정재승의 "과학콘서트" 읽고 난 이야기
읽고 난 느낌
중학생 권장 과학 도서를 찾던 중 딱딱한 과학이라는 주제를 서로 어울릴 것 같지 않은 음악의 콘서트라는 부드럽게 접할 수 있는 소재와 방식으로 친근하게 풀어 낸 『정재승의 과학 콘서트』를 읽게 되었다. 젊은 물리학자 (정재승) 고려대 연구교수가 일상생활의 이해하기 힘든 현상들을 과학적으로 명쾌하게 설명한 책이었다.
음악의 콘서트처럼 “과학 콘서트”는 4개의 악장과 20개의 명제로 이루어져 있다. 여러 명제들이 있지만 그 중 하나를 소개하자면 재미있는 과학 이야기를 산타크로스의 썰매로 풀어낸 이야기가 흥미로웠다.
산타클로스가 하루 만에 돌기에 너무 큰 지구라는 제목으로, 마음을 확 사로잡는 과학적이고 재미있을 내용이 기다리고 있을 것이라고 생각했다. 책에도 나왔듯이 불교, 이슬람교, 유태교, 힌두교 등의 어린이들을 제외하더라도 산타클로스가 선물을 주어야 할 아이들은 약 4억 명 이상이 된다.
크리스마스 선물을 줄 시간은 크리스마스 이브 단 하루, 이 경우 산타클로스는 보통 사슴이 달리는 속도의 26만 배나 되는 속도로 밤하늘을 질주해야 선물을 줄 수 있다고 한다. 한 가정에 보통 2.5명의 아기가 있다고 생각하고 아이들마다 1kg의 선물을 준다 하면 무려 1억 6천만 가정을 방문해야 한다는 계산이 나오고 또 산타클로스가 갖고 다녀야 할 선물의 무게 또한 무시할 수 없다.
이 밖에도 우리 주위에 많이 있지만 생각을 하면 어떤 이유 또는 법칙이 많이 있다는 것을 알게 해주고 과학이라는 것이 꼭 아주 높은 사고력을 요구하는 것 만은 아니라는 것을 알게 해 주는 좋은 책이었다.
내가 이 책을 읽으면서 느낀 점은 모든 사람들이 재미없고 딱딱하게 여기는 과학이라는 것을 다른 사람들이 쉽게 이해할 수 있도록 생활 속에서 그 이야기를 찾고 또 어렵지 않게 눈높이로 설명을 해 주는 정재승 교수님의 능력이 부러웠다.
커서 과학 교수가 되고 싶은 제게는 과학에 대해서 다시 한번 생각을 하게 되었다. 책 속에 있는 이야기만 과학이 아니리 내 주변의 생활이 모두 과학과 관련이 있다는 것을 알게 해 주었고 또 과학이라는 소재로도 많은 사람들을 즐겁게 해 줄 수 있다는 것을 알게 해 주어서 참 좋았다.
저자 정재승 소개
대중적인 과학 글쓰기를 통해 과학 전도사로 인정받는 젊은 과학자. 1972년 서울에서 태어나 창서 초등학교와 연북 중학교를 졸업했다. 1990년 경기 과학고를 일찍 졸업하고 한국과학기술원 학부과정에 입학해 물리학을 전공했다. 영화를 무척 좋아해서 대학 때는 영화 동아리 활동을 했고 학교 신문에 영화평을 정기적으로 기고하기도 했다. 한국과학기술원에서 카오스 이론으로 석사학위를 받았으며, 박사 과정에서는 카오스 이론과 복잡성의 과학을 신경과학에 접목해 물리학적인 관점에서 뇌의 사고 기능을 이해하기 위해 연구했다. 박사 학위를 받은 후 미국 예일대학교 의과대학 신경정신과 및 응용물리학과 박사후 연구원(1999-2001), 고려대학교 물리학과에서 연구교수를 거쳐 현재 한국과학기술원 학제학부 바이오및뇌공학과 교수로 있으며, 미국 컬럼비아대학교 의과대학 정신의학과 겸직교수이기도 하다.
