우리는 우리 몸에서 일어나는 온갖 작용을 들여다보면서 우주의 과학을 탐험하게 될 것이다. 그 탐험 중 어떤 것은 아주 가까이에서 일어날 것이다. 어떤 때는 어쩔 수 없이 당신의 몸을 떠나 별들의 심장부와 그 너머로도 가게 될 것이다. 그렇게 하는 데는 그럴 만한 이유가 있다. 5p

일반적으로 성인은 약 7x1027 즉 7,000,000,000,000,000,000,000,000,000개의 원자로 이루어져 있다. 7 뒤에 0이 27개 따라온다. 이 수치는 우주가 존재해왔다고 여겨지는 기간을 초로 환산한 숫자에 10억을 곱해서 나오는 숫자보다 더 큰 수치다. 당신 눈앞의 거울 속에 서있는, 겉으로는 간단해 보이는 형체 안에서 엄청나게 많은 일들이 일어나고 있는 것이다. 14p

모든 것을 구성하는 원자들은 절대 서로 닿지 않는다. 서로 가까이 가면 갈수록 원자들을 구성하는 부분의 전하 사이에 반발력이 더 커지기 때문이다. 마치 매우 강력한 자석의 두 개의 극을 함께 갖다대는 것과 같다.
심지어 뭔가가 다른 것과 접촉하는 것처럼 보일 때에도 이런 일이 일어난다. 예컨대 당신이 의자에 앉아있을 때도 사실은 의자에 닿은 것이 아니다. 당신의 몸은 원자들끼리의 반발로 생기는 극미한 거리만큼 떠 있다. 40p

당신 안의 원자들은 30억 년보다 훨씬 더 이전에 생명이 시작할 때부터 전 지구를 돌아다니고 있었다. 화석을 이용하여 약 32억 년 전 생 성된 암석에서 생명을 추적할 수 있는데, 그 연대는 생명의 존재를 암 시하는 화학물질을 감안할 때 수억 년 더 올라갈 수 있다. 그러나 그 이 전에도 원자는 거기 있었다. 원자가 난데없이 불쑥 나타난 것은 아니다.
당신을 이루고 있는 원자는 45억 년 전 지구가 만들어질 때에도 존재했다. 외계의 유성을 타고 온 소수의 것들을 제외하고는. 57~58p

맹장이 당신의 몸에 들어있는 박테리아에 매우 유익하다는 사실은 비교적 최근에 밝혀졌다. 박테리아는 그곳을 일종의 휴가철 별장으로 이용한다. 소화관에서 일어나는 광란의 작업으로 생긴 스트레스에 서 한숨 돌릴 수 있는 곳, 번식을 하고 다시 소화관 박테리아들이 가득 차도록 도와주는 그런 곳으로 이용한다. 그러므로 맹장이 아무 쓸모가 없는 것은 아니다. 82~83p


일단 별의 표면을 탈출한 광자는 파괴되지 않고서는 멈출 수 없다. 빛은 특정한 속도로 이동해야 하며 그렇지 않으면 존재할 수 없다. 그래서 빛은 초속 30만km로 우주 공간을 번쩍하고 이동한다. 알닐람에서 등장한 광자가 어마어마한 양으로 지구 근처까지 오지는 않을 것이다. 그러나 우리가 추적하고 있는 광자를 포함하여 극소수의 광자가 당신 쪽을 향할 것이다. 마침내 지구 대기로 들어오기까지 1340년 동안 계속 그 광자는 우주를 가로질러 왔을 것이다. 107p

야간시(빛이 아주 희미한 상황에서 작동되는 시각 체계-옮긴이)는 색각과는 아주 다른 것으로, 밝기의 정도만 알아챈다. 그러나 두 종류의 시각이 겹치는 교차영역이 있다. 이때에는 마치 이전에는 존재하지 않았던 스펙트럼에 완전히 새로운 색이 첨가된 것 같다.
이 중간 수준의 빛에서 시각은 희한한 성질을 갖는데, 황혼녘에 귀신이나 다른 시각적 현상을 보는 경우가 많은 것도 그 때문이다. 눈이 우리를 오해하게 만드는 때가 바로 이 시간이다. 두 가지 체계가, 당신의 뇌가 처리할 정보를 경쟁적으로 만들어내기 때문이다. 117~118p

