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과학을 더 재미있게 하는 과학소설
과학소설을 더 궁금하게 하는 과학

과학지식을 쉽게 설명하는 대중교양서는 많지만, 진지하게 과학에 관심을 갖게 하는 책은 의외로 드물다. 과학을 지식체계로만 접근할 뿐, 과학의 본질이 무엇인지를 숙고해보도록 하지 못하기 때문이다. 우선, 과학전공자가 아닌 사람들이 과학을 제대로 이해할 수 있으려면, 생소한 과학언어가 익숙한 일상어로 번역되어야 한다. 과학에 대한 막연한 인상만 남기는 비유로는 깊이가 부족하고, 또 그저 쉽기만 해선 과학지식의 실제를 정확히 알 수 없다. 쉽고 명쾌하되 부분과 전체가 고루 담긴 과학책. 거기다 재미까지 있다면 금상첨화다.

『판타스틱 과학클럽』의 저자 최지범은 아직 서른 살에 불과한 젊은 과학자이지만, 이번이 벌써 3번째 책이다. 과학을 공부하는 학생들의 눈높이에 맞게 풀어 쓴 물리학 책을 처음 펴낸 것은 고교시절이었다. 26세 때 출간한 두번째 책도 일반인을 위한 과학교양서인데, 다른 책들에는 없는 두드러지는 특징이 있다. 바로 과학을 문학과 철학에 접목시킨 융복합 글쓰기라는 점이다. 저자는 문학적 상상력과 철학적 사색을 과학이라는 배타적 영역 안으로 끌어들여 자유자재로 다루며 과학의 대중화에 힘을 보태왔다. 그런데 이번에는 한 걸음 더 나아가, 아예 과학소설을 22편 썼다. 물론 이 소설들은 전적으로 과학적 질문으로부터 출발한 상상들이다. 단지 과학지식을 차용한 환상적인 이야기가 아니라, 과학을 이해하는 중요한 단서들이 담긴 스토리라는 말이다. 그는 왜 이런 글을 쓰는 걸까?
“수학과 과학을 공부하다보니 상상력을 자극하는 재미있는 이야기들이 많이 떠올랐습니다. 예컨대 과학법칙이 지켜지도록 매순간마다 물체를 움직이는 요정이 있다거나, 프로그래머들을 없애려는 조직이 생겨난다거나 하는 엉뚱한 이야기들이죠. 이런 상상은 객관적 과학이 아니지만, 복잡하고 어려운 과학이론보다 훨씬 명쾌하게 과학의 핵심을 이해하게 해줍니다. 이성과 감성이 융합해 새로운 시각이 열리는 것이죠.”(11쪽)
『판타스틱 과학클럽』은 과학의 5개 분야인 과학철학, 수학, 물리학, 컴퓨터와 인공지능, 생명과학을 성실하고 꼼꼼하게 다룬 과학책이다. 그러나 동시에 판타스틱한 과학소설 시리즈기도 하고, 과학적인 데다 시사적이기까지 한 유머집이기도 하다. 저자의 표현대로, “가성비 좋은 지식 트레이닝 클럽”이다.