대학원생으로 있을 때 『과학동아』에 '시네마 사이언스' 라는 코너를 연재한 것이 인연이 되어 지금까지 대중적인 과학 글쓰기를 하고 있다. '과학'의 눈으로 영화를 보면 영화보기의 새로운 재미를 느낄 수 있을 뿐 아니라 이를 통해 과학과 미래에 대해 깊이 생각해 볼 기회를 가질 수 있으리라는 작은 희망을 갖고 있다. 2001년, 복잡한 사회현상의 뒷면에 감춰진 흥미로운 과학이야기를 담은 『과학콘서트』를 쓴 바 있다. 그의 저서는 재미있는 사건들을 통해 과학을 쉽고 친근하게 소개하여 과학을 외워야 할 머릿속 지식이 아니라 세상을 바라보는 눈이 되도록 하고, 일상에서도 쉽게 과학에 대한 대화와 토론이 이루어지게끔 한다. 또한 국내 최초 라디오 과학 프로그램 「도전 무한 지식」을 진행하면서 쏟았던 열정을 담은 책 『정재승의 도전 무한지식』은 ‘매일 면도 하지 않으면 뇌졸중에 걸릴 확률이 높은 이유나 부패와 발효가 다른 점, 멍든 데 달걀을 문지르면 효과가 있을까?’ 와 같은 다채로운 질문들에 대해 재미있게 설명하였다.
일상 속에서 마주치기 쉬운 일들을 과학 원리에 입각하여 재미있게 해석하여 독자들로 하여금 쉽게 과학적 교양을 쌓을 수 있도록 한 것이다. 스스로 '과학 안내자'가 되고자 하는 그는 우리의 상상력을 자극하는 질문들을 가지고, 과학과 우리 사이의 거리를 부단히 좁히려 노력하고 있다. 쓴 책으로 『눈먼 시계공』 (김탁환 공저, 2009), 『정재승+진중권 크로스』(2010), 『쿨하게 사과하라』(김호 공저, 2011),『정재승의 과학콘서트』,『뇌과학자는 영화에서 인간을 본다』,『물리학자는 영화에서 과학을 본다』,『도전 무한지식』『백인천 프로젝트 』등이 있다.
[Book Review] 《정재승의 과학 콘서트: 복잡한 세상, 명쾌한 세상》 written by. 정재승
평점: ■ ■ ■ ■ ■ (5 / 5)
과학책 <정재승의 과학 콘서트> 표지 ⓒ어크로스
물리학 교수인 정재승이 쓴 '과학 콘서트'라는 책은, 부제인 '복잡한 세상 & 명쾌한 과학'이 시사하듯이, 복잡한 세상을 과학으로 명쾌하게 설명하고 있다. 그래서 우리의 실생활과 밀접하게 관련되어 있는 과학적 원리들을 읽고 감탄을 자아내며 나도 모르게 명쾌한 과학의 세계로 들어가게 되었던 것 같다.
줄거리
모두 4개의 장으로 구성되어져 있는데, 첫 번째 장에서는 네트워크(network)에 대해 설명한다. 작은 세상 네트워크(small world network) 이론으로 우리 사회가 얼마나 밀접한 네트워크로 이루어져 있는지, 또 지구촌이 얼마나 가까워졌는지 과학적으로 설명해 주고 있다 .여기서 내가 신기했던 것은 케빈 베이컨 게임(Six Degrees of Kevin Bacon)에서 다른 Hollywood 배우들이 6단계 이내에(평균 3.65단계로) 케빈 베이컨과 연결이 된다는 것이었다. 물론, 케빈 베이컨과 가장 빠른 경로를 찾는 것에 왜 사람들이 흥미를 보였는지는 확 이해가 되지 않지만 말이다.