양자론의 궁극적인 역설은 당신 몸이 존재한다는 사실이다. 위에서 보았듯이 몸의 모든 조각은 양자입자로 이뤄져있다. 당신 안의 모든 원자는 양자입자의 집합체다. 당신의 감각은 양자입자가 관여하는 과정 즉, 전기 및 화학 자극으로 작동한다. 당신이 머나먼 별 알닐람에서 나오는 빛을 볼 때 우주 공간을 가로지른 것은 양자입자이며, 당신의 눈으로 하여금 그것을 감지할 수 있게 하는 것도 양자과정이다. 당신의 몸은 ‘양자기계’다. 128~129p

물질과 에너지가 상호 교환 가능하다는 것을 기억한다면, 우주가 지금 속도로 팽창하게 하려면 우주의 약 70%가 틀림없이 암흑에너지여야 한다고 말할 수 있다. 그리고 약 25%는 암흑물질이어야 한다. 그렇다면 당신의 몸을 포함하여 우리에게 친숙한 모든 물질과 빛은 겨우 5%밖에 안 된다. 놀랍게도 우주 내용물의 95%가 알려져 있지 않은 셈이다! 141p

우주복을 입은 상태에서 발이 먼저 블랙홀을 향해 가고 있다고 상상해보자. 당신의 발은 머리보다 훨씬 더 강력한 당김을 느낄 것이다. 몸 전체 길이에 걸쳐 느껴지는 당김의 차이기조력가 당신을 너무 늘려놓아 결국 길고 가느다란 분홍색 스파게티 조각처럼 되고 말 것이다. 이 과정은 스파케티화spaghettification라고 알려져 있다. 과학자들도 때로는 이렇게 유머감각이 있다. 146p

우리의 대기 중 이산화탄소는 부피 상으로 약 0.039%밖에 되지 않는다. 하지만 전체적으로 볼 때 온실효과-수증기와 메탄 같은 다른 기체들이 기여하는 것을 포함한-는, 그것이 발생하지 않을 경우 지구의 평균 온도가 약 33도 더 낮다는 것을 뜻한다. 온실효과가 없다면 지구의 평균 온도는 영하 18℃가 되어 생명체의 존재와 그 활동을 심하게 제한할 것이다.
이산화탄소의 또 다른 기본적인 역할은 식물을 먹여 살리는 일이다. 앞서 보았듯이 지구의 생활사는 식물에 의지한다. 심지어 육식동물에게도 식물이 필요하다. 그들도 역시 뭔가를 먹어야 하는 동물을, 먹게 될 것이기 때문이다. 163p

개에게 초콜릿을 먹이면 안 된다고 알려져 있다. 그 이유는 테오브로민이 개에게 유독하기 때문이다. 작은 개라면 강력한 다크 초콜릿-밀크 초콜릿보다 테오브로민을 훨씬 더 많이 함유하고 있다-50g만으로도 죽을 수 있다. 이것은 개에게만 국한된 문제는 아니다. 종마다 체내에서 테오브로민이 처리되는 속도가 다르기는 하지만 어느 정도는 모든 포유류에게 영향을 준다. 고양이는 테오브로민에 특히 민감하지만, 단맛 수용기가 없어서 초콜릿에 특별히 끌리지 않으므로 문제가 없다. 175p


원자의 핵에서 양전하를 띠는 양성자가 날아가 버리지 않게 해주는 것이 바로 강력이다. 전자기력은 양성자가 가능한 한 멀리 가버리게 하려고 하지만 강력이 이를 이겨내고 핵을 단단한 묶음으로 붙들어둔다. 강력이 없으면 몸의 모든 원자들은 서로 떨어져 날아가 버리고 말 것이다.
강력이 중력과 전자기력처럼 거리의 제곱에 반비례해 떨어진다면 우리는 끝장날 것이다. 우주의 모든 핵은 서로에게 끌리는 것을 멈추지 않는다. 하지만 강력은 그 세기가 훨씬, 아주 훨씬 더 빨리 떨어진다. 뭔가가 양성자나 중성자로부터 10-15m 정도 떨어지게 될 즈음 강력은 실질적으로 0이다. 커다란 원자가 없는 것은 바로 이 때문이다. 231p

