날씨와 역사-기후와 얽힌 인간에 대한 이야기

날씨와 역사
랜디 체르베니 지음, 김정은 옮김 / 반디출판사 / 2011년 5월

책을 읽으며 가장 기분 좋은 것은 새로움을 발견했을 때이다. 기본적으로 사람은 자신과 닮은 사라을 좋아하는 경향이 있고, 자신의 의견에 동조하는 사람의 의견에 동조하며, 익숙한 환경에서 안정감을 느낀다고 한다. 하지만 내게 있어서는 이러한 것들보다는 무언가 새로운 것에서 느끼는 동기부여가 주는 즐거움이 더 크다고 하겠다.

혹자는 이렇게 이야기할 지도 모르겠다. 날씨는 더 이상 새로운 주제가 아니라고... 그렇다. 날씨는 더 이상 새로운 주제가 아니다. 기상 예측의 불확실성으로 인해 얼마전 기상청이 몰매를 맞았듯이, 급변하는 기상에 대한 관심은 그 어느 때보다 커진 것이 사실이고, 일반인들도 예전에는 기상학자들이나 썼을 법한 엘니뇨나 라니냐 같은 단어들에 친숙해져 있다.

무엇보다 사람들의 관심은 이러한 기후의 변화가 인간 사회에 어떤 영향을 미치는 가에 있는 것 같다. 그 결과 사람들은 첫째, 이러한 기후 변화의 방향이 어디로 흘러가고 있는지에 관심을 가지기 시작했고, 둘째로는 그러한 기후 변화의 원인이 무엇인지에 대한 분석을 시작했다.

이에 대한 결론은 다음과 같다고 하겠다 .첫째 기후 변화는 온실효과 또는 지구 온난화라는 절망적인 방향으로 흘러가고 있으며, 그러한 원인은 바로 우리 '인간 사회'라는 것이다. 아마도 이것이 우리가 알고 있는 통설일 것이다.

솔직히 말하자면, 이와 같은 이야기는 너무 많이 들어 식상하다 못해, 반복되는 뉴스를 듣는 것은 고역에 가깝다. 올해 역시 유난히 더울 것 같다는 뉴스는 정말 아스팔트 도로 위에 내리쬐는 복사열 보다도 나를 답답하게 만드는 것 같다.

다행히, 날씨와 역사에는 이런 답답한 기분에서 벗어나게 해주었다. 구태의연하게 반복되는 이야기, 더군다나 그 이갸기가 핵심은 건드리지 않고 주변만 툭툭 치면서 빙빙돌 때, 사람들은 이른바 '열'을 받는다. 날씨와 역사는 이와 다르게, 보다 핵심에 접근하기 위해 시도하고 있는 책이라고 생각한다.

우리는 어떤 문제를 대할 때, 그리고 그 문제를 해결하고자 할 때 어떻게 해야 할까? 예를 들어 수학문제를 푼다고 생각해보자. 그 수학문제를 효과적으로 풀려면?

아마도 중요한 것은 고정관념을 버리고, 상상력을 사용하는 것이라고 생각한다. 주어진 가설과 공식, 그리고 실마리를 가지고, 자유롭게 문제를 풀어 나가면 해답이 보이게 마련이다. 교과서에 나와 있는 x+y=z 라는 공식으로 풀어낼 수 있는 문제는 그리 많지 않다는 것을 유념해야 할 것이다.

우리는 기상과 날씨에 관해 몇 해 동안이나 줄곧 반복되는 뉴스와 기사 속에서 살아왔다면, 이제는 무언가 새로운, 물론 엄정한 과학적인 검증과 증거가 밑바탕이 된 그런 무언가 새로운 시도에도 귀를 기울여야 할 필요가 있지 않을까?

책 속의 저자는 글의 말머리에서 기후와 기상의 차이에 관해 설명하고 있는데, 아마도 이것이 책의 주제와 저자의 의도를 잘 나타내는 부분이라고 생각한다. 기상이 일부에 국한 된 것이라면 기후는 보다 광범위한 범위를 다루는 것이다.

"기후(Climate)는 앞일을 내다보는 것이고, 날씨(Weather)는 지금 코앞에 닥친 것이다."
                                                                                                       -책의 서두에서 Robert A. Heinlein -

또한 책 속의 저자가 말하듯이 기후는 신선한 학문이다.

