수학자의 생각법

수학자의 생각법 - 생각의 지름길을 찾아내는 기술
마커스 드 사토이 지음 / 북라이프 / 2024년 5월

모두 부자가 되고 싶어 한다. 부자가 되기 위해 주식, 코인, 부동산 등을 공부한다.
그런데 이런 공부는 어렵다. 그리고 경기의 흐름을 읽기도 힘들다.
이러한 시기 시장에서 돈을 벌수 있는 방법이 있다. 펀드의 경우, 소개 자료에서 수학전공자의 수를 세보는 것이다.
실제로 시장 상황이 좋을 때나 나쁠 때나 항상 꾸준히 좋은 성적을 내는 펀드 뒤에는 수학 박사 학위자들이 대거 포진해 있다.
믿기지 않는 얘기 같을 수 있다. 그러나 도박의 도시 라스베이거스는 수학자들의 수요가 높다. 카지노에서 승률과 이익을 높이기 위해 수학자가 필요하기 때문이다.
이런 이야기를 듣고 보니 수학이란 학문이 조금 다르게 느껴진다. 대학만 입학하면 어디에 써먹어?라고 툴툴거리는 과목이 아닌 실생활에 큰 영향을 미치는 과목이라는 것이 실감된다.
수학이 일상생활에 얼마나 어떻게 도움이 되는지를 보여주는 책이 마커스 드사토이가 지은 [수학자의 생각법]이다.
저자는 인류가 지난 2,000년 동안 개발해 놓은 더 나은 사고방식으로 가는 지름길을 탐방하는 여행서라고 설명한다.
이 책을 읽으면 " 수학은 배워서 어디다 써요?" 하는 오래된 질문에 훌륭한 답을 말해줄 수 있을 것이다.
옥스포드 대학의 수학과 교수인 저자의 어릴 적 꿈은 스파이였단다.
전 세계의 동료 요원들과 소통하기 위해 다양한 언어를 배우고자 노력했는데 새로운 언어를 익히는 능력이 좋지 않았다고 한다. 꿈이 사라지고 허탈함에 빠져있을 때 베일슨 선생님이 주신 <수학의 언어>라는 책을 읽었다고 한다. 그 책 덕분에 수학도 하나의 언어라는 것을 이해하고 주변 세계를 묘사하는데 수학이 얼마나 강력한 언어인지를 깨달았다고 한다.
ㅡ <수학의 언어>는 수학이 단순히 하나의 언어가 아니라 많은 다양한 언어로 이루어져 있음을 가르쳐 주었다. 또한 수학은 하나의 언어를 다른 언어로 변환하는 사전을 만들어 보이지 않던 지름길을 다른 언어를 통해 나타나게 하는 데 매우 뛰어나단 점도 깨닫게 했다. 수학의 역사는 이런 찬란한 순간들로 점철되어 있다. p125 ㅡ
수학을 이야기하는 책이라서 내용이 무척 어렵고 접근하기 힘들 것 같다는 이미지를 주는 책이다. 물론 이게 무슨 말이야? 싶어지는 내용 설명도 있다. 그러나 많은 경우 책에서 이야기하는 예시와 내용 설명들은 유명한 일화들이 많아서 조금만 주의를 기울이면 즐겁게 읽을 수 있다. 그리고 지수함수적 증가를 이용하여 뱀파이어가 존재할 수 없는 이유나, 게으름이 얼마나 좋은지에 대한 설명 등의 이야기들은 정말 흥미로웠다. 19세기 말 수학자들의 연구를 통하여 (p141) 인간이 그릴 수 있는 대칭적 형태의 디자인은 17개뿐이라는 걸 밝혀냈다는 등의 정보도 유익했다. 왜 사람은 큰 도시에 사는 게 유리한지 실생활에 과연 쓰일까 싶었던 복소수가 우리의 해외여행에 어떤 영향을 미치는지도 새롭게 알게 되었다.
수학의 언어라고 하면 쉽게 통계나 함수, 방정식들은 떠올릴 수 있다. 그런데 다이어그램도 매우 효율적인 수학적 언어란 걸 나만 몰랐나 싶었다. 다이어그램을 이용하여 세상을 바라보는 새로운 관점을 끌어낼 수 있음(p218)을 이 책으로 이해되었다, 나이팅게일은 장미도표라는 다이어그램으로 동부지역 군인사망수를 알림으로 병원 내 위생 개선을 할 수 있었고 코페르니쿠스도 태양계 다이어그램으로 지구중심설에 한방을 날렸다.
이 다이어그램을 지름길로 쓰는 완벽한 예가 지도인데 런던 지하철 노선도는 그 자체가 하나의 예술이 되었다. 조앤 롤링은 덤블도어 교수의 왼쪽 무릎에 런던 지하철 노선도 모양의 흉터를 새겼다고 한다. 해리 포터의 번개 모양 흉터만 있는 게 아니었던 것이다.
방송에 자주 출연하는 일타 수학 강사는 수학을 배움으로 논리력과 사고력을 키울 수 있고 그것이 세상을 살아가는 큰 힘이 되어준다고 말한다. 그 말에 전적으로 동의한다. 사교육의 힘에 좌우된다는 수능이지만 수능 수학과 과학은 논리력과 사고력 없이는 풀 수 없으면 문제풀이는 그 사고력을 훈련시키는 과정이다. 암기만 해서 푸는 시험이 아니라 내신용으로 암기만으로 공부한 친구들이 무너지는 모습은 안타깝지만 사고력 훈련을 힘들어서 외면한 결과이기에 냉정한 이야기를 해줄 수밖에 없다. (보다 냉정한 이야기는 우진희에게 들을 수 있다. 올해는 유해지긴 하셨지만..)
수학자의 생각법을 배우고 기르는 것은 살아가는 데에 참 큰 힘이 되어준다.
나를 비롯하여서 많은 사람들이 이 책으로 수학적 사고법을 익혀서 다양한 문제들을 해결했으면 좋겠다.
ㅡ 수학은 무작위로 문제의 개별 경로에 집중하는 것이 아니라 접근 방식을 더 높은 수준의 사고로 대체하여 전체 구조를 내려다볼 수 있도록 해준다... 이러한 방식으로 문제의 전체적인 모습을 조망할 때 비로소 지름길이 나타난다.
ㅡ 출판사로부터 도서를 제공받아 주관적으로 적은 후기입니다 ㅡ
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세계사를 바꾼 맥주이야기