빛보다 더 빨리 이동할 수 있는 또 다른 방법은 ‘양자 터널링’을 이용하는 것이다. 양자입자가 태양에 연료를 공급하기 위해서 그러는 것처럼 장벽을 뛰어넘을 때 장벽 사이의 공간을 통해 이동하는 것은 아니다. 장벽의 한쪽에서 다른 쪽으로 가는 데 시간은 걸리지 않는다. 이는 터널링 부분을 포함하여 A에서 B로 이동한다면 전체적으로 빛보다 빨리 움직이는 것을 뜻한다.
원칙적으로 그런 장벽을 통해 보내지는 신호를 포함하여 빛보다 더 빨리 이동하는 모든 것은 시간상 뒤로 이동한다. 그러나 입자가 더 멀리까지 통과해야 하면 할수록 통과할 가능성은 떨어진다. 터널링 현상은 아주 짧은 도약에서만 관찰되었는데, 너무나 짧아서 그 신호가 감지될 즈음이면, 뒤로 간 시간은 이미 잃어버렸을 정도다. 따라서 이런 식으로 복권 추첨 결과를 시간을 거슬러 뒤로 보낼 수는 없다. 236~237p


당신의 두개골 속에 든 약 1.5kg의 그 밥맛 떨어지게 하는 모양의 살덩어리는 지독하게 복잡하다. 그 안에는 주요 기능세포인 신경세포뉴런가 약 1000억 개 들어있다. 그 일부는 다른 것들과 연결돼 있어 항상 그 연결의 수는 약 1000억에 달한다. 그것이 체중의 1~2% 정도밖에 안 된다는 것을 고려하면 뇌는 정말 많은 자원을 빼가고 있다. 당신의 몸이 만들어내는 100와트 정도의 에너지-일반적인 전구와 동일한 양- 중 약 20%를 뇌가 독차지한다. 269p

