동전의 양면과 같은 복잡계

전체를 보는 방법 - 박테리아의 행동부터 경제현상까지 복잡계를 지배하는 핵심 원리 10가지
존 밀러 지음, 정형채.최화정 옮김 / 에이도스 / 2017년 11월

질서와 무질서의 경계를 넘나드는 세계를 복잡계(complex system)라고 부른다. 주식시장은 복잡계를 설명할 때 자주 거론되는 대표적인 현상이다. 어느 때는 질서를 가진 듯하다, 또 어느 때는 무질서하면서도 용하게 제 갈 길을 찾아내곤 한다. 이런 행보가 지니는 특성을 읽어내기가 쉽지 않다. 그러나 복잡계 이론은 복잡다단한 현상을 폭넓은 관점에서 관찰함으로써 그 현상 속에 숨겨진 문제점을 찾아낸다. 따라서 성공적 전략과 예측을 세우기 위해서는 복잡계 이론을 숙지해야 한다. 복잡계 과학은 생명공학, 기상학, 경제학, 사회학 등 각 분야에 영향을 미치고 있다.

《전체를 보는 방법》(에이도스, 2017)은 전문가들이 관심을 가지고 있는 복잡계 원리 10가지를 다루고 있다. 이 책에 소개된 ‘상호작용’, ‘피드백’, ‘네트워크’, ‘자기조직화 임계성’ 등은 자연 및 사회현상의 비밀을 하나씩 풀 수 있는 실마리가 된다. 이 책의 저자는 환원주의를 경계하고 복잡계 과학의 필요성을 강조한다. 과학자들은 오랫동안 환원주의에 의존했다. 그들은 자연을 간단한 구성요소로 나누어 이해하면, 그것들을 종합해 전체를 이해할 수 있다고 생각했다. 하지만 환원주의는 자연을 설명하는 데 필요한 상호 관계와 외부 변수를 보지 못한다.

환원주의가 실패할 수밖에 없는 이유는, 시스템을 이루는 구성요소에 대해 가능한 모든 것을 알고 있을지라도 그 구성요소가 시스템을 이루었을 때 어떻게 상호작용하는지는 전혀 모르기 때문이다. (24쪽)

복잡계 과학은 지난 세기까지 지배적 사고였던 환원주의에 대한 반동으로 출발했다. 복잡계 과학은 자연을 ‘구성요소의 총합’이 아니라 ‘하나의 통합된 전체’로 이해한다. 즉 자연은 매우 복잡한 시스템의 구성요소들이 매우 유기적으로 결합, 작용하고 있다는 것이다. 복잡계는 겉으로 보기에 무질서한 세계이지만 그 속에 일정의 규칙이 있다. 《전체를 보는 방법》은 우리가 일상적으로 지나치는 자연과 사회, 경제의 여러 현상에는 복잡성이 숨어있음을 보여준다.

세계 경제를 강타한 미국발 경제 불황은 일시적인 경제 침체가 아니라 신용등급이 낮은 고객들에게 고금리로 대출해주는 주택담보대출이 부실 징후를 보이면서 생긴 연쇄적인 문제이다. 부실 금융상품은 실제 담보의 가치를 무한대에 가깝게 뻥 튀겼다. 금융기관들은 더 많은 고객을 유치하기 위해 자격 기준에 못 미치는 고객들에게 대출자금을 풀어줬다. 거품은 언제든 빠질 준비가 돼 있었다. 주택을 사기 위해 돈을 빌린 수백만 명의 서민들은 거리로 나앉을 처지가 됐다. 이로 인해 미국 경제를 떠받치는 소비가 감소하였고 이런 연쇄 효과에 따라 세계 경제의 타격도 불가피했다. 미국발 경제 불황은 작은 사건이 큰 사건으로 증폭시킨 ‘양의 피드백 메커니즘’의 대표적인 사례다. 복잡계는 조금만 방심하면 곧바로 다른 영역으로 전파되어 ‘엄청난 재앙’을 일으킨다.

