창조 신화는 문화권 별로 다양하다.

동양 문화권에서는 우주는 億劫 전부터 존재했고, 무한한 세월이 흘러도 되풀이 하면서 그렇게 존재할 것이라고 믿는다.

반면, 기독교 문화권에선 하느님이 7일 만에 우주를 창조했다고 믿는다.

그렇다면, 현대 과학이 내세우는 창세기는 어떤 것일까 ? 이 책이 다소 읽기에 힘이 들지만 해답을 찾는데 유익한 길잡이

역할을 우리에게 해주고 있다.

고대 인도인의 세계관에 의하면 全 宇宙를 ＜ 三千大天世界 ＞ 라고 말한다. 우주는 원반형의 風輪, 水輪, 金輪이 겹쳐서

공중에 떠있고, 풍륜에서 大梵天에 이르는 범위의 세계를 하나의 세계로 구성한다. 이 세계에는 하나의 태양, 하나의 달이 있다고 한다. 현대적 의미로 태양계에 해당하는 것이다. 이 세계가 천 개 모여 小天 세계 ( 현대적 의미 : 은하계 ), 소천 세계가 천 개 모여 中天 세계, 중천 세계가 천 개 모여 大天 세계가 된다는 설명인데 大天 세계란 천의 세 제곱인 10억개의 세계, 즉 우주 전체를 가리키는 것이 된다.

현대 과학에서 첨단 관측 기구를 동원하여 비로소 알게 된 사실을 아무런 관측 기구도 없었던 2500 년 전 허황하기 짝이 없는 듯한 世界相을 說했다니 놀랍기 그지 없다.

현대 우주론은 소련 출신 미국 물리학자 조지 가모브가 처음으로 발표한 ＜ 대폭발 이론 ＞이 대표격이다. 아주 먼 옛날 우주는 무한히 높은 온도와 에너지를 가진 点이 폭발하듯 탄생했다는 것인데, 이 티끌보다 훨씬 작고 뜨거운 우주는 팽창하면서 점점 식어 갔고 탄생 50 억년이 되면서 은하계가 자리잡고 100 억년 쯤 되었을 때 지구와 태양계가 생겨났다고 한다.

이 우주를 알기 위해 노력한 수 많은 과학자들의 연구때문에, 우리의 우주가 4 차원 풍선의 표면과 같다는 사실을 알게 되었다. 그러나, 시련도 있었다. 16 세기 이태리 신학자 조 르다노 브루노는 창세기 이전에 무엇이 있었나 하는 질문을 던졌다가 교황청에 의해 혹세무민죄로 화형을 당했다. 또한, 망원경으로 우주를 처음 보고 천동설이 틀렸다는 증거를 발견한 갈릴레오 갈릴레이도 억울한 죽임을 당했지만 유네스코에서 이를 기리기 위해 2009 년을 " 세계 천문의 해 " 로 지정했다.

하늘을 연구하려는 인간의 욕구는 망원경이라는 관측 기구를 발명하였는데, 갈릴레오 사망후 잠시 정체되다가  천재 과학자 뉴턴이 " 반사 망원경 " 만들었고 이를 점점 개량하여 18 세기엔 결국 천왕성을 발견하는 위업도 달성한다. 이로써 태양계 너머 우주를 본격적으로 관측하는 비약적인 도약을 하게 된다. 미국인 조지 엘러리 헤일은 1896 년 세계 최대 규모인 지름 1 미터 망원경을 만들었고 이후 1917 년 지름 2 미터의 후커 망원경이 완성되었다. 그런데, 에드읜 허불과 그의 조수 휴머슨은 헤일 망원경을 이용하여 은하 밖의 은하를 처음 발견하는 쾌거를 이루면서 우주 팽창 현상을 발견해 ＜ 대폭발 이론 ＞ 의 기틀을 마련한 것이다.

흥미로운 사실이 하나 있다.

조선왕조실록 ＜ 선조편 ＞ 에 기록된 1604 년 10 월 13 일의 기사 내용이다.

" 초저녁에 손님별이 미수 10도 거극 110도 자리에서 나타났는데 목성보다 작고 적황색 빛깔로 흔들리고 새벽녘에는 안개가 끼었다. "  서양에선 손님별을 " 케플러의 별 " 이라고 부르는데, 1604 년에 출현한 손님별의 의미가 태양보다 10 배 이상 무거운 별이 폭발한 경우였음을 후세 과학자가 해석 가능토록 한 유용한 자료라고 한다.

