세상에서 가장 쉬운 과학 수업: 특수상대성이론

세상에서 가장 쉬운 과학 수업 : 특수상대성이론 - 갈릴레이의 고전역학에서 아인슈타인의 특수상대성이론까지 ㅣ 노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학 1
정완상 지음 / 성림원북스 / 2023년 7월

모르면 신비롭지만, 알면 쉬운 과학

지은이 정완상은 노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학 시리즈 중 알베르트 아인슈타인의 <특수상대성 이론>이다. 알기 쉽게 갈릴레이의 고전역학에서 아인슈타인의 특수상대성 이론까지 일대일 강의처럼 일반인과 과학도의 처지에서 질문하고 이해하는 생각의 흐름을 따라 설명한다. 과학의 세계는 잘 모르기에 늘 신비롭기만 하다. 설명을 듣고 나면, 신비감이 없어지겠지만…. 일본의 후쿠시마 원자력발전소 붕괴사고로 생긴 방사능오염수의 해양 방출 문제로 골치를 앓고 있는데, 원자력발전이나 핵융합발전과 같은 발전방식도 아인슈타인의 질량과 에너지의 관계에서 찾은 E=Mc2 공식에 힘입은 바가 크다. 이게 원자탄을 만들었지만...

기존에 적어도 이 책이 나오기 전까지, 양자역학과 상대성이론에 관한 세계적으로 수많은 책이 나왔다. 앞으로도 그러겠지만, 대체로 책들은 수식을 피하고 관련된 역사 이야기만을 담고 있는데, 오히려 과학자들의 오리지널 논문을 함께 살펴보는 것이 더 도움이 될 듯,

그의 연구가 물리학계에서 어떤 자리매김 했는지를 보여준다. 지은이는 기초과학에 관한 모든 지식이 진실이 아닐 수도 있지만, 기초과학의 지식 형성 과정에서 우리는 새로운 지식을 발견할 수 있다고. 새로운 지식발견에 방점을 찍었다. 우선 책은 2부로 나눠서 설명하는데, 1부는 고전역학에서 특수상대성이론이 나오는 과정을 다루는데, 이해를 돕기 위해 갈릴레이와 뉴턴의 역학과 광속을 측정한 사람들에 관한 소개를, 그리고 2부에서는 맥스웰 방정식과 특수상대성 이론과의 관계와 질량과 에너지 관계를.

특수상대성 이론으로 고전역학에서 양자역학으로 전환

특수상대성이론(1905년의 논문 “움직이는 물체의 전기자기학에 관하여”), 갈릴레이와 뉴턴이 완성한 역학 이론(고전 역학)은 이 논문으로 새롭게 다시 쓰게 되는 데 이를 ‘양자역학’이라 한다. 갈릴레이나 뉴턴의 물리학이 3차원 공간의 세상을 바탕으로 한다면 아인슈타인의 이론은 여기에 시간을 포함한 4차원 공간의 세상으로, 변화를 가져온다. 즉, 인류는 4차원 우주에서 산다는 것이다.

아인슈타인은 놀랍게도 한 평생에 걸쳐 쓰기도 어려운 논문을 1905년 한 해에 특수상대성이론을 비롯하여 브라운운동, 광전효과, 질량과 에너지 등가관계 등 4편을 동시에 발표한다. 이들 논문 중 “광전효과”로 노벨물리학상을 받았다. 네 편의 논문을, 샘솟는 아이디어를 주체할 수 없었던 것일까…. 이 책에서 다루느 특수상대성이론에 관한 전체 이미지는 다행스럽게도 호킹의 인터뷰(17~23쪽)에 잘 나타나 있다. 정교수와 물리 군의 대화에 들어가기 전에 에피타이저라 할까, 먼저 이 대목부터 읽기를 권한다. 짧지만, 이 이론에 핵심을 잘 지적했음은 물론, 이 이론의 물리학계, 현실 사회생활에 어떤 영향을 미쳤는지, 그리고 앞으로 미칠 것인지를 엿볼 수 있다.