물리학이나 화학 교재에서 어김없이 다루는 것은... 뉴턴이나 갈릴레이 같은 사람들이다... 이제 기후학 교재를 펴고 제1장을 보자... 기후학의 창시자들은 대부분 지금까지 살아 있다. 그것도 아주 잘 살고 있다
                                                                                                      - 본문 12~13page-

이처럼 신선한 학문인 기후는 어쩌면, 우리가 고민하고 있는 '오래된 문제'에 새로운 해답을 줄 수 있는 '열쇠'가 될 수 있을 것이라는 생각이 든다.

이에 대한 한 예로 책속에서는 환경과 인간이 어떤 영향을 주고 받는지에 대한 새로운 견해가 여럿 실려 있다. 예를 들면 주말에 더 많은 비가 내린 다는 속설에 관해서 설명하고 있는 부분이 그러하다. 최근 들어 느낀 것이지만, 역시 오랜만에 휴식을 취하는 주말이면 어김없이 비가 오곤 하는 경우가 자주 있었는데, 이 책에 의하면 그것이 우연의 결과물은 아니라는 설명이 나온다. 만약 역사적으로 날씨는 분석하고 그것을 통계화 했을 때, 그 결과가 7일의 주기를 나타낸다면, 이것은 인간에 의한 환경변화의 결과일 것일 확률이 높다는 것이다. 왜냐하면, 환경에는 7일 주기의 변화가 없기 때문이다. 책 속은 이러한 견해에 대해 보다 과학적인 설명으로 접근하고 있다. 인간사회 특히나 대도시나 그 주변에서 관찰되는 이러한 환경 변화는 인간생활과 밀접한 관련이 있다.

주말에는 사람들의 대외 활동이 더욱 활발해지는 시기이다. 더욱 많은 자동차들이 교외를 향하고, 사람들의 이산화탄소 배출은 늘어가며, 도시의 온도는 더욱 상승한다. 그리고 인간활동으로 인해 발생하는 여러 소음과 먼지들은 대기로 올라가게 되고, 이러한 인간활동의 영향이 결국은 대기의 상태에 영향을 미친다. 비가 내리게되는 대기의 상태는 일명 저기압과 같이 기압이 낲고, 온도가 상승하여 지상의 수분이 증발하여 상승기류를 형성하며, 그렇게 상승한 물분자들이 쉽게 응집할 수 있는 먼지 입자와 같은 것들이 많은 상태가 바로 인간 활동의 7일 주기와 맞물린다는 것이다. 그리고 책에서는 이것을 일요일 효과라고 부르고 있다.

설명이 약간 길어 진듯 하지만, 이와 같은 내용은 이 책 내용의 십분지 일에도 미치지 못한다. 한 권의 책으로 어떤 분야에 관해 이처럼 신선하고 다양한 견해를 발견할 수 있는 일은 드문 일이라고 생각한다.

관련 분야의 권위적 과학자인 저자가 쓴 책인 만큼 책 속에는 저자의 주장에 대해 과학적인 설명이 소상하게 되어 있다. 그것은 단지 저자의 의견을 뒷받침 하기 위한 것을 넘어서 저자가 사용한 여러가지 측정 방법, 그리고 과학적인 도구들에 이르기 까지, 과학에 대한 상식까지 폭넓게 넓힐 수 있는 기회를 제공할 것이다.

분명, 평소에 우리가 흔히 볼 수 있는 날씨와 관련된 기사보다, 이 책 한 권을 시간내어 읽는 것이 보다 값진 시간이 될 것이다. 아마도 이 책을 읽고 난다면, 저녁 시간 혹은 점심시간에 들려오는 TV 속의 날씨 관련 뉴스를 더 이상 일방적인 수용자가 아닌, 내 나름의 시각과 의견을 가지고 보다 적극적인 해석자의 입장에서 볼 수 있을 것이다.

