• 최완섭.이영미 지음
• 북랩
• 2018-09-21

더 넓은 시야로 더 멀리 보려면 거인의 어깨 위에 올라서라!노벨 과학상 수상자 100인의 연구 성과를 알기 쉽게 설명한 과학 에세이 현대사회를 살아가는 우리에게 현대 과학에 대한 이해와 과학적 창의성은 인문학적 소양인 상상력만큼이나 중요한 요소이다. 우리가 매일 사용하는 스마트폰이나 자동차, 가전제품 등은 어느 날 갑자기 나타난 것이 아니라, 수많은 과학자의 오랜 기간에 걸친 연구 활동의 산물이다. 수백 년 동안 누적된 과학의 역사를 우리는 한손에 쥐고 있다고 해도 과언이 아닐 것이다.이 책의 저자는 여러 학술 행사에서 후버, 킵손, 카지타, 나카무라, 코스털리치, 그로스, 스무트, 후프트 등 20여 명의 노벨상 수상자의 연구에 대한 이야기를 접하고, 노벨상 수상자들과의 개인적인 대화를 통해 그들의 연구에 더 깊은 관심을 갖고 이 책을 쓰게 되었다. 이 책은 우연히 다른 과학자의 논문을 읽다가, 또는 지도교수와 함께 연구를 진행하다가, 또는 의도하지 않았으나 우연히 맺게 된 실험 결과 등을 통하여 훌륭한 성과를 이끌어낸 재미있는 이야기들로 가득하다. 1970년대부터 최근까지 노벨 생리의학상, 화학상, 물리학상 등을 수상한 수상자 100인의 연구 내용이 누구나 이해할 수 있도록 쉽게 설명되어 있다. 수상자들의 자유로운 상상력을 바탕으로 반짝이는 아이디어를 생각해내는 창의성을 접하면서, 노벨상 수상자의 생각과 열정을 간접적으로 경험할 수 있을 것이다. 이 책을 읽다 보면, 이제 과학적 산물들 없이는 하루도 삶이 가능하지 않은 것처럼 보이는 우리 독자들도 ‘거인의 어깨’ 위에 올라서서, 손끝의 스마트폰을 바라보며 나름의 상상력을 펼치며 하루를 시작하게 될 것이다.

• 딘 버넷 지음, 임수미 옮김, 허규형 감수
• 미래의창
• 2018-09-21

고려대학교 뇌과학 학회 NewLearn 추천 도서전국과학교사모임 추천 도서인간은 벗을 수 없는 색안경으로 세상을 본다우리의 머리꼭대기에 설치된 말썽쟁이 컴퓨터, 뇌! 극단적으로 말하면 우리는 팔이나 다리가 없어도 살 수 있다. 편도선이나 맹장 등은 일부러 없애버리는 경우도 있다. 간이나 신장 등의 장기는 다른 사람에게 나눠주기도 한다. 심지어 심장도 이식 수술이 가능하다. 우리는 심장을 이식받았다고 해서 기증자의 생각과 영혼이 몸 안에 들어왔다고 생각하지 않는다. 그러나 뇌의 경우는 문제가 복잡해진다. 현재까지는 성공한 사례가 없지만 ‘뇌 이식’은 그것을 연구하는 것만으로도 윤리적 논쟁에 휘말린다. A의 뇌를 B에게 이식했을 때, 수술 후 B는 A가 되는가 B가 되는가. 우리가 이런 고민을 하는 이유는 뇌 속에는 한 인간의 역사와 현재를 담은 기억이 저장되어 있으며, 뇌는 바로 이 기억을 바탕으로 우리의 생각을 실시간으로 이끌며 의사결정을 내리는 활동을 하기 때문이다. 즉, 우리가 지금 이 순간 생각하고 감정을 느끼고 움직이는 이유는 다름 아닌 ‘뇌’가 그렇게 경험하고 있기 때문이다.그런데 바로 이 지점에 문제가 발생한다. 뇌가 경험하고 생각하는 방식과 우리가 경험하고 생각하는 방식이 꼭 일치하는 것이 아니기 때문이다. 게다가 뇌는 우리의 의견은 아랑곳없이 우리를 위한 위한답시고 기억을 조작하거나 진실을 못 보도록 눈을 가리는 일들도 거리낌 없이 저지르곤 한다. 다시 말해 우리의 머릿속에는 온갖 방식으로 우리를 골탕 먹이고 괴롭히는 순진무구한 수호천사가 함께 산단 말이다. 이 책은 우리가 알던 뇌 과학이 아니다앞에서는 띄워주고, 뒤에서는 골탕 먹이는 말썽쟁이 뇌의 사기술저자 딘 버넷은 낮에는 신경과학자로 일하지만 밤에는 스탠딩 코미디를 부업으로 삼고 있는 독특한 이력의 인물이다. 그래서인지 이 책은 기존에 나와 있는 뇌 과학 도서들의 진지함과 심도 깊은 탐구에서 얼마간 힘을 빼고, 스탠딩 코미디의 소재처럼 일상생활 속에서 뇌가 얼마나 엉뚱하고 실수투성인지 보여준다. 더 재미있는 것은 바로 그런 존재에게 인간이 너무도 쉽게, 너무도 자주 속아 넘어간다는 것이다. 뇌는 컴퓨터처럼 입력된 정보를 저장장치에 조용히 넣어두고 사용자가 어느 때든 쉽게 꺼내볼 수 있는 것에서 멈추지 않는다. 뇌는 컴퓨터보다 우리를 더 신경 써준다면서 자기 마음대로 정보에 우선순위를 매기고, 어떤 정보는 쓸데없다며 이곳저곳에 숨겨놓고나, 심지어 섞어버린다. 우리는 이를 ‘기억편향’이라는 이름으로 부르며 되도록 짐짓 객관적인 척하는데, 그래도 뇌의 의도치 않은 이 친절 앞에 우리는 자주 혹한다. 이 친절의 목적은 자신이 모시는 인간이 스스로 좀 더 나은 사람으로 보일 수 있도록 만드는 것이다. 피라미를 잡아놓고 숭어를 잡았다거나, 매력적인 이성이 자신의 눈을 쳐다본 것을 상대의 호감으로 바꿔버리는 일처리도 바로 뇌가 우리에게 주는 일종의 선물(?)이다. 뇌는 위험상황을 가장 먼저 알아차리는 감시견 역할도 한다. 우리는 낯선 사람이 갑자기 눈앞에 나타나거나 세균으로 덕지덕지한 바퀴벌레가 바닥을 기어갈 때 ‘음 위험한 사람/세균이 덕지덕지한 바퀴벌레구나, 피해야지’ 하며 인식하고 행동하기에 앞서, 온몸에 힘을 주고 용수철처럼 튀어오르거나 동작을 얼음처럼 멈춰버린다. 이는 뇌가 우리보다 앞서 경고등을 작동시켜 다른 신체부위에 명령을 하달했기 때문이다. 설혹 그것이 실제로는 신발 한 짝이었다거나 그저 허울거리는 그림자라고 해도 상관없다. 그 뻘쭘함은 뇌가 아닌 우리가 감당할 몫이니 말이다. 이처럼 뇌는 자신의 주인을 행복(?)하게 만들기 위해 온갖 노력을 다한다. 실제로 우리가 행복하다고 느낄지는 그다음 문제이지만 말이다. 내가 집에 돌아와 이불 킥을 날리는 건 다 ‘뇌’ 때문이야!신뢰할 수 없지만 이해할 수는 있는 인간의 동반자, 뇌에 관한 모든 것총 8개 장으로 구성된 이 책은 뇌가 우리를 어떻게 돌봐주면서 또한 괴롭히는지 위트가 넘치는 사례들로 가득하다. 어느 때는 슈펴맨보다 더 빨리 우리를 위기 상황에서 구출해주기도 하고 세계에서 가장 뛰어난 슈퍼컴퓨터보다 수만 배 뛰어난 적용 능력과 융통성을 보이다가도, 언제 그랬냐는 듯 당신이 불안한 상황에 놓여있다며 다짜고짜 화를 터트려 대화 상대방을 무안하게 만들거나 지하철 역 사람들이 반대반향으로 우르르 몰려간다며 앞뒤 안 가리고 같은 방향으로 바보처럼 뛰게 만들기도 한다.인간의 뇌는 모든 장기 중에서 최상의 구조물이라거나 뇌를 100퍼센트 활용하게 된다면 판도라 상자가 열리듯 인간에게 신비로운 능력이 부여될 것이라고 생각하는 독자들은 이 책을 읽고 당혹스러울 것이다. 오히려 수백 만 년 동안 진화를 거듭한 인간의 뇌는 그 과정에서 언젠가는 쓰일 때가 있겠지 하고 온갖 잡다한 구닥다리 프로그램과 영화들을 다운받아 곳곳에 숨겨놓았다가 막상 이를 써먹으려 할 때는 서로 충돌하는 하드웨어라는 것이 저자의 생각이다. 자신이 저지른 행동과 말들을 생각하며 집에 돌아와 이불을 걷어찼던 일들을 떠올려보자, 이는 우리가 뇌의 거부할 수 없는 속삭임에 넘어갔기 때문이다. 이 책은 툭하면 실수를 연발하고, 제멋대로이며, 왕고집인 뇌와 그에 항상 속아 넘어가면서도 어느새 다시 귀 기울일 수밖에 없는 인간의 기묘한 공존에 관한 탐구서다. 이 책에서 독자들은 우리의 영원한 동반자인 뇌의 사생활과 그들의 눈으로 보는 세상을 경험할 것이다. 그럼으로써 우리는 머릿속 1.4킬로그램의 컴퓨터를 더 이상 신뢰하지 못하더라도, 적어도 이해할 수는 있는 방법을 배우게 될 것이다.