한편, 모든 물질이 간단한 기본 요소로 구성되었을 것으로 추측한 선조들은 19 세기 말에 들어오면서 원소설로 구체화된다. 멘델레예프의 주기율 발견으로 수소, 탄소, 질소 등 100 여종의 원소로 이 세상의 모든 물질이 이루어졌다고 생각하게 되었다. 원자의 구조를 알아낸 인류는 구성 요소인 원자핵과 전자에 대해서도 연구를 진행, 이 세상의 모든 물질이 결국은 양성자, 중성자 및 전자라는 " 기본 입자 " 로 구성되었음을 밝혀냈다.

1995년 노벨 물리학상을 공동 수상한 마틴 펄과 프레더릭 라이너스는 " 랩톤 물리학 " 과 우주 생성을 이해하는 데 이바지한 공로가 크다. 우리 우주엔 여러 형태의 물질들이 있다. 산, 들, 바다, 강, 꽃, 구름 등 다양하지만 이들 모두가 기본 입자인 쿼크와 렙톤으로 되어 있고 이들을 묶어 주는 게이지 보손으로 뭉쳐서 원자핵과 원자를 이루고 있다는 것이 현대 물리학의 정설이다. 렙톤 가운데 우리에게 잘 알려진 것이 전자이며, 원자핵의 구성 요소가 아니며 힘을 전달하는 게이지 보손도 아닌 것을 통틀어 렙톤이라고 한다. 독일 출신의 괴짜 물리학자 볼프강 파울리는 동위 원소가 붕괴되는 현상 중 베타 붕괴시 방출되는 에너지가 아무런 원인도 없이 사라진다고 말한다. 이 말을 들은 이태리의 물리학자 페르미는 이 입자를 작은 중성자란 뜻으로 " 중성미자 " 라고 명명했다. 그런데, 중성미자는 겨우 존재하는 실체인 것이다.

끝없는 호기심과 자신감에 찬 과학자들은 건방지게도 하느님을 넘보기 시작한다. 이 세상은 왜 이렇게 만들어 졌는지 ? 그 디자인은 어떤 힌트를 얻었는지 ? 원자핵 속 깊숙한 곳에 있는 소립자, " 쿼크 " 를 발견하여 이들이 세상 만물의 원시 재료임을 확인한다. 이젠 중성자별의 내부를 보기 위해 중성미자 망원경이란 특수 장치를 개발하여 그 속을 탐색하고 있다.    

세계에서 가장 자세하게 케플러의 별을 기록하고 있는 것이

우리나라의 「조선왕조실록」?!

모든 전자의 좌회전하는 모습을 보고 내린 결론은 하느님은 왼손잡이 ?!

모든 문제의 출발점은 지적 호기심이다. 호기심이 담겨져 있을 때 그것은 비로소 문제가 되고, 그로인해 어떤 해결책이나 정답이 튀어나오게 된다. 과학은 그런 호기심으로 인한 질문에서 시작한다 ㅡ.

갈릴레오 갈릴레이가 망원경으로 하늘을 관찰한 지 400년이 되는 해를 기념하기 위해서 국제천문연맹과 유네스코는 2009년을 세계 천문의 해로 지정했다고 한다. 그래서인지 책은 우주의 개척자들이라는 소제목으로 우주를 바라볼 수 있는 망원경의 이야기에서 부터 시작해서 아인슈타인의 상대성 이론, 쿼크, 블랙홀의 이야기로 이어진다. 심심하지 않게 만들어주는 각종 삽화들과 이해해 도움을 주는 사진과 그림들과 함께 이야기는 많은 질문들에 답해간다.

저자의 말에서도 느껴지듯이 독자들에게 최대한 이해하기 쉽도록 도움을 주기위한 많은 노력의 흔적들이 보인다. 사소한 것(?)에도 많은 예를 들어가면서 설명을 하는 것으로도 충분히 그런 의도가 드러나 보인다. 그럼에도 불구하고 이 책의 내용이 어렵게만 느껴지는 것은 나의 과학적 지식과 그 호기심이 부족하기에 그렇게 느껴지는 것일까?! 라는 생각을 해보게 된다. 대학에서 공대를 전공하면서 마지못해 한 물리학이, 역시 마지못해 공부한 덕분(?)일까, 책을 읽어나가는데에는 전혀 도움을 주지 못했다. 특히나, 항상 도전한 해오던 아이슈타인의 상대성 이론에 관한 부분은 또 한 번의 과제로 남겨둬야만 했다.

