쌓여있는 은행잎과 열매, 그리고 물들어 가는 나뭇잎을 보면서 가을이 깊어가는 것을 느끼는 요즘입니다.
'봄-여름-가을-겨울'의 변화는 해마다 작은 차이는 있지만, 어김없이 우리를 찾아 오네요. 계절 변화와 함께 이런 자연의 질서를 잘 나타내 주는 것 중 하나가 원소들의 '주기율표'라 생각합니다. 이번 페이퍼는 '화학'으로 시작해 봅니다...
1. 자연의 규칙성 : 주기율표
[그림] 주기율표( 출처 : http://bobos7777.tistory.com/21)
우리는 자연을 이루는 모든 원소들을 정리한 '주기율표' 속에서 질서와 규칙성을 발견할 수 있습니다. 주기율표 상의 일부 원소들은 발견 이전 부터 이미 이름을 가지고 있었다는 사실을 통해 자연질서 내의 규칙성을 확인하게 됩니다.
‘전자를 채워지는 순서가 주기율표의 모양을 결정한다. 처음 2개의 세로줄은 ’s’오비탈을 채우는 전자를 나타낸다. 다음 10개의 세로줄은 다섯 개의 ‘d’오비탈을 채우는 전자들이다. 마지막 6개의 세로줄은 세 개의 ‘p’오비탈을 채우는 전자들이다. 그리고 마지막이지만 똑같이 중요한 14개의 희토류 금속은 일곱 개의 ‘f’ 오비탈을 채우는 전자들이다.(p12)’
‘원소가 118번에서 멈추는 큰 이유는 없다. 단지 원자번호 118번이 원소주기율표의 규칙적인 배열을 만족하는 마지막 원소일 뿐이다. 후에 더 높은 원자번호를 가진 원소가 발견되지 않았기에 전체적으로 새로운 줄을 추가시킬만한 이유가 없다. 하지만 이론적 계산으로는 원자번호 120번(운비닐륨)과 122번(운비비윰) 사이에 “안전성의 섬(양성자와 중성자의 개수가 마법수가 되어 긴 반감기를 가지는 원소)”이 존재하고 있음을 나타낸다.(p233)’ 시어도어 그레이(Theodore Gray) 「세상의 모든 원소 118 The Elements」
‘원소들을 합리적인 족(族)들로 배치시킨 멘델레예프의 주기율표는 19세기 고전물리학의 가장 위대한 업적 중의 하나다. 그러나 20세기 초 원소들의 성질이 실제로는 이들을 구성하고 있는 원자들의 내부 구조가 가진 규칙성을 반영한다는 것이 분명해졌다. 원자론이 발전하면서 모든 화학적 성진들은 원자 구조 안에 들어 있는 양성자와 전자의 수에서 유도할 수 있다는 것이 명확해 졌다. 따라서 원소들을 잘 정돈된 분자 배열로 그룹화할 수 있게 됐다.(p26)’
2. 자연의 질서 : 대칭성
「대칭성 질서의 원리 Symmetry : The ordering principle」에서는 자연의 질석 속에 일정한 '규칙성'과 함께 '대칭성'이 있음을 보여주고 있습니다. 그리고, 대칭성을 통해 물리 세계의 법칙을 설명합니다.
‘모든 것을 포용하는 원리가 대칭성이라는 것은 분명하다. 우리는 지금까지 대칭성이 무수한 방식으로 자연의 구조에 관여한다는 것과 대칭성의 개념이 물리 세계를 깊이 이해하는 데 없어서는 안 될 도구라는 것을 알아보았다. 또한 대칭성이 미적 차원을 가지며 가장 이해하기 힘든 개념인 미(美)에 기여하고 있다는 것이 분명해졌다.(p60)’ 데이비드 웨이드 「대칭성 질서의 원리 Symmetry : The ordering principle」
그렇지만, 이 책의 저자는 모든 자연이 '대칭성'을 가진다고 주장하지 않습니다. 오히려, '불일치의 역설'을 통해 대칭성 안에서 비대칭이 '깨진 대칭'으로 표현된다고 말합니다. 그리고, 우리는 고대 그리스 신화(神話) 속에서 대칭이 깨져 비대칭의 상태에 놓였을 때 어떤 일이 일어나는지 확인하게 됩니다.