주위의 자연과 사회를 더 주의 깊게 관찰하면, 많은 현상이 교과서에서 배운 것과는 달리 매우 복잡하며 역동적이라는 것을 알 수 있다. 촛불 집회는 복잡계 원리로 설명할 수 있는 사회현상이다. 수많은 인파가 광화문에 모여든 촛불 집회를 누군가의 계획적인 참여를 통해 시작되었다고 생각하기 쉽다. 그러나 촛불 집회는 ‘촛불 한 개’로 시작되었다. 사람은 서로 영향을 주고받으며 살아가는 존재이다. ‘촛불 한 개’는 주변 사람들의 행동에 영향을 주었고, 광화문에 모인 군중들은 복잡계 시스템으로 볼 수 있다. 전국으로 점점 확대되는 사회운동은 눈덩이가 굴러가면서 점점 커지는 상황과 유사하다.

복잡계 이론의 도움 없이도 우리는 이런 현상을 이미 직관적으로 알고 있다. 소셜 네트워크의 정보 공유, 전염병의 확산 과정, 새로운 유행의 전파 과정에 대한 이해와 크게 다르지 않다. 모든 것은 연결되어 있고, 모든 것은 서로 영향을 받는다. 이게 바로 복잡계의 기본 원리이다. 우리는 이미 상호 작용하는 복잡계에 속해 있다. 복잡계 과학은 기존의 과학 방법론으로는 다루기 힘들지만, 근본적인 문제들에 대한 인식의 폭을 크게 넓혀주고 있다. 하지만 복잡성의 힘이 우리를 어디로 데려갈지는 지금도 명확하지 않다. 촛불 집회와 미국발 경제 불황에서 보듯 우리는 복잡계가 두 얼굴을 함께 지녔다는 것을 이제 막 경험했을 뿐이다. 그래서 저자는 복잡성의 힘은 우리에게 긍정적이고 생산적인 효과를 주면서도 가끔은 우리를 잘못된 길로 인도할 수 있다고 말한다. 복잡계는 ‘동전의 양면’이다. 우리는 이 복잡계라는 동전을 잘 사용해야 한다. 우리가 복잡계라는 동전을 어떻게 사용하느냐에 따라 그것은 새로운 삶을 제시하는 천사가 되거나 아니면 말썽을 일으키는 악마가 된다.

인종주의자들에게 보내는 고발장

인종주의에 물든 과학
조너선 마크스 지음, 고현석 옮김 / 이음 / 2017년 11월

과학자들은 오랫동안 인간의 행동이 선천적인 것이냐 또는 후천적인 것이냐를 놓고 입씨름을 전개했다. 한쪽은 유전이 인간의 행동을 결정한다고 믿는 생물학적 결정론을, 다른 한쪽은 환경 결정론을 주장한다. 생물학적 결정론은 ‘유전적으로 부적합한 자’를 차별하게 되어 인종적 · 계급적 · 성적 차별을 정당화하는 근거로 악용된다. 역사적으로, 생물학적 결정론을 중시한 사람들은 극단적인 논리를 전개해 왔다. 기득권층은 범죄, 빈곤 문제 해결을 위한 특효약으로 우생학을 주목했다. 환경보다는 유전이 인간 행동을 좌우한다고 전제하면, 하층민을 생물학적으로 열등한 계층으로 몰아 붙여 그들에게 사회악의 모든 책임을 전가함으로써 기득권을 수호할 수 있었기 때문이다.

한때 세계를 휩쓴 우생학은 이제 사이비 과학으로 취급받는다. 반인륜적 인구 정책 입안에 기여한 과학자들의 행보는 과학계의 반성 거리가 됐다. 하지만 과학과 극우 인종주의자들의 은밀한 공생 관계가 과연 사라졌을까. DNA 이중나선구조 발견으로 노벨상을 받은 제임스 왓슨(James Watson)처럼 인종주의적 편견에 사로잡힌 과학자들은 지금도 활발히 활동하고 있다. 또, 그들의 발언은 <사이언스> 같은 공신력 있는 학술 잡지에 나오기도 한다. 왓슨은 동성애자로 판명된 태아는 낙태를 허용해야 한다거나 흑인의 지능이 백인보다 떨어진다는 발언 등으로 수차례 구설에 오른 바 있다. 과학자들은 과학에 기생하는 인종주의에 대해서 되도록 말을 아낀다. 상당수 과학자는 과학을 탄탄한 근거를 가진 학문이라고 생각한다. ‘과학’에 대한 믿음이 컸던 만큼 인종주의가 가져오는 사회적 해악에 대해서 이들은 외면하거나 무관심했다.

