* 세마 science : 1) science를 세마라고 번역한다. 셈을 하는 학문, 추정하고 이해하고 셈하여 검증하는 학문.
2) 셈학 -> 세막 -> 세마로 한다.
3) 자연세마, 사회세마, 세마추론, 세마방법론, 세마학자 등으로 활용이 자유롭다.
이책 저책 찔끔거리다가는 책한권도 읽지 못하겠다는 생각이 든다. 스스로 부여한 과제가 너무 많다. 어떻게 해야할까? 시험치는 것도 아니라 다 읽어내지 않아도 되는데, 다 읽고나면 뭔가 쌓일것이 확실하기 때문에 다 읽고 싶다.
서문
세상에는 정말 좋은 것이 많다. 돌아다녀야 한다. 그런 여행을 다시 계획해봐야겠다. 그런데, 그리미는 조지아를 가고 싶고, 나는 싸고 좋은 호텔이 즐비한 중국과 동남아를 가고 싶다. 어째 여행의 이유가 영 시원찮다. 새로운 여행계획은 어떻게 세울수 있을까? 진짜로 지식이 쌓이고, 사람다운 도리를 깨우칠수 있는 곳들을 여행할수 있을까? 예를들어, 푸에르토리코 같은 곳.
"푸에르토리코에 가면 그곳 북서쪽에 있는 아레시보 전파망원경 radio telescope를(지름이 305m인 거대한 접시를) 꼭 보고오라고 조언했다. (중략) 세상에서 가장 큰 망원경 가운데 하나거든요 게다가 일반인들도 가서 볼수 있고요. 아름답고 멋진데다 벼랑끝에 서있는 모습이 마치 거울로 만든 거대한 1960년대의 사탕접시 같아요." (11쪽)
책을 다 읽고 나서 슬픈 소식을 들었다. 아레시보 천문대의 전파망원경의 안테나가, 예산이 없어 보수를 하지 않아 붕괴되었다고 한다.
천문학 연구 상징했던 아레시보 천문대, 막을 내리다 : 스토리 : 과학향기 Story : KISTI의과학향기
적성이란 것이 있을 것이다. 접해본 것중에서 꼭해보고 싶은 것. 적성이 무엇인지를 알려면, 많은 경험을 쌓을수밖에 없다. 농사일을 15년 해보고 나서, 비로소 농사에 취미가 없다는 것을 깨달았다. 시간이 너무 흐른 아쉬움은 있다. 다만, 적당한 노동은 좋다. 그래서 농사짓기를 이어올수 있었다. 그래도 이런 취미를 가질 계획을 제대로 갖지못해 정말로 아쉽다.
"당시 나는 작가가 되기로 마음먹고 있었는데도 세마 science 강의를 상당히 많이 들었다. 작가지망생인 다른 친구들은 왜 내가 물리학이나 미적분, 전산학, 천문학, 고생물학 같은 지루한 강의를 듣는지 이해하지 못했다." (13쪽)
수학과 세마를 싫어하는 사람이 많다는 것은, 교육이 잘못되었다는 증거다. 착실하게 확실한 것을 찾아가는 과정을 배우는 재미있는 공부라는 인식을 심어줄수 있어야 제대로 된 수학과 세마교육이다. 세마를 좋아하는 사람들은, 운좋게도 좋은 교육을 받은 사람들이다.
"세마를 좋아하는 사람은 뇌만 지나치게 커버린 비정상의 괴짜라는 이미지가 얼마나 사람들의 뇌리에 깊이박혀 있는지를 확인하고 또 확인해야했다." (14쪽)
이게 받아들이기 어렵다. 물체와 물체가 서로를 침투하지 못하는 이유가, 전자가 밀어내기 때문이라는 사실. 전자가 보이지 않기 때문이다. 물체에 돋보기를 들이대거나 현미경을 들이대도, 역시 전자는 보이지 않는다. 보이지 않는 것을 믿기가 정말로 어렵고, 쉽게 믿어서도 안된다. 망치로 못을 박는 일이나 톱으로 판자를 자르는 행위는, 전자의 반발을 이겨내는 행위인가? 그래서 힘이 드는가?