세계사를 바꾼 맥주 이야기 ㅣ 세계사를 바꾼 시리즈
무라카미 미쓰루 지음, 김수경 옮김 / 사람과나무사이 / 2024년 4월

빠지지 않고 챙겨 읽어야 할 것 같은 책이 [세계사를 바꾼...]시리즈다. 이 시리즈의 책이 새로 나오면 눈길이 갈 수 밖에 없는데 이번에는 맥주의 역사가 나왔다.
이 책은 꼭 읽어야 해 라는 생각이 절로 들 수 밖에 없었다.

맥주 하면 떠오르는 나라는 독일이다. 전체 14챕터로 이루어진 이 책은 그래서 초반은 독일의 역사와 독일 맥주에 대한 이야기를 들려준다.
제일 처음 종교개혁을 시작하는 루터의 이야기로 시작한다. 그럴 수 밖에 없는 게 종교개혁 이전까지 독일을 비롯한 유럽은 로마제국의 영향으로 와인을 주로 마시는 문화였다. 루터의 등장과 종교개혁의 결과 최초의 그리고 최후의 종교전쟁인 30년 전쟁이 일어나고 독일은 쑥대밭이 되어버린다. 더 이상 포도를 키울 수 없게된 땅에서 찾아낸 것이 맥주였다는 것이 이 책의 주장이다.

맥주의 역사는 와인만큼이나 길다.
성경의 창세기에 최초로 취한 인간 노아가 마신 건 와인이었지만 맥주 역시 메소포타미아 지역이나 이집트에서 매우 귀하게 여긴 음료였다.
이집트에선 맥주를 가벼운빵이라고 불렀다고도 한다. 맥주와 빵을 만드는 과정에서 모두 효모가 이용되기 때문인데 실제 중세의 수도원에는 제빵실과 맥주 양조실이 나란히 붙어있었다고 한다.
사실 누가 맥주를 발명했는지 정확히 말할 수는 없다고 이 책의 저자는 이야기한다. (p98)
효모를 이용한 이집트인과 달리 수메르인들은 자연발효법을 이용했고 모든 백성들은 맥주를 배급받았단다. 세금도 맥주도 내고 급여도 맥주로 지급된 사회였단다.
다시 한번 인류는 술과 마약을 얻기 위해 농경을 시작했다는 주장에 신뢰가 가는 대목이었다.
함무라비 법전으로 유명한 함무라비 왕의 바빌로니아가 수메르 지역을 통치하면서는 무려 스무 종류의 맥주를 양조했고 맥주 양조 기술자에게 지위가 높은 신관과 동등한 권리를 주었다는 사실이 재밌었다.


함무라비 법전에 쓰여진 맥주에 관한 법률들이다. 함무라비 법전과 독일에서 가장 엄격한 형벌이라는 레겐스부르크 시의회의 형벌(p49)은 어쩐지 비슷하다고 여겨졌다.
예나 지금이나 먹을 것을 가지고 장난치는 나쁜 사람들은 존재했었는데 이런 나쁜 사람들에겐 레겐스부르크 시의회의 형벌같은 강력하고 치사한 형벌이 가해졌으면 좋겠다. 그것이 사람이 먹는 음식이건 동물이 먹는 음식이던지 말이다.