과학과 일상의 간극을 좁히는 튼튼한 지식 사다리
저자는 현대인의 삶에 영향을 주는 다양한 과학 분야는 물론, 과학지식 자체의 속성을 다시 생각해보게 하는 주제들을 참신한 방식으로 소개한다. 각 과학 주제를 배경지식으로 하는 짧은 이야기들을 제시해 주의를 환기시키고 상상력을 북돋우는 것이다. 과학소설 「기차가 하루 늦게 출발하는 이유」는 잘못된 부분을 바로잡지 않기로 모두 약속함으로써 문제를 해결하는 이야기다. 이것은 과학에서 약속(관습)이 끼치는 막강한 영향력을 보여준다. 과학은 늘 새롭고 혁명적인 지식을 추구하지만, 새로운 지식 또한 오랫동안 사용되어온 관습적 용어로 표현해야 한다. 그러다보니 과거의 오류를 곧바로 바로잡기 어렵다. 가령, 과거에는 양전하가 움직인다고 생각해서 전기가 흐르는 방향을 정했는데, 알고 보니 음전하가 움직였다. 그런데 이를 바로잡으려면 바꿔야 할 지식체계들이 너무 많았다. 그래서 과학은 오류 부분을 규칙으로 추가하는 쉬운 해결책을 택했다. 즉, ‘전자의 흐름과 전류의 방향은 반대’라는 규칙을 만든 것이다.
추상적인 수학 추론을 물리적 현실세계에 그대로 적용했을 때 벌어질 수 있는 기막힌 이야기인 「완벽한 논리」, 자연계에서 예외 없이 지켜지는 에너지보존법칙이 인간의 감정에도 동일하게 적용된다는 사실을 알게 된 후의 인간사회를 묘사한 「알짜 = 0」, 양자역학적으로 존재하는 다람쥐 구용이의 신출귀몰한 비밀을 다룬 「다람쥐 미스터리」, 인공지능이 고도로 발달한 사회에서 일어나는 폭력의 방식을 상상해본 「당위는 가능을 의미한다」 같은 이야기들은 그 자체로도 매우 흥미로운 과학소설이다.
하지만 더 의미심장한 부분은, 이런 상상을 통해 드러나는 과학지식의 특수성이다. 과학의 결실은 우리의 삶을 편리하게 해주는 여러 기술이 되지만, 과학지식 자체는 결코 상식적이고 보편적인 방식을 따르지 않는다. 현대인은 과학의 혜택을 누리지만 점점 더 전문화되고 세분화되어가는 과학으로부터 멀어지고 있다. 저자는 이 간극을 좁히기 위해 노력한다. 질문을 제시하고, 의문점을 스토리텔링으로 구체화한 다음, 이야기 속에 담긴 과학을 차근차근 해설해준다. 저자의 설명을 가벼운 마음으로 따라가다 보면, 어려운 내용도 어렵지 않게 이해된다. 친절한데 운동은 빡세게 시키는 트레이너 같다. 과학을 알고 싶다면 과학적으로 사고하는 방법을 익혀야 하고, 과학적으로 사고하려면 과학적으로 상상할 수 있어야 한다. 『판타스틱 과학클럽』이 바로 그러한 훈련을 도와주는 책이다.
“판타스틱 과학클럽은 4차 산업혁명 시대를 살아가는 우리들에게 필수인 과학근육을 키워주는 지식 트레이닝 클럽입니다. 저는 과학지식의 통역관으로서, 함께 상상하고 배우며 즐기는 여러분의 지식 트레이너가 되겠습니다.” (9쪽)

들어가며_ 과학시대에 살아남는 스마트한 생존훈련, 함께할까요?

1 과학탐구의 역설
[SF] 알 수 없는 것을 모르는 것에 대한 무지
[SC] 법을 찾아서
[SJ] 올림피아드 준비반

2 약속의 의미―과학의 경우
[SF] 기차가 하루 늦게 출발하는 이유
[SC] 선조들이 그렇게 약속하셨다

3 과학논문 쓰는 법
[SF] 방향적분을 통한 경로찾기 도중 발생한 물리현상에 대한 고찰
[SC] 학자는 논문으로 말한다
[SJ] 좋은 연구의 기준

4 수학, 천국처럼 낯선
[SF] 자기 이름 붙이기
[SC] 수학이라는 신어

5 존재란 무엇인가 ― 수학의 경우
[SF] 당신의 존재의미
[SC] 존재하지 않음의 존재
[SJ] ‘삼 분의 루트 이’