모두가 모든것을 알 필요가 없는 것은 분명하다. 세마는 어느 정도 알아야할까? 기본으로 알아야할 내용은 무엇일까? 그것에 대한 사람들마다의 답이 있어야 할것이다. 받아들이기 어려우면 외우기라도 해야한다.
테이블은 원자로 구성되어 있고, 모든 원자들의 바깥에는 전자들이 돌고 있다.
내손은 원자로 구성되어 있고, 모든 원자들의 바깥에는 전자들이 돌고 있다.
그래서 내손은 테이블을 통과할수 없다.
그런데, 톱은 어째서 테이블을 통과해버릴까?
좁은 면적에 힘을 집중시켜 전자의 반발력을 뚫고 테이블을 잘라버리는 것일까?
여전히 의문이 남는 것이고, 이것이 세마를 하게하는 힘이다.
"테이블에 손을 통과시킬수 없는 이유를 (전자끼리 서로를 밀어내고 있기 때문이다) 모른다고 해서 뭐 달라질게 있나? (중략) 평범한 일반인들이야 그저 비행기표나 사고 평화롭게 칼로리 계산이나 하면 되지않을까?" (18쪽)
세마science를 공부해야 하는 이유
1) 재미있다. 계속해서 새롭고 이해하는 재미가 있다. 게다가 공공도서관에서 모든것을 제공해준다.
2) 올바른 생학phiolsophy를 갖게 한다. 미신과 망상에 빠지지않게 한다. 논리를 따지고, 추론과 검증을 끝없이 한다.
3) 낙원을 만드는 도구이다. 세탁기와 전자레인지처럼 우리를 작지만 힘든일에서 구원해준다.
4) 아름답다. 정말로 오랜동안 진리로 인정받을 것이고, 가치가 전혀 훼손되지 않으면서 누구나 누릴수 있다.
자동차 네비게이션은, 뉴턴 역학으로 계산한 값을, 아인슈타인의 일반상대성이론에서 나온 중력장방정식으로 보정해야, 정확한 안내를 할수 있다고 한다. 너무 놀랍고 재미있지 않나? 역학도 좀 알아보고, 중력장방정식도 좀 알면, 누군가를 가르칠수 있는 수준은 아니어도 그것을 보면 알수 있다면, 더욱 즐겁지 않겠는가? 천천히, 알아보자. 언젠가 알아보겠지.
물체의 이동은 시공간의 휘어짐에 의해서 발생한다. 모르는 말인데, 문장은 완벽하다.
지금도 제대로 설명하지 못하지만, 아주 궁금했던 현상중의 하나가, 돛단배가 맞바람을 맞으며 앞으로 나아갈수 있다는 말이었다. 지그재그로 전진할수 있다는 그럴싸한 설명을 다 이해하지는 못했지만, 의문을 품은 이후로 조금 해결했다. 언젠가는 완전히 해결될 것이다.
"세마를 알지못하는 사람들에게 세마를 알려주는 가장 좋은 방법은, 많은 지식을 폭넓게 다루는 것이 아니라, 몇가지 주제를 깊게 다루는 것이다." (35쪽)
1. 세마의 방법으로 생각하기 : 유체이탈체험
스마트폰이 어떻게 만들어지는지 관심을 갖기 보다는, 어떻게 스마트폰을 잘 사용할 것인지가 관심이다. 전자레인지도 세탁기도 마찬가지다. 세마의 사용가치는 잘 안다, 그럴수록 세마 자체에 대한 관심은 줄어든다. 잘 쓰는 것도 즐거운 일이고, 세마기술의 발전이 사람들을 다른 수준에서 살게 한다.
사람은 확실한 것을 좋아하고 추구한다. 그런데, 한사람의 생각에서부터 우주까지, 어느것 하나도 확실하게 알수는 없다. 그래서 확실히 알기 위해 수없이 관찰하고 분석하고 종합하고 검증한다. 여기까지는 좋은데, 확실한 것을 너무 좋아한 나머지, 불확실한 것까지 확실하게 만들려는 욕망이 생긴다. 그래서 미신과 오만(생학 philosophy)이 생긴다. 확실한 것에 대한 지나친 집착을 떨쳐내야 한다. 그것이 바로 세마science를 하는 자세다.
