익사이팅 사이언스 - 그림과 상상과 비유로 체험하는 재미있고 유쾌한 교양과학

괜찮다고 말하지만 괜찮지 않은 너와 나, 우리가 안고 사는 우울. 그리고 그 감정이 가져온 마음의 병 우울증. 화제의 채널



귀에 쏙쏙 들어오는 과학,

눈에 쏙쏙 들어오는 과학



생생한 그래픽과 실감나는 비유로 풀어낸 교양 과학의 신세계!!

<익사이팅 사이언스>는 과학의 원리들을 독특하면서도 흥미로운 방식으로 설명한다. 믿을 수 없을 정도로 거대한 것들, 상상할 수 없을 정도로 작은 것들, 또 난해하고 복잡한 과학현상들을 일상에서 마주치는 사물과 친숙한 경험들에 비유해 풀어냄으로써 누구나 쉽게 이해할 수 있도록 돕는다.

이 책은 물리학, 화학, 생물학, 천문학, 지구과학, 인체, 기술 등 7개 챕터를 통해 100개에 이르는 토픽들을 시원한 그래픽을 곁들여 설명한다. 놀라운 과학적 사실, 머리에 쏙쏙 들어오는 숫자, 눈길을 사로잡는 매혹적인 이미지로 가득한 이 책에서 독자들은 우주가 얼마나 거대한지, 그 거대한 우주에 얼마나 미세한 생명체들이 살고 있는지를 새삼 깨닫게 된다. 나아가 우리의 몸이 얼마나 오묘하게 이뤄져 있는지를 이해하기 쉽고 재미있는 비유를 통해 배우게 될 뿐만 아니라, 엄청난 재앙을 초래하는 자연의 어마어마한 파괴력도 실감나게 만나게 될 것이다.





지구가 스카치 에그(완숙한 달걀을 소시지 고기로 감싼 다음 빵가루를 묻혀 기름에 튀긴 스낵)와 비슷하다는 걸 알고 있는가? 만약 자동차 기술이 컴퓨터의 발전 속도만큼 발달했다면, 휘발유 한 탱크만으로도 달까지 왕복할 수 있다는 걸 알고 있는가?

셰익스피어와 칭기즈칸의 몸의 일부가 우리 몸에도 들어와 있다는 것은 알고 있는가? 거미가 어떻게 점보제트기를 낚아챌 수 있는지 알고 싶지 않은가? 슈뢰딩거의 불쌍한 고양이에게 무슨 일이 일어났는지는 궁금하지 않은가? 이 책은 저자가 <들어가는 말>에서 소상히 밝히고 있듯이, 이런 의문들에 답한다.

그뿐만이 아니다. 태양은 1초에 코끼리를 몇 마리나 태워 죽일 수 있는지, 왜 정자의 운동을 당밀로 가득 찬 뻑뻑한 풀에서 수영하는 것과 마찬가지라고 하는지(당신이 이 풀에서 수영을 한다면 아무리 팔을 휘저어도 1분에 1cm밖에 나아가지 못할 것이다), 왜 전자 하나가 커다란 성당 안을 날고 있는 한 마리 벌과 비슷하다고 말하는지, 어떻게 구멍에 가만히 앉아서도 당신의 쌍둥이 형제보다 두 배나 빨리 늙을 수도 있고 혹은 더 오래 살 수 있는지, 태평양 바닷물을 모두 마시려면, 엘리베이터로 에베레스트 산 정상까리 올라가려면 몇 시간이 걸리는지 등등, 재미있고 특이한 의문들도 풀어줄 것이다.

누구나 한 번쯤은 품어봤을, 그러나 딱히 누구 하나 속 시원히 풀어주지 못했을 궁금증과 상상 속의 세계를 이 책은 매혹적인 비유(analogy)와 기발한 사고실험(thought experiment)을 통해 익사이팅하게 풀어놓는다.

저자가 이 방식을 동원한 데는 그럴 만한 이유가 있다. 과학이 그만큼 다가가기 어려운 세계이기 때문이다. 난해한 수학과 복잡한 방정식이 출입구 앞에서 떡하니 버티고 있지 않은가. 게다가 불가해할 정도로 엄청나게 큰 대상을 다루거나 혹은 상상하기 힘들 정도로 작은 미세한 대상을 다루는 게 과학이다. 전문적인 용어나 표기법이 가로막기도 하고, 심지어 논리나 직관을 거스르는 것처럼 보이는 것은 좀 많은가.

