‘발견의 과학’에서 ‘발명의 과학’으로

발명(發明)의 사전적 의미는 아직까지 없던 기술이나 물건을 새로 생각하여 만들어낸다는 뜻이다. 발견(發見)은 미처 찾아내지 못하였거나 아직 알려지지 아니한 사물이나 현상, 사실 따위를 찾아내는 것을 말한다.

『과학에 더 가까이, 탐험』은 과학의 발견에 관한 책이다. 호기심을 가지고 오지와 미지의 세계를 누빈 탐험가와 과학자의 이야기가 있다. 미지의 땅으로의 모험에서, 지도 없는 바다에서, 우주 탐사에서 그들의 여정은 위대한 자연과 과학, 그리고 우주의 신비를 하나씩 찾아내어 발명의 과학으로 이어지게 한다.

“내가 더 멀리까지 볼 수 있었던 것은 거인들의 어깨 위에 서 있었기 때문이다.” 아이작 뉴턴의 그 유명한 말처럼 과학적 돌파구가 아주 사소한 아이디어로부터 나올 수 있다고는 해도, 우리 지식의 패러다임이 전환되기 전에 수년에 걸친 관찰과 실험이 있게 마련이다. 예를 들어 찰스 다윈의 비글호 항해가 생물종이 어떻게 진화했는지에 관한 아이디어의 씨앗을 뿌렸지만, 모든 증거를 다 합쳐서 자연선택에 의한 진화론을 출간하기까지는 수년이 걸렸다. 또한 실제로 과학적 돌파구가 종종 실험실에서 나온다고는 해도 가끔은 최후의 변경까지 나아가 물리적으로 미지의 세계를 탐험해야만 획기적인 발견을 하거나 입증을 할 수 있다.

땅 위에서 물속에서 저 먼 우주에서 찾은 과학과 모험의 불가분한 관계

인류의 초기 조상은 아마도 거의 200만 년 전쯤부터 아프리카에서 이주하기 시작했을 것이다. 육상으로 아라비아 반도를 거쳐 유라시아의 넓은 육괴(陸塊)로 들어서서 그들은 전세계로 퍼졌다. 혹독한 빙하기조차 더 나은 삶과 정착할 새로운 땅을 찾는 이 호기심 많은 이주자들을 막지 못했다. 수천 년이 지난 지금도 여전히 용감무쌍한 탐험가들은 우리 행성 구석구석에 관해 더 많은 것을 배우고 싶어서 사방으로 발견 여행을 다니고 있다.

우주에서 바라보면 지구 표면의 약 71퍼센트가 물로 덮여 있으며, 수 세기 동안 인간은 대양을 탐험하러 나섰다. 초기에는 해양 크로노미터 같은 발명품들이 미지의 바다를 탐험하는 것을 도와주었다. 해로가 열리며 과학 탐사는 비글호를 탄 다윈의 여행 같은 항해 덕에 더 넓어졌다. 오늘날 연구자들은 지구의 연약한 생태계를 보호하기 위해 지구의 바다와 기후를 더 잘 이해하려고 항해한다.

우리는 근해에 관해서는 꽤 많은 것을 알지만 심해에 관해서는 아는 것이 훨씬 적다. 역사상 아주 용감한 몇 명만이 기괴한 심해 괴물들이 있는 음울한 해저 세계를 탐험해보았다. 1934년에 철제 잠수구가 해수면 아래로 923미터를 들어갔다. 그 후 1960년에 트리에스테 잠수정이 바다에서 가장 깊은 챌린저 해연으로 11킬로미터를 잠수했다. 이런 사건들과 비슷한 탐사들 덕분에 이전의 세계기록이 깨지고 파도 아래 깊은 곳의 해양 생명체에 관한 훌륭한 지식을 얻게 되었다.

우리의 이웃 천체들에 관해서 대단히 많은 것을 알기 때문에 그것들이 얼마나 멀리 있는지 잊어버리기 십상이다. 가장 가까이 다가왔을 때에도 달은 지구에서 363,104킬로미터 떨어져 있었다. 1957년 스푸트니크 1호의 발사 이래로 인간은 우주로 수천 대의 우주선을 보냈고, 태양계와 그 너머에 관한 지식을 혁신했다. 최초의 달 착륙 같은 상징적인 임무들이 뉴스 머리기사를 장식했으나 덜 알려진 다른 탐사들 역시 우리의 우주 이웃들에 관한 흥미로운 식견을 제공했다.

… 생명이 화성을 포함해서 다른 행성에도 존재할 가능성에 대해 최초로 논의한 앨프리드 러셀 월리스·아인슈타인이 옳음을 입증한 아서 에딩턴·지구가 둥글다는 것을 입증한 페르디난드 마젤란·바다에서 가장 깊은 지역을 비교적 정확하게 측정해낸 최초의 해양학 탐사, 챌린저호의 1,000일 항해·1억 8천만 년에 걸친 공룡 지배의 종말을 고한 6,600만 년 전의 소행성 충돌 현장, 칙술루브 충돌구·지구상에서 가장 지진 활동이 많고 수많은 격렬한 대규모 지진의 근원지, 난카이 해구·1961년 4월 12일 우주에 나간 최초의 인간, 유리 가가린·지구와 가장 비슷한 행성, 케플러-186f와 케플러-62f·태양계에서 미래의 ‘금광’이 될 수 있는 수성 …

우리에게 숙제로 남아 있는 미래, 미지의 세계로의 진출

종종 우리는 여기 지구상의 대양보다 우주에 관해 더 많은 걸 안다는 말을 한다. 지난 수십 년 동안 우리는 우리 태양계에 있는 수많은 놀라운 세계들을 탐험했지만, 우리 바다의 가장 깊은 곳에 들어간 사람은 몇 명 안 된다. 인간이 사방팔방으로 탐사를 해왔지만 여전히 아직 탐험해보지 못한 땅, 심해, 우주의 구석 지역들이 남아 있다. 이런 까다로운 지역과 수수께끼 같은 바다, 낯선 세계를 상대해야만 우리가 어디서 왔고 우리 미래를 어떻게 이끌어가야 할지 더 많이 알아낼 수 있다.

전문가들은 전세계 지표의 83퍼센트가 인간에 의해 어떤 식으로든 변화했다고 추정하지만, 파푸아뉴기니 일부나 파나마와 콜롬비아 사이에 있는 험난한 오지인 다리엔 갭처럼 사람들이 별로 탐험하지 못해서 과학적 발견에 적합한 지역이 아직도 남아 있다. 동굴부터 산맥, 바다 깊은 곳부터 우주 외곽에 이르기까지 수많은 지역이 인간의 손이 닿지 않는 편이 더 나을 때도 있다. 하지만 여기에는 섬세한 균형이 필요하다. 과학 탐색을 통해서만, 인간과 다른 종은 현재 이 지구에 분풀이를 하고 있는 환경의 공격에서 살아남을 수 있기 때문이다.