"세마는 사실의 집합이 아니라 생각하는 방식 (중략) 세마는 발견의 과정 (중략) 세마의 진리란 계속해서 수정되고, 도전받고, 개선될수 있는 무언가를 뜻한다 (중략) 한가지 변인만을 통제하고 나머지는 모두 최대한 변하지않게 그대로 둔채, 그 변인만 변했을 때 일어나는 일을 관찰 (중략) 세마가 열매를 맺을수록 사람들은 세마와 자연에 대해 알아야겠다는 필요성을 느끼지 않게 되었습니다." (38~43쪽)
수학은 이제 사칙연산과 기초 기하정도만 머리속에 남아있다. 미적분과 확률, 통계는 사라져버렸다. 다시 되살릴수 있을까? 세상을 좀더 알고 싶어서. 수학이 없이도 할수 있는 세마를 하고, 마침내 수학까지 필요한 세마로 나아가도 좋을 것이다.
"임마누엘 칸트는 '우주에 관한 가장 놀라운 사실은 이해할수 있다'는 점이라고 말했다. (중략) 세마를 하는데 수학이 꼭 필요하다는 생각을 해본적이 한번도 없습니다. 수학은 자연을 표현하는 방법이기는 하지만 자연을 이해하는 필수조건은 아닙니다. " (51~4쪽)
세마뿐만아니라 의견도 보다많은 근거와 증거를 가지고 이야기하려는 태도들이 많이 생겼다. 그러다보니 편견이 강한 사람들은, 사실을 왜곡하거나 거짓을 근거로 자기의견을 펼치게 된다. 옥석을 구분하기 좋은 세상이다. 세상은 좀더 세마science에 가까워지고 있다. 다만, 종교는 아직도 예외의 영역이다.
"세마도 의견을 받아들일 때와 똑같은 태도로 받아들이는 사람들이 많습니다. (중략) 진화를 믿지 말아야 할 증거가 있는지 없는지는 조금도 신경쓰지않고 그저 믿지않는다고 하지요. (중략) 세마학자들은 연구에 몰두하는 시간 대부분을 자기자신의 오류를 입증하며 지내야 합니다. (중략) 설령 당신의 이야기는 틀렸다 할지라도 자료는 진실해야 합니다."(59~61쪽)
근거가 있는 편견을 갖되, 겸손하게 마음을 열자. 아무리 노력해도 현재 수준의 진리말고는 가질수가 없다. 그러니 욕심도 부리지 말자. 현재 진리 수준의 1%에라도 접근해서 살아보자. 마음이 훨씬 밝아질 것이다.
"진리를 향해, 자명한 이치를 향해 가는중이라면 기꺼이 잘못을 저질러야 한다. 오해의 근원을 세밀하게 조사해가는 과정이 그리 즐겁지는 않겠지만 그렇게 해서 실수는 멍청한 일이 아니라는 사실을 깨달을 수 있다. (중략) 어떤 과정을 거쳐 자신의 생각이 형성되었는지를 알게되면 필요할 때마다 그 생각을 수정하고 개선하고 재가공할수 있으며 기존 생각을 세마가 추구하는 진리에 가까운 생각으로 바꿀수도 있다." (84쪽)
2. 확률 : 누구를 위한 종형공선인가?
