자연 철학의 위대한 세계

아리스토텔레스 & 이븐 루시드 : 자연철학의 조각그림 맞추기 ㅣ 지식인마을 17
김태호 지음 / 김영사 / 2007년 2월

어떠한 기본 지식도 없이, 오직 인간의 상상력으로 발전해 온 이 세계가 참으로 대단하다. 아니, 인간의 호기심이 더욱 대단하다. 단순하게 동물처럼 일생을 살다 죽는 사람이 있는가 하면, 궁금증을 통해서 알고 싶어하는 욕구를 끝내 충족해내고야 마는 사람들의 그 탐구가, 지금의 세계를 만들어낸 것 같다. 

그렇다면 자연 철학의 거장들에 대하여 알아보는 것이 바로 이 편의 핵심이라 할 수 있을 것이다. 우선 서양을 먼저 살펴보면 소크라테스, 플라톤, 아리스토텔레스 등이 있고, 그 외에도 피타고라스, 탈레스 등 수학도 많이 발전시킨 자들이 있다. 물론 이들에게도 단점이 잇었고, 특히 피타고라스는 자신이 세운 업적을 너무 과신했던 나머지 세상의 모든 것을 균형잡힌 조화로 바라보았다. 

하지만, 오히려 이슬람 세계가 이러한 자연 철학을 더욱 많이 발전시켰던 것은 사실이다. 기본적인 개념들은 서양에서 시작되었지만, 잠시 서양에서 학문의 연구가 중단된 시기에 이슬람에서는 충싫 자연 철학에 대한 연구가 진행되었고, 천문학, 의학, 수학 등에서 다양한 발전을 이룩했다. 이슬람 하면 한 손에는 코란, 한 손에는 칼을 들고 있는 무서운 이들의 이미지를 생각하기 쉽지만, 이들도 호기심 많은 지식인이었다. 

그러한 예로, 이슬람의 의학자 이븐 시나의 책이 한때 의학자들의 기본서였으며, 사람들이 이 책에 치중하여 더 이상의 의학 연구를 게을리했음을 통해 오히려 의학의 발전을 저해했다는 평까지 나올 정도로 모든 분야에서 영향력을 발휘했던 이슬람. 그 외에도 동 서양의 자연 철학의 통합으로 인해 과학은 더욱 발전할 수 있게 되었다. 

신념이란 것은 참으로 무서운 것이다. 믿을 것 하나 없는 이 세상엣 내가 정한 믿을 수 있다는 것이, 가짜로 드러난다면 얼마나 황당하겠는가? 눈에 보이는 것만 믿는 이들이 태양이 지구를 중심으로 공전한다고 생각하고, 완벽을 추구하며 행성의 공전은 완벽한 원의 형태로 이루어진다고 말한 것이 벌써 가짜로 드러났다. 자, 이제 우리도 준비해야 한다. 진실로 믿고 있던 어떠한 자연이, 이제는 더이상 진실로 우리 눈앞에 존재하지 않을 때가 올 테니 말이다.

천문학, 미지의 세계

평행우주 - 우리가 알고 싶은 우주에 대한 모든 것
미치오 가쿠 지음, 박병철 옮김 / 김영사 / 2006년 3월

지구과학에서도 가장 어렵기로 소문이 난 천문학. 하지만, 천문학은 정말 상상력을 깊게 동원한다면 그리 어렵지 않으리라 생각한다. 아무래도 천문학이 어려운 까닭은 우주의 범위가 너무 크기 때문이 아닐까? 하지만, 인간과 비슷한 크기의 세상이 있고 미시 세계가 있듯이, 거시 세계도 올바로 바라볼 줄 알아야 한다고 생각한다. 외부로부터 조금씩 들어오는 다양한 흔적들을 통해서, 우리는 우주의 비밀에 대해 추론해본다, 

위대한 천문학자들의 업적을 생각해보면, 가히 대단하단 소리밖에 나오지 않는다. 우리는 정확한 증거 없이 눈에 보이는 대로 믿는 경향이 있기 때문에 천동설이란 것이 존재했다. 인간이 가장 위대하단 가정 아래 인간이 존재하는 지구가 이 우주의 중심이고, 태양과 달이 지구를 중심으로 돌고있다는 것이다. 하지만 갈릴레이, 케플러등 위대한 천문학자들은 별의 각도와 운동 상태등을 계산하여 지구가 어떤 운동을 하는지 정확히 알아내었다. 과연 어떻게? 무척 궁금한 바이다. 