첫 번째 장(매우 빠르고 경쾌하게(Vivace molto))에는 네트워크 뿐만 아니라 머피의 법칙(Murphy's Law), 어리석은 통계학,웃음의 사회학, 그리고 아인슈타인의 뇌에 대해서도 알 수 있었다. 머피의 법칙은 "If anything can go wrong, it will." 즉, 잘될 수도 있고 잘못될 수도 있는 일은 반드시 잘못된다는 이론을 담고 있다. 내가 알기로는 에드워드 머피 박사가 혹시 벌어질 지 모르는 만약의 사태에 철저히 대비하자는 뜻에서 이 법칙을 제안했다고 하는데, 영화 그래비티(Gravity)에서도 본 적이 있는 법칙이라 더욱 더 흥미를 가지고 읽을 수 있었다. 첫 번째 장에서 머피의 법칙과 더불어 재미있었던 것은 통계학이 어리석다는 주제였다. 어리석은 통계학에 관해서는 O.J 심슨 살인 사건을 통해서 접근할 수 있었는데, 예를 들어 아내를 학대하는 남편이 아내를 살해할 확률은 20%밖에 되지 않지만, 학대를 받던 아내가 살해되었을 때 그 범인이 남편일 확률이 20%가 아닌 80%라는 것이다. 이 파트를 읽으면서 흥미롭다는 생각은 했지만 역시 확률과 통계 파트는 나를 포함한 인간의 뇌에 적합하지 않다.
두 번째 장(느리게(Andante))에서 나는 카오스(chaos) 이론과 프렉탈(fractal) 패턴에 대해 알 수 있었다. 잭슨 폴록의 작품에서의 카오스와 우리 주변, 특히 아프리카에서 발견되는 전통적인 프랙탈 문화와 구조에 대한 설명이 흥미로웠다. 또 건강한 사람일수록 심장박동이 불규칙적이라는 사실이 왜 과학적인 의미를 갖는지에 대한 내용도 내게는 신비롭게 다가왔다.
세 번째 장은 자본주의, 더 나아가 금융 분야에 적용될 수 있는 과학 이론을 소개해 주고 있다. 이 장에서 가장 기억에 남는 주제는 '자본주의의 심리학'과 '브라질 땅콩 효과(Granular Dynamics)'이다. 먼저, 자본주의의 심리학은 (이 책에서는) 크게 두 가지 파트로 분류할 수 있다. 첫째는 백화점에서 발견할 수 있는 자본주의의 심리학이고, 둘째는 패스트 푸드 매장에서 발견할 수 있는 자본주의의 심리학이다.
백화점을 들어서면 벽시계와 창문은 찾아볼 수 없다. 이것은 시간 가는 줄 모르고 쇼핑을 마음껏 즐기라는 백화점 측의 따뜻한 관심과 배려(?)이다. 또한 기둥이나 벽은 유리나 거울, 혹은 대리석으로 되어 있는 경우가 대부분인데, 이것은 이 유리와 거울과 대리석에 비친 자신의 모습을 보고 무의식적으로 걷는 속도가 느려지면서 진열된 상품을 한 번씩 더 보고 지나가도록 하기 위함이다. 계산대 주변에도 심리적인 요소들이 많이 들어있다. 그 중 하나가 계산대 쪽의 바닥의 경사가 더 높게 설계하는 것이다. 이렇게 하면 무거운 쇼핑카트를 밀면서 매우 힘들다고 생각하다가 옆에 진열된 상품들을 구경하면서 조금씩 내려가다 보면, 힘 들이지 않고도 매장의 깊숙한 곳으로 들어가게 되는 것이다. 또한 계산대 주변의초콜릿, 껌, 잡지 등은 계산을 기다리는 동안에 지루함을 달래면서 집어드는 사람들의 심리를 잘 이용한 것이라고 볼 수 있다. 이 뿐만 아니라 2층과 3층에 여성들의 쇼핑을 위해 기다려야만 하는(?) 남성들을 위한 간의 의자를 설치하고 이윤 높은 상품들을 적정 높이에 배치해 놓는 등 정말 신기한 것들이 많았다. 나는 백화점에서 찾아볼 수 있는 자본주의의 심리학을 읽으면서 정말 놀라웠다. 그리고 이 책을 읽은 후에 영화 '공조'를 보러 가는 내내 백화점의 구조를 꼼꼼히 살펴보며 "아, 이것은 고객들을 위한 세심한 배려이구나~"라는 생각을 하게 되었다.