《인종주의에 물든 과학》(이음, 2017)은 인종주의가 어떻게 ‘정치적 과학’을 만들고 이용했는지 자세히 읽을 수 있다. 《인종주의에 물든 과학》에 실린 내용은 많지 않다. 그렇지만 19세기부터 현재까지 이어지고 있는 인종주의에 대한 논쟁을 담아냈다. 사료로서도 가치가 충분할 정도다. 《인종주의에 물든 과학》을 쓴 조너선 마크스(Jonathan Marks)는 ‘인종’의 의미를 왜곡하고 오용하는 과학자들의 생각과 발언을 문제 삼는다. 과거의 과학자들은 피부색, 눈동자 색, 코의 모양 같은 신체적 특성으로 인종을 구분했다. 그들은 외모의 차이가 지니는 의미를 과장해서 ‘인종’이란 개념을 만들어냈다. 그때나 지금이나 사람들이 인종을 구분할 때 이용하는 기준은 전적으로 외형적인 특징에 바탕을 두고 있다. 두개골의 크기를 재고 인종적 차이를 강조하면서 처음 인종주의를 만든 것이 과학이었다.

저자는 검증되지 않은 생물학적 구분으로 인간 본성과 행동을 설명하는 인종주의는 위험천만한 사고라며 경계의 눈초리를 바짝 세운다. 인종주의는 과학이 아니라 이데올로기일 뿐이며 그것은 현재의 사회구조를 정당화하는 결과를 초래한다. 저자의 비판은 인종주의의 신뢰성을 확보하려고 다윈(Dawin)을 거론하는 인종주의자들을 겨냥한 것이다. 《인종주의에 물든 과학》은 다윈을 사회적으로 악용하는 무리들에게 보내는 고발장이다. 흑인의 후진성을 주장하는 백인 우월주의자들은 지금도 과학에 기생하고 있다. 과학이라는 이름으로 인종주의를 설파하는 세력들 때문에 진화론이 인종주의를 조장하는 이론으로 오해받는다. 저자는 인간이란 종이 나타내는 놀라운 다양성은 유전정보에 영구적으로 결정된 것이 아니라 우리 주변 환경, 즉 문화적 요인도 결정적인 역할을 한다고 주장한다. 인종주의는 종의 다양성을 인정하지 않는다. 그것은 종을 분류하면서 ‘차별’을 부여하는 잣대가 된다.

지난 세기까지 ‘인종주의가 기생한 과학’은 인간을 차별하고, 다른 민족이나 인종을 배척하는 부정적인 측면으로 치우쳐왔다. 인종주의가 가져온 재앙은 사회와 정책이 과학을 무조건 신봉하고, 또 과학자들이 데마고그(demagogue, 선동가)에 맹목적으로 순종했을 때 그 대가가 얼마나 큰 것인지를 극명하게 보여주었던 비극이다. 유전과 문화의 복잡하고 긴밀한 상호작용이 인간 행동에 영향을 미치고 있다는 사실을 잊어서는 안 된다. 이제 과학자들은 인류의 진화에 대한 이해를 증진함으로써 대중이 인종주의 문제에서 벗어날 수 있도록 노력해야 한다. 과학은 인간의 다양성에 대한 인식을 높이고 특정 민족을 차별하려는 인종주의를 해체하기 위한 방향으로 전환될 필요가 있다. 따라서 인류의 문화적인 측면을 이해하려는 노력까지 과학 활동에 포함해야 한다.