저자는 도입부에서 ’과학은 어렵다’라는 편견만 지워 버리면 새로운 지적 즐거움을 얻을 수 있을것이라 했다. 그러고 보니낯선 용어들로 인해 머릿속에서 혼선이 있기는 했지만 그 내용만으로 따지고 본다면 어느정도는 쉽게 받아들을 수 있는 내용이 아니었나하는 생각이 든다. 결국, 문제는 과학, 물리학이라는 존재(?)와 그 용어에 대한 막연한 두려움이 그에 접근하는데에 있어서 커다란 장벽으로 작용하고 있는 것은 아닌가 하는 생각을 해본다. 도입부에서 읽었음에도 불구하고 책을 덮고 나서야 다시 그런 생각이 들었다는 사실에, 그동안 얼마나 과학에 대해 무관심하게 반응하고 관심도 없는채로 살아가고 있었는지 돌아보게 되었다. 그렇게 본다면 『겨우 존재하는 것들 2.0』에서는 그런 과학, 물리학이라는 커다란 벽을 한 단계 허물었다고 평가할 만 하겠다. 물론 좀 더 많은 과학적 지식을 가지고, 좀 더 많은 과학적 호기심을 가지고 이 책을 읽어나간다면, 누구보다 많은 지적 즐거움을 얻어감이 틀림없겠지만, 이를 통해서 과학을 바라보는 시선의 변화를 가질 수 있었다는 사실만으로도 이 책은 상당히 높은 평가를 받아야 하지 않을까 감히(!) 생각해 본다.

책의 끝에는 수 많은 질문들이 다시 이어진다. 그리고 그 질문들에 대한 답은 ’인터미션’뒤에서 찾고자 한다. 훗날 ’인터미션’뒤에 만나게 될 또 다른 『겨우 존재하는 것들』에서는 어떤 것이 나를 기다리고 있을지 기대된다. 단, 조금만 더 쉬워졌으면 하는 바람과 함께~ ^^

 

아, 책의 내용에 대한 것은 아니지만, 책을 읽으면서 무엇보다 아쉽다고 느껴진 것은 책 속의 사진들에 대한 것이다. 그림이나 인물사진은 상관이 없지만, 다른 사진들은 전체적으로 희미하고도 어둡게만 나와서 차라리 없는 것만 못하는 처지가 되어버린 듯 해서 아쉬웠다. 이왕이면 화질좋은 컬러사진으로 책의 전반부나 후반후에 넣어놨어도 보기에, 혹은 내용을 이해하는데 더 큰 도움을 주지 않았겠나 생각해 본다.

 

 교양서의 적절함

 물리학은 여전히 생경하다. 중고등학교 시절 의무적으로 들었던 물리 과목을 제외한다면, 사실 나와 같은 사람이 물리학이란 까다로운 학문과 친해질 공산은 없었다. 나는 고등학교 2학년에 진학하며 문과를 선택했고, 이후로는 표준적인 대한민국 문과 학생의 삶을 살아왔다. 대학교 4학년 동안 과학과 관련한 교양과목은 기피해왔고 전공과목은 경영학이었으니, 그런 내게 과학이란 신문에 실리는 과학 기사며 SF 영화에 소설 등이 전부였던 셈이다.

 그러던 차에 작년 초 즈음하여 개인적으로 관심을 갖고 있던 중편의 과학 소설을 집필할 결심을 해보았다. 그간 해오던 작문 취미의 일환이었지만, 나름 진지하게 임하느라 원소와 관련된 여러 서적이며 다큐멘터리 등의 자료를 찾아 헤맸다. 주로 소설의 내용에 맞춰 자료를 찾았으므로 범위는 어찌보면 상당히 국한되어 있었는데, 그 작업은 결국 내가 그동안 물리학(아니, 과학 전체)이란 학문을 얼마나 경원시하며 살아왔는가를 확인하는 과정이 되고 말았다. 생소한 개념의 홍수 그리고 자괴감. - 세상 한편에서는 위대하고 열정 있는 학자들이 우주의 법칙과 탄생의 비밀들을 놀라운 직관과 정교한 작업을 통해 탐구해가고 있건만, 나는 세상의 비밀에 대한 호기심도 없이 너무나 안이하고 단조로운 삶을 살아왔던 것은 아닐까?

 그렇게 쓴 작품이 작문 취미 수준에서는 제법 괜찮은 성과도 거뒀고, 때마침 그 이후로는 입자 가속기에 대한 세간의 관심이 있었던지라 술자리나 식사자리에서 주변 지인들에게는 제법 아는 척도 할 수 있었다. 그러나 지금에도 내가 접했던 자료의 내용을 모두 이해하느냐 묻는다면, 부끄럽게도 ‘아니오’란 답을 할 수 밖에 없을 것이다.

 그럼에도 내가 그나마 자료의 일부를 활용할 수 있었던 것은, 그런 자료를 접함에 있어 하나의 길잡이가 되어준, 가벼운 교양입문서들 덕분이었다. 이런 입문서는 다른 자료를 접하기 전에 생소한 개념들을 인식ㆍ정리시켜주고 좀 더 심화된 내용의 이해를 돕는다. 만일 이 징검다리가 없었다면 나 같은 문외한은 첫 걸음부터 크나큰 장애에 맞닥뜨릴 수밖에 없다.

