[100자평] 고중숙 교수의 과학 뜀틀

고중숙 교수의 과학 뜀틀 - 한국출판문화산업진흥원 우수출판콘텐츠 당선작, 수학, 물리, 생물, 화학, 지구과학 공부가 한눈에 잡힌다!
고중숙 지음 / 궁리 / 2015년 12월

‘과학’은 전공자가 아닌 이상 쉽게 다가가기 힘든 대상이다. 인문학적 사고에 길들여진 두뇌는 과학을 생각할 때 갑자기 머리가 복잡해지고, 무거워진다. 그러나 학문의 재미는 과학 쪽에서 더 많이 느낄 수 있다는 생각이 든다.

[책 이야기] 고중숙 교수의 과학 뜀틀

고중숙 교수의 과학 뜀틀 - 한국출판문화산업진흥원 우수출판콘텐츠 당선작, 수학, 물리, 생물, 화학, 지구과학 공부가 한눈에 잡힌다!
고중숙 지음 / 궁리 / 2015년 12월

【 고중숙 교수의 과학 뜀틀 】    고중숙 / 궁리

‘과학’은 전공자가 아닌 이상 쉽게 다가가기 힘든 대상이다. 인문학적 사고에 길들여진 두뇌는 과학을 생각할 때 갑자기 머리가 복잡해지고, 무거워진다. 그러나 학문의 재미는 과학 쪽에서 더 많이 느낄 수 있다는 생각이 든다. 어렵고 힘든 과정을 통해 얻어지는 것이기에 더욱 소중하다. 나의 개인적인 느낌이라기보다는 지금까지 이뤄진 인류의 과학, 과학자의 노력들이 그러한 과정에서 누적되었기 때문이다. ‘유레카’는 여전히 이어지고 있다.

그렇다면 과학이란 도대체 무엇인가? 라는 원초적 질문을 던져보지 않을 수 없다. 과학의 원어 ‘사이언스(science)'의 어원은 ’지식, 알다‘라는 뜻을 가진 라틴어 ’스키엔티아(scientia)'이다. 과학이라는 용어는 14세기 무렵부터 쓰이기 시작했지만, 과학 자체의 역사는 아득한 고대부터 시작되었다. 단지 그때는 과학적 지식이 아주 적었기에 그 힘도 미약했다. 그러나 특히 갈릴레오와 뉴턴 등이 활약하던 17세기 무렵부터 과학적 지식은 폭발적으로 늘어나 오늘날에는 인간이 지닌 모든 지식을 사실상 온통 과학으로 대입하는 상황이 되었다. 다시 말해서 과학은 ‘고대에 잉태되었지만, 근대에 들어서야 비로소 태어난 이후, 빠른 속도로 강건하게 자라나 오늘날에는 모든 인간이 영위하는 삶의 전반을 떠받들고 아우르고 이끄는 웅대한 원동력이 되었다.’ 한마디로 간추린다면 ‘과학은(인류가 지닌 모든)앎의 총체’라고 말할 수 있다.

현재 국립순천대학교 화학교육과 교수로 재직하며, 과학문화의 저변확대를 위해 많은 관심을 갖고 있는 고중숙 교수는 이 책을 통해 과학 알레르기 환자들을 과학과 친해지는 길로 인도해주고 있다. 필자는 과학의 ‘진정한 재미’를 전하고자 한다. 또한 가급적 독창적인 내용을 많이 담았다고 한다. “오랫동안 정규 강의와 영재교육과 강연 및 저술 활동을 통해 수많은 대학생과 어린 영재와 일반인들에게 과학과 수학의 여러 주제들을 다양하게 전수하는 과정에서 ‘이것은 이렇게 전달하는 것이 더 좋지 않을까?’라는 아이디어들을 꽤 많이 얻게 되었습니다.” 그래서 이 책을 통해 그런 경험들을 함께 나누어 갖고자 노력했다고 한다. 과학을 논리적으로, 역사적으로 고찰해볼 때 ‘수학, 물리, 화학, 생물’의 본관과 ‘지구과학 별관’으로 이뤄진 것으로 생각하자는 이야기는 과학을 좀 더 친근한 대상으로 받아들이는 계기가 된다. 아울러 책 중간과 별지로 만들어진 ‘과학 지형도 연표’를 통해 구석기시대부터 21세기를 바라보는 관점과 시야를 넓힐 수 있다.

세상에서 가장 기본적인 ‘요소’는 무엇일까? 원자(原子)의 원어는 '아톰(atom)'이다. 그 뜻을 해자(解字)해보면 ‘토막 낼 수 없는 것’을 의미한다. 더 이상 쪼개려야 쪼갤 수 없다는 이야기다. 고대 원자설의 대표자로는 흔히 그리스의 철학자 데모크리토스를 꼽는다. 인간의 어리석음을 많이 비웃었기에 ‘웃는 철학자’라고 알려져 있다. 아마 그가 이 시대에 살았다면 분명히 ‘왕따’를 당했을 것이다. 데모크리토스는 " 사과는 무한히 자를 수 있다.결국 사과는 사라지고 만다"고 했다. 따라서 데모크리토스는 이 세상이 진공 속에서 모이고 흩어지기를 영원히 반복하는 더 이상 자를 수 없는 원자들의 활동으로 보았다.