귀가 없으면 살아갈 수가 없다

소리의 과학 - 청각은 어떻게 마음을 만드는가?
세스 S. 호로비츠 지음, 노태복 옮김 / 에이도스 / 2017년 12월

인간은 언어로 의사소통을 한다. 언어는 대체로 시각과 청각에 의존한다. 대개 사람들은 청각보다 시각을 더 중요하게 생각한다. 시각만큼이나 청각은 훨씬 더 중요하다. 청각은 자신과 타인을 연결하는 하나의 통로다. 청력이 손상되면 단순히 못 듣는 것 이상의 불편함을 감수해야 한다. 나이가 들기 시작하면 청력이 떨어져서 귀가 잘 들리지 않게 된다. 귀가 어두운 노인들은 주변으로부터 자신을 고립시켜 마음의 상처를 받기 쉽고, 이들을 모시고 사는 가족들은 대화할 때 크게 소리를 질러야 한다. 서로 대화가 통하지 않는다.

소리는 공기를 비롯한 매질이 진동하고 그 진동이 음파로 고막에 전달돼 뇌에서 감지하는 현상이다. 귓바퀴는 소리가 나는 방향을 알고 그 소리를 모아 고막 쪽으로 보내주는 역할을 한다. 소리가 잘 안 들릴 때 손바닥으로 귀를 살짝 모으는 행동은 그런 작용을 극대화하기 위한 것이다. 고막은 귀로 들어온 소리의 파동을 효과적으로 울려주는 역할을 한다.

그렇다면 우리의 귀는 어떻게 소리를 듣는 신체기관으로 발달할 수 있었을까? 그 궁금증을 해결하기 위해 세스 S. 호로비츠(Seth S. Horowitz)는 ‘청각의 생물학’과 음향 지식을 총동원하여 청각의 진화 과정을 파헤친다. 물고기들은 몸통의 측선을 통해 물의 진동 자극에 반응하면서 소리를 듣는다. 인류의 청각은 물고기의 감각기관 측선과 비슷하다는 것이 진화론적 입장이다. 물속에 살았던 초기의 척추동물은 머리에 위치한 반고리관과 이석 기관을 이용하여 진동을 감지했다. 동물들은 복잡한 주위 환경에 적응하기 위해 감각 기관을 진화시켰고, 듣기 능력이 향상되자 동물들이 소리를 내기 시작했다. 저자는 소리를 내는 동물들의 첫 등장이 진화 역사를 바꾼 ‘위대한 도약’이라고 말한다.

동물과 인간의 청각은 주위의 배경 잡음에 놀랍도록 현명하게 대처하고 있다. 도시에 사는 새는 짝을 찾거나 천적의 위협을 동족에게 알리기 위해 소리를 낸다. 소리가 짝이나 동족에게 잘 전달되려면 새는 배경 잡음 이상의 주파수 영역에 가까운 소리를 내야 한다. 우리는 사람들이 모인 곳에서 대화할 때 특정인의 목소리에 집중할 수 있는 능력이 있다. 특정인의 목소리가 다른 사람의 목소리보다 작더라도 우리는 배경 잡음을 무시하고 그 사람의 소리에만 집중한다. 심리학에서는 듣고 싶은 말만 듣는 선택적 주의(selective attention)를 ‘칵테일 파티 효과’라고 부른다. 사람들은 누구나 원하는 정보만 선택적으로 받아들인다. 보고자 하는 것만 눈에 보이며 듣고 싶은 것만 귀에 들린다. 여기까지는 칵테일 파티 효과를 설명하는 심리학자의 입장이다. 저자는 칵테일 파티 효과를 진화생물학 관점으로 분석한다. 초기 인류의 청각 시스템은 언제나 24시간 켜져 있는 경보 시스템과 같다. 초기 인류는 주위 환경이 갑자기 변하거나 적이 출몰하면서 생기는 소리에 예민하게 반응한다. 그러므로 소리의 출처가 낯선 것인지 아니면 친숙한 것인지 신속하게 판단할 수 있다. 그러므로 시끄러운 환경 속에서 특정인의 목소리가 유독 잘 들리는 반응은 진화의 산물이다.