'최근 과학에서 가장 중요한 발견 가운데 하나는 "깨진" 대칭성의 개념이 심오한 우주론적 의미를 함축하고 있다는 것이다. 세상의 수많은 일들 역시 이와 관련이 있다. 어느 곳을 보더라도 대칭성에서 벗어난 정도뿐만 아니라 비대칭의 종류도 다양하다는 것을 알 수 있다.(p44)'
‘오래전 우리들의 본성은 바로 지금의 이것과 같은 것이 아니라 다른 유의 것이었네. 우선 인간들의 성(性)이 셋이었네. 지금처럼 둘만, 즉 남성과 여성만 있는 게 아니라 이 둘을 함께 가진 셋째 성이 더 있었는데, 지금은 그것의 이름만 남아 있고 그것 자체는 사라져 버렸지. 그때는 남녀추니가 이름만이 아니라 형태상으로도 남성과 여성 둘 다를 함께 가진 하나의 성이었지만, 지금은 그것의 이름이 비난하는 말 속에 들어 있는 것을 빼고는 남아 있지 않네.(189 : d ~ e)’
3. 대칭의 파괴
‘그런데 그것들은 활력이 엄청났고 자신들에 대해 대단한 생각을 가지고 있었으며, 신들을 공격하게 되었네... 그래서 제우스가 간신히 생각을 짜내어서는 다음과 같이 말했네. “어떻게 하면 인간들이 계속 살아 있으면서도 힘이 약해져서 방종을 멈추게 될 수 있을지 그 방도를 나는 갖고 있다고 생각한다. 이제 나는 그들 각각을 둘로 자르겠다. 그러면 한편으로는 그들이 약해지면서 동시에 다른 한편으로는 그 수가 더 많아지게 되어 우리에게 더 쓸모 있게 될 것이다.(190 : b ~ d)’
플라톤(Platon, BC 428? ~ BC 347?)은 그의 작품 「향연 Symposion」 속에서 팔다리가 각각 네 개씩이며, 남성과 여성을 모두 가진 자웅동체(雌雄同體)의 인간을 말하고 있습니다. 팔다리가 네 개씩이기 때문에 강력했던 그들은 신(神)에게 도전하게 되었고, 위협을 느낀 신은 그들을 둘로 쪼개 버리게 됩니다. 둘로 쪼개져 대칭이 파괴된 그들은 어떻게 되었을까요?
‘이제 그들의 본성이 둘로 잘렸기 때문에 반쪽 각각은 자신의 나머지 반쪽을 그리워하면서 줄곧 만나려 들었네... 바로 그래서 그토록 오래 전부터 내내 서로에 대한 사랑이 인간들에게 나면서부터 들어 있게 되고, 그것은 옛 본성을 함께 모아 주며, 둘에서 하나를 만들어 내어 인간 본성을 치유하려 노력하네. 그러기에 우리 각자는 한 인간의 부절(符節)이네.(191 : a ~ d)’ 플라톤(Platon) 「향연 Symposion」
남녀(男女)가 갈라지는 비대칭의 상황에서, 우리는 본성적으로 우리의 잃어버린 반쪽을 그리워하게 된다고 플라톤은 말합니다. 인간 역시 자연의 부분이기에 '대칭'이라는 자연 질서의 지배를 받는 것이라 생각되고, 이러한 감정은 특히 가을에 많이 나타나는 것 같습니다. 이것이 우리가 가을을 타는 이유가 되는지는 모르겠습니다.
4. 가을 그리고 외로움
결혼 전 유난히 가을을 많이 탔었던 기억이 납니다. 연애를 하더라도 거의 가을에 깨지는 경우가 많았기 때문에 바람이 차지는 가을은 특히 더 쌀쌀하게 다가왔던 것 같습니다. 몇 번의 만남과 그만큼의 헤어짐 속에서 힘들어 했던 기억이 가을 풍경 속에서 재생됩니다.
세상이 모든 이별 노래 주인공이 제 자신이라고 느꼈던 그 시절, 가을 밤하늘에 뜬 별을 보면서 그런 생각을 했었던 적이 있습니다. '(어딘가에 있는 그렇지만 아직 모르는)나와 앞으로 함께 할 사람도 어디선가 같은 별을 보면서 나를 기다리고 있겠지.'
그리고 시간이 흘러 그때는 알지 못했던 그 사람과 함께 하게 되었습니다. 지금 돌이켜 보면 외로움과 미래에 대한 불안감이 사람의 마음을 흔들어 놓는다는 생각이 듭니다. 단풍이 물들어 가고 날이 추워지면서, 외로움 또한 점차 짙어지는 요즘입니다. 봄 - 여름 - 가을 - 겨울이라는 자연의 질서 처럼 지금 외로움 역시 주기율 표의 원소처럼 내 삶을 구성하는 하나의 요소일 뿐이라는 생각을 해봅니다. 그리고, 아직 찾지 못한 반쪽을 그리워하는 것이 사람의 본성이기에 아직 만나지 못한 그 사람 역시 나를 기다리고 있을 것이라 생각한다면 외로움은 줄어들지 않을까 생각해 봅니다.
지금도 가을을 타기는 합니다만, 예전만큼은 아닌 것을 보면 불안감을 느끼고 외로움을 느끼는 것 또한 젊은 시절의 특권은 아닌가도 생각해 봅니다. High Risk, High Return이라고 했던 가요. 큰 불안감 속에서 크게 자신이 성장하고 있다는 것을 믿는 것 또한 외로움을 이기는 한 방편이 되지 않을까도 생각해 봤습니다.
이제 곧 11월 늦가을입니다. 이웃분들 모두 마지막 10월의 주말 잘 보내세요.^^:
PS. 예전에 밤늦게 쓴 연애편지를 낮에 읽어보고 상당히 민망했던 기억이 납니다. 밤에 취해 쓴 이번 페이퍼도 내일 오전에 읽으면 대략 난감하지 않을까 걱정이 되네요...ㅋ