패스트 푸드 매장에서 볼 수 있는 자본주의의 심리학은 의외로 간단했다. 패스트 푸드 매장은 손님 회전이 빨라야 매출이 더 오르기 때문에 계산 속도는 물론이고, 최신 댄스곡을 틀어 손님들의 식사 속도를 빠르게 한다고 한다. 그리고 패스트 푸드 매장은 딱딱한 플라스틱 의자가 오래 앉아 있지 못하게 해서 빨리 매장을 나가게 한다고 한다. 패스트 푸드 매장이 사용하는 이러한 방법들을 들으니 약간 씁쓸한 느낌이 들었다. 돈을 더욱 더 많이 벌려고 하는 사람들로 인해 우리는 푹신푹신하고 편안한 의자에 앉아 마음을 포근하게 해 주는 클래식과 같은 음악을 들으면서 맛있게 음식을 먹을 기회를 놓치고 말았지 않은가! (물론, 내가 생각하기에도 패스트 푸드 매장에서 편안한 의자는 있어야 하지만, 클래식을 트는 것은 반대다......)
브라질 땅콩 효과(Granular Dynamics). 이 효과는 알갱이 역학이라고도 불리는 것인데, 이 현상은 퍼 박(Per Bak)에 의하여 작은 모래 알갱이가 자기 조직화된 임계성(self-organized criticality)를 가져 모래 더미가 만들어 진다고 하였다. 또한 그는 작은 모래 더미에는 정지각(angle of repose), 즉 모래의 특성에 따라 일정하게 나타나는 값이 있어, 아무리 모래 더미를 크게 만들려고 시도해 보아도, 정지각 이하이면 계속 쌓이고, 정지각을 넘어서면 더 이상 쌓이지 않고 작은 산사태가 일어난다고 했다. 나는 그의 주장을 통해서 내가 여름 휴가철에 부산 해운대에 가서 모래 더미를 만들 때 왜 크게 만들어지지 않는지에 대한 답을 찾을 수 있어서 브라질 땅콩 효과에 대한 내용에 더욱 빨려 들어가게 되었다.
여기서, 하인리히 재거는 전자 현미경으로 모래 더미의 겉과 속을 관찰해 보았다고 한다. 관찰해 본 결과, 모래 더미 경사면의 얇은 위층은 마치 액체처럼 흘러내리고, 안쪽은 고체처럼 고정된 상태를 유지한다. 실험 결과는 나에게 매우 놀라운 사실로 다가왔지만, 내가 가장 놀라웠던 점은 모래 더미의 내부를 들여다 볼 수 있을 정도로 발달한 과학 기술이었다. 나는 훗날 과학자라는 꿈을 꼭 이루어서 고등학교나 대학교에서 모래 더미 내부를 들여다 보며 책으로 읽을 때와는 또다른 신선함을 느껴보고프다. 그리고 모래에 물을 섞어 모래 더미를 쌓을 때 정지각이 기하급수적으로 증가한다는 것도 한 번 쯤은 탐구해 보고 싶다.
네 번째 장은 점차 빠르게(Poco a poco Allegro)로, 소음과 관련된 과학적 상식과 뇌파 등을 다루고 있다. 네 번째 장에서 가장 인상 깊었던 부분은 소음의 심리학과 소음 공명, 그리고 나의 조금 남아 있던 동심의 세계를 완벽히 무너뜨린 크리스마스의 물리학이다.
