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과학 소설보다 흥미로운 마커스 초운의 과학 논픽션
일상을 지배하는 50가지 과학 이야기

영화 〈쥬라기 공원〉에서는 호박 속 모기를 이용해 공룡을 부활시킨다. 공룡을 살리는 것으로 묘사된 곤충 한 마리가 실제로는 공룡을 멸종에 이르게 할 수도 있다. 모기 한 마리가 가진 전자를 모두 없앤다면 어떻게 될까. 양전하를 띤 원자핵만 남게 되고 같은 종류의 전하는 서로 밀어내는 성질에 의해 모기는 폭발할 것이다. 이때 발생하는 에너지는 공룡 멸종에 마지막 한 방을 날린 소행성 충돌의 위력과 맞먹는다. 《이 작은 손바닥 안의 무한함》에서는 이렇듯 과학적 상상력을 동원해 우리가 평소에는 인식하지 못하지만 일상을 지배하고 있는 여러 과학적 질서를 펼쳐 보인다. 생물학과 화학, 인류학, 일반물리학과 천체물리학, 양자 이론까지를 아우르는 50가지 과학 이야기는 친절한 설명과 저자만의 유머로 채워져 있어 재미있는 과학 강연을 듣고 있는 듯한 느낌을 준다.

마커스 초운은 실제로 강연을 준비하며 집필에 대한 영감을 얻는다고 한다. 가장 인기 있는 과학 저술가인 그는 해박한 과학 지식과 과학을 일상에 접목한 뒤 쉽게 설명하는 재치를 바탕으로 저술 활동뿐 아니라 강연, 예능 프로그램, 스탠드업 코미디 공연 등 다양한 분야에서 활약하고 있다. 이렇듯 활발한 활동 뒤에는 과학에 대해 진지한 태도를 잃지 않는 과학인으로서의 면모도 숨어 있다. 과학계 석학들과 교류해온 그는 캘리포니아 공과대학에서 리처드 파인먼의 지도하에 천체물리학 석사학위를 취득했으며 칼 세이건과도 인연이 깊다. 특히 책의 도입부에 담긴 칼 세이건과의 일화는 주목할 만한데, 저자가 과학과 과학 소설 가운데 무엇이 더 좋냐고 묻자 세이건은 망설임 없이 과학이라고 답한다. 세이건은 과학이 과학 소설보다 훨씬 이상하기 때문이라는 이유를 덧붙였으며 저자도 여기에 동의한다. 그러고는 이렇게 마무리한다. “우주는 우리 인류가 발명할 수 있는 그 무엇보다도 훨씬 이상하다.”

핀치의 부리부터 사건 지평선까지
과학 읽는 재미로 가득한 평행 우주

전 세계 사람을 각설탕 1개에 넣는 것이 가능할까? 아래층보다 위층에 사는 사람이 더 빨리 늙는다는 게 사실일까? 저자는 이렇게 흥미로운 질문들을 던지고 그에 답하며 우리를 과학의 세계로 이끈다. 다윈과 뉴턴, 아인슈타인을 비롯한 여러 과학자들의 일화로 과학사를 서술하고 생물학과 화학, 인류학, 일반물리학과 천체물리학, 양자 이론까지 망라하고 있어 쉽고 재미있는 과학 입문서로 손색이 없다.
저자는 인류의 기원이 된 미생물 관련 생물학을 시작으로 다윈 진화론의 핵심인 핀치의 부리, 네안데르탈인의 흔적을 더듬으며 밝히는 인간의 진화 과정, 원자를 기반으로 한 물리학, 주사위 놀이와 같은 무한한 가능성을 알려주는 양자 이론과 끈 이론, 블랙홀의 사건 지평선까지 과학계의 주요 주제들을 소개한다. 고전 과학계의 발견부터 현대의 최신 과학 이론까지 아우르며 과학의 숨겨진 매력을 빠짐없이 담아내고 있는 것이다. 각 분야의 50가지 과학 이야기들이 펼쳐지는 책 속 세상은 마치 저자가 구축한 평행 우주 같다.