이 책은 양자역학, 물리학, 화학 등 온갖 분야를 고루 설명해가면서 천문학이란 것에 대해 설명한다. 본래 화학을 좋아하던 나는 우주의 원소들이 생겨난 배경에 대해 커다란 감명을 받았다. 수소, 헬륨은 빅뱅 이론으로 인해 커다란 폭발로 대량으로 생성되었다고 치면, 중금속들은 어찌 된건가? 그들은 초신성 폭발과 같이 엄청난 에너지량을 바탕으로 생겨났다고 한다. 무거운 원소들의 비율이 상대적으로 적은 까닭도 그러한 연유에서이다. 

아인슈타인의 상대성 이론에 대해서도 이 책은 어느정도 기본 개념에 대해 정립해주었다. 아인슈타인의 이론을 정확히 이해하는 사람은 전세계에 단 세사람이라 하며, 평생을 그가 이뤄놓은 업적을 이해하는데만 쓰는 사람도 있다고 한다. 일단 그의 엄청난 상상력을 바탕으로, 지금까지 생각되지 못했던 새로운 개념이 생겼다. 시간이 절대적이지 않다는것. 그러면 남극에선 시간이 빨리 흐르고, 적도 지방에서는 천천히 흐른다는 건가? 물론 지구는 인간의 관점으로 보면 크지만, 우주적으로는 극히 작다. 빛의 속도 개념을 이용하여 생각해보면, 시간은 절대적이 아니다. 또한 빛은 어떤 상황에서 측정하든지 그 속도가 항상 일정하다는 법칙을 세운 것도 아인슈타인이다. 그럼, 빛보다 빨리 달리면 슈퍼맨처럼 시간을 되돌릴 수 있을까? 글쎄, 타임머신 기술이 어떠 방향으로 발달될지는 참으로 어려운 바이다. 

무척 두껍고 어려운 책같아 보였지만, 오히려 어려웠던 개념을 쉽게 이해하도록 도와준 책. 다양한 예시를 들어가며 설명해준 덕분에, 천문학 뿐만 아니라 그간 어려워했던 과학에 대한 다양한 내용들이 이해가 되었다. 책을 처음부터 다시 꼼꼼히 읽어보면서, 그 개념을 완벽히 흡수할 수 있도록 해봐야겠다.

인간을 바라보는 두가지 측면

회남자 & 황제내경 : 하늘, 땅, 인간 그리고 과학 ㅣ 지식인마을 20
강신주 지음 / 김영사 / 2007년 3월

서양 의학과 동양 의학의 차이는 무엇인가? 현재 병원이 서양식 구조임은 모두가 알고 있다. 그리고선 병원에 가서 배가 아프다고 말하면, 손가락을 따주는 것을 본 적이 잇는가? 아니, 그들은 내시경이나 엑스레이를 통해 그 부위의 직접적인 문제를 파악하려 한다. 그럼 한의학은? 한의사를 찾아가면, 얼굴만 보고서도 어떤 병이 있는지 알아맞추니 마치 점쟁이같다. 하지만, 그들은 동양 과학의 기본을 이해하고 있었던 것이다. 바로 모든 것은 연결되어있다는 것. 

현재 모든 것이 조화를 이룰 필요가 있다는 주장이 많이 나오는데, 과학도 마찬가지다. 불과 몇백년 전만 해도 동양의 세계관을 지배했던 기와 오행설이 지금은 불과 미신 취급을 받는다. 왜 이런 현상이 발생했을까? 서양과학과 동양과학은 둘다 한계를 가지고 있다. 우선 동양 과학은 질적으로 매우 좋은 학문이다. 물론 실험적 탐구가 없고, 오직 다른 이를 이해시키기 위한 사고적이고 추상적인 방향이기 때문에 미신이란 소리를 듣는것이다. 그럼 현대과학이라 불리는 서양과학은 어떤가? 과연 그들은 답이 될 수 있을까? 