소음의 심리학은 Noise Disturbance로, 카펫 없는 콘크리트와 바닥과 천장은 현대식과 반대인 옛날식 인테리어와는 반대로, 소리가 벽에 부딪힌 후 그대로 반사하여 전 공간에 울려 퍼지게 한다는 내용을 담고 있다. 나는 소음의 심리학에서 카펫 없는 바닥과 아무것도 없는 천장은 보기에는 심플하고 세련되 보일지라도, 겉보기보다 웨이터들의 청력과 식당에 찾아온 손님들의 원활하게 이루어지는 의사소통과 청력은 더욱 더 소중하다는 것을 식당 주인들이 꼭 알아야 한다고 생각을 했다.
소음 공명(Stochastic Resonance)는 듣기 싫은 소음이 약이 되는 경우를 말한다. 나는 처음에는 의아했다. 어떻게 소음이 나에게 이로움을 주는 지 이해가 되지 않았다. 의문을 품은 상태에서 나는 바닷가재가 어떻게 포식자를 피하는지에 대해 알게 되었다. 바닷가재 꼬리 끝의 감각 세포는 일정한 값(threshold, 역치) 이상을 감지하면 뇌로 신호 전달을 하고, 이 때, 물 속의 적당한 소음은 미약한 원신호를 더 잘 들리게 해 준다고 하는데, 약간의 소음이 원신호의 파장을 더 크게 해 주어 더 잘 감지할 수 있게 한다는 사실은 조금 이해하게 되었다. 아직 내 머릿속에서 소음 공명에 대한 미스테리가 완전히 풀린 것은 아니지만, 바닷가재 덕에 3/7 정도는 알게 된 것 같다.
마지막으로, 크리스마스의 물리학이다. 우리는 크리스마스의 주인공인 어린이들에게 선물을 하나씩 나누어 주는 산타 할아버지가 성 니콜라스라는 사실은 다 알고 있을 것이다. 나는 초등학교 4학년 때까지 산타 할아버지가 세상에 존재한다고 굳게 믿고 있었고, 알게 된 이후부터는 부모님 앞에서 산타 할아버지를 믿는 척하다 중학교 올라온 이후부터 없다는 사실을 안다고 가족 앞에서 공언했다. 그래도 성 니콜라스는 핀란드의 로바니에미 어딘가에 존재하고 계시겠지, 라고 생각하며 조금의 동심(?)은 가지고 있었고, 'Rise of the Guardians'라는 영화를 보며 저런 세계가 있었음하는 생각을 했는데, 크리스마스 물리학에 대해 알게 되면서 조금이나마 가지고 있던 동심마저 무참히(?) 파괴되고 말았다. 산타 할아버지는 전 세계 어린이들에게 선물을 모두 나누어주기 위해서는 1억 6천만 kg의 선물을 1069만 마리의 사슴이 끄는 썰매를 타고 0.0007초 만에 굴뚝으로 들어가 선물을 나누어 주고 나오는 형태로 31시간 동안 모든 아이들에게 선물을 나누어 주어야 한다. 이 때, 산타 클로스의 썰매는 엄청난 속도로 달리기 때문에, sonic boom 즉, 충격파가 어마어마하여 엄청난 소음에 시달려야 한다. 이 설명을 들으며 난 조금의 충격과 함께 놀라움도 선사받았다.
감상평
전체적으로 이 책은 과학을 친숙하게 여기도록 안내하는 역할을 하는 것 같다. 나의 경우는 과학 쪽으로 전공하고 싶어서 읽었지만, 꼭 과학을 좋아하고 전공하는 사람이 아니더라도 과학에 관심을 갖고 사는 것이 중요하기에, 중학교 정도의 모든 학생들이 이 책을 꼭 읽었으면 하는 바람이 있다. 더 나아가 과학 발전을 위해서는 창의성과 자유로운 사고가 중요하다는 것을 이 책에서는 강조하는데, 앞으로 나는 과학적 발견을 단순히 암기하려고 시도하기 보다는 왜 그런 실험을 하게 되었는지, 그 과정에서 발생한 시행착오와 마지막으로 내린 결론에 대해 이해하고 외워야 할 것은 암기하는, 그러한 방법으로 차근차근 과학에 대하여 알아 나갈 것이다.