로마인들은 전 유럽 (특히 영국)에 도로와 법률과 와인이라는 유산을 물려주었다. (고대 로마 도로의 총길이는 무려 40만 킬로미터 이상으로 미국 고속도로 총길이와 맞먹는다고 한다._P112)
와인이 귀한 술로 대접받는 동안 보리와 밀등으로 만든 맥주는 품위가 떨어지는 술 대접을 받게 된다. 로마제국 이후 교회가 사회의 중요한 세력이 되어가면서 교회와 수도원을 방문하는 민중들을 위해 음료로 에일이 제공되었다고 한다. 홍차와 커피가 등장하기 전까지 에일맥주는 빵과 함께 필수로 먹는 수프와 비슷한 위상이었다고 한다.
더군다나 주기적으로 단식을 견뎌야 하는 수도사들은 액체는 음식의 대상이 아니기에 맥주양조에 공을 들인다.
초창기 맥주는 지금과 달리 기운이 나도록 해주는 영양식이었다. 그래서 초창기 맥주 양조기술은 매우 중요한 집안일이었고 초반 맥주양조기술은 여성의 몫이었다.
맥주 양조 기술자를 뜻하는 브루마스터brewmaster이전에 여성 맥주 양조 기술자인 브루스터brewster라는 단어가 먼저 존재했다고 한다. 앞서 언급한 루터에게는 수녀출신의 아내가 있었는데 루터의 아내 역시 브루스터 출신이었다고 한다.
오늘날 맥주에 들어가는 주된 원료는 홉.이다.
홉을 처음으로 맥주에 사용한 사람도 18세기 독일의 브루스터였다.

길고 긴 먁주의 역사에서 현대에 큰 영향을 미치는 사건이 3가지라고 한다. (p341)
독일 뮌헨의 린데가 발명한 냉동기, 과학자 파스퇴르가 개발한 저온 살균법 그리고 덴마크 칼스버그가 완성한 효모 순수 배양법이라고 한다.
파스퇴르는 여기서도 등장하네 라는 생각이 들었다. 미생물학에 있어서 파스퇴르의 업적은 정말 대단하다 싶다.

냉동기와 파스퇴르 등장이전 맥주는 상면 발효맥주였다고 한다. 대표적인 종류가 에일이나 스타우트나 바이스등인데 20도 내외에서 발효시킨다고 한다. 당연히 저장기간이 길지 못하다. 반면 16세기 중반 기후의 특징으로 만들어진 독일의 하면 발효 맥주는 10도 내외의 저온에서 발효시켜서 보관시키는 맥주들이다. 하면 발효맥주의 대표가 저장이라는 뜻을 지닌 라거라고 한다.

파스퇴르에 의해 하면 발효맥주의 우수성이 입증되면서 맥주의 대표주자가 영국의 에일에서 독일의 라거로 바뀌었단다.
독일의 경우 북부의 프로이센과 남부의 바이에른지역의 사이가 좋지 않다고 한다. (이 책을 통해 알게된 사실 중 가장 재밌던 내용이었다.)그래서인지 독일 북부맥주와 남부의 맥주는 여러가지로 반대라고 한다.
앞서 말한 30년 전쟁 이후 바이에른 지역의 빌헬름 5세는 북부의 아주 진한 맥주인 아인베크 비어를 바이에른 공국의 도시에서 양조하게끔 지시하고 오늘날 세계 최대의 맥주집인 <호프 브로이하우스>를 1589년에 완공시킨다. 오늘낳 바이에는 지역이 여전히 보크비어로 명성을 얻게 해준 일이었다. 동시에 이 호프 브로이하우스는 히틀러의 나치당이 뮌헨폭동을 일으키는 장소가 되기도 했다.

독일에서 맥주가 루터에게 에너지를 선물해 종교개혁을 일으키게 하고 독일 국민들에게 맥주 축제등으로 수입을 얻게 해준 일과 함께 세계사의 아픈 부분을 만들어내기도 했음을 작가는 지적했다.
맥주와 커피가 각각 종교개혁과 시민혁염의 원동력의 하나라는 주장들은 사실 무시할 수 없는 주장들이라고 생각한다.
자신이 먹는 것이 바로 자신이라는 것을 실감하게 되었기 때문인지도 모르겠다.
주로 독일과 가끔 영국의 맥주 역사를 이야기하던 책이 마지막으로 맥주의 왕자라면서 벨기에 맥주를 언급할 때는 괜스레 반가웠다. 내가 좋아하는 맥주들이 벨기에 맥주들이기 떄문일것이다.
21세기에 맥주후진국이라 여겨지던 중국맥주가 약진했다는 서술에는 몽골이 송연해지기도 했다.

책의 마지막에 맥주 미니 사전이 나오는 건 좋았는데 강조하고 싶어하는 경우에 사용된 글자색들이 주황색인건 좀 아쉬웠다.

어쩌다보니 커피만 마시면서 이 책을 읽었다.
다 읽었으니 기분좋게 맥주 한잔이 하고 싶어진다.
ㅡ 출판사로부터 도서를 제공받은 후 주관적으로 쓴 후기입니다. ㅡ

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쓸모의 과학 신소재

쓸모의 과학, 신소재 - 세상에 이로운 신소재 이야기
조용수 지음 / 교보문고(단행본) / 2024년 4월

2023년 여름 대한민국과 전 세계 과학계 그리고 코스닥 시장이 모두크게 꿈틀거렸다.
국내 연구진(권영완교수팀)이 상온 초전도체인 LK-99를 개발했다는 논문을 발표했기 때문이다. LK-99는 아직까지도 진위공방 중이다. 권영완 교수 이전 미 로체스터대학의 디아스 교수도 상온 초전도체를 개발했다는 논문을 네이쳐 지에 2번이나 개제(2020년 7월과 2023년 3월)했지만 현재는 두 논문이 모두 철회되었다. ( 22년 9월과 23년 11월)

초전도체는 1911년 발견된 초전도현상을 일으키는 물질들을 말한다. 자기부상열차를 생각하면 쉽게 이해되는 현상인데 특정온도 (임계점)이하에서 전기저항이 없어지고 반자성현상이 나타나서(마이스너 효과, 자성을 밀어냄) 마찰에 의한 열손실, 전기손실이 없는 물체들이다. 매우 좋지만 임계온도가 매우 낮아서 상용도가 어려웠다.