과학사를 보면 정역학에서 동역학으로 넘어가는 단계가 매우 중요한 전환점으로 자리 잡고 있다는 것을 알게 된다. 갈릴레오가 동역학의 연구를 촉발했지만 결정적인 기여를 한 사람은 그의 뒤를 잇는 뉴턴이었다. ‘세상은 존재와 관계의 결합이다.’ 멋진 말이다. 깊은 공감이 간다. ‘원자와 같은 근본 입자들이 그저 존재하는 것만으로는 부족하고 이것들 사이에 뭔가 관계를 맺어주는 것이 필요하다. 이러한 관계를 맺어주는 것이 바로 '힘(force)' 이다. 4대 기본력으로는 중력, 전자기력, 강력, 약력 등이 있다. 단위(單位)이야기에서 언급된 사례는 단위가 얼마나 중요한가를 인식하는 계기가 된다. 1999년 무려 3억 3,000만 달러의 비용이 투입되었던 미국의 화성 탐사선이 화성까지 잘 간 다음 최종적으로 화성 주위를 맴도는 궤도에 진입하던 중 너무 낮게 날아 들어가 대기와의 마찰로 불타서 파괴되어버렸다. 그 이유는 궤도 계산에 쓰이는 컴퓨터 프로그램에 미터법과 파운드법이 혼용되어 엉뚱한 수치가 나왔기 때문이라고 한다. 그러나 미국은 그 후에도 미터법과 친하게 못 지내고 있다. 마지막 챕터 ’과학의 역사‘는 과학마을에 가기 위한 로드 맵 역할을 해준다.

“삶은 앎이고 앎은 삶이다.

삶은 사랑이고 사랑은 삶이다.

그러므로 삶과 앎과 사랑은 모두 하나이다.”

[100자평] 스페이스 크로니클

스페이스 크로니클 - 우주 탐험, 그 여정과 미래, 대한출판문화협회 "2016년 올해의 청소년 교양도서"
닐 디그래스 타이슨 지음, 에이비스 랭 엮음, 박병철 옮김 / 부키 / 2016년 1월

우주까지 내달리기 전에 인간은 하늘에서 나는 방법, 하늘로 가는 방법에 대해 참 열심히 노력했다. 비행을 위한 모든 종류의 추진 현상은 아이작 뉴턴이 발견한 세 번째 운동 법칙의 결과이다.

[책 이야기] 스페이스 크로니클

스페이스 크로니클 - 우주 탐험, 그 여정과 미래, 대한출판문화협회 "2016년 올해의 청소년 교양도서"
닐 디그래스 타이슨 지음, 에이비스 랭 엮음, 박병철 옮김 / 부키 / 2016년 1월

【 스페이스 크로니클 】   닐 디그래스 타이슨 / 부키

“국제 우주 정거장은 궤도를 도는 깡통에 불과합니다.” NASA는 돈만 잡아먹는 괴물이라는 견해를 가진 사람들이 내뱉는 말이다. 과학적 발전을 이룬다는 말에도 어림없는 소리라고 반박한다. 지금까지 우주 정거장 덕분에 새로 알게 된 과학적 지식은 단 하나도 없다고 입에 거품을 문다. “말이 나온 김에 한마디 더하자면, 유인 우주 계획은 과학적 가치가 전혀 없으면서 국민의 세금만 펑펑 써대는 ‘돈 먹는 하마’일 뿐입니다.”

NASA의 우주개발을 응원하는 사람들은 어떤 마음을 갖고 있을까? 이런 제안을 한다. NASA를 부정적으로 바라보는 사람의 집에 몰래 잠입하여 NASA에서 개발한 기술이 적용된 모든 장치를 제거하는 것이다. 초소형 전자 기기, GPS, 긁힘 방지 렌즈, 무선 동력 공구, 메모리폼 매트리스, 헤드 쿠션, 귀 체온계, 가정용 식수 필터, 구두 안창, 원거리 통신 장비, 화재 감지기 등등. 만일 집주인이 라식 수술을 했다면, 그것도 원래대로 되돌려놓는다. 이 실험이 제대로 수행되었다면, 다음 날 아침에 깨어난 집주인은 앞을 제대로 볼 수 없고 전화를 걸 수도 없으며, 안경을 찾아서 낀다 해도 GPS가 없으니 장거리 운전도 할 수 없다. 그리고 날씨를 알려 줄 기상 위성이 없으므로 외출 시에는 언제라도 비 맞을 각오를 해야 한다.

