과학 논란과 사건, 사고들

과학동아 2011.9
과학동아 편집부 엮음 / 동아사이언스(잡지) / 2011년 8월

이번에 내린 폭우는, 모두들 100년에 한 번 꼴 오는 비라 칭하면서 대재앙이었다고 말한다. 허리 높이까지 차오르는 물, 떠내려가는 자동차, 몰려오는 산사태는 건물 피해와 인명 피해 등 다양한 피해를 끼치고 말았다. 하지만, 가장 큰 피해는 역시나 산사태였다. 사람들은 높은 언덕에서 돌이나 흙같은 물체가 쏟아질 경우 모두 산사태라고 부른다. 전문가들이 이 산사태를 두 종류로 나누는 것과 관계 없이 말이다. 그래서, 산사태 예보는 그 두 가지 종류중 한 가지만 측정. 곧, 자연산의 산사태 발생 확률만 측정할 뿐, 둔덕이나 사람들이 임의로 깎아서 만든 지역의 산사태는 고려하지 않는다는 점이다. 

테크노마트에서 상층부가 흔들리는 일이 일어났었다. 이 일이 헬스장의 사람들이 일으킨 공진 때문이었다는 사실에, 몇 사람의 운동으로 흔들리는 건물이 안전하겠냐며 테크노마트에 가길 꺼려한다. 하지만, 진동의 힘을 절대 무시해서는 안된다. 성악가가 목소리를 높여가며 소리를 낼 때, 유리잔이 깨지는 것도 진동수를 맞추어 공진을 발생시켰기 때문이다. 하다못해 건물일지라도, 우연히 진동수가 맞게 된다면 그것은 공진이라는 큰 효과를 불러 일으킬 수 있다. 

이번에 독특한 연구 결과가 나왔다. 서열로 이루어진 계급 사회인 개코 원숭이의 스트레스 호르몬과 남성 호르몬의 분비량을 측정해서, 사장님과 말단직원의 스트레스 지수가 비슷하다는 결과가 나왔다. 보통 상위 계급일수록 스트레스 지수가 낮아지는 법인데, 제일 위에 있는 사장은 오히려 그 스트레스 호르몬 지수가 전혀 화풀이할 대상이 없는 말단 직원과 비슷하다는 사실이 놀라웠다. 스트레스 호르몬과 남성호르몬은 반대의 성질을 가져서 같이 존재하기 힘든데, 사장의 경우 스트레스 호르몬의 수치가 높아도 여전히 높은 수치의 남성 호르몬이 분비된다는 사실을 발견했다. 이를 통해, 세상의 정점에 있는 사람은 그 중압감으로 스트레스를 많이 받더라도 그만큼 성취감이 많아 더 멋진 삶을 살아간다는 사실을 알 수 있었다. 

과거 지구의 달이 두개 였다는 사실과, 시조새는 이제는 새와 공룡의 중간 단계가 아닌 공룡으로 분류해야 한다는 논란등 다양한 과학적 주장이 나와 세상을 놀라게 하고 있다. 또 우리가 알던 사실중 어떤 사실이 새로 논란거리로 휩싸일지 궁금하다. 아마 이렇게 새로운 진실을 찾아가는 과학이 재미있게 느껴지는지도 모른다.

과학을 향한 뜨거운 열정

천재들의 과학노트 4 - 지구과학, 과학사 밖으로 뛰쳐나온 지구과학자들 ㅣ 천재들의 과학노트 4
캐서린 쿨렌 지음, 좌용주 옮김 / 일출봉 / 2007년 4월

과학자들은 때로는 정말 용감해질 수 있다. 지식을 위하여 나아가는 그들의 발걸음 앞에는, 큰 위험이 도사릴 수도 있다. 거친 바다를 향해 항해한 과학자도 있었으며, 특히 이번편에서는 위험천만한 화산이나 미탐험 지역등을 돌아다니면서 연구했던 그런 과학자들이 있다. 

위험 없이는 얻는 것도 없다고 했다. 물론 뛰어난 능력이 있다면, 앉아서 사고하는 것만으로도 충분히 결과를 얻을 수 있는 사람도 있겠지만, 그것도 결국은 실제적인 관찰과 실험이 뒷받침되어주지 않는다면 불가능하다. 지구과학은, 과학중에서도 우리의 삶과 무척 근접하며 다양한 종류의 학문을 포함하고 있는 학문이기에 해양학, 생물학, 화학, 수학 등을 고루 가지고 있다. 또한 그만큼 많은 연구 결과가 필요하기에, 지구과학에 투신했던 그 훌륭한 과학자들의 이야기가 펼쳐진다. 