이런 초전도체처럼 새로 발견되거나 개발된 물질을 신소재라고 한다.
고등학교 교육과정에도 투자 측면에도 관심을 듬뿍 받는 분야가 신소재다. 이런 신소재를 입문 수준에서 깊이있게 다룬 책이 [ 쓸모의 과학, 신소재]다.
재로material란 주변에 보이는 모든 물체object이고 소재는 재료를 이루는 근간이 되는 물질을 뜻하지만 큰 구분없이 쓰이고 있으며 이 책에서도 고체 위주로 구별없이 설명한다.

일단 소재를 크게 3가지로 구분하고 있다. 금속metak 세라믹ceramic 폴리머로 나누고 있다. 세라믹은 도자기와 유리처럼 전기나 열 전도없이 단단하고 깨지기 귀운 물질들이다(p25) 폴리머는 쉽게 플라스틱을 떠오르면 된다. 일상 생활에서 가장 흔하게 접하는 종류이고 화학공학과에서 많이 다루는 종류다. 세라믹 역시 예상하는 것보다 실제 생활에서의 응용의 범위가 매우 넓은 편이다.
( 학부시절 세라믹공학과 친구들에게 변기 잘 만드느냐고 유치하게 놀리던 기억이 떠오른다.)
현재까지 대부분의 소재는 기본적으로 세라믹 금속 폴리머다. 쉽게 접할 수 있으며 오랜 기간 사용해서 그 쓸모가 충분히 입증되었기 때문이다.

13개의 챕터로 나누어 신소재를 설명하고 마지막은 미래에 예상되는 상황에 대한 예상으로 책은 구성된다.


제일먼저 작가는 인류가 최초로 만든 인공 소재를 설명한다. 바로 기원전 4000년 즈음부터 이용했을 것으로 추측되는 점토라는 설명이 재밌었고 (p52) 과학적 근거없이 광물과 흙을 단순히 조합하여 발전시킨 고대의 유리 기술은 매우 놀라웠다. (p62)
점토나 유리를 이용한 건 그들이 쉽게 구할 수 있는 원소를 재료로 삼기 때문이다

[❗️참고 ㅡ 책에서는 자연에서 존재하는 원소가 94개라고 말한다. 자연(우주)에서 유래된 원소는 92번 우라늄까지다. 책에서 이야기한 94번 플루토늄은 1940년 입자가속기로 우라늄에서 얻어진 원소다. 물론 자연상태에 존재하긴 하지만 원소의 확인은 인공적으로 얻어졌다. ]


1~6장까지 세라믹, 금속 , 폴리머에 대한 기본 성질들을 살펴보고 7장부터는 복합재료에 대한 설명들인데 대표적으로 반도체가 소개된다. 고등학교 물리학1의 내용보다 조금 깊이 들어가는 수준의 설명이라 너무 쉬운 정보성 글에 질린 관심많은 독자들에겐 도움이 많이 될 것 같았다.
전기 빛 열 힘 등의 자극을 받은 소재들이 어떻게 반응하는지 살펴보고 진보된 소재의 개발을 위해 어떤 점을 고려해야 하는지 알려주는 책이었다

초연결 무선 네트워크 시대가 도래할 것에 대한 대응, 자연 훼손에 의해 필요한 소재와 기술들 그리고 바이오와 의학 분야에 이르기까지 신소재와 재료공학의 범위는 매우 무궁무진하다. 앞으로는 AI 기술과 컴퓨터의 발전으로 소재 시뮬레이션 기술이 적극 활용될 터이니 효율성 역시 좋아질것이다.

효율성도 좋지만 과거 듀폰사처럼 " 자유로운 연구를 위해 자발적으로 혁신적인 아이디어를 내고 그 연구에 재해 충분한 지원을 하지만 실패하더라도 결과에 대한 책임을 묻지 않는 '묻지마 연구' 는 여전히 필요하다고 생각한다. 기초과학에 대한 투자와 관대함이 아쉬운 요즈음이란 생각이다.
그래서 저자의 마지막 메시지는 의미심장하다.