우리는 모두 별의 조각들이다
존재의 소중함을 일깨우는 우주 먼지 이야기

물리학을 전공하고 전파천문학자로 일한 저자는 우주로 눈을 돌려 이야기를 이어간다. 인간이 화성인일 수 있다고 하며 38억 년 전 화성에서 날아온 운석에 의해 인류가 발생했을 가능성을 제기하거나(38장) 항성들의 폭발로 만들어진 무거운 원소들이 모여 인류가 탄생했으니 우리는 별의 조각이며 우주 먼지라고 하기도 한다(39장).
이는 얼핏 인간 중심적인 해석으로 보이지만 곱씹어보면 인류가 우주의 일원임을 강조하는 것임을 쉽게 알 수 있다. 복잡한 삶의 문제들을 마주하고 있을 때 자신이 광활한 우주 속 먼지라고 생각하면 내 고민은 별것 아니라고 여길 수 있다. 한편으로 우리가 엄청난 초신성에서 비롯됐다는 사실은 내가 자연의 섭리에 의해 태어났으며, 별의 수명 끝에서 시작된 별의 조각이자 무한한 가능성을 지닌 소중한 존재라고 말하는 듯해 내 존재에 당위를 부여한다. 우주가 작은 점에서 시작했듯 우주 먼지인 나 또한 우주적이다. 사랑이 가득 담긴 이 관점은 별의 폭발만큼이나 뜨거운 위로로 느껴진다.
중력이 음압으로 작용하며 지금도 끊임없이 팽창하고 있는 엄청난 규모의 우주에서 인류는 하찮은 먼지이기도 하지만 수많은 원자와 질량이 밀집된 순도 높은 개체이기도 하다. 윌리엄 블레이크는 시 「순수의 전조」에서 이와 같은 맥락의 통찰을 보여준다. “한 알의 모래 속에서 세계를 보고/ 한 송이 들꽃에서 천국을 보라/ 손바닥으로 무한을 잡고/ 한 시간에 영원을 담아라.” 저자가 시에서 따온 이 구절은 변주되어 책의 제목이 되었다.

머리말

1 생물학 이야기
2 사람 이야기
3 육지 이야기
4 태양계 이야기
5 본질 이야기
6 외계 이야기
7 우주 이야기

감사의 글
주
사진 출처
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당신의 3분의 1은 버섯이다. 정말이다. 당신과 나, 그리고 우리의 DNA는 3분의 1이 균류와 동일하다(아직 내가 크리스마스 카드를 보낼 곳이 많이 남았다는 듯이 말이다). 사람과 버섯에게는-그리고 오늘날 지구를 함께 공유하는 모든 생명체에게는-공동 조상이 있다는 강력한 증거가 있다. 그 같은 사실을 가장 먼저 깨달은 사람은 영국의 자연사학자 찰스 다윈이다.
_19쪽

뇌세포를 제외하면 우리 몸에서 죽을 때까지 살아 있는 세포는 많지 않다. 위벽의 점막 세포들은 언제나 면도칼도 녹이는 강력한 염산에 노출되어 있기 때문에 끊임없이 새로 만들어져야 한다. 위벽 세포는 3시간에서 4시간이면 완전히 새로운 세포들로 뒤덮인다. 혈액 세포는 그보다는 수명이 길지만, 그래도 넉 달쯤 지나면 스스로 파괴되어 사라진다. 실제로 우리 몸의 모든 세포는 7년이면 완전히 교체된다. 유명한 7년 차 권태기가 오는 이유는 그 때문인지도 모른다. 배우자를 보면서 이렇게 생각하는 거다. ‘이봐. 난 당신이 7년 전에 알던 사람이 아니라고.’
_38쪽