• 데이비드 버코비치 지음, 박병철 옮김
• 책세상
• 2018-09-21

한 권의 책으로 떠나는 138억 년 우주여행명쾌하고 간결하면서 이해하기 쉽고, 열정과 유머가 넘친다!“세상의 기원을 탐구하는 호모 사피엔스들의 노력이 빚어낸 이야기” 이정모, 서울시립과학관장현재를 포착하고 미래를 통찰하는 시선!“우리 모두는 별의 먼지에서 태어났다. 수많은 발견의 역사와 미래에 대한 전망이 이 한 권에 고스란히 담겨 있다” 숀 캐럴,《세렝게티 법칙》저자세상 만물은 원자로 되어 있다. 칼 세이건의 아름다운 언어를 빌리면 “우리 모두는 별들로 이루어져 있다We are made of starstuff”. 인류가 품어온 가장 오래되고 거대한 질문인 존재의 기원에 대한 과학의 답이다. 뉴턴, 다윈, 아인슈타인 등 인류의 역사에 빛나는 업적을 쌓은 수많은 과학자들은 이 근본적인 의문을 풀기 위해 오랜 노력을 해왔고, 지난 수백 년 사이에 장족의 발전을 이루었다. 행성물리학과 지진학 분야에서 가장 영향력 있는 과학자 중 한 명이자 예일대학교 지구물리학 교수인 데이비드 버코비치David Bercovici는 깊은 학식과 특유의 명쾌한 문체를 십분 발휘하여 이 놀라운 여정을 한 권의 책에 담았다.예일대학교 학부생들을 대상으로 한 과학 교양강의를 엮은 《모든 것의 기원The Originals of Everything》은 별과 은하의 탄생에서 생명과 진화, 문명에 이르기까지 우주와 인류의 역사를 바꾼 핵심적인 사건들을 중심으로 만물의 역사를 시간순으로 정리했다. 장구한 138억 년 우주의 역사를 탐구한 호모 사피엔스들의 수많은 발견의 역사와 미래에 대한 통찰을 담았다. 특히 책은 많은 과학자들이 우주와 생명의 신비를 풀기 위해 가설을 세우고 실험하며, 때로는 동료 과학자들과 경쟁하면서 진리를 찾기 위해 고군분투하는 이야기로 가득한데, 이처럼 저자는 모든 것의 기원에 다가가기 위해 노력한 과학자들의 면면과 현대과학의 성과를 간결하고 유쾌한 필치로 그려냈다. 이를 들여다보는 것만으로도 138억 년에 걸친 기원의 탐구에 즐겁게 동참할 수 있을 것이다. 저자는 특정 이론에 뿌리를 둔 검증 불가능한 가설이나 신화적 상상력, 옛날이야기 등을 경계하고, 측정 가능한 예측을 수반하는 과학적 가설과 검증 가능성을 과학이 갖추어야 할 최고의 덕목임을 강조하면서 과학이론 전반을 균형 있게 고찰했다. 이를 위해 여러 이론을 나열해 설명하기보다는 “하나의 테마가 이전 테마의 결과이자 다음 테마의 원인이 되도록” 새로운 이론이나 아이디어로 나아가는 과정을 극적으로 구성했다. ‘검증 가능한 커다란’ 가설을 통해 과학을 가르쳐온 그의 강의가 수많은 학생들에게 신뢰를 받으며 예일대학교 명강의로 꼽혀온 데에는 그의 유쾌한 입담과 대가의 여유도 있겠지만, 이처럼 “모든 과학적 이론과 가설은 증명을 통해 권위를 얻는다”고 강조하는 그의 엄정한 과학적 태도도 작용했을 것이다. “기원을 추적한다는 것은 매우 과학적인 개념”이다. 하지만 과학적 사실은 끊임없이 바뀐다. 갈릴레오 시대에는 지구가 우주의 중심이라고 생각했지만, 지금은 명백히 지구가 태양을 돌고 있다. 과학적으로 사고하는 것은 우리가 생각하는 것이 언제든 틀릴 수 있다고 회의하는 것이다. 이 책이 제시한 답들도 완전무결한 것은 아니다. 우주와 생명의 기원이 다 밝혀지지 않았듯, 해결되지 못한 의문들은 의문인 채로 남겨두었다. 다만, 광활한 우주 속에 포함된 우리가 과연 어디까지 알고 있는지, 어떤 질문을 던질 수 있는지, 우리는 어디를 향해 가고 있는지를 큰 맥락에서 깨닫게 해주는 길잡이로서 이 책은 충분한 역할을 할 수 있을 것이다. “종교적이건 과학적이건 간에, 사람들이 우주창조설에 관심을 갖는 이유는 ‘나’라는 존재의 기원이 궁금하기 때문이다. … 우주의 주요 부분에 해당하는 퍼즐 조각들이 언제, 어떻게 탄생했는지를 추적하다 보면 전체적인 윤곽이 드러날 것이다. ‘기원origin’이라는 단어는 다분히 과학적인 개념이다. 무언가의 기원을 추적한다는 것은 신화나 옛날이야기를 캐는 것이 아니라, 그것이 존재하게 된 이유를 과학적으로 설명해주는 가설을 세운다는 뜻이다. 이야기와 가설은 엄청난 차이가 있다. 과학적 가설은 측정 가능한 예측을 수반하기 때문에, 과학자들은 실험이나 관측을 통해 가설이 틀렸음을 반증할 수 있다. 이 조건을 만족하지 못하는 가설은 과학적 가설이 아니다. ‘검증 가능성’은 과학이 갖추어야 할 최고의 덕목이기 때문이다.” (본문 8~9쪽)빅뱅, 별의 탄생, 원소의 생성, 태양계와 지구의 탄생, 생명의 탄생과 진화…한 권의 책으로 떠나는 138억 년 우주여행138억 년 우주의 역사를 러닝타임 24시간짜리 영화로 축약하면, 최초의 인간은 영화가 끝나기 0.04초 전에야 비로소 등장한다. 우리가 그려볼 수 있는 우주의 기원은 찰나의 순간이지만, 그럼에도 이 책은 인류의 지적 자산을 총동원해 우주, 생명, 인류, 문명의 역사를 큰 그림으로 그려보려는 의미 있는 시도들 중 하나다. 책은 총 여덟 개의 장에 걸쳐 연대순으로 조명한다. 첫 장에서는 우주의 기원을 설명하는 빅뱅과 우주의 팽창, 최초의 천체가 탄생하기 이전의 암흑기를 다룬다. 2장과 3장에서는 은하와 별의 생성을 주제로 별의 핵융합반응과 진화 과정을 살피고, 50억 년 전의 거대한 먼지구름에서 어떻게 태양계와 행성이 만들어졌는지 알아본다. 4장부터 6장까지는 지구로 관심을 돌려 지진학seismology적인 지구환경과 내부구조의 변화, 생명 탄생을 주요 주제로 다룬다. 지질구조판과 강한 자기장, 대기 흐름과 물의 순환 등의 원리를 통해 어떻게 지구만이 생명체가 번성할 수 있는 유일한 행성이 되었으며, 최초의 생명체가 어떻게 다세포 생물로 진화해갔는지 추적한다. 7장과 8장에서는 영장류에서 인류에 이르는 진화와 문명의 과정도 살펴본다. 저자는 현대우주론과 입자물리학, 지구물리학 등에 입각하여 ‘기원’에 얽힌 실타래를 풀어나간다. 특히 표준이론으로 인정되는 커다란 이론을 바탕으로 뼈대를 세우고, 신빙성 높은 이론들을 선택해 추론의 살을 더한다. 일례로 우주가 짧은 시간에 폭발적으로 팽창했다는 인플레이션이론inflation theory과 입자물리학의 ‘표준모형standard model’인 초끈이론superstring theory이나 고리양자중력이론loop quantum gravity에 기대어 빅뱅 직후의 우주 생성 과정을 설명하며, 통일장이론Unified Field Theory이나 만물이론Theory of Everything의 기여와 한계도 짚는다. 