ㅡ 많은 연구 성과가 우연한 발견으로 시작되었다는 점을 간과해서는 안 될 듯 하다 p238


ㅡ 출판사로부터 도서를 제공받은 후 주관적으로 작성한 후기입니다ㅡ


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과학잔혹사

과학 잔혹사 - 약탈, 살인, 고문으로 얼룩진 과학과 의학의 역사
샘 킨 지음, 이충호 옮김 / 해나무 / 2024년 4월

뮤지컬로도 유명한 [지킬박사와 하이드씨]의 원전 소설에는 모델이 있었다.
영국의 해부학자 존 헌터였다. 그는 의학을 개혁하기 위해 해부학이 필수라고 생각하고 본인이 스스로 해부학을 좋아해서 해부학에 집착했다. 설사제 남용과 사혈같은 치료법이 횡행하던 의학계에서 헌터는 최초로 인공 수정을 시도하고 치아를 현대식으로 구분하고 후각 신경등의 해부학적 발견을 수십 가지나 이루었다. 뛰어나 존경받기만 해도 모자란 사람인데 존 헌터가 하이드가 된 이유는 시신 도굴꾼과의 거래때문이었다. 런던에 있었다는 그의 대저택에는 시신 도굴꾼을 위한 전용 문이 있었고 뒷방에서는 특유의 시체 냄새가 풍겼다. 이런 야누스적인 모습을 보면 스티븐슨이 <지킬박사와 하이드 씨>를 썼다고 한다.

이 존헌터라는 사람은 [과학잔혹사]란 책에서 세 번째로 소개된 인물이다.
과학이라는 이름으로 선을 넘어 범죄와 비행을 저지르는 사람들을 살펴보며 무엇이 그 사람들에게 궁극적인 금기를 깨게 했는지 알아보는 책이다.

제목을 보자마자 재밌겠다란 생각이 들었는데 지은이와 번역가를 보니 반드시 읽어야 할 책이 되었다.
마치 데스노트같은 분위기를 풍기는 표지를 가진 이 책은 흔히 말하는 매드 사이언티스트Mad Scientist들을 해부하고 분석하는 책이다.

이 책은 모든 내용이 대부분 흥미롭다.
프롤로그는 <전설에 따르면, 역사상 최초의 비윤리적 과학 실험을 설계한 사람은 다름 아닌 클레오파트라였다고 한다>로 시작한다. 이미 '사라진 스푼'들을 써낸 과학 분야의 베스트셀러 작가답게 샘 킨은 사람들이 한눈팔지 못할 문장과 표현력을 사용한다.

1장과 2장을 통해 18세기 과학이 얼마나 노예무역에 빚을 지고 있는지 해적질과 노예무역을 해서라도 신비한 자연을 탐사하고 연구하려던 과학자들의 모습은 기준에 따라 다르게 평가될 것이 느껴졌다.
바나나, 아보카도, cashew(캐슈)와 같은 단어들을 옥스퍼드 영어 사전에 오르게 만든 해적 생물학자 윌리엄 댐피어는 아내에겐 나쁜 남편이었지만 다윈에겐 큰 영향을 끼쳤고, 헨리 스미스먼은 개미들의 생태를 연구한 뛰어난 곤충학자였다.

발명왕으로 유명한 에디슨이 테슬라를 이기기 위해 할 수 있는 모든 방법을 동원하고 꽤 비열한 방법도 서슴지 않았다는 건 꽤 널리 알려진 사실이다. (20세기에는 에디슨의 GE가 잘 나가고 21세기에는 테슬라의 이름을 딴 회사가 잘 나가는 사실은 그래서 뭔가가 괜히 재밌다.) 직류전원을 미는 에디슨은 교류전원을 개발한 테슬라를 이기기 위해 무려 44마리의 개와 6마리의 송아지 그리고 두 마리의 말을 죽였다. 그리고 심지어 사람도 죽게 한다. 문제는 전기 처형의 목적인 고통없이 죽음에 이르게 한다는 것을 실천하지 못한 것이다. 누군가는 에디슨에게 "양심이 있어야 할 곳에 진공이 있다"라고 평했다고 한다.

표지에서 도드라지는 건 붉은색 뱀이다.
뱀은 의학의 신이라는 아스클레오피오스의 상징이다. ( 죽어가는 뱀을 위해 다른 뱀이 약초를 물어와 살려내는 모습을 보고 아스클레오피스가 의술을 익혔다고 한다. 그래서 많은 나라의 의사협회의 상징에는 뱀이 들어있다) 이 책에는 의학 연구의 역사가 얼마나 비 윤리적이었는지를 자주 언급한다.

ㅡ 대다수의 의학 연구는 생체를 대상으로 하며...19세기의 해부학자들조차 다음 세기에 일어날 일부 야만적인 실험에는 기겁했을 것이다. 고통을 받은 대상은 사람뿐만이 아니었다. 의학 연구에서는 동물을 목적이 아니라 수단으로 취급하며, 동물의 고통과 괴로움은 부수적 피해로 일축한다. P140

책의 많은 내용들이 의학과 연결되어 있다. 이건 의학만의 문제가 아닌 사람에게 피해가 나타난 사건을들을 주로 다뤘기에 필연적인 내용구성일 것이다.
존 커를러 를 비롯한 미국의 공중보건의들은 매독균을 가난한 흑인들에게 일부러 전파시켰다. 그런데 이 성병실험을 수행한 존 커틀러는 동시에 인도와 아이티에서 여성의 의료환경을 개선시키고 1980년대의 AIDS에 대한 도덕적 공황과 동성애자를 악마화하는 것을 반대했다. 한 인물이 정반대의 일을 한 것이다. 어느 누구도 쉽게 판단하면 안된다는 걸 새삼스레 느꼈다.