오감 중 청각이 감정 유발 효과가 가장 크다. 청각은 인간의 감정과 가장 밀접한 관련이 있는 감각이다. 마케팅 기법의 하나인 ‘징글(Jingle)’은 기업이나 상품의 이름을 인상적으로 전달하기 위해 특별히 제작한 소리나 광고 음악이다. 쉬운 멜로디에 무조건 브랜드명만 반복해 읊조리는 CM 송, 즉 중독성, 또는 세뇌 효과를 노린 CM 송은 인간의 감정을 자극하는 소리의 효과를 이용한 것이다. 영화 <조스(Jaws)>의 배경음악은 지금까지도 최고의 영화음악으로 회자된다. 이 배경음악은 물속에서 식인상어가 서서히 등장할 때 흘러나온다. 영화를 보는 관객들은 서서히 조여 오는 긴장감 넘치는 연출에 어울리는 배경음악을 듣고 두려운 감정을 느낀다. 이처럼 소리는 감정을 일으키는 강력한 자극이 된다. 그리고 영화를 보지 않고, <조스> 배경음악만 듣게 되면 자연스럽게 상어가 인간에게 다가오는 무시무시한 상황이 떠올린다. 친숙한 소리만 들려도 정서적 연상 작용이 생긴다.

신생아는 엄마의 젖을 빨거나 그저 가만히 안겨 있는 동안 자궁의 끊이지 않는 박동 소리를 듣는다. 그 순간 인생은 소중하다는 것을 느껴진다. 우리는 자신의 심장이 멈출까 봐 두려워하고 사랑하는 사람의 심장이 침묵할까 봐 두려워한다. 청각은 살아남기 위해 진화된 뛰어난 감각이다. 그러니 청각을 가볍게 생각하지 마시라. 우리는 청각을 통해 이 세상뿐만 아니라 좋든 나쁘든 간에 소리를 듣고, 느끼고, 인식한다. 청각은 이 지구상의 모든 존재와 이어주는 ‘귀로 듣는 끈’이다.

우주의 비밀을 볼 수 있는 창, 블랙홀

블랙홀의 사생활 - 블랙홀을 둘러싼 사소하고 논쟁적인 역사
마샤 바투시액 지음, 이충호 옮김 / 지상의책(갈매나무) / 2017년 10월

우주는 과연 무한히 넓을까. 또 우주는 영원히 계속될까, 아니면 시작과 끝이 있을까. 이러한 의문 속에 수많은 세월 동안 우주를 이해하는 데 많은 발전이 있었다. 가장 분명한 것은, 우주는 끝없이 펼쳐져 있다는 것이다. 우주에는 다양한 모양과 크기를 가진 무수히 많은 은하계로 구성되어 있다. 모든 은하는 우주 전체에 골고루 퍼져 있다. 천문학자 에드윈 허블(Edwin Hubble)은 모든 은하가 각자의 은하들로부터 멀어지고 있다는 사실을 입증했다. 허블은 ‘팽창하는 우주’를 제시하여 오랫동안 지배해온 ‘고정된 상태의 우주’ 관념을 완전히 붕괴시켰다.

과학자들은 우주의 발생과 진화를 연구하는 데 매달렸고, 그 결과 빅뱅(big bang) 이론 등이 정립됐으며 지금은 우주의 신비를 한 가지 이론으로 설명하기 위한 통일이론 연구가 진행 중이다. 빅뱅은 우주가 팽창하기 직전의 상태, 즉 시작점이다. 태초의 우주가 폭발하면서 발생한 에너지는 지금도 우주를 끊임없이 팽창시키고 있다. 스티븐 호킹(Stephen Hawking)은 일반 상대성 이론을 이용하여 블랙홀(black hole)의 실체를 알아내려고 했다. 그의 연구 결과에 따르면, 최초의 우주는 큰 폭발과 함께 풍선처럼 팽창해가고 있는 상태다. 블랙홀의 폭발은 또 하나의 작은 우주의 시작, 즉 ‘미니 빅뱅’이라고 볼 수 있다. 결과적으로 호킹의 연구는 우주의 시작인 빅뱅과 별의 종말인 블랙홀이 같은 현상임을 밝혀낸 것이다.