HMP는 사람 몸에 서식하는 미생물이 만드는 유전자(특별한 목적을 가진 단백질을 지정하는 암호)는 800만 개에 달하지만, 사람의 게놈에 포함된 유전자는 2만 4000개뿐임을 밝혔다. 사람의 유전자보다 400배나 많은 미생물 유전자가 우리 몸에 영향을 미치고 있는 것이다. 다른 말로 표현하면, 우리 몸에 있는 DNA는 99.75퍼센트가 사람의 유전자가 아니라는 뜻이다. 따라서 어떻게 보면 우리는 50퍼센트만큼도 사람이 아닐 수 있다. 우리는 고작 0.25퍼센트만 사람인 것이다. 그러니까 조금 더 정확하게 표현하자면 우리는 100퍼센트 사람으로 태어나 99.75퍼센트 외계인으로 죽는 것이다!
_41쪽

원자 내부에서 텅 빈 공간이 차지하는 비율을 퍼센트로 나타내보면 원자의 99.9999999999999%라고 할 수 있다. 따라서 당신은 유령인 셈이다. 우리 모두는 유령이다. 이 세상에 살고 있는 70억 인구를 꾹 눌러 몸에서 빈 공간을 없애버린다면 인류는 모두 각설탕만 한 부피에 들어갈 수 있다(물론 그 무게는 어마어마할 것이다!).
_144쪽

이 사진은 우리가 우주에서 얼마나 외로운 존재인지를 상기시켜 주는지도 모르겠다.
우리는 우리은하 같은 은하가 2조 개나 있는 우주에서 살고 있다. 한 은하를 이루는 항성의 수는 1000억 개가량 된다. 우리 우주의 이웃을 바라보면서 우리는 우주에는 항성보다 행성이 더 많음을 알았다. 실제로 지구의 모든 해변에 있는 모든 모래 알갱이보다도 우주에는 더 많은 행성이 있다. 하지만, 그토록 광활한 우주에서 생명체가 살고 있다는 사실을 우리가 알고 있는 곳은 단 한 곳뿐이다.
그 작고 희미한 파란 점 말이다.
_231쪽

빛이 지구에 도달하려면 정말로 방대한 우주를 가로질러야 한다. 그 때문에 아무리 빠른 빛이라고 해도 우주 달팽이가 기어가는 속도로 움직이는 것처럼 보일 수밖에 없다.
더 먼 우주를 볼수록 시간은 더 거슬러 올라간다. 달을 보면 1.25초 전으로 돌아가고, 태양을 보면 8.5분 전으로 돌아가고, 가장 가까운 항성계인 알파 센타우리를 보면 4.25년 전으로 돌아간다. 말 그대로 지금 이 순간의 우주의 모습을 볼 수 있는 방법은 없다. 우리 우주에서 ‘지금’이라는 개념은 정말로 아무 의미가 없다.
_243쪽

아인슈타인이 부정한 것과 달리 신은 우주를 가지고 주사위 놀이를 할 뿐 아니라, 신이 주사위 놀이를 하지 않았다면 우주는 없었을 것이다. 분명히 사람이 생겨나 이 책을 읽을 수 있을 만큼 복잡한 우주는 존재하지 않았을 것이다. 우리는 무작위적인 현실 속에서 살아가고 있다. 우리는 분명히 양자 주사위를 던져 만든 우주에서 살고 있다.
_276쪽

아주 아주 먼 곳에는 우리은하와 놀랍도록 닮은 은하가 있는데, 그 은하에는 우리 태양과 놀랍도록 닮은 항성이 있다. 그리고 그 항성의 세 번째 행성은 지구와 놀랍게도 닮았으며, 무엇보다도 그 행성에는 당신과 똑같이 생긴 사람이 산다. 당신과 그 사람은 일란성 쌍둥이일지도 모른다. 그런데 그 사람은 당신과 생김새만 같은 것이 아니라 읽고 있는 책도 같다. 사실 두 사람 모두 지금 이 문장을 아주 집중해서 읽고 있다……. 그런데 사실 실제는 이보다 기이하다. 훨씬 기이하다. 지금까지 당신과 똑같은 삶을 살고 있고, 생김새도 똑같은 사람이 살고 있는 우리은하를 닮은 은하는 무수히 많다.
_285쪽