특수상대성 이론 논문의 개요- 혁명적인 두 가지 가설

아인슈타인은 에테르[(빛의 파동설의 부산물로 파동이 진행하기 위해서 필수적으로 있어야 한다고 믿어졌던 매질(물결파에 대해서는 물, 소리에 대해서는 공기) 중 광파동 매질의 이름]의 존재를 믿지 않고, 두 가지 가설을 세웠다. 하나는 광속도 불변의 원리, 빛이 갈릴레이의 속도 덧셈규칙을 따르지 않았음을 증명한다. 또 하나는 역학과 전기자기학에 대한 물리현상은 정지한 관찰자나 등속도로 움직이는 관찰자에게 똑같은 모습으로 관측된다고... 이것이 특수상대성원리다. 이로 부터 10년 후쯤에 일반상대성이론이 등장한다.

정교수와 물리 군의 대화를 풀어내는 "대화법" 식 설명

본문으로 옮아가면, 정교수와 물리 군의 대화방식으로 키워드를 설명한다. 일대일 공부다. 책을 읽는다기보다는 지은이가 나에게 하나씩 가르쳐주는 그런 느낌이어서 꽤 신선하다. 이 책이 다루는 내용의 30%만 이해, 아니 맛만 봐도, 어디 가서 있어 보이는 수준은 될 듯하다. 고전역학을 다루면서 뉴턴이 누구인지, 언제 어디서 태어나 어떤 계기로 연구를 했는지, 그의 연구특징은 무엇인지도 곁들어 설명해주니 편안하게 1석 3조 효과를 얻을 수 있다.

이 시리즈의 다음 편에는 어떤 이론이 소개될 지 자뭇 궁금하다.

<출판사에서 보내 준 책을 읽고 쓴 리뷰입니다>

민주주의에 반대한다

민주주의에 반대한다 - 무능한 민주주의를 향한 도전적 비판
제이슨 브레넌 지음, 홍권희 옮김 / 아라크네 / 2023년 7월

무능한 민주주의를 향한 도전적 비판

지은이 제이슨 브레넌은 <민주주의에 반대한다>라는 다소 자극적인 제목의 이 책에서 “우리는 더 유능한 정부를 가질 권리가 있다”라고 주장한다. 그의 문제 제기의 핵심은 잘못된 지식(정보)을 갖춘 유권자가 비합리적인 후보에게 투표한다면, 더 나은 사회를 만드는데 이바지할 수 있을까?,

최근 몇 년 사이에 이 말은 우리에게 구체적인 현실로 다가왔다. 미국의 도널드 트럼프, 한국의 윤석열 같은 현재 상식(뭐 고정관념이라 해도 좋다)으로서는 이해하기 힘든 현상이다. 그가 이런 현상을 염두에 두고 이 글을 쓰지는 않았지만, 그의 문제 제기와 맞아떨어진다. 본디 민주주의에 관한 이해의 관점은 민주주의는 갈등의 연속이며, 피를 먹고 자란다는 말이 있듯이, 생물이다. 끊임없이 변화한다.

지은이는 민주주의 이론에는 악마의 옹호자-다수가 동의하는 의견에 반대하면서 더 깊이 있는 토론을 끌어내는 사람- 역할을 하는 사람이 필요하다고 하면서 그런 역할을 자처했다. 2016년에 출간된 이 책은 <투표 윤리론>(2011),<강제 투표 찬반론>(2014)과 함께 3부작을 이루는 마지막 책이며, <투표 윤리론>에서 시민 미덕을 행사하는 제일 나은 방법은 정치 밖에 있으며, 시민 대부분은 투표권이 있어도 투표를 자제해야 할 도덕적 의무가 있다고 주장했다. <강제 투표 찬반론>에서는 강제 투표가 정당하지 않다고 한다. 이들 주장의 연속성 상에서 이 책의 논의는 민주주의는 완성체가 아님을 전제로 한다.

9장 체제의 이 책의 내용은 1장에서 호빗과 훌리건, 2장에서 무지하고, 비합리적이며, 잘못된 정보를 가진 민족주의자, 3장, 정치참여는 타락시킨다. 4장 정치는 당신이나 나에게 힘을 주지 않는다. 5장 정치는 시가 아니다. 6장, 유능한 정부에 대한 권리, 7장, 민주주의는 유능한가?, 8장 지식인의 통치, 9장 시민의 적 등이다.