제임스 허튼의 동일과정설은, 현재의 지구 과학의 든든한 버팀목중에 하나이다. 동일과정설에서는, 지구의 지층이 동일한 과정에 의하여 순환한다는 사실을 밝힌다. 지금은 당연해 보이지만, 마치 지동설처럼 당시에는 획기적인 이론이었기에 많은 반발에 부딪혔다. 하지만, 지각 내부의 열과 화산등에 의해 지층이 다시 녹고, 그것이 재생성된다는 동일한 과정에 대한 이론은 현재의 지구과학에 많은 발전을 가져다 주었다. 

알프레드 베게너. 대륙 이동설이라는 이론을 제안했다가, 너무나 심한 반발에 부딪혀 증거를 찾기 위해 극지방으로 떠나 스러진 과학자. 대륙 이동설이라는 것은 말 그대로 혁명이었다. 서로 떨어져있는 대륙들이, 태초에는 하나의 커다란 대륙(판게아)였다는 사실을 입증하는 다양한 증거를 제시하였다. 하지만 그 원동력을 설명하지 못하였지만, 나중에 판 구조론 등의 초석이 되는 중요한 이론이다. 그의 생각 하나가 지금의 지구의 구조를 설명하는 커다란 계기가 된 것이다. 

고생물학, 지질학, 기상학, 광물학 등 지구과학에 투신한 과학자들은 그야말로 많은 업적들을 이루어내었다. 보지도 않은 과거의 생물들을 알아내는가하면, 서로 비슷해 보이는 광물을 다양한 방법을 이용해서 분류해낸다. 천재들의 연구 덕분에 우리의 생활이 얼마나 풍족해졌는가를 이제는 느낀다.

재미있는 수학자들 이야기

달콤한 수학사 4 - 힐베르트의 기하학부터 에르되스의 정수론까지
마이클 J. 브래들리 지음, 배수경 옮김 / 일출봉 / 2007년 9월

수학자들 중에서는 참으로 엉뚱하면서도 기발한 사고방식을 가진 인물들이 많은 것 같다. 무한의 개념에 매우 관심이 많았던 힐베르트의 이야기. 그 이야기 중에서 가장 접근하기 쉬운 힐베르트의 호텔 이야기를 해보자. 

호텔은 무한개의 방이 있고, 그 무한개의 방에 무한명의 손님이 와서 투숙해 있다고 하자. 이 때, 한 명의 손님이 찾아올 때 지배인은 모든 손님에게 n방에 있을 시 n+1번 방으로 옮겨줄것을 부탁하고, 1번방에 넣는다고 한다. 만약 또 무한명의 손님이 갑자기 호텔에 들이닥칠시, 기존의 모든 사람들을 2n번 방으로 옮겨서, 새로 온 사람들에게 홀수 번의 방을 제공한다고 한다. 그리고 무한 명의 손님이 무한 번 들이닥칠 때에, 그는 각 수의 제곱 수들로 옮겨서 그 나머지 방을 채운다는 명쾌하고도 기발한 이론을 내어 놓았다. 무한이란 개념은 생각하기가 쉽지 않다. 결국 그 끝이 없기 때문에, 우리는 극한과 수렴이라는 개념을 이용하여 무한에 대해 어느정도 이해해보려고 노력한다. 

여수학자들도 심심찮게 등장한다. 보통 여자가 남자들보다 논리력이 떨어진다고 말하는 사람이 있으며, 그들은 그 증거로 남자 수학자가 여자 수학자에 비해 월등히 뛰어남을 앞세운다. 하지만 그것은 교육 기회의 불균등의 문제였으며, 지금 시기에서는 여자 수학자들도 수나 실력에서 그리 뒤지지 않는다는 것을 보여주고 있다. 물론 이전에도 존재했던 여자 수학자들은, 우연히 교육의 기회를 접하게 되어 수학에 대한 높은 학구열과 실력을 발휘해 수학의 발전의 토대를 닦는다. 특히, 에미 뇌더란 여 수학자는 뇌더 스쿨을 다지고, 아인슈타인의 양자 역학의 토대와 수학, 물리학에서 온갖 발전을 세워놓는 공헌을 한다. 