"65명이 전부 다 생일이 다를 확률은 1% 미만이 된다." (93쪽)
1번 : 생일이 1월 1일
2번 : 1번과 생일이 다를 확률 = 364/365
3번 : 1, 2번과 생일이 다를 확률 = (364/365) x (363/365) = 364x363 / 365x365 = 0.9918
4번 : 1, 2, 3번과 생일이 다를 확률 = (364/365) x (363/365) x (362/365) = 364x363x362 / 365x365x365 = 0.9836
10번 : 1~9번과 생일이 다를 확률 = 364x .... x356 / 365^9 = 0.8589
20번 : 1~19번과 생일이 다를 확률 = 364x .... x346 / 365^19 = 0.5563
30번 : 1~29번과 생일이 다를 확률 = 364x .... x336 / 365^29 = 0.2695
40번 : 1~39번과 생일이 다를 확률 = 364x .... x326 / 365^39 = 0.0968
50번 : 1~49번과 생일이 다를 확률 = 364x .... x316 / 365^49 = 0.0256
60번 : 1~59번과 생일이 다를 확률 = 364x .... x306 / 365^59 = 0.0049
65번 : 1~64번과 생일이 다를 확률 = 364x .... x301 / 365^64 = 0.0019
검사정확도가 95%라는 말은,
1) 환자를 환자로 판정할 확률 95%
2) 환자가 아닌 사람을 환자가 아니라고 판정할 확률 95%를 의미한다.
3) 이게 도대체 무슨 의미인가? 어떤 질병의 환자일 확률이 일단 5%다. 그러면,
4) 환자인지 아닌지 모르는 갑이 검사를 받았다. 이럴경우 갑이, 환자일 확률은 5%이다.
5) 검사에서 양성이 나왔다면, 0.05 x 0.95 = 0.0475 즉 4.75%
6) 갑이 환자이면서 양성이어야 하기 때문에 이런 정도의 확률이 된다는 것이다.
결국, 환자인지 모르는 상태에서 양성판정을 받은 사람중에서 실제 환자인 경우는, 4.75%가 된다는 말이다. 정말로 이렇다는 이야기겠지? 계산은 이런데 왠지 확신이 서지 않는다. 뭐가 문제인지 모르겠다.
3. 척도 : 크기와 놀다
천문학을 이해하려면, 일단 기억된 것들이 많아야 한다. 천문학은 지구위의 일상과는 많이 다르다. 기억을 통해 천문학으로 가는 길을 열어야겠다. 지구는 비행기보다 10배 빠른 속도로 햇님을 돌고 있다.
* 광속 : 초속 30만km / 지구의 공전속도 : 초속 30km / 소리의 속도 : 초속 0.34km / 전자의 속도 : 초속 2,222km
* 지구의 둘레 : 4만km / 지구 공전궤도의 길이는 8억km
"생성초기의 지구는 열시간 정도만에 한바퀴를 돌았으며 (중략) 지구는 시속 10.7만km(초속 30km) 정도의 속도로 8억km가 넘는 궤도를 항해" (130쪽)
* 10^5 : 10의 5곱 / 10^7 : 10의 7곱
* 10^-3 : 10의 3빼곱 / 10^-9 : 10의 9빼곱
* 10의 곱 3 : 천 - 밀리 / 6 : 백만 - 마이크로 / 9 : 십억 - 나노 / 12 : 조 - 피코 / 15 : 천조 - 펨토 / 18 : 백경 - 아토
* 감기 바이러스 : 30nm / 적혈구속 헤모글로빈 : 12nm / 원자 : 0.1nm = 1Å
* 머리카락 굵기 : 100㎛ / 사람이 눈으로 볼수 있는 크기 : 50㎛ / 사람 백혈구 세포의 지름 : 12㎛
사람의 머리카락 굵기가 100 ㎛고 아주 분명하게 잘 보인다. 그런데 눈으로 볼수 있는 크기는 머리카락의 절반인 50 ㎛ 라고 한다. 그러면, 눈이 좋은 사람도 있고 나쁜 사람도 있으니, 12 ㎛ 크기인 사람의 백혈구도 맨눈으로 볼수 있는 사람이 있지 않을까?
자연을 이해하려면, 사람 중심의 시간과 크기, 속도의 개념에서 벗어나야 한다. 완결된 행동을 얼마나 계속해서 반복할수 있는가도 중요한 판단기준이다. 그런데, 사람중심의 시간보다 지나치게 짧게 유지되는 것은 불안정한 것 아닐까? 이해가 쉽지 않다.