에피스토크라시, ‘지식인에 의한 통치’는 하나의 대안일 뿐

이 책에서는 브레넌은 민주주의 대안으로 “에피스토크라시”, 즉 ‘지식인에 의한 통치’을 주장하지만 유일한 대안으로 생각하지는 않는다. 에피스토크라시는 플라톤의 철인통치(철학자에 의한 통치)를 연상케 한다. 에피스토크라시 형태의 정부는 공화주의 대의 정부의 정상적인 특징을 대체로 유지한다. 정치 권력은 소수의 집중에서 벗어나, 대중적으로 따라서 힘은 분산되고, 견제와 균형을 이룬다. 물론 법적으로 에피스토크라시는 정치 권력을 균등하게 분배하지 않는다. 법에 따라 지식을 갖춘 유능한 시민은 상대적으로 덜 유능하고 지식이 부족한 시민보다 약간 더 많은 정치적 힘을 갖는다고.

브레넌은 민주주의가 근본적으로 정의롭지 않기에 더 나은 대안을 찾아야 한다는 것이다.

대부분의 유권자는 정치에 무관심한 호빗이거나 열광하는 훌리건, 소수의 벌컨

그는 1장에서 세 가지 유형의 유권자 행동 모형을 소개하는데, 첫째, 호빗은 낮은 관심과 낮은 수준의 정치 참여도를 가진 정보가 부족한 시민으로 불안정하거나 약한 이념을 가지고 있다. 둘째, 훌리건은 호빗과 정반대 성향으로 확증편향, 집단 간의 편향 등의 인지 편향에 시달린다고 보고 있다. 그리고 벌컨은 이상적 유형으로 자신의 신념에 대한 부적절한 충성심 대신에 완벽하게 이상적이며, 정보가 풍부한 사상가다. 대부분 시민은 일반적으로 비투표자는 호빗, 투표자는 훌리건이다. 하지만, 많은 민주주의 철학 이론에서는 시민이 벌컨처럼 행동할 것이라고 가정하는데, 바로 여기에서 지식인에 의한 통치, 즉, 에피스토크라시를 주장한다.

브레넌은 민주주의는 도구일 뿐, 그 이상도 이하도 아니라고 생각한다. 더 좋은 도구를 찾는다면 자유롭게, 그리고 그 도구를 사용해야 할 의무가 있다고. 정치적 결정은 큰 도박이며, 누가 감히 그런 결정을 무능하게 내릴 수 있겠는가? 문제는 훌리건이 훌리건이라는 걸 모른다는 점이 더 큰 문제일 듯하다. 내 편이라고 생각하면 비판 없이 수용하는 태도를 어떻게…. 브레넌은 이 문제를 보통선거의 개편을 통해서 바꿔보자고.

꽤 흥미로운 주장이다. 철학자에 의한 통치와의 차이는 무엇인지, 실제 벌컨이 얼마나 존재하는가, 에피스토크라시가 실제 운용 가능한지는 별론으로 하고, 이 새로운 정치체제가 성과 측면에서 민주주의를 능가할 수도 있다는 주장이 흥미롭다. 많은 사람이 그가 제기하는 문제, 즉, 민주주의 문제점과 약점, 보완할 점에 대해서 큰 틀에서 동의한 때문이 아닐까 싶다.

<출판사에서 보내 준 책을 읽고 쓴 리뷰입니다>

사물 괴담

사물 괴담
J. W. 오커 지음, 김문주 옮김 / 미래타임즈 / 2023년 4월

사물 괴담

지은이 J.W.오커는 그가 수십 가지 저주받은 물건을 개인적으로 소장하는 와중에 기적적으로 살아남았기에 우리에게 기묘하고 오싹한 이야기를 들려주고 있다. 마치 투탕카멘의 저주에서 살아남은 이들처럼,

이 책은 납량특집 드라마처럼 다가온다. 최근에 막을 내린 TV 드라마 <악귀>, 액소시즘처럼, 세계에서 가장 악명 높은 물건의 비밀에 관한 이야기다.

