■ 지상에서 우주까지, 보이지 않는 실체를 찾아 나선 위대한 도전과 모험의 역사

“공기 중에는 뭔가 기이한 물질을 지닌 기묘한 물질이 흩어져 있는 게 아닌가 하는 의심이 들 때가 가끔 있다. 나는 그 성분들 때문에 공기에 좀 더 잠재적인 성질 또는 힘이 존재하지 않을까 의심한다.”
- 로버트 보일
수십억 달러짜리 청량 음료수 시장이 열릴 수 있었던 것과, 타이타닉호의 712명의 목숨을 살릴 수 있었던 것이 모두 ‘공기’ 덕분이라면 믿을 수 있겠는가? 세상에서 가장 흔해 보이지만 우리가 살아 숨 쉬는 데는 물론 일상생활에 없어서는 안 될 핵심적인 역할을 하고 있는 공기.《공기 위를 걷는 사람들》에서는 공기의 무게를 재려한 갈릴레이부터 오로라의 신비를 풀기 위해 무한한 우주 공간을 개척한 20세기 과학자 밴 앨런까지, 숨겨졌던 과학의 보물 상자와 같은 ‘공기’를 파헤치기 위한 과학자들의 뜨거운 땀방울과 흥미진진한 실험들이 펼쳐진다.

1부에서는 우리를 둘러싼 공기의 실체를 하나하나 벗겨나간다. 교회의 핍박과 감시 속에서 이루어진 갈릴레이의 공기 무게 측정 실험(1633년)에서 본격적인 공기 연구는 시작된다. 프리스틀리와 라부아지에는 앞서거니 뒤서거니 하며 공기를 구성하는 주요한 성분 중 하나인 산소의 정체를 밝혀가지만 프랑스혁명이라는 역사의 바람을 피하지 못하고 후배 과학자들에게 연구의 바통을 넘기고 만다. 틴들은 왕립연구소 지하실에 인공하늘을 만들어(1859년) 이산화탄소가 대기 중 비율은 0.04%에 불과하지만 지구를 따뜻한 담요처럼 감싸 생명체가 살아갈 수 있게 해준다고 주장했다. 그런 그의 주장은 스웨덴의 화학자 아레니우스의 호기심을 자극해 이산화탄소와 지구 온난화의 역학관계를 풀어내는 등 꼬리에 꼬리를 물며 공기의 비밀이 하나하나 밝혀진다.

2부에서는 우리에게 더 많은 가능성을 가져다 준 우주로의 대탐사가 시작된다. 무선 전신을 가능하게 하는 하늘의 거울과 같은 존재인 전리층을 밝히기 위해 BBC까지 동원하는 실험을 감행한 애플턴, 하늘에서 펼쳐지는 오색찬란한 오로라의 발생 원인을 알아내기 위해 익스플로러 4호를 설계해 우주를 정복한 밴 앨런 등 역사와 과학을 넘나드는 박진감 넘치는 이야기와 손에 땀을 쥐게 하는 생생한 장면 묘사로 공기의 비밀을 밝히기 위한 인류의 위대한 도전을 아낌없이 보여준다.

가브리엘 워커는 조곤조곤하고 감성적인 글 솜씨로 딱딱하기만 했던 공기의 과학사를 아름답게 그려낸다. 추리 소설을 능가하는 박진감과 천재 과학자들의 어두운 실험실에 함께 있는 듯한 생생한 현장감을 느끼다 보면, 퍼즐을 맞추어 나가듯 꼬리에 꼬리를 무는 과학자들의 새로운 발견에 함께하고 있는 자신을 발견하게 될 것이다.

■ 영화보다 흥미진진하고 드라마보다 더 아름다운 최고의 과학 논픽션
기존의 과학책과 다른 이 책의 장점은 바로 단순히 지식을 나열하는 일반 과학사 책과는 달리 탄탄한 서사구조를 통해 역사와 과학을 넘나들며, 과학적 지식은 물론 감동까지 전한다는 것이다. 이 책의 6장에서 펼쳐지는 타이타닉호의 마지막 무선 메시지 이야기가 좋은 예다. 1500여 명의 승객이 탑승한 초호화 여객선 타이타닉호가 망망대양에서 보내는 간절한 구조 메시지가 하늘의 거울(전리층)에 반사되어 수평선 너머의 카르파티아호에 도달하는 과정과, 당시 타이타닉호의 승객이었던 잭 세이어가 들려주는 타이타닉호의 침몰 순간의 안타까운 장면묘사는 그 어떤 영화보다 흥미진진하고 드라마틱하다. 그 외에도 콜럼버스가 신대륙을 발견할 수 있도록 불어준 무역풍과 편서풍에 얽힌 박진감 넘치는 항해 과정(4장), 한쪽 눈을 잃고도 비행의 꿈을 이루어 제트기류의 존재를 밝힌 와일리 포스트의 이야기(7장)까지 좌절과 감동, 슬픔과 환희의 파노라마가 펼쳐진다.