이처럼 과학 앞에 도사리고 있는 장벽 앞에서 독자들이 주눅 들지 않고 과감하게 다가갈 수 있도록 유도하는 게 이 책의 미덕이다. 과학 교육자들이 오랜 동안 과학의 개념을 보다 명료하고 쉽게 설명하기 위해 연구해온 비유나 은유, 직유 그리고 사고실험 등을 사려 깊은 안목과 매끄러운 솜씨로 버무려 놓았다. 익숙하지 않은 것을 익숙한 것과 비교하거나, 이미 우리가 경험한 것을 되돌아보거나, 사물들 사이의 관계를 들여다보면서 패턴이나 의미를 찾는 방식을 취하고 있는 것이다. 무릎을 칠 만한 비유와 기발한 상상력을 동원함으로써 ‘과학 포기자’들을 과학의 세계로 이끈다.

저자는 ‘비유’란 무기를 그저 과학 초보자들을 위한 당의정으로만 활용한 것은 아니라고 강조한다. 이른바 과학혁명이라고 일컬어지는 최초의 ‘발견들’과 연구가 상당 부분 비유에서 시작되었기 때문이다. 비유란 도구가 얼마나 효율적인지 확인하려면 과학혁명의 탄생이라고 일컬어지는 결정적인 시기를 돌아보는 것만으로 충분하다.

가령 요하네스 케플러가 행성의 운동에 관한 법칙-최초의 과학법칙들 중 하나-을 발견할 수 있었던 것은 처음부터 우주를 거대한 시계 장치로 보았기 때문이다(10~11쪽을 볼 것). 이 비유를 통해 그는 세계에 대한 기존의 이론이 잘못되었음을 확신했으며, 우주의 수학적 법칙을 발견할 수 있다는 용기를 갖게 되었다. 그의 연구방식-그의 비유-은 젊은 아이작 뉴턴에게도 영감을 주었다. 뉴턴은 어머니 집의 과수원에서 사과가 떨어지는 것을 보고 달의 궤도와 비교했고, 이런 비유에 깔려 있는 어떤 원리가 있지 않을까 의심하면서 더 깊이 파고들었다.

과학적인 발견 과정에서 비유로부터 영감을 받은 사례는 이 밖에도 매우 많으며, 그런 사례들이 이 책에 담겨 있다. 예컨대 로버트 보일은 기체 입자들을 코일 스프링으로 상상함으로써 기체분자운동론을 발전시킬 수 있었다(38~39쪽 참조). 크리스티안 호이겐스와 후계자들은 광학 현상을 분석하면서 물에서 일어나는 파동과 비교했으며, 제임스 클러크 맥스웰은 전기력을 수조에 담긴 물의 압력과 비교해 모델링했다(48~49쪽 참조). 아우구스트 케쿨레는 꿈에서 뱀이 자신의 꼬리를 물고 있는 모습을 보고 영감을 받아 벤젠의 화학적 구조가 고리모양을 하고 있다는 사실을 발견했다. 왓슨과 크릭-그리고 그 이전과 이후의 많은 과학자들도-은 연구과정에서 모델(모형)을 사용했으며-모델이야말로 비유의 한 형태다-, 이를 통해 DNA가 이중나선 구조를 하고 있다는 결론에 이를 수 있었다(90~91쪽 참조).

이 책은 비유나 은유를 통한 추론의 한 형태라고 할 수 있는 사고실험의 사례도 곳곳에서 보여준다. 일찍이 사고실험은 대부분의 과학영역에서 유용성을 입증했지만 물리학 분야에서 가장 효과적으로 기능했다. 특히 아인슈타인의 획기적인 발견들 대부분은 사고실험-“빛에 올라타고 있으면 어떤 느낌일까?” “자유낙하 하고 있는 사람에게는 어떤 힘이 작용할까?” 같은 것들-의 산물이었다. 이처럼 가상의 상황을 상정함으로써 아인슈타인은 상대성이론에 도달할 수 있었고, 우주에 관한 우리의 이해를 새롭게 전환시킬 수 있었다(14~15쪽 참조).

이 책은 이처럼 교양과학의 입문서 역할을 충분히 할 수 있을 뿐 아니라 과학적 사고를 키워나갈 수 있는 아이디어와 접근 방식을 풍부하게 담고 있다. 과학에 대한 공포와 거부감을 덜어주려는 새로운 접근 방식은 이 책의 가장 큰 미덕이다.