카오스가 자연현상을 풀어내는 열쇠는 아닐까?

카오스 - 현대 과학의 대혁명
제임스 글릭 지음, 박배식 외 옮김 / 누림 / 2006년 2월

     학창시절 컴퓨터잡지에 실려 있는 프랙탈 그래픽 프로그램을 옮겨 적으면서 실행시켰을 때 화면에서 펼쳐지는 문양을 보면서 신기해 했던 생각이 난다. 이런 프로그램에 대한 내용도 컴퓨터 기술의 발달로 점점이 화면에 나타나던 문양의 모양이 지금은 개인용 컴퓨터에서도 순식간에 화려한 모양을 만들어 내는 현실이 격세지감을 느끼게 한다. 이런 기술의 발달에 대한 생각을 하지만 그 당시 만델브로트니 하면서 문양마다 그려내는 모양에 대해 신기해 했던 내용을 이 책 『카오스』에서 정리된 내용을 보니 감회가 새롭다.

     「카오스(CHAOS)」라는 단어에 대한 사전적 의미를 찾아 보니 “우주 최초의 '힘'은 광대한 암흑의 진공으로, 그리스어로 카오스(CHAOS, 입을 크게 벌림 또는 하품을 가리키는 chaino에서 나온)'라는 것”이라고 기원전 8세기의 시인 헤시오드(Hesiod)의 얘기가 전해진다. 흔히들 혼돈(混沌)이라고도 하지만 혼돈의 한자어 의미 보다는 카오스라고 표현하는 것이 더 의미 전달이 잘된다는 저자나 역자의 얘기에 일리가 있게 느껴진다.

     책의 내용에는 어려운 의미의 단어들이 많이 나온다. ‘카오스’라는 단어도 그렇고, ‘프랙탈’, ‘바이퍼케이션’, ‘스트레인즈 어트랙트’라는 단어들에서도 그 의미와 내용에 대해 쉽게 이해되지 못하는 내용이기도 하다. 이런 어려운 단어와 그 단어들에 얽혀 있는 이야기는 책 속의 각 장 별로 설명을 하고, 각 현상들에 대한 발견 과정들에 대한 설명은 미지의 자연현상을 밝혀 내는 여는 발견사와 다르지 않다.

     가장 많이 알려져 있는 내용이 프랙탈이라는 단어라고 생각된다. 컴퓨터에서 단순한 연산의 반복에 의해 나타나는 현상으로 그 발견과정에 대한 설명은 재미있기도 하고 신기하다. 이런 현상의 발견의 바탕에는 역시 컴퓨터가 기본이 되고 있다. 공책에서 연필과 지우개로 계산하던 때에는 발견되지 못하던 내용이 고속의 연산기능을 가능하게 하는 컴퓨터의 발달은 새로운 자연현상에 대한 어떤 규칙의 현상을 볼 수 있게 한다. 이런 현상은 우리 주변의 모든 자연현상의 모습들을 대변하는 현상인지도 모르겠다. 달리 보면 이 책에서 보여주는 카오스적 현상들이 우리가 속해있는 세상의 법칙의 일부를 드러내고 있는지도 모르겠다.

     아직 카오스 현상에 대한 충분한 설명과 분석이 되지는 않았지만 카오스 현상이 이 세상의 모든 자연현상의 근본적인 법칙이고 근원현상의 일부를 보여준다고 한다면 이제 막 자연의 신비를 밝혀 내는 첫발을 내딛는 것은 아닐까 생각해 본다. 그렇지만 책의 이야기는 맛보기 수준으로 느껴진다. 그 동안 각종 카오스현상에 대한 발견과정과 그 모습과 현상이 자연계에 보여지는 현상과 흡사하다는 것만을 알려 줄 뿐이다. 밤하늘에 펼쳐지는 은하성단의 모양에서 목성의 모양이나, 작게는 우리 주변의 나뭇잎이 자라고 붙어 있는 모양에서 분자와 원자범위의 미시적인 현상까지 온 세상의 모든 현상의 모습이 카오스적 현상의 내용과 다르지 않다. 이런 현상들이 간단하고 반복적인 수식의 계산에 의해 컴퓨터상에서 재현할 수 있다는 것에 경이감이 느껴진다.

     이런 카오스현상에 대한 내용이 경이감에 그치는 것이 아니라 새로운 수학적 표현 방법과 개발로 자연 속에 알지 못했던 진리를 찾을 수 있지 않을까 생각된다. 또한 이런 탐구와 기술발전이 새로운 세계를 열어갈 수 있는 첫 단초가 될 수 있는 것이 아닐지 생각해 본다.