태양계가 납작한 원반 모양인 것에 대해서는 회전축과 원심력의 상쇄 작용인 회전원반이론에서부터 자기장설, 태양요동설에 이르기까지 학계의 다양한 가설을 언급하지만 정설로 인정받기 어려운 한계에 대해서도 과학적인 반증 과정을 보여준다. 우리가 알고 있는 우주의 역사는 일부분에 불과하다. 방사성 동위원소로 연대를 측정할 수 있게 된 19세기 말 이전까지 지구의 나이를 둔 격렬한 논쟁이 있어왔고, 20세기 초까지만 해도 천문학자들은 우리 태양계가 속한 우리 은하milky way가 우주의 전부라고 생각했다. 여전히 우주의 95%를 암흑에너지와 암흑물질이 차지하고 있으며, 별과 행성, 인간 등 우리가 그려볼 수 있는 물질은 5%에 불과하다. 더욱이 질량이 목성과 토성의 1/300배도 안 되는 지구가 어떻게 목성의 가장 큰 위성보다 2배 더 큰 위성을 거느릴 수 있는지, 지구상의 생명 진화에 중요한 역할을 하는 달도 아직 미스터리다. 생명체의 기원 또한 정설로 받아들여지는 이론이 없다. RNA분자에 기초하여 복잡한 DNA 체계로 진화했다는 ‘RNA 세계 가설RNA hypothesis’이나 지표면의 유기물 혼합 용액에서 발생했다는 ‘원시스프 가설primordial soup’, 간단한 세포 구조를 가진 원핵생물로부터 복잡한 구조를 가진 진핵생물로 진화했다는 ‘세포내공설endosymbiosis’ 등이 있지만, 생명 자체는 아직도 베일에 싸여 있다. 그럼에도 저자는 고전물리학에서부터 양자역학, 우주물리학, 입자물리학, 지진학 등 현대물리학과 인류학에 이르기까지 방대한 지식을 섭렵해 찾아낸 실마리를 바탕으로 과학의 첨예한 쟁점들과 아직까지 해명되지 않는 부분들까지도 조화롭게 설명하고 있다. “우주에 존재하는 질량과 에너지의 70%는 암흑에너지이고, 25%는 암흑물질이 차지하고 있다. 별과 행성, 인간 등 우리에게 친숙한 물질은 나머지 5%에 불과하다. 게다가 이들은 거의 대부분 이 수소와 헬륨으로 이루어져 있다. 그러나 암흑물질과 암흑에너지는 은하와 같이 큰 규모의 우주에서 작용하기 때문에, 인간의 한정된 감각으로는 그들의 존재를 느낄 수 없다. 우리는 그저 침대에서 일어나거나 계단을 올라갈 때, 또는 커피를 따를 때 작용하는 중력을 느낄 뿐이다. 만일 우리의 몸이 벌레나 미생물만 큼 작아진다면 중력보다 전자기력을 강하게 느끼며 살아갈 것이다. 작은 세계를 지배하는 정전기력과 마찰력, 표면장력 등은 모 두 전자기력에 속하기 때문이다(벽을 타고 올라가거나 천장에 붙은 채 기어가는 개미에게 중력은 있으나 마나 한 힘이다). 이와 마찬가지로, 암흑에너지와 암흑물질을 전혀 느끼지 못하는 우리는 거시적 규모에서 볼 때 벌레와 비슷한 존재이다.” (본문 40쪽)“우주의 기원은 곧 우리 자신의 기원이기도 하다”세상의 기원을 탐구하는 호모 사피엔스들의 노력이 빚어낸 이야기밤하늘을 수놓는 별이 가장 많이 만들어진 시기는 약 100억 년 전 우주의 암흑기가 막을 내리던 시점이다. 하지만 별은 지금도 생성되고 있으며, 특히 ‘창조의 기둥’으로 알려진 독수리 성운에서는 새로운 별과 태양계가 수시로 탄생하고 있다. 별이 태어나는 중요한 요인 중 하나가 중력이다. 우주공간은 우리가 아직은 관측할 수 없는 무수한 먼지와?수소, 헬륨?등의?가스가 존재한다. 이러한 성간 먼지interstellar가?모여?성운nebullar(라틴어로 구름)을 이루는데, 이?기체구름은 서로의 인력으로 주위 물질을 끌어들이면서 크기를 더욱 크게 만든다. 커진 기체구름의 내부는 중력으로 수축을 하면서 압력이 커지게 되고, 높은 압력은 중앙부를 뜨겁게 달구기 시작한다. 이렇게 질량이 커지고 밀도가 높아져 임계점에 다다르면 수소와 헬륨의 핵융합반응으로 인해 엄청난 빛과 열을 방출하게 된다. 이처럼 스스로 빛과 열을 내기 시작한 기체구름을 우리는 별이라 부른다. 별도 그 찬란한 삶을 마감하는 때가 온다. 연료를 소진하고 수명을 다하게 되면 점점 부풀어 올라 거대한 붉은 별이 된다. 적색거성red giant이다. 연료를 빠르게 소모하면서 거성의 중심부는 중력에 의해 수축하려 하고, 바깥쪽은 밖으로 나가려고 하면서 결국 최후의 순간에 초신성이 되어 대폭발을 일으킨다. 초신성 폭발 이후 별의 가운데 부분은 계속 압력이 가해져 원래 크기의 1/100로 쪼그라든 백색왜성white dwarf 또는 중성자별neutron star, 혹은 엄청난 중력으로 빛마저?빨아들이는?‘블랙홀black hole’이?되면서?종말을?맞이하게?된다. 그리고 그렇게 폭발한 별은 다시 먼지와 가스가 되어 다른 새로운 별과 행성계를 위한 밑거름이 된다.우리의 삶도 별의 생성과 소멸의 궤적을 닮았다. 장대한 우주의 이야기는 우리의 이야기이며 우주의 기원은 우리의 기원이기도 하다. 우리의 입장에서 인간은 우주에서 특별한 존재이길 바라지만, 138억 년을 이어온 자연의 법칙에는 인간을 특별 대우한다는 예외조항은 없다. 하지만 자연의 법칙은 쉽게 변하지 않기 때문에 과거의 걸어온 길을 토대로 앞날을 예측하는 것은 가능하다. 과학자들이 애써 만물의 기원을 밝히려는 이유가 여기에 있다. 요즘 우리 시대 교양의 새로운 강자로 과학이 부상하고 있다. 출판시장을 비롯해 각종 언론매체의 칼럼이나 심지어 TV프로그램에서도 과학 대중화의 신호들이 종종 드러나고 있다. 어쩌면 그동안 우리가 필요로 했던 것은 과학의 업데이트된 지식이나 정보가 아닌, 삶의 문제와 연관한 과학의 통찰이지 않을까. 세상의 기원을 탐구하는 호모 사피엔스들의 치열한 도전과 지성에 관한 이야기가 궁금하다면《모든 것의 기원》이 성실한 답이 될 것이다. “유전자를 통해 조상들과 연결되어 있으며 더 멀리는 우주, 곧 내 몸을 이루는 모든 원자는 항성들의 핵에서 만들어졌다는 것을 알려주었습니다. 그의 유명한 말인 ‘우리는 별들로 이루어져 있다’는 말을 내가 어린 시절부터 느끼게 해주었습니다. 또한 우리가 영원한 존재가 아니라는 것이 바로 우리가 깊이 감사해야 할 이유이며, 이것이 우리에게 심오한 아름다움을 느끼게 해준다고 말했습니다. 우리가 영원히 살 수 있다면 우리의 존재는 더 이상 놀라운 일이 아닐 것입니다. _칼 세이건의 딸 샤샤 세이건,〈Lessons of Immortality and Mortality From My Father, Carl Sagan〉에서