답은 '아니다'다. 서양 과학은 비록 실험적 탐구가 되어 있지만, 근본적인 답은 제시해주지 못한다. 사람들은 눈에 보이는 것을 믿는 경향이 있다. 자, 한의사들이 주장하는 기라는 것에 대하여 당신은 믿을 수 있는가? 체했을 때 손가락을 따면, 검은피가 몇방울 나오더니 절로 체한게 가라앉은 현상을 당신은 어떻게 바라보았는가? 단지 신경 분산일 뿐이라는 의견도 있고, 또 서양 의학이 들어오면서 사람들의 수명이 크게 늘었다는 지적도 있다. 하지만, 병에 걸리기 전 병을 치유하는 동양 의학과 아픈 부위만 정확히 고치는 서양 의학에서는 아무래도 서로에게 도움을 주어 조화를 이루 필요가 있다고 느낀다. 

지금도 많이 혼란스럽다. 우리 문화의 토대가 되었다고 할 수 있는 이러한 동양 의학을, 우리는 어떻게 받아들어야 하는가? 미신이 아니라 하나의 진리로 바라볼 수 있도록, 아무래도 내 관점을 바꾸어야겠다는 생각이 든다.

게임과 영화속의 과학

과학동아 2010.5
과학동아 편집부 엮음 / 동아사이언스(잡지) / 2010년 4월

이번에도 역시 남학생들은 스타크래프트 2의 등장에 열광한다. 기존의 스타크래프트도 안해본사람이 없을 만큼 유명하나, 스타크래프트 2는 이번에 더욱 멋진 모습으로 돌아왔다. 저번과 달리 3D입체를 구성했고, 타격 부위에 따른 운동감 표현 및 공감각을 잘 표현한 게임이 될 전망이다. 게임에서도 과학이 적용되면 더욱 실감나게 이루어질 수 있으니, 생활과 과학이 연결되지 않았다는 말은 결단코 잘못된 말이다. 

이번에 새로 개봉된 영화 타이탄은 페르세우스의 모험 이야기를 다룬 것이다. 예전에 본 퍼시 잭슨과 올림푸스의 신은 책으로 읽었던 것에 비하여 그 재미있는 모험을 실제로 경험하는 것 같지 않았다. 활자가 영화보다 재미없다는 말이 거짓이라는 것 또한 현실이다. 80일간의 세계 일주를 소설로 읽는 것과 영화로 보는 것, 어느 것이 더 많은 내용을 알려주고, 더 생동감 있게 우리를 모험의 세계로 이끄는지는 5초만 생각해보아도 된다. 하지만 타이탄은 책을 원작으로 한 내용이 아닌듯해 다행이다. 이번엔 순수하게 등장인물의 액션을 알고 있는 신화와 함께 즐겨 보아야겠다. 

식물공장의 가동은 참으로 특이했다. 언젠가는 그러한 형태가 등장할 것은 같았지만, 벌써 가동되었다는 사실이 신기했다. 일반 비닐하우스와는 달리 LED조명을 이용해 열이 발생되지 않아 7층 구조의 재배가 가능해서, 말그대로 면적을 반 이상은 줄이고도 경작이 가능한 공장이다. 배양액속에 담가 철저한 배양으로 인해 벌레도 먹지 않은 무공해 식물의 탄생이다. 물론 무공해는 좋지만, 배양액속에 담겨 조금의 해충의 공격도 없이 자란 식물들이, 과연 예전처럼 제 향을 낼 수 있을지는 의문이다. 