<b>과학을 안다는 것,<br/>물질과 생명과 세계와 우주를 이해한다는 것이다</b><br/><br/>세상에서 가장 위대한 과학교과서, 몸<br/><br/>이 책은 교양으로든 상식으로든 우리가 세상을 좀 더 깊게 이해하기 위해 알아두면 좋을 과학의 세계로 독자들을 이끌어준다. 저자는 과학이 우리의 삶과 무관한 딱딱하고 어려운 세계가 아니라고 말한다. 과학은 우리의 존재 자체와 삶에 직접적으로 그것도 항상 영향을 준다는 것이다. 이를 실감나게 알려주기 위해 저자는 흥미로운 접근방식을 택했다. 우리 몸, 이를테면 머리카락 한 올에서 뇌에 이르기까지 우리 몸을 구성하고 있는 요소를 매개로 삼아 세상의 모든 과학을 훑어나간다. 이 책을 우리말로 옮긴 역자 김옥진은 이렇게 말한다.<br/><br/>거울에 비친 자신의 몸을 보면서 우주를 발견할 수 있는 사람이 얼마나 될까. 우리의 시선과 관심은 겉모습에 집중되기 마련이다. 그러나 클레그는 그 몸에서 수십억 년 된 별의 먼지를 찾아내고, 꺼졌다 켜졌다 하며 작동하는 유전자를 이야기하고, 우리가 느끼는 고추의 매운 맛이 사실은 맛이 아니라 통증임을 깨우쳐주고, 몸의 다른 부위에서 올라오는 정보를 어떻게든 해석하려고 애쓰는 뇌가 저지르는 실수에 대해서도 말한다. 우리의 몸에서 물리학, 화학, 천문학, 열역학, 생물학, 뇌과학 등 과학 전반을 아우르는 이야기들이 쏟아져 나올 수 있다니 놀랍기만 하다.<br/><br/>‘당신이 곧 과학이다’라고 말하는 저자는 눈에 보이지 않는 세포의 세계에서부터 우주의 탄생과 관련된 빅뱅의 우주과학에 이르기까지 모든 과학은 우리 몸과 어떤 형태로든, 어떤 방식으로든 연결돼 있다고 설명한다. <br/><br/>소화불량의 화학에서 빅뱅의 우주과학까지<br/><br/>이 책은 9개 장으로 구성돼 있다. 우리 안의 우주, 세상은 무엇으로 이루어져 있나, 우리 몸은 무엇으로 이루어져 있나, 우주는 어떻게 생성되었나, 몸에서는 무슨 일이 벌어지나, 감각은 어떻게 작동하나, 우리는 왜 이렇게 생겼을까, 뇌에서는 무슨 일이 벌어질까, 인류는 어떻게 진화했을까. 장 제목에서 알 수 있듯이 이 책은 과학도가 아니어도 한번쯤 우리가 궁금해 할 만한 과학의 세계를 다루고 있다. <br/><br/>물리 화학 생물 우주과학의 기초 이론에서부터 2012년 현재까지 연구 결과를 반영한 첨단과학 이론을 이야기체로 풀어내는 저자는 눈높이를 일반 독자에게 맞추고 있다. 눈에 보이지 않는 관념의 세계 즉, 과학의 세계가 과학과 거리가 먼 독자에게 얼마나 막연하고 주눅이 들게 하는지 알고 있기 때문이다. <br/><br/>따라서 눈에 자꾸 걸리는 수식과 개념으로 과학 지식을 몇 개 더 전해주기보다는 유쾌하고도 코믹한 설명 방식을 취하고 있다. 예컨대 세상을 구성하고 있는 물질의 극미한 세계 즉, 원자 전자 양자의 세계를 설명하기 위해 머리카락 한 올을 뽑아 놓고는 염색이 어떻고, 탈모가 어떻다는 식으로 말문을 연다. 그러면서 머리카락을 구성하는 원자로 이야기 방향을 슬며시 바꿔놓고는 원자의 역동성을 잠시도 가만히 있지 못하는 어린이에 비유하는가 하면, 전설적인 섹시스타 매릴린 먼로가 호흡했던 원자가 우리 몸에 들어 있을지도 모른다고 말한다. 급기야 지구가 생기기 훨씬 이전에 만들어진 원자들이 우리 몸을 구성하고 있다는 설명까지 듣고 있노라면 내 자신이, 온갖 생물과 물체가 얼마나 특별한 존재인지 새삼 깨닫게 된다.<br/><br/>수식 대신 설명으로, 개념 대신 유머로 <br/><br/>밤하늘에 빛나는 별자리를 보면서 빛의 속성을 설명하는 저자는 사람들 눈에 귀신이 보이는 이유를 그야말로 과학적으로 규명하면서 빛에 관해 우리가 알고 있어야 할 진실과 거짓을 하나하나 짚어간다. 저자는 빛의 속성을 따져나가다 ‘작아도 너무 작은’ 양자의 세계로 독자를 이끌어 놓고는 ‘인간이 바로 양자 기계’이니 양자론 정도는 알고 있어야 한다고 말한다.<br/>과학 분야에서 가장 복잡하고 규명하기 힘든, 그러나 우리가 막연히 알고 있다고 착각하는 빅뱅과 블랙홀의 세계도 그의 설명을 따라가다 보면 눈에 선하게 다가온다. 그 어려운 세계를 다룰 때도 특유의 농담을 잃지 않는다. 블랙홀 가까이에 다가가는 비현실적인 상황을 설정해 놓고는, 우주복을 입은 우주인이 자칫 블랙홀의 영향권에 들어가면 발가락 끝만 걸려도 우리 몸이 스파게티처럼 늘어날 거라며 천연덕스럽게 너스레를 떤다. 물론 이 설명은 농담이 아니다. 가까이 다가갈수록 기조력이 급격히 강해져 모든 것을 늘여 놓는 블랙홀의 속성을 유머러스하게 풀어 놓음으로써 한층 더 현실감을 느끼게 한다.<br/><br/>인문학도들이 교양으로 읽을만한 과학입문서<br/><br/>이 책에서 주목할 것은 저자의 글솜씨다. 인문학적 관점과 상상력, 적절한 비유를 자유자재로 구사하는 저자는 문학은 물론이고 영화, 심리학, 사회학, 고고학 등에서 영감을 얻어 독자를 매료시킨다. 인류가 옷을 입게 된 이유, 늑대가 개로 변신하는 과정, 당첨 확률이 희박함에도 복권을 살 만한 비과학적인 이유 등을 유려하게 풀어놓는다. 또한 캠브리지대에서 실험물리학을 전공한 과학도 출신이면서 저자는 수시로 과학계와 과학자들을 조롱한다. 과학이 결코 차가운 피가 흐르는 괴물 같은 학문은 아니라는 인식을 자연스럽게 심어주는 것이다.