7장 체제이며, 1장 유리창 너머의 저주, 에 소개된 물건들은 많은 의혹과 괴담의 중심이 있었다. 지금은 박물관 따위의 공공전시 공간의 유리창 너머에 갇힌 상태라고 해야 하나, 아니며 저주를 더는 퍼붓지 않도록 차단한 걸까, 소유한 자는 모두 죽었다는 호프 다이아몬드에서 실비아누스의 반지까지, 그리고 2장 묘지의 저주, 셰익스피어 무덤의 저주는 무슨 이야기일까?, 셰익스피어가 죽을 때 남긴 유언이다. 이곳에 묻힌 흙을 파내지 말라고, 이 돌을 지켜주는 이는 축복을, 내 뼈를 움직인 자는 저주를 받을 것이라고, 3장은 다락방의 저주, 4장 돌에 갇힌 저주, 5장 저주받은 물건의 비즈니스 세계, 6장 왜 이 물건은 저주받지 않았는가, 미첼 헤지스의 수정 해골(2008년의 인디애나존스 크리스탈해골편), 그리고 7장 기계의 저주

목차에서 알 수 있듯이, 실제 검증되거나, 아직 검증되지 않은 것들, 소문의 배경 등을 바탕으로 스토리텔링이 전개된다. 실제로 유명한 저주받은 물건이 그다지 많지 않다는 점이다. 실체를 모르면 두려움이 앞서고, 시기를 알 수 없는 먼 옛날의 이야기라면 무서움마저 들기도 한다. 사람의 심리를 이해한다면, 발 없는 말이 천 리를 가고, 없던 것이 생겨나기도 한다.

이런 효과를 노시보 효과라고 한다. 의사 월터 캐넌이 1942년 만든 용어 ‘부두 죽음(Voodoo Death)’이라는 개념과 유사한데, 부두 죽음은 기본적으로 누군가가 자신이 저주받았다고 믿은 뒤 겁에 질려 죽는 것이다. 이 죽음은 노시보 효과가 그렇듯 심리적인 문제다. 과학과 미신은 종이 한 장 차이일 뿐이다. 노시보 효과는 환자들이 실제 효과와는 관계없이 나쁜 부작용을 가진 약을 받았다고 믿기 때문에 그 부작용이 나타날 때 생기는 효과다. 만약 어떤 약이 보라색 박쥐의 환각이 보이는 부작용이 있다고 알려주면, 환자는 그러한 부작용 없는 약을 처방받았음에도 보라색 박쥐가 날아다니는 환각을 본다는 것이다.

저주는 과연 어디서 비롯된 것일까?

<북코스모스 도서평가단>

우리는 행복을 진단한다

우리는 행복을 진단한다 - 서울의과학연구소 SCL의 도전과 성취 ㅣ 우리는 행복을 진단한다
이경률 지음 / 예미 / 2023년 6월

우리는 행복을 진단한다?

이 책은 창립 40주년을 맞이하여 진단검사의학의 우리나라를 넘어 세계에 알리고 싶다는 서울의과학연구소(SCL)가 걸어온 길을 회고하면서 인류의 건강하고 행복한 미래라는 비전을 제시한다.

이 책은 5장 체제이며, 1장에서는 남들이 가지 않는 길, 작은 틈새 너머의 기회를 발견하다. 2장 담금질로 연단되는 쇠처럼, 3장 탁월함에 이르는 열쇠, 4장. 진흙에서 건져 올린 다이아몬드, 5장 춤추는 별들의 세상,

이들이 추구하는 근거중심의학, 대중에게는 낯선 개념이지만, 모든 사람의 생활 속에 자리한 학문이다. 환자를 치료할 때는 반드시 객관적, 과학적 근거와 의사의 경험이 통합되어야 한다는 말이다.

돈으로 좌우되지 않는 사람들, 검사자

검사자들, 하루에 10만 건의 검사를 해야 하는 극한직업, 강도 높은 노동에 내몰리면서도, 이들이 놓칠 수 없는 생명의 끈, “검사를 통해 환자의 발병 사실을 찾아내면 생명을 살리는 거지만, 반대로 놓치면 환자가 위험해지니까 정신을 바싹 차려야죠. 검사자는 검체 너머에 있는 환자를 봐야 해요.”