WHO가 새로운 백신이 나올 때 윤리적 속임수를 쓰는 문제(일반적인 백신에 대한 설명만 해주고 암시적 묵시를 얻는 경우 등)는 쉽게 결론이 나긴 힘들 것 같다. 주로 아프리카에서 임상실험이 벌어지는데 이런 상황은 주로 선진국의 백인들이 비난할 때가 많다.

ㅡ제 1세계의 도덕 기준을 복잡한 제3세계의 상황에 적용하는 '윤리적 제국주의'라는 죄를 범하고 있다고 주장했다. P249

나치가 행한 (일본도 저질렀을 ) 생체실험을 목도한 인류는 제2차 세계대전 이후 뉘른베르크 강령을 만든다. 뉘른베르크 강령은 사람을 대상으로 한 연구 윤리 지침 열가지인데 환자의 권리를 특히 강조했다. (p219)


설계가 잘 못 된 의학 연구는 비윤리적이라고 비판받을 때가 많다. 윤리는 결코 쉬운 문제는 아닌 것 같다. 우간다같은 곳에서 백신실험이 없다면 그 나라에서 백신접종을 받을 수 있는 사람은 극소수가 될 것이라고 저자는 지적한다. 얼음송곳으로 뇌 수술을 하는 윌터 프리먼은 그나마 의사라는 직업을 가진 소명의식이라도 있는 것처럼 보였다.

그러나 의사가 아닌 심리학자의 영향은 좀 더 광범위하다고 느꼈다. 천재 수학자인 카잔스키를 테러리스트인 유나바머로 만든 머리의 실험은 잔인했다. 그리고 의료사고로 생후 8개월에 성기를 잃고 억지로 여성으로 자라야 한 브루스_브렌다_데이비드의 삶은 안타까웠다. ( 브루스, 브렌다, 데이비드는 동일 인물이다) 브루스의 심리치료를 진행한 존 머니의 행동은 책을 읽으면서도 짜증이 났다. '젠더'라는 용어를 만든 존 머니가 브루스와 쌍둥이 형제인 브라이언에게 한 행동은 범죄였다고 생각하데 된다. 무리하게 여자로 키워지던 브렌다가 자신의 성 정체성을 알고 다시 남성의 삶을 결정하고 이름을 데이브드로 바뀐 내용들은 먹먹하게 읽었다. 머니는 자신의 이론에만 집중하여 개인의 지닌 자율성과 환자의 주장을 외면한 최악의 심리학자였다.

실패한 성전환 수술에 대한 사연들은 뮤지컬 헤드윅이 떠오르기도 했고 2015년에야 UN이 신체 일부가 훼손된 아이와 모호한 생식기를 갖고 태어난 아이를 대상으로 한 성전환 수술이 인권침해라고 선언했다는 것이 너무 늦었다는 생각과 함께 다행이라는 생각도 들었다.

ㅡ 우리의 성 정체성이 해부학과 뇌구조, 호르몬, 가정환경, 문화적 영향 등이 복잡하게 상호작용하면서 결정된다는 사실을 받아들이게 되었다. 게다가 젠더는 태어날 때 완전히 고정된 것이 아니지만 완전히 유동적인 것도 아니어서, 의사들과 외부 사람들이 자기 마음대로 바꿀 수 없다. (p400)
ㅡ 우리를 만드는 데 문화가 아주 큰 영향을 미친다 하더라도, 사람은 빈서판이 아니며, 1억 6000만 년 동안 계속돼온 포유류의 진화를 문화가 마술처럼 압도하는 일은 있을 수 없다. p403

저자의 표현대로 똑똑할수록 더 현명하고 윤리적일 것이라고 쉽게 가정하고 현대의 과학자들은 대체로 스마트한 집단으로 포지셔닝 된다. 저자는 먼저 윤리적 행위를 하겠다는 서약을 하고 과학사 공부를 하며 이 책에서 언급된 사람들을 괴물로 취급하지 말아야 한다고 지적한다.
ㅡ 윤리에서 중요한 요소는 윤리적으로 행동한 것이 편해야 하는 것이다...커틀러나 머니나 프리먼을 괴물로 묘사하지 않는 것이 중요하다. 우리는 괴물이 자신과 상관없는 부류라고 일축하기 쉽기 때문이다. 카를 융이 말했듯이 악인은 우리 모두의 내면에 도사리고 있으며, 그 사실을 인정할 때에만 그 악인을 길들일 희망을 가질 수 있다. [ 결론 내용요약 ]

부록에서 저자는미래의 각종 범죄를 이야기하며 우주시대는 오히려 중세 시대로 돌아갈 것이라고 예상한다. 나 역시 그 의견이 가능성이 높다고 생각한다. 미래에 일어날 수 있는 다양한 범죄를 미리 예상하고 대비하는 것은 중요한 일이라 생각한다.

가장 섬뜩하게 읽은 지점은 9장의 간첩활동으로 스탈린 시절에 스탈린을 위해 활동한 해리골드와 클라우스 푹스의 이야기였다.
그들의 행동보다는 이데올로기가 얼마나 무섭게 작동하는지를 다시 한번 느껴서였다. (p316)

똑똑하기 전에 윤리적일 것 그보다 그전에 합리적 가치판단 능력을 가질 것 - 과학자 뿐 아니라 수많은 정보와 선택 속에서 살아가야 하는 이 시대 사람들의 필수 덕목인 것 같다.