수학은 사람을 차별하지 않는다. 생각할 수 있는 존재라면, 심지어 장애인도 수학을 할 수 있다. 스티븐 호킹이라는 천재 물리학자가 있지 않은가? 어떠한 여건에서도, 인종 차별이나 성별 차별 등의 악조건을 모두 무시해가면서 수학에 다가갔던 그 선구자들의 이야기가 지금의 후손들에게 큰 도움이 될 것이다. 그들이 성공했던 것처럼, 지금 시대의 사람들도 그 학구열을 불태워 수학을 더 단단히 다질 기틀이 될 것이리라.

Pharaoh, again?

Let's Do the Pharaoh! (Paperback)
Strong, Jeremy / Penguin Books, Limited (UK) / 2009년 1월

There was a big accident that ocurred from an ancient pharaoh. A man who loved cats now came again with mummy dance! 

There was a modelling competition, and Ben and Carrie wanted to make him join the contest, because they thought this pharaoh is just a perfect one for modelling. This 4,000-year-old man had a great appearance for pharaoh, and he could assimilate mummy dance from Carrie perfectly. Well, maybe they didn't expect him to win the contest. They really surprised that this pharaoh won the competition. They could be happy, but it was just a start of disaster. The many bad people started to follow the mummy dance and costumes. 

People thought this pharaoh is just a mentally retarded elderly, but he was a real pharaoh. Yes, we can believe he is not natural who insist himself as a famous hero. But this cat-lover became peaceful with his new family and cats, again!

수학을 사랑했던 선구자들의 이야기

달콤한 수학사 3 - 제르맹의 정리부터 푸앵카레의 카오스이론까지
마이클 J. 브래들리 지음, 안수진 옮김 / 일출봉 / 2007년 9월

수학사를 읽다보면서, 의외의 인물도 있고, 정말로 어려운 개념을 연구한 사람도 있었으며, 그 연구가 사람들의 삶에 큰 도움이 되었던 수학자들도 있었다. 이렇듯 다양한 수학자들은 모두 수학을 사랑했다는 공통점 하에 수학을 크게 발전시키는 결과를 가져다주었다. 수학은 인간에게 주어진 가장 큰 선물이라고 했다. 어떤 사람은 그 소중함을 못 느낄지도 모르지만, 삶 속에 가득찬 수학이 모두 이러한 수학자들의 노력에 의해 만들어진 것임을 기억하는 순간을 가져보자. 

이 책의 첫 번째 인물의 연구 분야는 내게 큰 흥미를 가져다 주었다. 소피 제르맹. 제르맹 소수의 발견자로, 페르마의 마지막 정리를 연구한 수학자이기도 했다. 현재 내가 주목하고 있는 규칙은 바로 'quadly'이다. n, n+1, n+2가 모두 4개인 약수를 지닌 숫자로, 그 경우는 소수의 세제곱이거나, 아니면 서로 다른 두 소수의 곱으로 이루어진 연속적인 숫자의 배열을 찾는 것이다. n으로는 33, 85, 93 등의 숫자를 찾아내었고, 앞으로는 그 규칙성을 활용해 더 많은 것을 찾아볼 생각이다. 제르맹 소수는 n과 2n+1이 모두 소수인 경우를 찾아내는 것이다. 페르마 소수, 메르센 소수 등 이미 많은 이들이 소수의 규칙성을 연구했으며, 그 과정이 현재 내가 가진 분야와 비슷하다는 것을 알고, 나도 작은 수학자란 사실에 희열감을 느꼈다. 

나이팅게일이 수학자였다?! 사실이다. 백의의 천사라고 부르지만, 나는 그녀를 통계학의 어머니라 부를 것이다. 통계학이 기존에 있었을지라도, 그것이 전문적으로 실생활에 활용된 경우는 드물었다. 그녀는 전쟁의 부상자와 전사자등의 그 원인을 통계를 통해서 숫자를 집약해냈으며, 그 대부분의 원인이 위생 불량에 의한 것임을 일깨워 주었다. 통계를 쓰니, 평소에 보이지 않았던 것들이 일목요연하게 드러난 것이다. 아마 우리가 배우는 수학 중에서도, 쓸모 없어 보여도 이렇듯 실생활에 도입하면 많은 목숨을 살릴 수 있는 그런 결과를 나타낼 지도 모른다. 

수학의 역사를 통하여, 앞으로도 많은 연구가 이루어질 수 있고, 그 연구가 심지어 사람의 목숨까지 살릴 수 있다는 사실을 알아내었다. 수학은 많은 분야에서 쓰인다. 우주 산업, 컴퓨터 그래픽, 회계 등 온갖 부문을 두루 점령하고 있다. 이러한 수학에 많은 관심을 가지게 된 내 자신이 자랑스럽다.