과학적으로 도출된 결과를 전달할 뿐 타협하지 않는다. 매출에 손해가 되는 결정이라도 경영진 역시 미련이 없었다. 의뢰자들의 요구에 맞는 결론이 나오도록 검사를 진행하면 일시적인 이득은 얻을 수 있겠지만, 직원들의 자부심을 훼손해 사기를 떨어뜨리게 된다. SCL의 비전인 EBM(근거 중심의학)을 저버리는 행위이기도 하다.

인도주의를 실천하려는 SCL

검사기관으로서 국제인증과 끊임없이 수준 유지를 위한 투자. 2020년 코로나 19 재난이 전 지구를 덮칠 때, 핀란드 메이라이넨병원에서 날아든 전화 한 통, 코로나검사를 해 줄 수 있냐, K-LAB, K-방역,

이 책 속에는 검사기관으로서의 엄격함과 검사자의 자질, 돈에 좌우되지 않는 태도, 40여 년의 역사, 경제적 이익을 좇는 곳이었다면, 40년 전에 이런 결정은 내리지 않았을 것이라고. 우리가 모르는 하지만, 우리의 건강과 행복 미래를 위해서 보이지 않는 곳에서 방역의 한 축을, 건강을 위해 한 축을 담당하며, 오늘도 열심히 일하는 SCL에 응원의 박수를 보낸다.

<북코스모스 도서평가단>

꿈해몽사전

꿈해몽사전 ㅣ 걷는사람 소설집 10
박정윤 지음 / 걷는사람 / 2023년 6월

꿈해몽사전

운명, 무업을 이어가야 하나, 무당, 세습무든 강신무 등, 그들의 특별한 세계에서 정체성을 찾는다. 포기(抛棄)와 좌절, 수용, 이런 흐름 속 밑바닥을 흐르는 “한(恨)” , 왜 우린 이런 운명인가, 원통하다. 세상은 넓고 하고 싶은 것은 많은데, 내 운명은 내가 주인인데 왜 자신 스스로 인생을 방향을 선택할 수 없는가라는 무당 3세대의 이야기를 담고 있는 소설.

무당의 사회적 평가, 종교인도 아니고, 비과학적 미신의 영역의 교언영색, 혹세무민, 사이비 등등의 프레임 속에 갇혀있는, 음습한 기운의 기분나쁜 존재들(로도 비춰진다), 우리 사회를 지배하는 종교 이데올로기, 마이놀리티로 점집, 무당, “무속인” 등 정확한 개념도 정의도 없는 상태다. 신내림의 증좌를, 아무튼 우리의 문화 속에서 생겨난 것이라 쳐두자(어원이니, 어디에서 기원하였는가? 등등의 논의는 별론으로 하자는 말이다), 하나의 직업으로서 인정하는 태도는 우리의 정신세계의 무한한 확장이 되지 않을까... 이 소설의 의미는 깊고도 넓다고 해야할까,

무당의 운명과 이를 보는 사회, 다루는 주제와 이미지

무당은 대를 이어 무당이 되는 세습 계열과 신내림을 받는 강신계열로 나뉜다. 어떤 계열이든 행사가 한번 이루어지려면 엄청난 운동량이 필요하고, 신이 들어왔다 나가는 것이라서 체력소모가 많은 극한직업임은 틀림없다. 무당 자체가 엄청난 숙련과 체력을 요구하는 직업이고 오랜 수련이 필요하다. 영화나 TV 드라마에 등장하는 무당과 박수, 영화<박수무당>처럼 가벼운 터치로 그리는가 하면, 곽도원<곡성>에서 처럼 한국을 지키는 신과 일본에서 넘어온 신의 대결, 이땅을 지키고자 하는 보호령과 외계령의 싸움이라는 설정에서 무당(한국과 일본의 무당), 최근에 시작한 <경이로운 소문 2>의 융이라는 중천 지대, 최근 드라마 <악귀>, 여기서 나오는 민속학자와 엑소시즘, 그리고 <손(the guest)> 등, 여전히 드라마나 영화의 주제로 등장한다.