■ 공기처럼 소중한, 숨어 있던 과학사의 보석을 발견하다.
그동안 알려지지 않았던 과학사의 숨은 인물을 재조명해 과학사의 지평을 넓힌 것도 이 책이 주목받는 이유 중 하나다. 특히 저자가 주목한 인물은 바로 윌리엄 페렐(4장)과 크리스티안 비르켈란(7장)이다. 지나치게 부끄러움을 타는 성격 탓에 다른 사람 앞에 나서길 꺼려 정작 자신의 이름으로 된 법칙 하나 못 남기고 간 윌리엄 페렐의 이야기는 읽는 이로 하여금 안타까움을 자아낸다. 지구의 자전과 대류의 관계를 밝힌 ‘코리올리 효과’는 일찍이 페렐이 주장한 것이었지만 어찌된 영문인지 그보다 40년 뒤의 과학자인 가스파르 코리올리의 이름을 붙여 부르게 되었고, 심지어 페렐의 시대에 그가 발표한 ‘북반구는 오른쪽으로 돌고, 남반구는 왼쪽으로 돈다’는 법칙조차 ‘보이스 발로트의 법칙’으로 명명되었다. 이 책에서 ‘코리올리 효과’를 고집스럽게 ‘페렐 효과’로 부르는 저자는 인정받지 못하고 떠난 한 천재에 대한 과학계의 아쉬움을 대변한다.

비르켈란도 페렐 못지않게 저평가되었던 과학사의 보석 같은 인물이다. 지금은 노르웨이 200크로네 화폐에 등장할 만큼 명망 있는 과학자가 되었지만 당시에는 자기 폭풍과 태양 흑점 사이의 관계를 증명한 엄청난 결과를 내놓았음에도 인정받지 못했다. 우주시대가 개막되기 이전인 1899년 오두막 관측소를 만들어 우주의 모습을 완벽하게 구현해냈지만, 영국의 영향력 있는 물리학자 켈빈 경(Lord Kelvin)이 그에 반박하는 발표를 해 억울하게도 과학계에서 소리 소문 없이 묻혀버리고 말았다. 그의 주장은 20세기 후반 익스플로러 호가 우주로 날아가 그 신비를 직접 확인한 뒤에서야 인정받게 되었다.

■ 생명을 잉태하는 지구, 지구를 잉태하는 공기

“우리 행성은 절묘한 아름다움을 지닌 행성이다.
가이아는 존재해온 내내 생명의 수호자 역할을 해왔는데,
우리는 가이아의 보호를 거부하면서 위험을 초래하고 있다.”
- 제임스 러브록

공기의 과학사를 통해 저자가 궁극적으로 말하고자 하는 것은 바로 우리가 살고 있는 ‘지구’의 소중함을 되새기는 것이다. 이 책 서문에 등장하는 스카이다이빙 세계신기록 보유자 조 키팅거의 지상 32km 스카이다이빙 체험은 공기가 우주로부터 지구를 어떻게 보호하는지 간명하게 보여준다. 우리 머리 위 불과 32km 지점에 우리를 얼리고 태우고 끊어 넘치게 할 수 있는, 섬뜩할 정도로 적대적인 환경이 펼쳐지고 있는 것이다. 저자는 에필로그에서 지난 30년간 그린란드의 바다얼음이 10년마다 8%씩 감소한 사례를 통해 미세한 대기의 변화가 우리에게 얼마나 큰 영향을 미치는가를 일러준다. 지구에서도 감수성이 아주 예민한 지역으로 알려진 그린란드에서 관측되는 이러한 결과는 우리 지구가 늘어가는 이산화탄소와 파괴되는 오존층으로 온난화라는 무시무시한 고통을 받고 있음을 암시한다. 쉽게 잊기 쉬운 존재인 공기를 아끼지 않는다면 우리는 더 이상 우주의 위험으로부터 보호받지 못할 것이다.