강한 중력은 공간을 변형시킨다. 엄청난 중력의 블랙홀은 공간에 깊은 구멍을 만들고, 빛조차도 깊이 파인 공간으로 빨아들인다. 상대성 이론이 증명된 것도 빛이 강한 중력의 태양을 지나가면서 휘는 현상을 목격한 덕분이다. 그런데 아인슈타인(Einstein)은 생전에 ‘특이점(singularity)’이라고 부르던 블랙홀의 실체를 부정했다. 상대성 이론은 양자역학, 우주론 등과 함께 현대 물리학의 가장 중요한 핵심 이론이다. 그러나 상대성이론이 본격적으로 재평가하기 시작한 1950년대 이전까지만 해도 상대성이론은 양자역학에 밀려나 찬밥 신세가 되었다. 블랙홀의 실체가 규명되기 전까지 물리학자들은 상대성 이론과 우주를 연관시키는 연구에 거의 관심을 두지 않았다.

“도대체 블랙홀이 뭔가요? 그게 그렇게 중요한가요?” 블랙홀은 어떻게 생겨난 것이며 그 안에는 무엇이 있는지 궁금한 사람들이 많을 것이다. 어린아이의 입에도 오르내리는 블랙홀은 그 인지도에 비교해 잘못 알려진 부분이 많다. 우선 블랙홀이라고 하면 ‘우주에 뚫려 있는 거대한 구멍’ 쯤으로 생각하기 쉽다. 또 블랙홀이 눈에 보이지 않아서 상상이나 이론상으로만 존재하는 가상공간으로 여기기도 한다. 블랙홀 자체를 볼 수 없어도 블랙홀의 윤곽을 확인할 수 있는 연구 결과들이 나오고 있다. 그런데도 블랙홀은 사람들의 과학 상식에 휑하게 뚫려 있는 구멍 같은 이름으로 남아 있다. 《블랙홀의 사생활》은 과학 상식의 큰 구멍 하나를 메워주는 아주 좋은 책이다.

블랙홀을 제대로 이해한다면, 우주의 본질을 한 자락쯤은 볼 수 있을 것이다. 《블랙홀의 사생활》은 바로 이 점에서 출발한다. 너무나 흔해서 대충 알고만 있었던 블랙홀의 의미를 누구나 알 수 있는 이야기로 들려준다. 그래서 저자는 이름만 그럴싸한 개념을 누구나 이해할 수 있는 상식이라는 점을 보여주기 위해 역사를 끌어들인다. 저자를 따라 사소한 과학사의 현장을 돌아다니다 보면 블랙홀을 밝혀내기 위해 시행착오를 거친 과학자들의 노력과 고통에 공감하게 된다.

블랙홀은 1783년 존 미첼(John Mitchell)이 빛조차도 빠져나올 수 없을 정도로 강한 중력장을 가진 별을 상상하면서 탄생했다. 하지만 그 당시 사람들은 별이 죽고 사라지는 ‘부재’를 쉽게 받아들이지 못했다. 별이 죽어 블랙홀이 탄생한다는 기초적인 상식은 찬드라세카르(Chandrasekhar)와 오펜하이머(Oppenheimer) 덕분에 밝혀졌다. 그러나 물리학계와 천문학계에 ‘짬밥’이 높은 아인슈타인과 아서 에딩턴(Arthur Eddington, 일식을 관측하여 일반 상대성이론을 증명한 영국의 천문학자)은 각각 오펜하이머, 찬드라세카르의 주장을 무시하거나 반박했다. 일반 상대성이론이 재평가 받고 나서야 블랙홀을 이론적으로 설명할 수 있게 됐지만, 아이러니하게도 아인슈타인과 에딩턴은 거기까지 내다보지 못했다.