"(쿼크입자는) 피코초 동안 극미한 궤도를 1조회 즉 10^12번이나 완주했다. (중략) 우리 지구가 지난 50억년 동안 햇님주위를 돈 회수는 50억회 즉 5x10^9회이며, 우리 햇님계가 산산이 부서지며 사라질때까지 모두 합해 10x10^9회 즉 100억회 정도를 더 돌것이라고 한다. 5x10^9회에 비하면 10^12회에 비하면 상당히 적은 수이지요. 그러니 냉정하게 판단하면 우리 햇님계가 쿼크같은 소립자보다 훨씬 불안정한 구조라고 할수 있습니다. (중략) 수소의 전자가 수소 원자핵을 한번 도는데 걸리는 시간은 24아토초이다." (138쪽)
커미cosmos가 캄캄하다는 말은, 별이 쏟아내는 빛에 비해서 커미가 너무 크기 때문이라고 하는데, 아직도 받아들여지지 않는다. 불을 전부 끄고, 와이파이기기의 파란색 빛을 바라보았다. 오직 그 빛만 파랗게 보일뿐, 즉 빛이 분명히 날아오고 있기는 한데, 거실은 온통 어둡다. 이런 느낌인 모양이다. 그런데, 와이파이기기의 파란색 빛은 어디에도 반사되지 않는 약한 빛이다. 별빛은 다르지 않는가?
*커미 : 커다란 미리내 cosmos 宇宙
"커미는 정말 대부분이 텅빈 공간이지만, 대부분의 사람들이 이를 잘 이해하지 못합니다. (중략) 별들 사이의 평균거리는 지구와 햇님 사이의 거리보다 10만배는 멀다. 우리 은하를 이루는 별의 개수는 3천억개나 되지만 이별들은 빛이 10만년이나 가야하는 광대한 공간에 흩어져 있다.
(중략) 우리 은하의 전체길이는 90경km 정도 된다. (중략)가장 가까운 은하들 사이의 거리는 은하의 길이보다 몇십배 정도 클뿐인데, 가장 가까운 별들 사이의 거리는 별의 지름보다 몇십만, 혹은 몇백만배 정도 크다. 별이 다른 별을 향해 달려드는 법은 없지만 은하는 다른 은하를 향해 달려드는 이유가 여기에 있습니다. (중략) 은하가 충돌한다고 해도 그다지 큰 충격은 없을것같다. " (144~5쪽)
4. 물리 : 그리고 내게는 공허가 가득 차있네
물리학은 원자를 이해하는 것에서 출발하여, 커미에 존재하는 네가지 힘, 물질과 에너지에 대한 이야기로 이어진다.
"커미는 물질과 에너지라는 두가지 기본요소로 되어있다. (중략) 물질과 에너지는 같은 행운을 주는 말발굽의 양끝이라는 아인슈타인의 말 (중략 / 물질은) 얼어있는 에너지 (중략 / 이 세상을 이루고 있는 모든 것들) 물질이 없으면 존재할수 없다. 그러나 물질은 에너지가 없으면, 아무것도 할수가 없다." (180~1쪽)
* 커미 : 커다란 미리내 = cosmos
전자는 양이온이 없이는 만들어지지 않는다. 커미는 반드시 전기 중성을 지향한다.
에너지는 열역학으로 정리된다.
열역학 제1법칙 : 닫힌 계에서 모든 에너지는 보존된다. 에너지는 만들어지지도 없어지지도 않는다.
열역학 제2법칙 : 에너지는 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다. 영구기관은 없다. 닫힌계에서 무질서도는 증가한다.
5. 화학 : 불, 얼음, 스파이 그리고 사룸
화학은 새로운 물질을 만들어낸다. 새로운 물질에 대한 공포가 과장되거나 잘못 관리되지만 않는다면, 화학은 정말 재미있는 일이다.
"118가지 원소로 거의 무한에 가까울 정도로 다양한 분자를 (만든다 / 중략) 사람의 몸을 구성하는 분자의 종류는 적어도 10만개 정도 (중략 / the imagined science) 새로운 물질을 만들어낼 수 있는 능력을 가진 세마는 아마도 화학이 유일할 것입니다." (210~1쪽)
아래 그림에서는 공유결합이 어떻게 이루어지는가를 보여준다. 이 결합이 매우 강력하다는 것이다. 이온결합과 핵융합이 다르다는 것은 헬륨과의 비교에서 금방 드러난다. 수소분자는 두개의 원자핵이 스스로 존재하지만, 헬륨은 원자핵이 핵융합을 해서 하나의 원자핵이 되었다.