• 마쓰바라 다카히코 지음, 이인호 옮김
• 행성B(행성비)
• 2018-09-21

“정말, 수식과 도표 없이도 물리학을 쉽게 알 수 있다고요?”물리를 싫어하는 사람들을 사로잡은 흥미로운 물리학 입문서 물리학 하면 많은 사람이 ‘어렵다’, ‘복잡하다’, ‘어디에 써먹어?’라는 반응을 보인다. 심지어 문과 출신인 사람들은 물리학이 자기와 전혀 관련 없는 별개의 학문이라고 여긴다. 그들 중 물리학을 공부하겠다고 마음먹은 사람도 수식에 질려 금세 포기하고 만다. 물리학이 그렇게 복잡하고 어려운 걸까? 우리 삶과 동떨어진 학문인 걸까? 《물리학은 처음인데요》는 수식과 도표 없이 오직 글로만 쓰인, 보통 사람들을 위한 물리학 입문서다. 물리학 지식이 백지에 가까운, 물리학과 특별한 인연이 없던 사람들도 쉽게 읽어 내려갈 수 있는 책이다. 이 책을 읽은 김상욱 교수는 “완전히 어깨에 힘을 빼고 물리 철학의 핵심만 이야기”한 책이라며 “물리 책에 대한 상식”에 도전한 책이라고 극찬했다. 이 책은 고전물리학의 탄생 배경과 물리학 분야에 혁명을 일으킨 상대성이론과 양자론이 성립되는 과정까지 흥미롭게 들려준다. 그렇다고 해서 물리학 역사를 개괄한 책으로 보면 오산이다. 저자는 “우리 눈에 보이는 세계가 진짜”냐는 도발적인 질문을 던진다. 사실 이것은 물리학의 궁극적인 질문이기도 하다. 물리학은 아주 오랜 시간, 보이는 것 너머에 있는 진실을 알아내기 위해 고군분투해 왔다. 그 과정에서, 물리적 세계에서 인간이 어느 위치에 있는지 돌아보게 했다. 이런 점에서 물리학은 인문학적이다. 저자 마쓰바라 다카히코는 대학에서 학생들을 가르치면서 많은 사람이 물리학을 싫어하고, 심지어 혐오한다는 사실을 알게 되면서 이 책을 쓰게 되었다고 한다. 저자는 그 원인을 사람들이 어려운 물리학 계산 때문에 고통 받았던 경험에서 찾았다. 그래서 저자는 복잡한 계산이 아닌 일상적인 언어로 물리학을 설명한다. 사람들이 물리학의 진짜 즐거움을 깨다는 것이 복잡한 수식을 능숙하게 계산하는 것보다 더 중요하다고 믿기 때문이다. 물리학을 싫어하는 학생들은 한 가지 공통점을 가지고 있었다. 바로 어려운 물리학 계산 때문에 고통 받은 경험이었다. 내용을 제대로 이해하기도 전에 비현실적인 상황을 가정한 재미없는 계산을 강요당한 결과 물리학에 질리고 만 것이다. 이러한 학생들에게는 처음부터 계산과 함께 물리학을 가르쳐서는 안 된다. 먼저 물리학이라는 학문의 의미를 일상의 용어로 충분히 설명해 줘야 한다. 그러면 처음에는 싫어하던 학생도 어느새 물리학의 즐거움을 깨닫기 시작한다. _8쪽에서우리는 어쩌다가 물리학을 혐오하게 되었을까20세기 최고의 천재 과학자인 아인슈타인은 ‘학교에서 가르치는 수학’을 싫어했다고 전해진다. 물론 아인슈타인은 중등학교 시절까지는 상당히 수학 분야에 뛰어났다. 하지만 학교에서 가르치는 획일적인 수학 교육에 대해서는 전혀 흥미가 없었다. 아인슈타인은 물리학자에게는 오랜 성찰과 직관으로 생각하는 것이 더 중요하다고 생각했다. 또한 수학이 전면에 나서는 물리학 연구가 과연 합당한가에 대한 의문도 가지고 있었다. 이 책의 저자인 마쓰바라 다카히코도 아이슈타인의 이러한 생각에 동의하고 있다. 물리학에서 계산은 꼭 필요하지만 계산이 물리학은 본질은 아니라는 것이다. 계산은 어디까지나 물리학의 도구일 뿐이고, 도구만 있어서는 연구를 할 수 없다고 말한다. 물리학의 진짜 본질은 자연계에 대한 통찰이고, 그 통찰을 통해서 자연계의 본질을 추구하는 것이다. 계산은 목적을 이루기 위한 수단일 뿐이다. 물리학에서는 계산을 통해 이론과 현실을 비교할 수 있다. 또한 계산을 통해 연구상의 생각이 현실 세계에 부합하는지 확인하거나, 이론적인 모순이 없는지 검증할 수 있다. 어쨌든 물리학 연구를 하려면 결국 계산이 필요하다는 것도 사실이다. _27쪽에서지금까지 설명한 바와 같이 물리학에서 계산은 필수지만 계산이 물리학의 본질은 아니다. 계산은 어디까지나 도구일 뿐이다. 도구가 없으면 연구를 할 수 없지만, 도구만 있다고 해서 연구를 할 수 있는 것도 아니다. 물리학의 본질은 자연계에 대한 통찰이다. 통찰을 통해 자연계의 본질을 추구하는 것이다. 자연계를 관찰함으로써 자연계에 대한 통찰이 옳은지 그른지 확인할 때, 계산과 수학적인 방법이 필요하다. 하지만 애초에 통찰 자체는 인간적인 사고의 결과다. _40쪽에서하지만 우리는 제도권 교육과정 속에서 물리학이라는 학문의 의미를 제대로 이해하기도 전에 복잡한 수식을 활용한 계산을 능숙하게 해야만 한다는 압박을 받는다. 우리가 의미도 모른 채 물리학을 공부해야 했던 이유는 ‘더 좋은 대학을 가야하니까’, ‘그냥 외워! 공식이니까’ 등 때문이었다. 그래서 자연스럽게 물리학 자체를 싫어하거나 혐오하게 되고 만 것이다.그런데 물리학을 배우며 계산을 잘하지 못하면 물리학 자체를 싫어하게 되는 경우는 많다. 왜 그런 안타까운 일이 일어나는 것일까? 미술과 음악은 명백히 즐기기 위해 존재한다. 자기가 직접 그림을 잘 그리고 싶다거나 악기를 능숙하게 연주하고 싶다는 사람은 많다. 즉 뚜렷한 동기가 있다. 연습하면 누구나 어느 정도는 할 수 있게 되고, 설사 잘하지 못하더라도 다른 사람의 작품이나 연주를 즐길 수 있다. 한편으로 물리학을 배울 때는 그러한 동기가 부족하다. 자기가 직접 물리학 연구와 계산을 잘하고 싶어서 공부하는 사람도 있기는 하나 그리 많지는 않다. 대부분 의미도 모르는 채로 물리학을 배우기 시작했는데 계산이 어려워서 결국 싫어하게 되는 것이다. _28쪽에서그렇다면 왜 물리학을 공부해야 할까현대 물리학은 인간의 사고를 지배하고 있는 상식을 타파함으로써 발전해 왔다. 뉴턴은 천상 세계와 지상 세계가 똑같은 법칙을 따른다는 사실을 발견했고, 아인슈타인은 시간과 공간이 사람에 따라 다른 것임을 밝혀냈다. 그 결과, 우리가 세상을 바라보는 방식을 바꾸게 했다. 이처럼 물리학 연구를 하다보면 현실 세계가 인간이 생각하는 이상과 다르다고 밝혀지기도 한다. 그리고 이때 이 세계에 대한 인간의 이해는 더욱 깊어진다. 물리학의 목적은 장대하다. 한마디로 이 세계가 어떤 것인지, 어떤 원리 원칙으로 움직이는지, 그 본질은 무엇인지를 밝혀내는 일이다. 세계는 매우 다양한 요소로 구성되어 있고, 물리학은 그 모든 것의 본질을 알아내려는 것이다. _30쪽에서종교는 인간의 삶의 방식에 관한 이상과 가치관을 제시하고, 과학은 자연계를 있는 그대로 기술한다. 과학과 종교를 서로 대립하는 것으로 여기는 사람도 있지만, 애초에 이 둘은 목적이 완전히 다르다. 과학에서 인간의 가치관을 찾으려 한다거나, 종교에서 과학적 진실을 찾아내려고 하니 충돌이 생기는 것이다. _35쪽에서돌이켜 보면 인간이 있는 장소를 중심으로 세계가 돌고 있다고 생각했던 낡은 우주관은 뉴턴의 우주관, 즉 우주 전체의 공통적인 시간과 공간에서 물체가 운동한다는 우주관으로 인해 뒤집혔다. 그 뉴턴의 우주관도 이번에는 양자론과 상대론으로 뒤집혔다. 양자론과 상대론을 바탕으로 하는 우주관은 현재도 유효하다. 그렇다면 언젠가 새로운 이론 때문에 오늘날의 우주관이 또다시 뒤집힐 날은 과연 올 것인가? _249쪽에서세계를 가능한 한 이해하고 싶다는 소망이 물리학 연구를 이끌어 왔다. 이 책을 통해 전하고 싶었던 가장 중요한 내용은 우리가 사는 세계가 인간의 상식적인 감각과는 전혀 다른 존재라는 점이다. 기존 사고방식이 통하지 않는다는 사실 때문에 화가 날 때도 있고 슬플 때도 있다. 하지만 이는 다음 단계로 넘어가기 위한 원동력이다. 역경을 딛고 일어서면 그동안 보이지 않았던 지평이 열린다. 물리학의 우여곡절을 살펴보면 그러한 사례가 매우 많기에, 독자 여러분이 살아가는 과정에 도움이 될 만한 요소도 있을 것이다. _283쪽에서우리의 눈에 보이는 세계는 진짜일까그렇다면 인간의 눈에 보이는 세계는 과연 이 세계의 진짜 모습일까? 또한 인간의 존재는 물리적 세계 속에서 어떤 위치에 있을까? 상식적으로 생각하면 눈에 보이지 않을 정도로 작다 해도, 단지 크기가 작을 뿐이지 그 밖의 성질은 우리 주변의 사물과 다르지 않을 것으로 여기게 마련이다. 하지만 그 상식 또한 잘못됐다. 20세기 물리학은 미시 세계가 단지 크기만 작은 세계가 아니라는 사실을 밝혀냈다. 원자 수준의 미시 세계는 우리가 사는 거시 세계와 완전히 달랐다. _103쪽에서이 책의 원제 〈눈에 보이는 세계는 환상인가〉와도 관련 있는 부분이지만, 인간에게 보이는 세계 자체는 진정한 세계의 모습이 아니며, 뭔가 다른 세계 같은 것에서 나타난 무언가에 가깝다. 만약 그렇지 않았다면 우리 눈에 보이는 잡다한 세계 속에서 항상 성립하는 물리 법칙을 찾아내지 못했을 것이다. _284쪽에서인간의 존재가 물리적 세계 속에서 어떠한 위치를 점하고 있는지도 커다란 수수께끼다. 보이는 그대로를 설명하자면 광대한 우주 속에서 기적적으로 지구라는 생명이 살기 쉬운 환경이 생겨났으며, 그곳에서 태어난 원시 생물이 이윽고 인간으로 진화했다는 것이다. 하지만 그것만으로는 인간이라는 지성이 의식을 지닌 채 생각하고 행동하는 이유를 이해했다고 볼 수 없다. 역시 그곳에는 아직 배후에 감춰진 다른 무언가가 존재하는 듯하다. _285쪽에서현대 물리학은 절대로 하루아침에 이루어지지 않았다. 오늘에 이르기까지 수많은 우여곡절이 있었다. 그 과정에서 인간은 끊임없이 기존의 사고방식을 버려야 했다. 그래서 물리학의 발전 과정은 상식에 대한 도전이라고 감히 말할 수 있겠다. 어떻게 하면 상식을 타파할 수 있는지, 그리고 이를 실생활에서 활용할 수 있는지 《물리학은 처음인데요》가 그 길을 제시해 줄 것이다.