이 책을 통해 독자들은 블랙홀을 이해하기 위해 애쓴 수많은 과학자를 만나고 그들의 인간적인 면모를 보게 된다. 우리는 ‘인간’이기 때문에 질투하고, 상대방을 배신하고, 어리석은 행동을 한다. 과학자들도 예외가 아니다. 아인슈타인은 최신 과학 문헌을 참고하지 않는 보수적인 학자였고, 양자역학의 등장에 자신의 상대성이론이 ‘구닥다리’로 취급받는 상황을 지켜보면서 서운함을 감추지 못했다. ‘천문학계의 대사제’로 군림한 에딩턴은 백색왜성의 붕괴(블랙홀의 발생 과정을 설명할 수 있는 근거가 되는 현상)를 설명한 찬드라세카르의 주장을 공개적으로 비판했다. 에딩턴은 찬드라세카르의 연구에 조금이나마 도움을 줬지만, 찬드라세카르의 연구논문이 공개되자마자 맹렬히 그를 공격했다. 에딩턴의 ‘우디르급 태세 전환’은 젊은 과학자의 마음에 상처를 준 ‘최악의 배신’이었다.

《블랙홀의 사생활》은 간단한 상상력 하나가 가장 복잡한 우주 현상으로 설명되는 과정을 기나긴 발견의 역사를 통해 보여주고 있다. 그런 면에서 이 책은 우주과학 역사 200년을 아우르는 블랙홀의 전기(傳記)라고 할 수 있다. 이 책을 읽으면 블랙홀의 ‘무(無)’가 비어있는 상태가 아니라 우리가 알지 못하는 무언가로 가득 채워져 있으며, 우주를 만들어내는 원천이라는 것을 깨닫게 된다. 따라서 블랙홀의 발견은 ‘무’에 대한 인식 전환의 역사라고 할 수 있다. 블랙홀은 우주의 비밀을 들여다볼 수 있는 창(窓)이다. 우리는 지금 확실히 우주의 창을 열고 있다. 이 과정을 통해 또다시 우주의 새로운 모습을 볼 수 있을 것이다.

집 나가면 개고생이다

귀소본능 - 환경부 2018 우수과학도서 선정, 국립중앙도서관 2018년 휴가철에 읽기 좋은 도서 선정
베른트 하인리히 지음, 이경아 옮김 / 더숲 / 2017년 11월

비둘기는 귀소본능과 방향감각이 뛰어나다. 비둘기의 귀소본능은 특별해 옛날부터 군에서 전령으로 활용하였다. 연어는 민물 하천에서 알을 까고 태어나 하류로 여정을 떠나 바다로 향한다. 바다에서 성장한 연어는 산란 시기가 되면 자신이 태어났던 상류로 거슬러 오른다. 연어는 태어난 곳으로 가기 위해 거센 역류를 헤쳐 나가야 하고, 때로는 폭포를 뛰어오르기도 한다. 민물에 도착한 연어는 알을 낳는다. 알을 낳은 연어는 일주일 이내에 죽는다. 동물들의 귀소 본능은 어떻게 발달하였을까. 수백에서 수천 킬로미터까지 물속을 헤엄치거나 하늘을 날아서 고향으로 돌아갈 수 있는 회귀능력이 어디에 근원을 두고 있는지는, 여전히 알려지지 않았다. 태양의 각도나 별의 위치 · 지형지물 등을 이용한다거나, 지구에 흐르는 자기장을 활용한다는 등 다양한 연구결과들만 나오고 있다.

정지용 시인은 ‘꿈에도 잊지 못할 곳’이라고 고향을 표현했다. 누가 고향을 어머니 품과 같다고 했던가. 치열한 생존경쟁 속에서 벅찬 삶을 살아가는 사람들. 일상에 지친 그들이 영혼의 안식처로 찾아가는 곳이 바로 고향이다. 인간도 귀소 본능이 있는 동물이라 나이가 들수록 고향을 잊지 못한다. 미국의 동물학자 베른트 하인리히(Bernd Heinrich)는 동물과 인간의 귀소본능을 같은 의미로 봤다. 그의 말에 따르면 동물의 보금자리는 ‘집(home)’이다. 동물은 서식 환경이 어느 정도 갖추어져야 번식을 할 수 있다. 그들은 생존과 번식에 적합한 집을 찾아 나서기 위해 이동한다.