고1 교과서에 따르면,
1) 공유결합 : 비금속 + 비금속
2) 이온결합 : 금속 + 비금속
3) 금속결합 : 금속 + 금속
인구증가로 많은 식량이 필요하다. 식물의 성장에 필요한 질소는 공기중에 많은데, 식물은 뿌리로만 양분을 흡수할수 있다. 공기중의 질소는 흡수하지 못한다. 화학결합 가운데 공유결합이 가장 강력하고, 특히 질소의 공유결합은 삼중결합으로 아주 강하다. 우리가 먹고 살기위해서는 질소의 공유결합을 끊어서 다른 물질과 섞어서 흙으로 보내주어야 한다. 강력한 삼중결합을 끊고 질소비료를 생산하기 위해서는 많은 에너지가 필요하다. 환경오염이 일어날수밖에 없다. 살기 위한 행동이, 우리 삶의 근거지를 파괴한다. 그런데, 그 결합을 쉽게 해내는 것이 콩의 뿌리속에 있는 뿌리혹박테리아다. 그는 아무런 환경오염이 없으면서도 질소를 땅에 붙잡아 뿌리가 흡수할수 있도록 해준다. 오묘하다.
"자연이 만들어낸 화학결합 가운데 가장 강력하고 간단하지만 결코 가장 단순하지는 않은 결합이 바로 공유결합이다. 공유결합은 두 원자가 한 이불을 함께 덮듯이 한쌍 이상의 전자를 공유하는 결합방법이다. (중략) 질소의 삼중공유결합은, 아주 강해 쉽게 끊어지지 않기 때문에 일반적으로 질소는 다른 물질과 반응하지 않는다." (213~8쪽)
https://www.youtube.com/watch?v=LaR-TtWrK-0
6. 진화생물학
진화론을 믿되 그 증거를 제시하지 못하는 사람들과 창조론을 믿는 사람들 중에서 어떤 사람이 더 문제일까? 왠지 비슷하게 어리석은 느낌이다. 신이 모든 것을 창조했다는 것을 말하는 종교인들의 말을 믿는 것이나 세마로 많은 것을 밝혀냈다고 하는 세마학자의 말을 믿는 것이나, 다른 사람이 말하는 것을 믿는다는 점에서 차이가 없다. 본인이 직접 생각하고 확인하고 검증한 것을 믿는 것과는 완전히 다른다.
진화를 증명할수 있는 재미있는 이야기. 사람에게 해야할 실험이 있다면, 그 실험이 위험이 있는지를 확인해보기 위해서 생쥐실험을 한다. 그 이유가, 생쥐가 곤충보다 사람과 비슷하기 때문이다.
"현재 살아있는 3천만종이 넘는 곤충들 모두가 4억년 전쯤인 데본기의 어느 시기에 살았던 어떤 고대종이 획득한 생존의 성공조건들을 물려받은 후손들이기 때문이다. (중략) 세월이 흐르는 동안 변이가 일어났기 때문이다. 공통조상이었던 곤충이 활동영역을 넓히고, 저마다 다른 상황에 처하게 되면서 곤충들은 저마다 각자의 상황에 맞게 진화됐다.
(중략) 네가지 형태로 변한 앞다리를 살펴보는 것도 좋은 예가 될것이다. 박쥐의 날개, 지느러미 발처럼 생긴 펭귄의 날개, 도마뱀의 앞다리 그리고 인간의 팔. (중략) 표피 밑에 숨어있는 뼈는 네동물 모두 상완골, 요골, 척골, 완골이라는 네개의 뼈로 이루어진 동인한 모양을 하고 있다.