 이번에 감사한 기회를 얻어 ‘겨우 존재하는 것들 2.0’이란 책을 읽어보니 여러 생소한 개념들에 끙끙대던 당시의 기억이 떠올라 감회가 새롭다. 국내의 원로격 물리학자가 쓴 이 책은 저자가 서문에 밝힌 대로 가급적 물리학의 여러 내용들을 흥미 있고 쉽게 풀어내려 애쓴 흔적이 역력하다. 이를테면 스테디셀러 작품인 ‘죽은 경제학자들의 살아있는 아이디어’에서처럼 물리학 역사의 여러 유명 인사들의 일화와 사건들을 다루는가 하면, 마치 교양 강좌의 강의를 하듯 간단한 비유를 통해 어려운 개념들을 풀어내려 노력했다는 것이다. 이 책을 통해 나는 이름만은 생소치 않은 러더퍼드며 슈뢰딩거가 물리학사에서 어떤 역할을 하였는지, 또 모 대중작가의 저작으로 널리 알려진 이휘소 박사가 물리학의 역사에 세운 공헌은 무엇인지를 가늠해볼 수 있었다. 

 또한, 지하 1.5킬로미터 아래에 설치된 중성미자 망원경의 존재며, 미국에서 대단한 규모의 입자 가속기 건설에 우리나라가 함께 참여하려 했다는 재미난 상식이며, 무엇보다 어지간한 성적으로는 명확히 개념이 잡히질 않던 상대성 이론에의 쉬운 접근과 디랙의 바다에 대한 개념의 (완전하진 못하지만) 이해도 이 책을 통해 얻을 수 있는 좋은 소득 중의 하나가 아닌가 싶다.

 그러나 여전히 문외한이 이해하기엔 여러운 부분이 있어...

 다만, 이 책은 저자 스스로도 인지하고 있듯 여전히 보다 쉽게 풀어가야 할 부분이 많이 남은 듯하여 아쉽다. 쉽고 재미있게 진행되던 책 전반에 반해, 웨이클 부분이라든가 디랙의 반입자와 관련해서는 문외한의 사람들이 읽기에는 여전히 생경하고 학술적으로 풀이된 부분이 있다는 느낌이다. 아마 그만큼 어려운 개념들이기 때문일 거라는 짐작을 어렵잖게 할 수 있으나 맨큐의 경제학이나 '죽은 경제학자의~'와 같은 교양서처럼 아무런 제반 지식없이도 부담없이 읽을 수 있는 그런 안배에 아쉬움이 남는 것은 어쩔 수 없다.

 그렇다고 해서 이 책의 편의성을 폄훼할 수는 없는 노릇이다. 청소년 문고를 손에 들고 읽지 않을 바에는, 과학에 생소한 성인에게 어렵고 생소한 개념들을 이처럼 즐겁고 편하게 읽을 수 있는 기회가 소중한 까닭이다. 더군다나 아직 이 책이 풀어내지 못했을 물리학의 세계의 이야기들을 두고 생각하면, 아직 하지 못한 얘기가 많다며 마지막 섹션을 인터미션이라는 제목으로 마무리해둔 저자분의 욕심과 유머가 독자의 입장에서 더없이 즐겁고 감사하게 느껴진다. 다음 권의 출간을 미뤄둔 저자의 내일이 (상대적인 시간 개념에도 불구하고) 아무쪼록 다른 사람에게도 내일이길 바랄 뿐이다.

p.s 오류 지적

 68페이지 끝 단락과 69페이지의 두 번째 단락은 내용의 중복이 있어 퇴고상의 실수가 아닌가 싶고, 서문에서는 제 4장을 ‘자연의 디자인 기법’이라고 적었지만, 실제로는 ‘자연을 이루는 벽돌들’이라는 제목을 사용하고 있더군요. (저는 개인적으로 전자가 챕터의 내용에 더 충실한 제목이 아닌가 싶습니다만.) 49페이지에서는 펄서의 영문 표기에서 s가 빠진 것을 볼 수 있었어요.

 한편, 181페이지에서는 반쿼크의 경우 질량은 같지만 전하는 반대라 하였는데, 쿼크표의 스트레인지 쿼크의 전하가 3으로 나온데 반해 반 스트레인지 쿼크의 전하가 +1/3으로 표시된 것을 보았습니다. 스트레인지 쿼크의 전하는 -1/3이라 하니 편집상의 오류가 있는 듯 하네요.