세계를 움직인 과학의 고전들

세계를 움직인 과학의 고전들
가마타 히로키, 정숙영, 이정모 / 부키 / 2010년 9월

TV 프로그램 중에 즐겨보는 것이 있는데 바로 영화를 소개해 주는 것이다. 특히나 영화에 대해 재미있는 시각으로 분석해주는 것을 좋아하는데, 지금 내가 읽은 [세계를 움직인 과학의 고전들]은 바로 이와 비슷하다.
책 속에는 내가 이미 들어서 알고 있던, 갈릴레오, 멘델, 허블, 파브르, 다윈 이나 아인슈타인, 뉴턴의 이야기가 있다. 그리고 심리학 강의 시간에 배웠던, 지금도 기억이 나는 파블로프의 대니 양 반구의 작용에 관한 강의 에 대한 소개도 나와있다.

이미 알고 있다고 말하기는 했지만, 이름만 들어서 아는, 수박 겉 핥기와 같은 지식이 이 책을 통해서 보다 두터워지기 위한 준비운동을 할 수 있었다고 생각한다.

책을 읽으며 가장 흥미로웠던 것은 윅스킬의 생물로부터 본 세계이다. 이 책에서 윅스킬은 세계를 바라보는 새로운 개념을 소개하고 있다. 그것은 바로 환세계라는 개념으로, 우리가 인식하는 세계와 생물들이 인식하는 세계가 제각기 다르다는 것이다. 보다 구체적으로 말하면, 우리가 정의 하는 세계 또는 환경이란 우리 주위를 둘러싼 일체의 토양, 대기, 물 등 일체를 말한다. 하지만 윅스킬이 말하는 환세계는 그와 다르게, 어떤 하나의 개체가 인식하는 방식과 범위에 따라 세계의 의미가 정의된다고 말하고 있다. 즉 사람이 생각하는 환경 혹은 세계의 개념은 개나 곤충이 가지고 있는 그것과 다르다는 것이다. 고쳐 말하면, 인간이 이롭다고 생각하는 혹은 인간이 말하는 자연친화적인 환경이란, 동물들에게 있어서 그것과는 다르다는 것이다. 이 책이 쓰여진 것이 약 80년 전이란 것을 생각했을 때 너무나 놀라운 발상이 아닐 수 없다. 이러한 개념이 너무나 파격적이어서 당대의 과학자들로부터 외면을 당할 정도였다고 한다.

저자는 이 책을 통해 위와 같은 명_고전들이 어떻게 탄생하게 되었는지 소개하고 있을 뿐만 아니라, 그러한 책을 보다 잘 읽기 위한 방법과 배경지식을 더불어 설명해 주고 있다. 보다 좋은 것은 아마도 원저나 논문을 읽기에 대개의 독자들이 어려움이 있을 것이다. 나 또한 그렇고...

하지만, 다행히도 책속에는 과학의 고전을 보다 쉽게 혹은 재밌게 읽고, 이해할 수 있는 여러가지 종류의 책들을 각각의 챕터마다 함께 소개해 주고 있어서, 음식을 보고 군침이 돌듯이, 이 책을 읽는 나의 흥미를 돋구어 주었다.

뿐만 아니라, 베게너의 "대륙과 대양의 기원", 카슨의 "침묵의 봄", 라이엘의 "지질학 원리", 플리너우스의 "자연사", 왓슨의 "이중나선" 등 생소한, 그리고 평소에는 너무나도 어렵게만 느껴졌던 과학의 고전들이, 이 책을 읽고 나서는 나도 한번 읽어보고 싶다. 알고 싶다 는 흥미를 주는 존재로 뒤바뀌어 있었다.

그리고 마지막으로 이 책의 각 챕터 마지막에는 같이 읽는 책에 대한 소개가 있는 데 그 안에는 아이들이 읽으면 좋은 책, 성인이 읽으면 좋은 책 등 읽는 이에 대한 배려까지, 이 책을 쓴 작가가 어디까지 신경을 썼으며, 왜 이 책을 썼는가를 새삼 느낄 수 있었다.

아마도, 교토대 학생들이 가장 수업받고 싶은 교수 1위로 뽑았다는 책 커버의 광고문구가 없이 생긴 말은 아닌 듯하다.

보다 많은 사람들이 이러한 책을 접하고, 과학에 흥미를 느낄 수 있었으면 좋겠고, 또 과학이 평상시 대화에 있어 또 하나의 중요한 소재가 될 수 있었으면 한다.

