양계만 해도 그 질량 대부분을 태양이 가지고 있다. 태양은 수소와 헬륨이 엄청난 온도로 밀집되어 있는 플라스마 덩어리다. 플라스마란 원자가 전자와 이온 형태로 분리되어 뒤섞여 있는 것으로 일상에서는 ‘불‘이 좋은 예다. 태양계의 다른 행성들을 보아도 지구와 같은 암석 행성은 표준이 아니다.
116p
손톱 위에 1억 개를 늘어세울 수 있는 원자의 10만분의 1밖에 안 되는 작은 공간 내에서 총알보다 수십만배 빠른 속도로 날아다니는 입자를 상상해보라. 상식이 통하지 않는상황인 것은 분명하다. 사실 양성자와 중성자가 자신의 모습을 제대로 유지하며 존재하는지도 불확실하다. 아니 양성자나 중성자의 모습이 무엇인지, 모습이라는 단어가 적절한지, 이런 스케일에서 움직인다는 것이 무슨 뜻인지도 명확하지 않다.
158
태양이 복숭아라면 헬륨은 복숭아씨에 해당하고 복숭아 과육에 수소가 있는 셈이다.
이제 이 부분의 수소가 융합하며 탄다. 중력이 충분히 강하다면 헬륨도 짓눌려 융합 반응을 일으킬 수 있다. 이제 헬륨도 수소 역할을 하는것이다.
161
사실 우리가 사는 지구표면이야말로 우주 전체를 놓고 봤을 때 정말 희귀한 환경이라 할만하다. 아무리 추위도 영하 100도 이상이고 아무리 더워도 100도 이하라니! 더구나 물이 액체로 존재하다니!
166
소설 《삼체>의 외계 생명체가 바로 이 알파 센타우리에 산다. 그들이 지구를 점령하기위해 우주 함대를 보내는데, 지구인을 벌레라고 부를 만큼 앞선 문명을 가지고 있지만 우주선이 오는 데 300년의 시간이 걸린다. 이 긴 시간 동안 지구에서 벌어지는 일이 소설의 주된 내요이다. 이처럼 별들 사이의 거리는 빛의 속도로 몇 년씩 걸리는 게 보통이다. 태양은 정말 가까이 있는 별이다.
169
이처럼 물리학은 표준 모형으로부터 우주 전체까지 세상 모든 것을 정합적으로 이해하려는 인류의 거대한 노력이다.
191
물리학자에게 죽음이란
우주는 죽음으로 충만하고 우리는 원자로 영생한다
192
죽음은 정의할 필요 없다. 원자의 집단이갖는 자연스런 상태가 죽음이기 때문이다. 흙, 돌, 바다, 공기, 지구, 달,행성, 태양, 은하 등은 모두 죽어 있다. 아니, 살아 있는 특별한 상태에있지 않다. 즉 유지와 복제의 특성을 갖지 않는다. 물질이 존재하는 자연스런 모습 그 자체를 우리가 죽어 있다는 특별한 용어로 부르는 것이다. 죽음은 생명의 반대말로 정의되지 않는다. 생명이야말로 그 자체로 특별한 상태다.
194
죽음이 우주에서 자연스러운 상태라는 이야기는 막상 사랑하는 이의 죽음을 마주한 사람에게 큰 도움이 되지 못한다. 생명이 없는 우주에서는 생명이 놀라운 일일지라도, 이미 생명을 가진 존재에게 생명은 당연한 것이라 죽음은 인간에게 속수무책의 재앙일 뿐이다. 하지만 누군가는 물리학적인 죽음에서 소소한 위로를 얻을 수도 있지 않을까?
196
시아노박테리아는 수십억 년 동안 정말 열심히 일을 했고, 그 결과 지구는 산소로 가득한 행성이 되었다. 산소 호흡하는 생물들에게는 천국이 구현된 것이지만 산소를 이용하지 못하는 생물에게는 재앙이었을 것이다. 산소는 반응성이 강한 원자다. 만약 외계인이 지구를 방문한다면 유독 가스로 가득한 위험하기 그지없는 행성이라 생각할지 모른다.
206
전자전달계, 양성자 저장, 양성자로부터 ATP 생산이라는 모든 과정이 일어나는 장소가 미토콘드리아다. 우리는 미토콘드리아 없이 한순간도 생존할 수 없다.
228
물리학은 우주에 의도나 목적이 없다고 말해준다. 그렇다면 생명은 우연히 생겨난 자기 복제기계에 불과한 것일 수 있다. 지구 밖에서 다른 생명체를 발견하는 날이 문제에 대한 중요한 단서가 나올 것이라 생각한다. 만약 외계 생명체의 화학 체계가 지구의 생명과 유사하다면 생명의 보편 원리가 존재할가능성이 크다는 뜻이다.
262
자신을 유지하려는 목적을 지속적으로 완수하기는 힘들다. 세상은 위험으로 가득하고 예기치 못한 일들이 언제나 일어나기 때문이다.
한 번의 실수로 죽을 수 있다면 자신을
유지하려는 것이 무슨 의미가 있을까? 이 문제를 해결하는 기막힌 답이 있다. 자신의 복제품을 만드는 것이다. 물론 여기에는 형이상학적인 문제가 있다. 복제된 내가 나인가?
266
좌우대칭 동물은 운동의 결과로 나타났다. 운동은 이동을 자유롭게 해준다. 자유롭게 움직여 ‘먹이‘를 찾는다는 것인데, 여기서 먹이란정확히 무엇일까? 생명을 이루는 물질은 비슷하다. 단백질, 지질, 탄수화물 등이다. 따라서 다른 생물을 그냥 삼키는 것이 최고의 먹이다. 주변을 탐색하고 원하는 곳으로 이동하는 능력은 다른 생물을 잡아먹는데에도 큰 도움이 되었을 것이다.
296
더욱더 나쁜 것은 인간의 활동으로 지구의 평균 온도가 높아지고 있다는 점이다. 이런기후 변화는 생태계를 훨씬 극적으로 교란할 가능성이 크다. 물론 생물은 새로운 환경에 적응할 것이다. 하지만 대멸종이 일어날 때, 최상위포식자는 언제나 멸종했다. 참고로 지금 최상위 포식자는 인간이다.
304
인문학이 인간을 이해하려는 노력이라면, 인문학의 꽃이라 할 수 있는 ‘문학‘을 하는 사람이 인간에 대해 가장 잘 이해할지 모를 거라는 생각이 든다.
306
문자가 만들어지자 상상은 한 단계 도약한다. 문자는 단순히 말을기록하는 기호가 아니다. 문자로 된 글은 생각의 지도다. 글은 생각을시각화하여 그 구조를 일목요연하게 보여준다.
377
지구 표면의 70퍼센트가 물, 즉 바다지만, 바다는 지구 표면, 즉 지각위에 있다. 지구가 사과라면 지각은 사과 껍질이다. 지구 전체를 놓고 봤을 때 바다는 없는 거나 다름없다.
386
생명체 내에서 일어나는 화학 반응은 종류도 많고 복잡하기 이를데 없지만 본질은 같다. 원자들을 재배치하는 것이다. 원자는 사라지거나 만들어지지 않는다. 원자는 보존된다. 일군의 레고 블록으로 자동차를 만들었다가 분해해서 다시 비행기를 만들 듯이 원자들은 탄수화물에서 이산화탄소로 그냥 새롭게 재배열될 뿐이다. 이것이 화학의핵심이다.
390
이렇게 서로가 다른 분야로한 발짝씩 내딛다 보면 언젠가 모두가 모든 것을 이해하는 날이 오지않을까.
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