ㅡ 출판사에서 도서를 제공받고 주관적으로 쓴 후기입니다 ㅡ

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시간의 물리학

시간의 물리학 - SF가 상상하고 과학이 증명한 시간여행의 모든 것
존 그리빈 지음, 김상훈 옮김 / 휴머니스트 / 2024년 4월

서평단으로 뽑혀서 읽게 된 책이다.
책을 받자마자 '표지 제대로 병맛이네. 완전 맘에 들어'란 생각이 들었다. 정말 맘에 들어서 읽고 있던 책들을 모두 제치고 이 책부터 읽기 시작했다.

취향저격의 표지가 아니더라도 [sf가 증명하고 과학이 증명한 시간여행의 모든 것]이라는 글귀때문에 바로 읽기 시작했을 것 같다.

표지가 상당히 B급 취향이긴 해도 케임브리지에서 천체 물리학 박사학위를 받은 존 그리빈이 글을 썼고 테드 창과 필립 k의 글을 번역한 김상훈님이 만난 책이다.책의 내공은 만만하지 않다.



9단계에 거쳐 시간여행이 가능하다는 것을 입증하려는 책은 1단계에서 먼저 아인슈타인의 상대성이론을 설명하고 시간팽창에 대한 이야기를 한다.
(참고로 2015교육과정에서는 물리학1이란 과목에서 특수 상대성 이론을 가르친다. )

ㅡ거대한 질량을 자긴 물체 근처의 휘어진 시공간에서 흐르는 시간은 평평한 시공간에서 흐르는 시간과는 다른 속도로 흐른다. p25
ㅡ 우주선의 속도가 광속의 절반에 도달하면 시간은 13퍼센트 느려지고 (팽창하고) 광속의 99퍼센트에 도달하면 무려 86퍼센트나 느려진다.(p28) 시간팽창 효과는 수많은 SF의 기반이 되었고,미래를 향한 일방통행식 시간여행의 수단으로 주목을 받았다. (p29)

4차원 시공간에서는 우리가 지금 하는 일에 영향을 받을 수 있는 미래의 모든 일이 미래광추에 있고 과거의 모든일은 과거 광추안에 있다고 물리학자들은 설명한다.
또한 우리와 무관한 시공간이 존재하는데 이런 시공간을 '엘즈휀'이라고 부른단다. 맥스웰방정식은 과거광추와 미래광주 양쪽에서 신호를 받을 수 있다. 그러나 과거나 미래로 가기 위해선 빛보다 빨리 움직여야 하고 그런 이유로 양자터널링의 개념이 필요해졌다. 그런데다가 우리는 열역학 제2법칙이 지배하는 세상을 살고 있다. 엔트로피라고 부르는 무질서도가 증가하는 세상이다. 외부의 에너지를 빌려와 일시적으로 국소부위의 엔트로피를 감소시킬 수는 있지만 전체 엔트로피는 빅뱅이후로 계속 증가하고 있다. 시간의 화살표는 엔트로피의 증가도를 따라가는 현상이다. 열역학 제2법칙이란 표현이 붙은 만큼 (과거로 되돌아가는)시간을 되돌리기는 어려운 일이고 (미래 여행을 위해) 시간을 거슬러가기도 어렵다. 이 경우에도 빛이 빛보다 빨라야 한다.

빛이 빛보다 빠르기 위해서는 양자역학이 필요하다. 양자역학 중에서도 가장 기이한 양자터널링에 대한 이해가 필요하다.
양자터널링은 입자가 이쪽에서 저쪽으로 공간을 이동하지는 않지만 처음 위치에서 다름 위치로 가 있는 현상이다. 위치가 변하는 입자도 자기가 어디에 있을 지 모르는데 이것이 양자론적 불확정성이다.
이 불확정성때문에 양자역학은 재밌고 어렵고 매력있고 아인슈타인과 슈뢰딩거가 싫어했다.

아인슈타인은 양자역학을 반대했지만 아인슈타인 덕분에 양자역학이란 학문이 세워질 수 있었다. 또한 시간 여행도 아인슈타인과 양자역학이 만날 때 가능해진다.

ㅡ시간 여행의 문제는 인류 역사상 가장 성공적이면서도 양립하기 어려운 두 물리학 이론인 아인슈타인의 일반상대성이론과 양자역학의 접점에서 발생한다. 아인슈타인의 이론은 항성과 은하같은 거시 세계를 다루는 반면, 양자역학은 원자와 분자 같은 미시 세계를 훌륭하게 묘사한다. <마르틴 링바우어, 인스브루크대학교. p76>

지구에서 성공한 물리학 법칙들이 우주에서도 유지될 수 있을까란 생각이 들었다.
칼 세이건이 생각하고 많은 과학자들이 실험적으로 입증한 바에 의하면 우주 전역에서는 동일한 우주법칙 (상대성이론)이 적용된다고 한다.