• 안드레아 젠틸레 지음, 송소민 옮김
• 반니
• 2018-09-21

▼ 흥미로운 TV시리즈, 그 뒤에 담긴 과학 이야기 연휴가 시작되면 신문 몇 장에 걸쳐 정리된 방송프로그램 중 뭘 볼까 고민하며 표시를 해놓던 시절이 있었다. 고대하던 명작 영화라도 방송되면 프로그램 편성표를 잘라 텔레비전 옆에 붙여두고는 했다. 하지만 이처럼 편성표에 맞춰 방송시간을 기다리는 것은 과거의 일이 되었다. 눈부신 과학의 발전은 이제 시청자가 언제, 무엇을 볼지를 선택할 수 있게 만들었다. 덕분에 오늘날 TV는 거대한 시청각 자료실이 되었고 TV뿐만이 아니라 컴퓨터, 태블릿, 스마트폰 등으로 언제 어디서든 원하는 프로그램을 골라 볼 수 있다. 시청률 50%를 넘나드는 드라마로 길거리에 사람이 없다는 말 역시 이제는 오래된 이야기다. 이런 변화는 수십 편의 드라마 시리즈들을 한꺼번에 몰아보면서 자신의 취향을 맘껏 즐기는 시대를 열었다. 덕분에 많은 TV시리즈들이 쏟아져 나왔고 수많은 마니아를 양산해냈다. 사람들은 <브레이킹 배드>의 화학교사 월터 화이트의 인생에 열광하고, <빅뱅이론>의 눈치 없는 천재들에게 매력을 느낀다. <왕자의 게임>을 보며 가상의 세계에 빠져든다. 이런 TV시리즈의 특징은 불가능할 것 같은 이야기를 너무도 그럴싸하게 담고 있다는 것이다. 덕분에 우리를 TV 앞으로 바싹 다가앉게 하기는 하지만, 과연 TV 속에서 펼쳐지는 이야기는 현실 가능한 것일까? 《미드 보다 과학에 빠지다》는 그 물음에 과학적으로 답하기 위해 쓰였다. 과학저널리스트인 저자 역시 TV시리즈의 대단한 마니아로 드라마 속의 과학 현상을 꼼꼼하게 분석하고 들여다봤다. 그리고 <브레이킹 배드>의 ‘월터 화이트가 실제로 캠핑카에서 필로폰을 제조할 수 있을까?’라는 질문에 과학적 근거를 통해 내놓는다. 물론 저자가 내놓는 불가능이라는 답이 실망을 줄 수도 있겠지만, 그것이 TV 시리즈에 대한 실망은 아니다. 독자는 눈앞에 펼쳐지는 환상적인 과학 현상에 또다시 시선을 빼앗길 것이다. ▼ 미드 보다 빠져드는 흥미로운 과학 세계이 책은 공상과학과 판타지를 주제로 한 많은 TV 시리즈를 다룬다. 타임머신에 대해 알려주는 〈닥터 후〉, 광활한 우주를 여행하는 〈스타 트렉〉, 인공로봇의 한계를 드러내는 〈배틀스타 갤럭티카〉 같은 고전 작품들과 공상과학과 사실주의가 멋지게 결합된 외계인 음모론을 주제로 한 〈엑스 파일〉, 평행우주로 둘러싸인 〈프린지〉, 클론들이 우글거리는 〈오펀 블랙〉이 있다. 여기에 메디컬 시리즈의 백미 〈하우스〉와 무시무시한 좀비 전염병이 창궐하는 세상을 그린 〈워킹 데드〉가 더해진다. 뱀파이어 마법을 엿볼 수 있는〈트루 블러드〉, 기이한 기후에 불안해하는 〈왕좌의 게임〉, 우주의 생성을 알아보는〈빅뱅 이론〉 그리고 시간의 존재란 과연 무엇인지 생각해보게 하는〈트루 디텍티브〉까지, 주요 TV시리즈를 두루 다루고 있다. 과학은 사실 우리의 호기심을 완전히 만족시켜 주지는 못한다. 그럼에도 우리가 의문을 해결할 때 의지할 수밖에 없는 것은 과학이다. 수많은 좀비 영화를 보면서 정말 사람이 좀비가 될지도 모르는 공포를 느껴본 적도 있을 것이다. 그동안 SF영화에서 벌어진 일들 중 현실에서 이루어진 것도 적잖기 때문이다. 그렇다면 무수히 많은 좀비 영화는 인류의 미래일까? 저자는 이 의문에 명쾌한 답을 내놓는다. 책을 통해 살펴보길. 이 책은 과학과 TV 시리즈라는 두 가지 열광의 대상을 하나로 묶으려고 시도하면서 탄생한 흥미로운 교양과학서이다. 때로는 가볍게 풀어낸 ‘좀비물’로 어려운 과학에 한 걸음 다가갈 수 있다면 그 또한 이 책이 가진 덕목이 아닐지.