(중략) 토끼 화석은 결코 삼엽충화석이 발견되는 지층에서 찾아낼수 없다. (중략 / 수만종이 넘는) 삼엽충은 당시 지구에 있던 해양생물의 90%가 멸종했던 페름기 말에 마찬가지로 지구상에서 사라졌다. (중략) 가장 처음 지구상에 나타난 포유동물들의 화석도 삼엽충과 같은 지층에 묻혀있을수 없다. 고생물학자들은 계속해서 이런 사실을 확인하고 또 확인한다. 지금까지 발견한 화석들은 모두 자신들이 속해 있어야 할 장소와 속해 있어야 할 시간대에 속해 있었고, 후대에 속한 화석들은 모두 전대에 속한 화석들보다 위에 있는 지층에서 발견됐다. (중략) 어디서 찾아내건 화석들은 언제나 자신들이 있어야 할 장소에 있었다." (261~3쪽)
암치료를 위해서 어떤 연구를 하는지도 잘 몰랐다. 기껏해야 암세포를 죽이는 화학물질을 개발하는 것으로 알았다. 그것보다는 훨씬 더 뿌리가 깊은 연구, 즉 암세포에 대해 연구하는 모양이다. 이렇게 말하고보니 너무도 뻔한 일이다. 알아야 제어하거나 제거할수 있지 않나?
"세마학자scientist들은 세포분열을 감독하는 효모의 유전자를 연구하면서 암세포 자체가 알려주는 것보다 암세포에 대해 더 많은 것을 알게되었다. 종양세포는 사악하고 까다로우며 다루기 힘들다. 그러나 효모세포는 유순하고 관대하다. " (265쪽)
세상은 완벽하지 않으므로 변화하고 발전한다. 이또한 너무나 뻔한 이야기라서 반박할수 없다.
"진화론이 실제보다 기반이 약한 것처럼 보이는 또 한가지 이유는 진화생물학자들이 세부사항을 놓고 벌이는 격렬한 논쟁때문이다. (중략 / 누적변화설이든 단속평형설이든) 세마학자들은 진화의 본질, 다시말해서 현존하는 생물종은 이전에 살았던 생물종이 진화한 형태라는 사실에 대해서는 논쟁을 벌이지 않는다. (중략) 찰스 다윈과 알프레드 월리스가 명확하게 밝혀낸 진화의 원동력인 자연선택에 대해서도 논쟁을 벌이지 않는다.
(중략) 30억개나 되는 문장으로 이루어진 DNA를 복사해야 하는데 조금 달라지는 것은 당연하지 않나? (중략 / 요기베라는) 세상이 완벽했다면, 세상은 존재하지 않았을 것이다. (중략) 뜨거운 온천물에서나 간신히 볼수 있는 세균중의 세균인 단세포 고세균으로 머물러야 했을 것이다." (265~8쪽)
사람은, 8천만년 전 영장류 뒤쥐 -> 5천만년 전 원숭이와 분리된 영장류 -> 오스트랄로피테쿠스(루시) -> 5백만년전 침팬지와 분리된 영장류 -> 10만년 전 네안데르탈인과 분리된 호모사피엔스 -> 호모 사피엔스 사피엔스로 진화되었다고 추정하며, 관련된 화석들이 매우 풍부하게 남아있다.
"화석자료를 풍부하게 남겨놓은 또다른 동물속은 놀랍게도 ..... 우리 자신이다. (중략) 8천만년 전에 살았던 뒤쥐를 닮은 원시영장류 화석 (중략) 나무 위에서 살았던 선조들이, 원숭이와 유인원으로 분화되기 시작한 5천만년 전 화석 (중략 / 덴드로피테쿠스 등 많은 화석들이 발견되어) 1,200만년 전에는 실제로 우리에게 필요한 것보다 더많은 조상들이 있었던 것 같습니다. (중략 / 영장류인 침팬지는) 사람의 DNA를 구성하고 있는 30억개의 염기 가운데 96%에 달하는 염기가 침팬지와 같다고 한다. (중략) 불과 5백만년 전에 공통조상에서 갈라져 나왔다고 주장하는 근거다.