소리 할머니는 소리에게 큰 공부하는 사람이 되라고,

소설 속 등장인물 윤소리의 엄마 신혜인은 세습무로의 삶을 거부하며 별신굿 도중에 바다에 몸을 던진다. 이후 출생신고도 하지 않은 어린 딸 소리를 강신무인 엄마 윤정옥에게 맡기고 외국으로 떠난다. 어머니가 무업을 잇지 않았기에 세습무로 살아가지 않아도 된 소리는 할머니의 윤씨 성을 따르고, 그의 할머니는 무당 같은 거 말고, 큰 공부를 하라고, 무당들의 삶을 이해하고 존중하면서 연구를 했던 대학교수(여성)처럼 되기를 바라는데. 소리 할머니의 바람 속에는 지난날 무당이 당했던 수난의 역사가 바탕에 깔려있다. 차라리 사람대접도 받지 못하는 무당보다는 큰 공부를 해서, 우리 무당 처지를 이해하고, 학문적으로 뭔가를 해달라는 그런 기대감이었는지도 모른다.

다른 것에 대한 두려움, 지배 이데올로기에 파편, 배제, 미신과 종교의 경계는

소리 할머니는 무당이라는 이유로 하대 받았던 시절을 회상한다. 아마도 70년대 새마을 운동이 진행되던 그런 시대였던 모양이다. 조그만 굿판을 벌여도 경찰이 쫓아오고(미신타파 운동 등. 잔악한 탄압) 이를 피해 정신없이 도망치다가 굿청에 눕혀놓고 왔던 다섯 살 난 딸을 찾으러 가기도.

소리는 굿 중간에 무녀들의 한을 말하는 할머니의 사설을 들으며 할머니와 율, 여진 언니, 참순이 무당, 오뚝이 무당. 종교로 인정받지 못하는, 신이 아닌 신을 섬기는 자라는 이유로 차별과 멸시를….

한편, 같은 또래의 세습무를 운명으로 받아들여야 할 여진과 신내림까지 받아 신병을 앓게 된 예원, 이들, 감수성이 예민한 때 무당의 딸이라 놀림당하는데. 이들은 앞에 놓인 운명의 굴레를 어떻게 극복하고 당당하게 세상 속으로 걸어갈 것인가, 소설은 무당이라는 운명에서 벗어날 수 있는지는 말하지 않는다. 이들의 운명과 갈등하는 인간의 의지와 고뇌, 그리고 좌절을 구체적으로 그려나간다. 또 한 명의 등장인물 회랭이 “율”은 소리에게 무한한 애정을 쏟는다. 그의 방에 놓인 오래된 책갈피에서 끼워진 소리 엄마 혜인이 그에게 남긴 편지를. 오빠와는 함께할 수 없을 것 같아, 미안해, 소리를 딸처럼 아껴줘. 라는 닳고 닳은 오래된 편지를. 무속 세계의 ‘통과의례’를 어떻게... 그들은 신세대들 처럼, 쿨하게 자신의 일을 하면서 파트타임 무업을 할 수 있을지도...

꿈해몽은 미래세대의 꿈, 선택의 자유

꿈해몽(꿈은 무한한 인간의 무의식)은 분석심리학과 샤머니즘의 경계를 애써 구분지을 필요가 없다. 자기의 꿈은 자기 암시일수도, 스스로 해석할 수 있다고 생각하는 소리, 그는 앞으로 인류학을 공부할 거란다. 심리학, 종교학, 민속학을 바탕으로 해몽을 해볼 거라고, 인터넷 카페를 열고 소통을 한다.

소리는 할머니가 바라는 큰 공부를, 무당의 세계를 이해하는 학문적으로 연구하는 연구자의 길을 걷는 것도 운명이 아닐까, 꿈의 해석에서 태몽, 외국에서는 태몽의 사례가 그리 없다는데, 우리 사회에서 태몽은 남아선호의식의 반영이라 한다. 이렇게 놓고 보면, 꿈해몽사전은 신세대 무당의 삶을 채워가는 ‘여백’과 ‘꿈’을 채워나가는 버킷리스트 같은 것이 아닐까, 자신의 인생의 주인은 자신이라는 걸.

<출판사에서 보내 준 책을 읽고 쓴 리뷰입니다>