• 이광연 지음
• 어바웃어북
• 2018-09-21

◎ 복잡한 수식 대신 아름다운 그림으로 수학을 공부한다?!시대의 예술을 이끈 화가들은 인류 역사상 가장 아름다운 수학자라 해도 지나치지 않다. 화가들은 오랜 세월 수학자들이 밝혀낸 수학 원리를 점과 선, 면과 색, 원근과 대칭 등 미술의 언어로 응용해 예술을 진화시키고 미(美)를 완성했다.마사초는 원근법으로 회화의 2차원성을 극복하는 길을 열었고, 뒤러는 황금비를 통해 인간의 가장 아름다운 모습을 찾았다. 쇠라와 몬드리안은 점과 선만으로 색과 형태의 본질을 포착했고, 에셔는 푸앵카레의 우주 모델에 착안해 무한의 원리를 그렸다. 그리고 마그리트는, 평행선은 서로 만나지 않는다는 유클리드 기하학이 옳지 않을 수도 있음을 지적했다.이 책은 수학이 어떻게 그림의 구도를 바꾸는 결정적인 계기가 되었는지를 신화와 역사를 곁들여 시종일관 흥미진진하게 이야기한다. 아울러 수학의 역사가 새겨진 중요한 사료로서의 가치를 지닌 미술작품들을 발굴해 그 속에 감춰진 뒷이야기도 낱낱이 파헤친다. 무엇보다 이 책이 특별한 이유는, 중·고등학교 수학시간에 배웠던 어려운 수학 원리와 공식들을 미술작품들을 통해 쉽고 재밌게 다룬다는 점이다. 저자는, 피타고라스 정리에서부터 공리(公理)와 방정식, 등식과 비례, 거듭제곱, 함수, 연속과 불연속, 이진법과 십진법 등 다양한 수학 원리를 복잡한 수식 없이도 수학과 전혀 무관할 것 같은 명화들과 엮어서 풀어낸다.◎어느 날 미술관에서 ‘수학도슨트’가 된 수학자를 만나다!수학자에게 최고의 가치는 자신의 이름을 건 공식을 세상에 남기는 것이다. 피타고라스와 제논에서 파스칼과 뉴턴, 그리고 페르마에 이르기까지 위대한 수학자들은 저마다 자신의 이름을 건 수학 원리와 공식을 남겼다. 화가에게 최고의 영예는 후대에 길이 남을 불후의 명작을 완성하는 것이다. 다빈치, 미켈란젤로, 고흐, 피카소 등 이름만 대도 고개가 끄덕여지는 거장들은 자신의 페르소나라 할 수 있는 걸작을 남겼다. 흥미로운 건, 수학자가 일생을 바쳐 남긴 공식과 역시 한평생을 걸고 완성한 화가의 걸작이 서로 만난다는 사실이다. 전혀 무관할 것 같은 그 둘이 조우하는 순간을 포착한다는 것은 가슴 벅찬 일이 아닐 수 없다. 그 결정적 순간을 목도하기 위해 미술관을 찾아 나선 수학자가 있다. 그는 해외 출장길에 오를 때마다 시간을 쪼개 미술관을 들르고 국내 유명 전시를 빼놓지 않고 챙긴다. 미술관에서 그는 ‘수학도슨트’가 되어 작품 속에 담긴 수학 원리와 공식을 꺼내 쉽고 친절하게 안내한다. 이 책 <미술관에 간 수학자>는 그 결정적 순간들을 모아 풀어놓은 이야기보따리다. ◎“산술과 기하를 모르면 그림을 제대로 그릴 수 없다” _팜필루스미술과 수학의 밀월은 역사적으로 꽤 오래 전부터 주장돼왔다. 르네상스시대 미술이론가이자 수학자였던 레온 바티스타 알베르티는, 1435년에 발표한 책 <회화론>에서 고대 마케도니아 화가 팜필루스의 말을 인용하여 다음과 같이 썼다(5쪽). “화가는 모든 분야에 조예가 깊어야 하는데, 그 중에서도 기하학에 정통해야 한다. 나는 고대의 뛰어난 화가 팜필루스의 말에 전적으로 동의하는데, 그는 산술과 기하를 모르면 그림을 제대로 그릴 수 없다고 했다.”당시 수많은 화가들은 알베르티의 견해에 공감했다. 화가들은 오랜 세월 수학자들이 밝혀낸 수학 원리를 점과 선, 면과 색, 원근과 대칭 등 미술의 언어로 응용해 그들의 작품에 투영시켰다. 감성의 꽃이라 불리는 미술이 차가운 이성과 논리적 사고로 무장한 수학을 만나 진화를 거듭해온 것이다. ◎“평행선은 서로 만나지 않는다는 유클리드 기하학은 옳지 않을 수도 있다” _르네 마그리트미술에 수학이 투영된 가장 커다란 사건은 원근법의 발견이다. 이탈리아 화가 마사초가 그린 <성삼위일체>는 르네상스 회화 중에서 원근법을 가장 먼저 선보인 작품이다. 그 당시 멀리 떨어질수록 작게 보인다는 것은 누구나 아는 사실이었지만, 이것을 수학적으로 계산하여 미술작품에 적용하는 데는 발상의 전환이 필요했다. 평면인 도판에 멀고 가까운 효과를 내어 입체적으로 표현한다는 것은, 회화의 2차원성을 뛰어넘어 3차원의 세계로 이끄는 혁신적인 기법이었다(18쪽). 15세기 화가이자 수학자이기도 했던 피에로 델라 프란체스카는 원근법을 통해 ‘소실점(小失點)’의 존재를 밝혔다. 소실점에서 ‘소실’은 사라져 없어진다는 뜻이다. 평행인 두 직선을 원근법에서는 평행하지 않게 그릴 때 두 직선이 멀리 한 점에서 만나 원근감을 갖게 되는데, 이 때 두 직선이 만나는 점이 바로 소실점이다(22쪽). 초현실주의 현대화가 마그리트는 <유클리드의 산책>이란 작품을 통해 “평행선은 아무리 연장해도 절대 만날 수 없는 직선”이라는 고대 그리스 수학자 유클리드의 정의를 반박했는데, 그 이면에도 원근법을 이용한 착시 원리가 담겨 있다(32쪽). 이처럼 수학의 소산인 원근법은 르네상스시대를 거치며 회화의 기본 요소로 자리 잡으면서 근대를 지나 현대에 이르기까지 미술에 엄청난 영향을 끼쳤다.◎“나는 수(數)를 가지고 남자와 여자를 그렸다” _알브레히트 뒤러원근법 못지않게 미술계 전반을 뒤흔든 수학 원리는 ‘황금비’이다. 원근법이 미술의 진화를 가능하게 했다면, 황금비는 미술을 예술적으로 완성했다고 해도 지나치지 않다. 수많은 예술가들이 평생을 받쳐 궁구(窮究)해온 것은 이상적인 아름다움을 화폭에 담기 위한 최적의 비율이었는데, 공교롭게도 그 비율은 수학자들이 제시해온 황금비와 거의 일치했다. 독일 르네상스의 거장 뒤러는, “나는 수(數)를 가지고 남자와 여자를 그렸다”고 말했을 정도로 인체의 완벽한 미를 완성하는 황금비 값을 구하는데 온 힘을 쏟았다(74쪽). 세상에서 가장 유명한 걸작 <모나리자>의 자태와 얼굴을 자세히 살펴보면 놀랄 만큼 황금비에 가깝다는 사실을 알 수 있고(69쪽), 브뢰헬이 그린 <바벨탑>의 밑각은 황금삼각형과 일치한다(35쪽). 점과 선, 면에 천착해 사물의 본질을 그렸던 현대화가 몬드리안의 작품에 사람들이 시선을 멈출 수밖에 없는 이유는 황금직사각형의 비율 때문이다(66쪽).◎수학교과서의 어렵고 복잡한 수식은 가라! 명화를 감상하며 수학을 공부하는 즐거움이처럼 저자는, 수학이 어떻게 그림의 구도를 바꾸는 결정적인 계기가 되었는지를 신화와 역사를 곁들여 시종일관 흥미진진하게 이야기한다. 아울러 수학의 역사가 새겨진 중요한 사료로서의 가치를 지닌 미술작품들을 발굴해 그 속에 감춰진 뒷이야기까지 낱낱이 파헤친다. 무엇보다 이 책이 특별한 이유는, 중·고등학교 수학시간에 배웠던 어려운 수학 원리와 공식들을 미술작품들을 통해 쉽고 재밌게 풀어낸다는 점이다. 저자는, 피타고라스의 정리에서부터 공리(公理)와 방정식, 등식과 비례, 거듭제곱, 함수, 연속과 불연속 등 다양한 수학 원리를 복잡한 수식 없이 수학과 전혀 무관할 것 같은 명화들과 엮어 설명한다. 이를테면 폴 세잔의 정물화 <사과와 오렌지>를 소개하면서, 사과를 비롯한 거의 모든 과일은 왜 둥근 모양인지 그리스신화에 등장하는 ‘디도의 문제’를 수학의 ‘등주문제’와 연결해 설명한다(120쪽). 조르주 쇠라의 <그랑자트 섬에서의 일요일>에서는, 화가들이 회화를 이루는 기초 단위가 ‘점’이라는 사실을 깨닫게 되는 과정을 되짚어보면서, 회화의 ‘점묘법’과 비디오아트의 ‘화소(픽셀)’의 관계를 통해 어떻게 이진법에서 디지털이 비롯했는지 살핀다(294쪽). 브뢰헬의 걸작 <바벨탑>을 감상하면서 바벨탑이 무너질 수밖에 없는 이유가 탑의 밑각이 72도인 황금삼각형 모양 때문이라는 접근도 신선하다. 바벨탑을 세울 때 ‘알갱이 역학’ 중 ‘멈춤각의 원리’를 알고 있었다면 바벨탑이 무너지지 않았을 수도 있다는 것이다(37쪽).이 밖에도 고대 로마시대의 것으로 추정되는 미궁도 모자이크에서 미로의 원리에 감춰진 위상수학을 설명하고(48쪽), 윌리엄 블레이크가 그린 뉴턴의 초상화 및 종교화에 등장하는 컴퍼스를 통해 신이 수학으로 세상을 창조했다는 동서양의 창조신화와 성경 이야기를 풀어놓는다(146쪽).이 책을 다 읽고나면, “인류 역사상 가장 아름다운 수학자는 화가”라는 저자의 말에 고개가 끄덕여진다. 화가들은 오랜 세월 수학자들이 밝혀낸 수학 원리를 점과 선, 면과 색, 원근과 대칭 등 미술의 언어로 응용해 예술을 진화시키고 미(美)를 완성한 것이다.