게임이론 - 상상 그 이상의 상상

<게임하는 인간 호모루두스>을 읽고 리뷰를 남겨 주세요.

게임하는 인간 호모 루두스 - 존 내시의 게임이론으로 살펴본 인간 본성의 비밀
톰 지그프리드 지음, 이정국 옮김 / 자음과모음(이룸) / 2010년 7월

HOMO LUDUS
 

인간을 뜻하는 HOMO에 게임을 뜻하는 라틴어 LUDUS가 합쳐졌다. 즉 게임하는 인간이다. 그리고 존 내시의 게임이론으로 살펴본 인간본성의 비밀이란 부제가 붙어 있다. 이런 경우는 흔히 외국도서가 국내에 번역되면서 이루어 지는 오류 중 하나라고 생각한다. 사람들의 관심을 끌어 들이기 위해 유명한 사례를 가지고 와서 붙인다는 것, 하지만 때론 그것이 너무나 진부할 때가 있다. 뷰티풀 마인드(2002년)를 보았던 사람들은 존내시보다 러셀크로우를 기억할 것이고, 게임이론이  이슈가 된것도 벌써 오래다. 이 책의 내용을 게임이론으로 한정하기에는 너무나 아깝고 게임이론을 통한 인간본성의 비밀을 파헤치는 작업이라고 하기에는 그 영역이 너무 좁다고 생각한다. 책의 원제 Beautiful math : The modern Quest for a code of nautre 를 그대로 옮기는 편이 훨씬 더 책의 내용에 어울리지 않나 생각한다. - 혹여 제목만 보고 이 책을 단순한 게임이론에 관한 진부한 책이라고 생각할지도 모를 사람들에게 바치는 우려라고 생각하면 되겠다.

 

[호모루두스]는 1950년대 소설 ’파운데이션’에서 시작한다. 60여년 전에 쓰여진 ’파운데이션’ 책의 작가는 아이작 아시모프이다. 미래예측에 정통한 그의 책에는 놀라운 내용으로 가득하다. 지금에야 가능한 기술인 와이파이를 통한 전송 기술이 이미 그 시대의 소설 속에 등장하고 있다. 그의 소설의 미래예측은 ’파운데이션’에서 절정을 이룬다. ’파운데이션’은 아직 게임이론이 정립되기 이전에 나왔다. 하지만 그 속에는 게임이론의 태동이 될만한 이론이 들어있다. 바로 심리역사학이다. 사회적인 현상을 분석하려는 동기에서 출발한 이 이론에서 나오는 것이 바로 사회적 온도의 측정이다. 통계역학에서 쓰이는 분자의 움직임을 측정하는 방법을 그대로 사회현상에 도입했다.

각각의 기체입자들은 랜덤하게 움직이기 때문에 그 정확한 위치나 속도는 알 수 없다. 하지만 통계역학을 사용하면 기체 전체의 행동을 지배하는 법칙을 얻을 수 있다. 
                                        - 본문 중에서 ’파운데이션’의 일부분 -

이 처럼 사회 현상을 설명하려는 시도에 통계역학을 도입하는 모티브는 후에 게임이론의 출발점이 된다.

어렸을 적 과학 시간 만화경을 보려고 친구들과 다투던 기억이 난다. 만화경을 통해 바라본 세상은 그야 말로 천차만별이다. [호모루두스]는 수학과 게임이론이라는 만화경으로 보다 다채로운 세상을 보여준다. [호모루두스]의 내용을 읽어나가면서 만화경의 각도를 조금씩 바꿔보며 그에 따라 변화는 모습들에 감탄하는 것 처럼 페이지가 넘어가면서 나오는 새로운 이론과 수학의 내용에 경탄하게 된다. 그리고 무엇보다 좋은 것은 평소에 느끼지 못했던 수학의 재미를 느끼게 되었다는 것이다. 아마도 맛에 비유한다면 소금이 없는 음식만 먹다가 오랜만에 소금간이 되어 있는 음식을 먹는다면 이런 느낌일까?