인간은 왜? 천문학적인 재정을 투자해서, 목숨까지 걸어가며 우주로 날아가는 것일까? 인간은 다른 동물과 달리 바닥에 등을 댄 자세로 누워 잘 수 있다. 자연적으로 하늘을 올려다보는 시간이 많았다. 광활한 우주를 올려다보면서 과학보다 철학이 먼저 시작되었으리라 짐작한다. 지구는 우주에서 어떤 존재감인가? 그리고 인간은 어떤 위치에 있는가? 등이 철학의 단초가 되었으리라. 인간은 ‘계획을 세워서 무언가를 발견하고 싶어 하는’ 강한 욕구를 가진 존재이다. “과학자가 우주의 끝에서 새로운 것을 발견했을 때 느끼는 경외감은 종교적 체험과 매우 비슷하다. 그리고 창조력이 넘쳐나는 예술품은 관람객에게 극한의 감정을 불러일으킨다. 이것은 소위 ‘영적인 느낌’으로, 규모가 너무 커서 한 번에 수용하기도 어렵다. 느낌이 정리되려면 대상의 의미와 상호 관계를 끊임없이 되새겨야 한다.”

우주까지 내달리기 전에 인간은 하늘에서 나는 방법, 하늘로 가는 방법에 대해 참 열심히 노력했다. 비행을 위한 모든 종류의 추진 현상은 아이작 뉴턴이 발견한 세 번째 운동 법칙의 결과이다. 모든 작용에는 그것과 크기가 같고 방향인 반대인 반작용이 존재한다. ‘우주 탐험의 꿈이 현실로 다가온 것은 1920년대의 일이었다.’ 1926년에 미국의 물리학자 로버트 H. 고더드가 액체 연료로 작동하는 소형로켓을 만들었는데, 실험 비행에서 12미터 상공에 도달한 후 출발지로부터 약 55미터 떨어진 곳에 추락했다. 비행시간은 3초였다. 아폴로 11호 승무원을 달로 보냈던 새턴 5호 로켓은 36층 건물과 맞먹을 정도로 거대했다. 이렇게 큰 로봇을 발사했는데, 나중에 돌아 온 것은 세 명의 승무원을 태운 조그만 원뿔형 캡슐뿐이었다. 나머지는 다 어디로 갔을까? “우주여행을 마치고 지구로 귀환할 때엔 감속을 위해 굳이 연료를 사용할 필요가 없다. 다행히 지구에는 대기가 있으므로, 마찰력을 이용하여 활동 비행을 하면 된다. 그래서 우주왕복선에는 다른 비행기들처럼 날개가 달려 있다. 비싼 연료를 쓰지 않아도 대기의 마찰력이 당신의 안전한 착륙을 도와줄 것이다.”

이 책의 지은이 닐 디그래스 타이슨은 뉴욕에서 태어났다. 아홉 살 때 헤이든 천문관을 방문해서 별 관찰하기의 재미를 맛 본 후로 과학자의 꿈을 키웠다. 막연히 마음 속 꿈만 키운 것이 아니라, 실제로 천문관에서 열심히 스터디하고, 자신이 마련한 망원경으로 아파트 옥상에서 하늘을 관찰하곤 했다. 열다섯 살에는 천문학 강의까지 하게 된다. 천우신조다. 우연히 천문학자 칼 세이건 박사의 눈에 띈 소년 타이슨은 박사가 재직하던 코넬 대학교가 있는 뉴욕 주 이사카로 초청 받게 된다. “나는 당시 내 꿈이 과학자임을 이미 알고 있었지만, 그날 오후 칼을 만나면서 장차 어떤 사람이 되어야 할지 비로소 깨닫게 되었다.” 타이슨은 이 책을 통해 여태 그래왔듯이 과학과 대중 사이의 장벽을 허무는데 많은 공을 들이고 있다. 460만 트위터 팔로워를 기록하는 그의 「스페이스 트윗」을 들여다보는 재미도 쏠쏠하다.

@ 타이슨의 트윗 중에서

_ 우주와 관련된 이야기를 꺼내면 “우주는 관심 없다. 먹고 살기도 바쁘다.”고 주장하는 사람들이 의외로 많다. 하지만 내가 장담하건대, 소행성이 지구로 다가오면 생각이 달라질 것이다.

  _ 천문학자는 야행성 인간들이다. 천문학자와 결혼하면 “이 인간이 밤에 어디를 쏘다니는지” 걱정할 필요가 없다. 갈 곳이라곤 천문대밖에 없으니까.

... 과연 그럴까? 천문대에 안가고 어디서 놀고 있는지? 어찌 확인하누. 이 인간의 행방을 알기 위해 천문대까지 올라가 볼 수도 없고..

[100자평] 우주의 여행자

우주의 여행자 - 소행성과 혜성, 지구와의 조우
도널드 여맨스 지음, 전이주 옮김, 문홍규 감수 / 플루토 / 2016년 2월

외계인이나 우주에 관심이 없는 사람들도 소행성이 지구로 돌진하고 있다면, 생각이 달라질 것이다. 당장 나와 내 가족들의 생명, 소유물들이 어떻게 될까 걱정이 될 것이다. SF 영화의 주요 레퍼토리 역시 외계인, 지구 침공이다.