• 로버트 란자.밥 버먼 지음, 박세연 옮김
• 예문아카이브
• 2018-09-21

“시간과 공간은 허상인가, 죽음까지도?”우주의 구성 요소를 밝혀줄 생물중심주의 7가지 원칙★아마존 과학분야 10년 연속 베스트셀러★천재 과학자이자 줄기세포 최고 권위자의 문제작 출간되자마자 과학계를 충격에 빠뜨리고, 이후 10년 동안 물리학자와 생물학자 등 전세계 과학자들을 갑론을박 논쟁하게 만든 문제작 《바이오센트리즘(Biocentrism)》의 한국어판이 나왔다. 의학계에서 줄기세포 최고 권위자로 유명한 로버트 란자 박사는 “생명과 의식이 우주의 실체를 이해하는 열쇠가 된다”는 새로운 관점, 즉 ‘생물중심주의(Biocentrism)’를 제시하면서 기존 현대 물리학의 한계를 가차없이 비판한다. 물리학은 우주를 설명하면서 빅뱅 이론을 내세우지만 “왜 지구는 생명을 부양하기에 적합한 환경을 유지하는가?”라는 가장 기본적인 질문에도 대답하지 못하고 있다. 란자 박사는 양자 역학의 이중 슬릿 실험을 통해 “우주가 의식적인 관찰자에 의해 탄생했다”는 근거를 제시하고 “우리가 생각하는 현실(실재)은 의식을 수반하는 과정”이라고 주장하면서 생물중심주의 7가지 원칙을 설명한다. 또한 로버트 란자 박사는 시간은 “우리가 주변의 변화를 인식하기 위한 도구”이며, 공간은 “생명체가 세상을 이해하기 위한 또 한 가지 도구”라고 말하면서 “시간과 공간은 허상”이라고 주장한다. 여기서 더 나아가 시간과 공간이 없는 곳에서는 “죽음은 존재하지 않는다”는 문제도 제기한다. 에너지 보존 법칙을 따를 때, 육체가 소멸하더라도 “우리의 존재를 이루는 핵심 에너지 또한 늘어나거나 줄지 않는” 이유 때문이다.이 책은 우주를 바라보는 새로운 시각을 제시한다는 면에서 수많은 과학자들의 찬사를 받았지만, 과학과 비과학 사이에서 신비주의를 옹호한다는 비판도 함께 받았다. 읽는 사람이라면 누구나 저자의 치밀한 논리에 고개를 끄덕이며 동조하다가도 그의 주장의 허점을 찾고 싶은 마음에 첫 페이지를 다시 펼쳐들게 만든다.물리학과 우주론에 대한 새로운 도전“태초에 의식意識이 있었다!” “패러다임의 전환은 종교의 개종과도 같다.” ‘패러다임’의 개념을 창안한 토마스 쿤(Thomas Kuhn)이 과학의 혁명적인 발전에 필요한 ‘발상의 전환이 어렵다’는 점을 강조하면서 한 말이다. 창조론에 맞서 진화론이 등장할 때, 천동설에 맞서 지동설이 등장할 때 과학은 패러다임의 전환을 겪었다. 이 책은 기존 물리학과 우주론에 맞서 ‘생물중심주의’로 패러다임을 전환할 것을 요구한다. 조만간 완성될 것이라 기대하고 있는 ‘모든 것의 이론(TOE)’을 포함한 어떤 이론도 우주라는 “물리적 세상을 제대로 설명하지 못한다”고 지적하면서 생물중심주의가 그 열쇠가 될 것이라고 주장한다. 의식이 먼저 존재하고 이로부터 물질이 비롯되었기 때문에 “생명과 의식이 존재하기에 우주가 존재한다”는 것이다. ―우연에 기댄 현대 물리학의 한계를 비판하다 “신은 주사위 놀이를 하지 않는다.” 아인슈타인이 남긴 이 말은 양자 이론에 대한 공격이었다. 사물이 특정 시점에 특정 위치에 존재하는 것이 아니라 다만 “확률로서 존재한다”는 주장에 대한 비난이었다. “빅뱅 이전에는 무엇이 있었는가?”, “우주는 어디로 팽창하는가?”, “입자는 어떻게 무로부터 탄생했는가?” 이런 질문에 현대 물리학은 어떤 대답도 들려주지 않는다. 기존 모형에 따르면 우주는 138억 년 전 빅뱅이라는 우연한 사건으로부터 탄생했다. 그러나 빅뱅이 어떻게 시작됐는지는 알지 못한다. 또한 빅뱅 이후 우주가 점차 진화하는 과정에서 우연히 지구라는 행성에 생명체가 등장했다고 설명한다. 그러나 이는 확률적으로 대단히 낮은 우연적 사건이다. 가령 빅뱅의 폭발력이 100만 분의 1만큼 더 강했더라면, 팽창 속도가 너무 빨라 은하계와 생명이 탄생하지 못했을 것이다. 또한 강력(strong nuclear force)이 2퍼센트만 약했더라면, 원자핵이 생성되지 못해서 우주는 가장 단순한 형태인 수소만이 존재했을 것이다. 이와 더불어 과학을 하는 사람이라면 ‘무에서 유가 생겨날 수 없다’는 것을 명백하게 알고 있다. 그러면서도 아무것도 없는 상태에서 갑자기 발생한 ‘빅뱅’을 이론으로 신봉한다는 점은 아이러니가 아닐 수 없다. 로버트 란자는 기존의 과학이 우주의 실체를 규명하면서 ‘우연’이라는 비과학적인 접근방식에 기대고 있다는 점을 비판한다. 빅뱅 이론을 중심으로 하는 우주론과 생명과 의식의 출현에 관한 기존의 이론이 그동안 우리 주변에 일어나는 현상들을 제대로 설명하지 못했다고 지적하면서 ‘생물중심주의’가 이러한 한계를 극복할 수 있다고 주장한다. “생명은 물리학 법칙에 따라 우연적으로 발생한 부산물이 아니다”라고 말하면서 “우주의 법칙이 태초에 관찰자를 창조했다”며 과학계가 우주를 이루는 한 가지 중요한 구성 요소로 ‘의식(consciousness)’을 인정해야 한다고 강조한다. ―시공간의 개념을 무너뜨리는 ‘의식’이라는 요소 “관찰이 이뤄지기 전까지 아무것도 존재하지 않는다.” 노벨물리학상을 수상한 존 휠러(John Wheeler)의 말이다. 관찰은 에너지와 마음이 직접적으로 상호작용을 나누는 행위다. 우리가 관찰하지 않는 세상은 가능성으로만 존재한다. 수학적으로 말해서 확률의 안개로서 존재한다. 란자 박사는 이중 슬릿 실험을 비롯한 양자 역학 분야의 다양한 실험을 소개하면서, “관찰 대상과 주체가 얽혀 있다”는 점을 증명한다. 파동-입자의 이중성, 양자중첩성, 양자 얽힘 등 “양자 역학에서 드러나는 기이한 현상을 의식을 배제하는 물리 이론으로는 설명할 수 없다”는 점은 물론이고, 우주의 중요한 네 가지 힘과 200개가 넘는 물리 상수는 원자가 결합하기 위해, 그리고 원자 및 원소, 행성, 물 그리고 “생명이 존재하기 위해 완벽하게 설정돼 있다”고 지적한다. 그중 하나라도 틀어지면 우리는 존재할 수 없다는 것이다. 양자물리학의 코펜하겐 해석을 빌자면, 우주와 생명(또는 의식)의 관계는 마치 ‘상자 속의 고양이’와 관찰자(과학자)의 관계와 같다고 할 수 있다. 상자를 열어보는 관찰이 이뤄진 후에야 비로소 고양이의 상태가 확정되는 것처럼 우주도 불확실한 확률의 상태에 머물러 있다가 ‘의식’적인 ‘관찰’이라는 행위가 일어난 후에야 비로소 ‘현실’로 붕괴되기 때문이다. 존 휠러의 설명에 따르면, 아주 먼 거리의 준항성체 빛을 관찰할 때 우리의 “관찰은 수십억 년 전에 그 광원이 취한 불확실한 경로를 결정”짓는 행위다. 다시 말해, “현재가 과거를 창조하는 것”이다. 이는 양자 실험의 결과를 통해 입증된다. ‘지금의 관찰’ 행위가 쌍둥이 입자가 택한 경로, 즉 ‘과거를 결정’짓기 때문이다. 우리가 사물을 바라볼 때 인식의 틀을 벗어날 수 없다는 점에서 공간 역시 관념의 도구일 뿐이다. 오로라나 낙조를 볼 때 우리는 패턴을 규정할 수 없다. 모양과 색깔의 끊임없는 변화를 언어와 관념이 따라가지 못하기 때문이다. 이렇게 관찰자의 의식이 개입돼 설명되는 시간과 공간은 물리적으로 근본적인 실체가 아니다. 일반적인 ‘사물’이 아닌 것이다. ―불우한 환경을 극복한 천재 과학자의 삶과 세계관 세계가 인정하는 생명과학자인 로버트 란자 박사는 20대에 이미 우리 시대 최고의 과학자들과 함께 공동 연구를 진행할 만큼 엄청난 커리어를 쌓았다. ‘천재’이자 ‘혁명적 사상가’, 심지어 아인슈타인에 필적할 인물이라는 평가까지 받고 있다. 그러나 그의 어린 시절은 불우했다. 프로도박사인 아버지는 폭력적이었으며 가정을 돌보지 않았다. 세 명의 누이는 모두 고등학교를 졸업하지 못할 만큼 경제적인 어려움을 겪었으며 가장 사랑하던 손윗 누나는 약물중독으로 고통받았다. 암울한 가정환경을 벗어나기 위해서는 “엄청난 노력이 필요하다”는 점을 깨달은 로버트 란자는 과학 연구에서 돌파구를 찾고자 했다. 열세 살의 나이에 닭 유전자 조작 실험을 성공했으며 하버드대학교나 MIT의 교수들을 직접 찾아가는 열정을 지니고 있었다. 부모님은 어린 란자가 집안에 있는 걸 허락하지 않았다. 그 덕분에 숲 속에서 자연과 더불어 대부분의 시간을 보내며 “생명의 본질에 매료됐다”고 한다. 이처럼《바이오센트리즘》 중간중간에는 로버트 란자의 개인적인 일화들을 소개되고 있어서 과학적인 주장만이 아니라 그 주장의 바탕을 이루는 세계관이 어떻게 형성되었는지도 엿볼 수 있다.―우리가 살아가는 세상을 이해하는 새로운 접근 이 책은 가급적 과학 용어를 사용하지 않고도 흥미로운 비유를 통해 어려운 과학적 사고를 쉽게 풀어 이야기하고 있다. 예를 들면, 관찰자의 중요성을 이해시키기 위해 보는 사람의 위치에 따라 무지개의 모습이 달라진다는 점을 들어, “관찰자가 없다면 무지개도 없다”는 점을 납득시킨다. 또한 과학적 연구 결과를 통해 생물학, 신경과학, 인간의 행동, 물리학이 어떤 관계를 이루는지 잘 설명하고 있다. 기존의 우주론에 생물중심주의를 포함시켜야 한다고 주장하는 《바이오센트리즘》을 받아들일 것인지 말지는 온전히 읽는 사람의 몫이다. 그러나 우리가 그동안 당연하다고 여겼던 문제들에 대해 의문을 던진다는 면에서, 보수적인 과학적 사고에 대한 강력한 도전이라는 점에서 신선한 충격을 준다. 그렇지만 과학은 항상 새로운 도전에 열려 있는 분야다. 논란의 여지와 관계 없이 “흥미롭고”, “호기심을 자극”하며 “획기적인 접근방식”이라는 점은 이 책을 읽은 과학자들의 공통된 의견이다.