투명망토의 등장? 해리포터에서만 해도 해리는 아버지가 남긴 투명망토 선물을 받고서 학교를 자유자재로 돌아다닌다. 하지만 사람들이 이미 투명인간의 존재가 거의 불가능에 가깝다고 예견했듯이, 바깥에선 안쪽이 보이지 않고 안쪽에선 바깥을 볼 수 있는 그런 구조는 광학적으로 매우 힘들다고 한다. 그래도 빛의 영역별 흡수를 이용해 모든 빛을 망토가 흡수할 수 있게 되는 순간, 투명망토는 가능해질지도 모른다고 하니 비싼 투명망토를 쓰고 범죄를 저지르는 사람이 생기는건 아닐까? 

하지만 온실가스 문제는 여전하다. 지구 온난화의 주범인 이 가스를 도대체 어찌 처리해야할까? 다시 모아서 에너지로 사용하거나 다른 데에 소비할 수 있다면 좋겠지만, 이산화탄소만 따로 분류하여 모으는 것도 어려울테고, 그러니 모아서 다른 곳에 깊숙이 숨겨놓는다면 얼마나 좋을까? 가능한 일이다. 이산화탄소 배출량이 많은 곳에서 이산화탄소를 모아, 초임계상태로 만들어 땅 깊숙이 수송하는 것이 이미 단계적으로 연구가 이루어지고 있다. 

과학동아를 통해 얻은 지식들은 참으로 재미있다. 어려운 과학들도 흥미있는 분야로 바라보면 그게 왜 그랬는지 절로 고개를 끄덕이게 된다. 과학동아에 나의 연구 결과가 취재되는 내 모습을 꿈꿔본다.

미지의 세계를 향하여

과학동아 2010.4
과학동아 편집부 엮음 / 동아사이언스(잡지) / 2010년 3월

얼마 전, 학교 물상선생님에게서 이런 말을 들었었다. 

"너네는 가장 가보고 싶은 곳이 어디니? 우주라고? 선생님은 바다가 제일 궁금해. 왜냐고? 지금까지 아무도 가까이 있다는 바다를 탐사해 본 적이 없거든." 

엄청난 수압으로 인해 조금만 깊이 들어가도 압사당할 위기에 놓여있는 이런 위험한 곳을 탐사할 과학적 환경은 아직까지도 이루어지지 않았다. 그 곳에는 수많은 신비한 생물들이 살고 있겠지만, 아직까지도 그들 대부분의 신원조차 제대로 파악되지 못한 상태다. 

그렇다면 왜 바다에만 거대생물들이 잔뜩 등장하는 것일까? 5미터의 길이에 달하는 노무라 입깃 해파리, 18m까지 자랄 수 있다는 산갈치, 크기로 유명하고 고대 전설 크라켄의 원조 대왕 오징어까지... 이렇게 과학의 세계를 참으로 신비하고, 재미있다. 과연 더 엄청난 비밀이 숨겨져 있을지 기대된다. 

허블 망원경이 떠올려진지도 벌써 20년이 흘렀다. 교체 작업 이후에도 계속 사진을 찍어온 이 허블 망원경. 이번에는 나비성운을 찍어 보내온 이 허블 망원경은 수많은 아름다운 우주의 모습을 찍어냈다. 나비 성운은 맟 나비가 두 날개를 활짝 편듯한 형상이고, 그 외에도 게성운, 고양이눈성운, 용골자리성운 등 한눈에 눈길을 사로잡는 아름다운 색채의 사진을 바라보고 있으면, 마음조차 평안해진다. 

아이폰은 수많은 가능성이 숨겨져 있다더니, 자체적으로 내장되어있던 나침반과 GPS기능을 이용해서 자동으로 별자리까지 관측할 수 있다는 게 참으로 신기했다. 충돌 실험에 이어 온갖 다양한 기능을 선보이는 아이폰의 새로운 가능성은 또 무엇이 있을지 기대된다. 

이번에 노벨상 석학 초청 강연회가 있다는 사실에 매우 놀랐다. 마리 퀴리와 더불어 매우 커다란 업적을 세운 또 다른 여성, 아다 요나트 박사의 강연회다. 갈 수 있을 기회가 있을지는 모르겠지만, 그분의 말씀을 꼭 들어보고 싶을 따름이다.