6 수학의 논리구조
[SF] 완벽한 논리
[SC] 도저히 반박 불가능한
[SF] 이토록 선량한 세상
[SJ] 너의 소원은

7 통계의 진정성
[SF] 압도적 추정
[SC] 얼마나 믿을 만한가?
[SF] 잘나가는 연구실의 비결
[SJ] ‘통계’의 어원

8 보존되는 것들 ― 물리의 법칙
[SF] 알짜 = 0
[SC] 절대 변하지 않는 것, 항상 줄어드는 것

9 빗방울의 미래 ― 역학의 수학
[SF] 레벨 3 리포트
[SC] 트렌드의 트렌드에 대한 트렌드
[SJ] 5행시

10 상식을 거부하는 양자역학
[SF] 다람쥐 미스터리
[SC] 자연(自然), 스스로 그러하다
[SJ] 물리학도의 유머

11 프로그램과 프로그래머
[SF] 비사회적 동물
[SC] print(‘Hello, World!’)
[SF] 프로그래머 살해단
[SJ] 컴공과 구분하기

12 인공지능의 지능
[SF] 눈치게임?서막
[SC] CPU에 지성이 깃들면
[SF] 최후의 눈치게임

13 인공지능과 도덕문제
[SF] 당위는 가능을 의미한다
[SC] CPU에 영혼이 깃들면

14 변화하며 나아가다 ― 적응과 진화
[SF] 회심의 일격
[SC] 이 지루한 전쟁
[SJ] Evolution Complete!

15 이기적 유전자의 혹독한 이타주의
[SF] 혈연관계
[SC] 유전자의 최적화 전략
[SF] 궁극의 이타주의자
[SJ] 자연스러운 축의금 액수

16 기억의 종류와 원리
[SF] 고대인의 숨결
[SC] 학습은 어떻게 이루어지나
[SJ] 기억의 천재

17 믿는 것과 아는 것
[SF] 오류 메시지
[SC] 가짜와 진짜를 구분할 수 있습니까
[SJ] 호접지몽의 결말 이후

참고문헌
찾아보기

-과학은 세상을 지배하는 법칙을 찾아내는 학문이다. 과학자들은 한 문장의 법칙을 찾아내기 위해 수년씩 밤을 새워가며 데이터를 모으고 수식을 끄적거린다. 덕분에 우리의 법전은 점점 두꺼워져가고 있다. 그러나 역설적이게도 과학이 어떤 영역을 열심히 탐구한다는 것은 우리가 그 영역에 대해 모르는 것이 아직 많다는 뜻이기도 하다. (27쪽)

-굳이 지적인 면에서 경계를 따지자면, 인간은 유일하게 허수의 존재를 믿는 종(種)이다. 그 어떤 동물도, 적어도 지금까지 알려진 바로는, 허수의 존재를 인식하지 못한다. (79쪽)

-불확실성 속에서 ‘그나마’ 최선의 추정과 결정을 내리기 위해 인간은 통계학을 만들어냈다. 통계학은 진실을 엿보고자 하는 미약한 인류가 발버둥질하여 이룩한 피나는 노력의 산물이다. (106쪽)

-인간의 ‘운영체계’는 양자역학을 받아들이기 어렵다. 지난 수백만 년 동안 고전역학의 세상에서 살아왔기 때문이다. (152쪽)

-스스로 자(自)에 그러할 연(然). 스스로 그러한 것, 그것이 자연이다. 어찌 보면 대학의 물리학과는 거시세계에 적응해버린 인간의 뇌를 ‘스스로 그러한 것들’에 친숙해지도록 개조시키는 곳일 수 있다. (162쪽)

-때로는 작은 오류가 인공위성을 화성의 대기 속에서 불타게 만들고, 몇 줄의 코드가 인터넷 세상을 위협한다. 미래사회에 인간을 가장 위협할 곤충은 바로 컴퓨터 버그일지 모른다. (179쪽)

-생명공학의 끝없는 발달로 인공뇌 제작에 성공한다면, 그 뇌를 이식한 유기체는 어떤 권리를 가질 수 있을까-아직까지 인류는 확실한 답을 준비하지 못하고 있다. (214쪽)