• 박광하 지음
• 북랩
• 2018-09-21

모든 생명체는 인간의 소유물이 아니라인간과 상호작용을 하는 협동의 대상이다!전직 과학교사 박광하가 들려주는 생명체의 공존과 경쟁,그리고 번식의 메커니즘 지구의 탄생과 함께 생명체도 시작되었다. 그 생명체는 각기 다른 환경에 적응하며 모양도 다르고 적응 방식도 다른 생명체로 변해 왔을 것이다. 생존에 유리한 유전자가 살아남는 게 자연 선택이자 진화의 법칙이다. 수십억 년 전에 탄생한 생명체가 한순간도 소홀히 하지 않고 후손의 후손을 이어온 결과가 우리 눈에 보이는 생명체이다. 그런 의미에서 생명현상 어느 것 하나도 소중하지 않은 것이 없다. 저자는 흔히 생명체를 인간의 소유로 생각하기 쉬운데, 모든 생명체는 인간의 소유의 대상이 아니라 상호작용을 하는 협동의 대상이라는 인식이 필요하다고 말한다.이 책은 우선 DNA에 새겨진 혈통과 인류의 발자취를 살펴보고, 미생물의 공존과 경쟁, 세포를 통해 본 인간의 수명 문제 등 생명체에 대한 기본적인 이해에서 출발한다. 이어 생체 시계와 면역, 비타민이란 무엇인지, 왜 피가 물보다 진한지에 대해 서술하고 있다.생명체의 한 축인 식물 편에 이르러서는 광합성과 꽃가루받이, 식물의 색 등에 관해 서술하고 있으며, 우리 가까이에 있는 여러 식물들의 이야기를 흥미롭게 들려준다. 동물 편에서는 까치와 까마귀, 도요새, 지렁이 등 동물의 행동 양식에 대해 여러 연구 결과를 통해 밝혀진 사실에 대해 들려주고 있다. 특히 까치와 까마귀의 이야기를 통해 인간이 갖고 있는 편견이 자연의 질서를 파괴하는 중대한 오류를 범할 수 있다고 경고하고 있다.과학서적이라면 으레 재미 없고 딱딱할 것이라는 선입견을 버리고 누구나 가벼운 마음으로 쉽게 읽을 수 있는 점이 이 책의 미덕이다. 특히 21세기의 키워드로 떠오른 생명과학에 대한 상식을 넓힐 수 있다는 점에서 매우 유익한 독서가 될 것으로 기대된다.

• 찰스 스펜스 지음, 윤신영 옮김
• 어크로스
• 2018-09-21

세계 미식계를 강타한 음식판 괴짜경제학!“왜 미슐랭 셰프들과 글로벌 식품기업은 이 남자에 주목하는가?” 기발하고 놀라운 연구로 세계 미식계를 강타한 음식판 괴짜경제학, 《왜 맛있을까》가 드디어 한국에 출간됐다. 미슐랭 셰프들의 ‘구루’, 글로벌 요식업계의 ‘멘토’로 불리는 옥스퍼드 대학의 심리학자 찰스 스펜스는 이 책에서 우리가 음식을 먹고 마시는 동안에 일어나는 과학적, 심리학적 발견들을 유쾌하게 밝혀낸다. 책에는 음악으로 맛을 바꿀 수 있다는 내용처럼 우리의 상식을 깨는 발견은 물론, 접시 위에서 손님에게 중요한 것은 홀수 개냐 짝수 개냐가 아니라 음식의 ‘양’이라는 언뜻 당연해 보이는 사실까지 놀랍고 기발한 이야기들이 가득 담겨있다. 음식의 색깔, 냄새, 소리부터 식기의 무게와 질감까지, 레스토랑의 음악부터 셰프의 플레이팅까지, 맛과 음식의 세계에 숨은 비밀이 펼쳐진다. 찰스 스펜스의 창의적이고 기발한 아이디어는 현재 가장 앞서가는 요식업계의 트렌드로 자리매김했다. 미슐랭 3스타 페란 아드리아, 헤스턴 블루멘탈 등 스타 셰프들은 그와 함께 오감 만족의 메뉴와 식당 환경을 조성하고 있고 유니레버, P&G, 네슬레, 하겐다즈, 스타벅스 등을 비롯한 포춘 500대 요식업계들은 그의 조언에 따라 감각과 인간 심리에 기반한 식품 연구 개발로 획기적인 변화와 성과를 일구어내고 있다. 놀라운 과학적 발견과 인간에 대한 심리학적 통찰로 가득한 이 책을 통해 한국의 독자들 역시 지적이고 풍성하게 음식을 만날 기회를 가지게 될 것이다. 어쩌면 우리 일상 속 매일의 질문이 이렇게 바뀔지도 모르겠다. ‘오늘 뭐 먹지?’에서 ‘왜 맛있을까?’로.“음식에도 ‘넛지’가 있다면 바로 이 책이다”(BBC)‘맛’을 디자인하고 ‘식사’ 경험을 설계하다“경쾌한 음악은 단맛을, 고음의 음악은 신맛을, 신나는 음악은 짠맛을, 부드러운 음악은 쓴맛을 더 잘 느끼게 합니다. 반면 시끄러운 소리는 단맛을 덜 느끼게 만들죠.” “자꾸 손이 가 원망스러운 간식은 빨간 그릇에 담아두세요. 빨간색에 대한 회피 본능이 있어 손이 덜 갈 겁니다.”찰스 스펜스는 우리가 흔히 느낌 혹은 직관이라고 표현하는 것들에 사실 정교한 심리적, 감각적 ‘설계’가 숨어있다고 이야기한다. 맛있는 음식을 먹었다는 기분, 분위기 좋은 레스토랑을 다녀왔다는 생각, 먹방을 보면 평소보다 더 많이 먹게 된다는 느낌 등. 때문에 세계 유수의 언론은 이 책을 음식과 맛의 세계에 숨어 있는 ‘넛지’라고까지 평가한다. 음식과 식기의 색깔, 모양에 따라 어떻게 맛이 달라지는지, 혼자 먹을 때와 함께 먹을 때 식사 양의 차이가 나는 이유는 무엇인지, 왜 모든 기내식 간은 늘 밋밋하게 느껴지는지 등 독자는 이 책을 통해 우리의 생각과 선택을 이끄는 음식 속 ‘설계’와 ‘디자인’의 존재와 효과를 만나볼 수 있을 것이다. 감자칩 ‘바삭’ 소리의 비밀부터 기내식 활용법까지당신이 음식을 맛보고 즐기는 방식을 완전히 바꿀 책“프링글스 감자칩을 씹을 때, 소리를 증폭하는 것만으로 소리가 없을 때보다 15퍼센트 더 바삭거리고 신선한 느낌을 줄 수 있습니다. 사과, 셀러리, 당근처럼 씹을 때 시끄러운 소리를 내는 음식을 떠올려보세요. 시끄러울 때 더 맛있을 겁니다.”얼핏 속임수같이 들리는 이 이야기는 하지만 감각과학과 소비자 심리학의 탄탄한 연구와 과학적 데이터로 증명된 사실이다. 찰스 스펜스는 이 개념에 착안해 간을 적게 하거나 맛이 부족한 음식에 소리로 맛을 더하는 ‘음향 양념’을 개발했다. 2007년 그는 감자칩의 ‘바삭’ 소리의 비밀을 과학적으로 증명해 ‘괴짜 과학자의 노벨상’이라고 불리는 이그노벨상을 받기도 했다.또한 그는 소리뿐 아니라 음식에 핑크빛 조명을 비춰 더 달게 느껴지게 하거나 음식의 국적에 맞는 음악을 들려주는 방식으로 개성과 맛을 증진할 수 있다는 사실도 과학적으로 증명했다. 한편으로 그는 접시 위의 채소가 시계방향으로 몇 도 기울어야 맛있어 보이는지 알기 위해 온라인으로 사람들의 참여를 유도하고 실험해 결과를 도출해내기도 했다. 기억을 소환하는 프루스트의 마들렌처럼인생의 맛을 경험하는 방법총 2부로 나뉘는 《왜 맛있을까》의 구성은 가스트로피직스라는 융합지식을 통해 학문 간 크로스오버를 시도하고 성취한 저자의 창의적이고 도전적인 면모를 십분 드러낸다. 1부에서는 거의 모든 감각의 식탁이 펼쳐진다. 음식의 모양, 맛, 레스토랑의 분위기와 인간의 오감은 어떻게 상호작용하는가. 독자는 자신의 미각, 시각, 촉각, 후각, 청각을 열어두고 새로운 눈으로 음식과 맛을 바라보고 경험하게 된다.2부에서는 세상에서 가장 맛있는 식탁이 소개된다. 맛집 소개가 아니니 주의! 1부에서 펼쳐진 오감을 실제 케이스에 대입해 소개한다. 기내에서, TV 앞에서, 혼자서 혹은 여럿이, 로봇 셰프가 차려준 식탁 앞에서 어떻게 하면 맛있는 경험을 할 수 있는지 다양한 사례와 기발한 아이디어를 만날 수 있다. 그가 제시하는 상황별 매뉴얼과 지침을 통해 독자는 당장 집에서도 미슐랭 3스타의 레스토랑에 버금가는 멋진 식사를 준비할 수 있고, 프루스트의 마들렌처럼 평생 기억에 남을 맛을 경험할 수 있다. * 세상에서 가장 맛있는 심리학, 가스트로피직스찰스 스펜스는 ‘가스트로피직스’라는 새로운 렌즈를 통해 음식과 맛의 세계의 비밀을 풀어낸다. 책의 원제이기도 한 가스트로피직스(Gastrophysics)는 Gastronomy(미식학)와 Physics(물리학)의 합성어. 찰스 스펜스가 인지과학, 뇌과학, 심리학 그리고 디자인, 마케팅 분야를 융합해 창안한 새로운 지식 분야다. 인간의 감각(오감)과 음식의 맛, 레스토랑의 분위기가 어떤 관계를 맺고 있는지, 무엇을(예를 들어 음식의 색깔, 레스토랑의 조명, 음악, 식기의 질감 등) 바꾸면 더 맛있게 느껴지는지, 다양한 관점에서 질문을 던지고 과학적, 심리학적 근거에 기반한 대답을 내놓는 것이 가스트로피직스 연구의 특징이다. 맛집 투어와 먹방에 질린 이들이라면 더 지적이고, 즐거운 식사를 경험할 수 있는 풍성한 팁들을 얻게 될 것이다.