[호모루두스]의 또 다른 장점은 정말 다양하고 많은 이론들이 등장하고 그러한 이론들을 우리가 쉽게 접하는 예를 통해서 재미나게 설명하고 있다는 것이다. 예를 들어 책의 초반에 설명하고 있는 수학트릭에 대해 잠깐 살펴보자.

20마일 거리를 떨어져 있는 두 명이 자전거를 타고 서로를 향해 시속 10마일의 속도로 돌진한다. 그 사이를 파리가 시속 15마일의 속도로 계속 왕복한다. 즉 한 쪽에서 출발하여 다른 한명에 닿으면 즉각 방향을 바꾸어 다른 한명에게 가는 식으로 둘이 충돌할 때까지 계속해서 날아다니는 것이다. 그렇다면 과연 파리가 왔다갔다 하면서 날아간 거리는 총 얼마가 될까? 파리가 한 쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 날아다니는 거리는 시간이 갈수록 계속해서 짧아진다. 파리가 날아가는 속도와 양 편의 두 사람의 이동 속도를 감안하여 처음 20마일의 거리가 한번 왕복하는 걸리는 시간에 비례해서 짧아지는 것을 참고하여 이동시간을 통해 횟수를 계산해서.. 라는 식으로 계산할 필요는 없다. 의외로 간단하다. 두 사람이 시속 10마일 속도로 움직이기 때문에 두 사람은 1시간후 정확히 중간지점에서 만난다. 그렇다면 파리는 시속 15마일로 날아다녔으니 1시간 동안 움직인 거리는 1마일이된다.
                                       - 본문 중 폰 노이만의 일화 요약 -

[호모루두스] 속에는 이 보다 흥미진진한 이론들에 대한 재미있는 설명들이 넘쳐난다. 미니맥스 게임을 통해 간단한 게임이론이 적용되는 과정을 알기 쉽게 설명하기도 하고, 공공재게임을 통해 무임승차현상에 대해 설명한다. 메이너드 스미스의 전략에서는 협력적 행동의 출현과 진화적 지형을 수학적 논리로 풀어낸다. 그리고 너무나 유명한 베이컨의 6단계 법칙에서 시작해 그의 네트워크 개념에 대해서도 이야기하고 있다. 그리고 기타등등... 아마도 과학이나 수학이야기는 지루하다고 생각하는 이들이 읽는다면 [호모루두스]는 그 생각을 바꿔놓을 수도 있을 것이다. 만약 아이나 청소년이 읽는 다면 수학에 대해 새로운 흥미를 가지게 될지도 모른다.


[호모루두스]란 책을 보기도 전에 어렵지 않을까? 라고 생각하는 사람이 있다면 기우라고 말해주고 싶다. 풀어서 이야기하면 정말 난해한 내용을 가장 쉽게 풀어낸 책이라고 말하고 싶다. 여러가지 수학적 도구들이 갖가지 사회과학 분야에 어떻게 응용되고 있는지 풀어내는 작업은 생각보다 훨씬 힘든 일이다. 양자 물리학과 게임이론에 대해 설명하는 부분만 책한권으로 풀어 내더라도 모자랄 것이다. 하지만 [호모루두스]는 그 내용을 잘 간추려 내어 읽는 이에게 이해할 수 있도록 설명해 내고 있다. 사람들은 재밌는 책 혹은 감동적인 책을 보면 두번, 세번 씩 읽는 노력을 아까워 하지 않는다. 그리고 나는 이 책을 몇번이나 보았고, 어느 구절이 정말 기억에 남는다고 말한다. 그렇다면 좋은 책은? 어떠한가? [호모루두스]는 감동을 주는 책은 아니더라도 수학에 대한 재미와 호기심을 확장가능한 모든 분야(이 책의 설명을 빌리자면 네트워크적인 분야에까지)로 확대 시켜준다. 나는 [호모루두스]를 굳이 감동적인 책은 아니지만 좋은 책의 영역에 넣고, 감동적인 책을 두번세번 읽듯 두번세번 읽어 보길 권해주고 싶다. 감동적인 책을 읽어 감동이 더 해지듯 수학과 게임이론에 대한 이해가 더 해지는 것을 느낄 수 있을 것이다. 나 또한 아시모프의 파운데이션을 구입해서 읽어보고 다시 한번 [호모루두스]를 읽어 볼 것이다.