ㅡ 웜홀을 통해 새어나간 정보 (물리법칙)는 우주의 모든 영역과 모든 시점에 순간적으로 확산되었을 가능성이 있다. 바로 그런 이유에서 모든 전자와 원자뿐만 아니라 그것들을 구성하거나 그것들로 구성되는 모든 물질이 동일한 물리법칙을 따르고 있는 것이다. ..우리가 사는 우주의 물리법칙이 보편적일 수 있는 유일한 이유는 시간 여행이 가능하기 때문인지도 모른다. p128
시간여행이 가능하다고 해서 우리가 시간의 작용을 변화시킬 수 있는것은 아니라고 한다.
과거와 마찬가지로 미래 또한 결정되어 있으며 4차원의 시공간은 견고하며 개편불가능한 블록을 형성한다는 블록 우주에 대한 아이디어를 읽으면서는 문득 니체의 철학이 떠오르기도 했다. 아인슈타인은 친구의 부음소식에 블록 우주에 기반한 메시지를 친구의 자식들에게 보내는데 그 문구가 굉장히 철학적이었다. 가장 물리학의 기반에서 쓴 글이 철학적이라는 사실이 새삼스러웠다.
ㅡ 물리학을 신봉하는 우리 같은 사람들에게 과거, 현재, 미래의 차이는 환상에 불과해. 설령 그 환상이 아무리 집요하더라도 말이야 p134

이 블록 우주에 대한 아이디어로 로버트 A하인리히가 소설을 썼다고 한다. 생명선이라는 작품이라는데 빨리 찾아서 읽고 싶다. 어슐러 르 권여사의 책의 한 구절이 소개될땐 팬으로서 괜히 기분 좋기도 했다.



케임브리지대학교의 이론 천문학과를 설립한 대학자 프레드 호일은 <10월 1일은 너무 늦다>라는 SF 작품에서 끊임없이 흐르는 강이라는 시간의 이미지는 "그로테스크하고 부조리한 환상"이라고 말한다. (p136)
블록 우주 개념에선 지금까지 존재했거나 앞으로 존재할 모든 것은 언제나 그곳에 존재한다고 주장하는 다세계 해석을 따른다. 슈뢰딩거의 고양이를 예로 들자면 일반적인 코펜하겐 해석에서는 살아있는 고양이와 죽은 고양이는 중첩되지만 블록우주(다세계)에선 산 고양이와 죽은 고양이는 서로 다른 세계에 동시에 존재한다는 것이다. 평행우주론이 생각나는 지점이다.
다양한 영화의 소재로도 활용되는 평행우주,멀티버스 세계에서 다른 곳에서의 일들은 우리가 알 수 없다. 어느 시간에 속해있는지 어떤 사건이 일어나는 지 알수 없지만 모종의 관련성이 존재해서 물리학자들은 '위상공간'이라고 부른다, 이러한 위상공간은 진화의 한 과정이란 설명이 재밌었다. 질량에 의해 시공간이 왜곡되는 현상에서 우리가 속한 우주는 블랙홀을 쉽게 만드는 스타일이라고 한다. 블랙홀이 만들들어지면서 아기 우주가 계속 만들어진다는 것이다. 블랙홀에서 아기 우주가 만들어지는 과정은 유성생식과도 비슷해서 그 우주에서 사용되는 물리법칙은 원 우주의 것과는 조금씩 달라질 수도 있다고 한다.(p161) 스파이더맨처럼 다른 지구로 갔을 때 동일한 물리법칙,생화학 법칙이 적용되리라는 법은 없다는 얘기다.
(고백하자면 이 지점에 대한 설명이 가장 재밌었다.)
이 책에서 타임머신을 만들기 위해서는 중성자별 10개를 이동시킬 수 있는 거대한 힘이 필요하며 그러기 위해 끈 우주론의 개념이 들어오기도 했다.

다양한 설명들을 쭉 읽고나니 칼 세이건의 아이디어와 킵 손과 그 제자들의 연구 결과처럼 시간여행은 과학이 매우 발전한 문명이 자연이 이미 만들어놓은 타임머신을 찾아내서 적절하게 이용할 수 있을 때 가능한 것이란 생각이 저절로 들었다.

ㅡ 이 모든 연구의 저변에는 무에서 시작한 문명이 타임머신을 건조하는 과정을 그리는 것보다 충분히 발전한 문명이 자연발생한 웜홀을 개조해서 시간여행에 활용하는 시나리오를 상상하기가 훨씬 쉽다. p117


책을 읽다보면 수시로 접하는 표현들이 있다. [누가 어떤 일을 해서 어떤 결과를 얻었는데 그들이 이러저러한 일을 했던 것을 생각하면 그리 놀랍지 않다] 하는 부류의 문장들이다. 그러나 나는 과학자들의 다양한 활동들이 모두 놀라웠다.

병맛분위기의 유쾌한 느낌의 표지와 그렇지 않은 조금은 전문적인 내용의 책이었다.
사실 표지만 보고 쉬울 것이라 생각했는데 아이슈타인의 이론들을 기본으로 다양한 물리이론과 SF소설들을 인용하는 저자의 능력이 부럽고 대단하다 싶었다.

ㅡ 출판사로부터 도서를 제공받아 읽은 후 주관적으로 쓴 글입니다 ㅡ

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