큰뒷부리도요라는 새는 알래스카에서 호주까지 고된 날갯짓을 한다. 이 새가 한 번 쉬지 않고 이동한다면 하루 평균 최대 1,500km까지 비행하는 셈이다. 작은 날개에서 뿜어져 나오는 이 힘은 어디서 나온 것일까. 기나긴 여정을 시작하기 전에 큰뒷부리도요는 자신의 체중을 불린다. 살집에 비축된 체지방은 장거리 이동을 가능하게 만드는 주요 에너지다. 그들이 계속 날갯짓을 할 때마다 체지방뿐만 아니라 몸속에 있는 단백질까지 소진된다.

오감 중에서 가장 우수하고 가장 본능적인 감각이 후각이다. 귀소 본능에 충실한 동물들은 후각을 동원하여 고향으로 이동한다. 산 너머 꿀을 따러 날아간 벌은 정확히 집으로 돌아온다. 그들은 집에서 꿀이 있는 곳까지의 비행경로를 스스로 찾아내거나 동료로부터 전달받은 비행경로를 습득한다. 일벌들은 자신의 몸에서 생성되는 밀랍으로 벌집을 만든다. 비버는 강 속에 둥지를 만들어 그 주위에 나무를 잘라 댐을 쌓는다. 이렇게 하면 이동이 쉽고 천적의 위협으로부터 안전하기 때문이다. 동물들은 자신에게 꼭 맞는 집을 지음으로써 위험을 피하고 번식의 기회를 늘린다.

귀소 본능은 먹이를 찾고, 번식하고, 자신과 새끼를 보호하기 위한 생활방식이다. 베른트 하인리히는 동물의 귀소 본능 속에 집에 대한 그들의 애착을 확인한다. 단순해 보이는 동물의 보금자리에도 복잡한 원리가 숨어 있다. 동물들은 짝짓기와 새끼 기르기에 들어갈 노력을 고려하면서 최적의 보금자리를 찾아다닌다. 따라서 동물의 귀소 본능과 집짓기는 ‘생존을 위한 전략’이다. 알고 보면 동물들도 우리처럼 생존 욕구가 강하다. 고향을 찾아 먼 길을 이동하고, 새로운 보금자리를 만드는 것은 생존에는 필수적인 욕구이며 중요한 기술이다.

‘집 나가면 개고생’이라는 말이 있다. 역시 집에 있을 때 몸과 마음이 편하다. 평생 한집에서 계속 쭉 살면 좋겠지만, 더 나은 삶을 살기 위해서라면 기존에 살던 집을 떠나 ‘새집’을 마련해야 한다. 동물들은 감각적 지식을 통하여 자기 종족들이 무엇을 먹어야 하는 가를 정확히 알고 그것만을 먹고 살아간다. 반면 인간은 태어날 때 감각적 지식을 전혀 갖고 있지 않기 때문에 교육을 통해서 그의 이해를 통해서 지식을 쌓아야 한다. 즉 지식은 피와 살이 되는 생존 전략이 된다. 과연 인간과 동물의 삶 중 누가 제일 힘들어 보이는가? 한 가지 삶을 선택할 수 있다면 당신은 어디로? 내 생각엔 둘 다 탄탄대로의 삶이라 볼 수 없다. 어차피 동물이나 인간이나 똑같다. 집 나가면 고생한다. 동물 주변에는 생존 욕구에 강한 천적들이 도사린다. 게다가 인간이 자연을 파괴할수록 고향으로 가는 여정이 점점 험난해진다. 더 정확히 표현하면, 동물과 인간은 옛집을 떠나 새집을 찾는 동안 고생한다.

※ Trivia

* 108쪽 본문 맨 밑에 ‘스콕홀름’이라는 괴랄한 단어가 박혀 있다. 스웨덴의 수도 ‘스톡홀름’의 오식이다.