(중략 / 오스트랄로피테쿠스) 루시는 완전한 직립보행을 하고 있었지만 뇌의 크기는 현생인류의 1/4밖에 되지 않았다. (중략) 네안데르탈인은 28,000년 전쯤 갑작스럽게 멸종해버리기 전까지 적어도 10만년 동안 유럽에서 호모 사피엔스들과 공생해왔다. (중략) 네안데르탈인도 호모 사피엔스처럼 석기도구의 끝을 날카롭게 연마하는 기술을 갖고 있었지만 동굴에 벽화를 그리거나 상아로 여성을 조각하는 등의 예술 장식의 취미는 없었던 것으로 보인다. "(280~쪽)
사룸은, 지리조건 즉 자연에 의해 선택받은 종들이다. 이 사룸들은 같은 지역에 떼지어 살면서, 사룸의 성질을 자식들에게 유전으로 물려준다.
"사룸life과 지리조건이 일치하는 이유, '긴밀하게 관련된' 사룸종들이 같은 지역에 떼지어 뭉쳐사는 이유, 대륙마다 서식하는 생물종에 차이가 생기는 이유 (중략) 단순히 유전이다." (284쪽)
선인장의 몸체가 왜 초록색인지를 이제 알겠다. 광합성을 담당하는 엽록소가 잎(가시)이 아닌 줄기에 위치해 있기 때문이다. 그러면 호흡은 어디로 하는 것일까? 기공은 잎에 있으니, 가시로 호흡을 하는 것일까?
"개미를 먹는 삼총사(바늘두더지-천산갑-큰개미핥기)나 두대륙의 수분을 가득 머금은 식물들처럼(선인장-아프리카 등대풀), 생김새는 비슷한데 계통으로는 거리가 먼 사룸들의 예가 다윈의 권위를 더욱더 강조해준다는 사실이다. 이 모든 예가 멀리 떨어져있는 사룸체들이, 같은 문제에 직면했을때, 문제해결의 안내자이가 가혹한 채찍을 휘두르는 판단자인 자연선택에 의해 비슷한 도구를 사용하는 비슷한 방법의 해결책을 찾은 진화의 예라 하겠다.
(중략) 잎은 최대한 적게 만들고 광합성은 줄기가 하도록 하는 편이 낫다. (중략) 누구든 지글거리는 불아래에서 성공하려고 마음먹었다면 두툼한 표피를 만들고, 옆면을 온통 커다란 가시로 장식해야 하는 것이다." (288~9쪽)
사룸이 진화하고 종이 만들어지고 사라지는 과정은 우연일까 필연일까? 최초의 원시사룸들은 자기복제를 하지 못한 것들도 있었을 것이다. 그러면, 그런 사룸을 만들수 있는 조건이 사라지면 그 사룸들은 전부 사라지고 만다. 자기복제를 하는 사룸들만이 조건이 변해도 존재할수 있는 힘이 있다. 우연은 여러종류의 사룸들을 만들어내지만, 자기복제가 가능한 사룸들이 더 오래 살아남게 되는 것이 당연한 필연이다.
진화에는 목적도 방향도 없고, 가치판단의 기준도 없다.
영장류처럼 점점 더 커지는 뇌를 가져야 하는가?
80억의 개체수로 지구를 점령하고 있는
사피엔스가 절대강자인 것은 사실이지만,
더이상 필요가 없어서 뇌를 소화시켜버린 멍게나,
뇌는 작아도 사람처럼 분업을 바탕으로
사회를 건설한 벌과 개미와 흰개미라는
종이 세계에 널려있다.
뇌를 발전시킬지 여부를 결정하는,
자기가 살아가는 자연환경은,
우연이다.
그리고,
사람이 지배종으로 살수 있으려면,
뇌의 발전은 불가피한 필연이었다.
"자신을 복제하는 일 (중략) '살아있으며 영구히 존재하려 하는 것'이라는 사룸의 또다른 정의는 이미 우연이라는 요소를 배제하고 있다. (중략) 척삭동물인 멍게는 유충단계에서는 활발하게 움직이는 포식자이기 때문에 작은 뇌가 먹이를 찾을때 유용하게 쓰인다. 그러나 일단 성체가 되면 안전한 장소에 몸을 붙이고 죽을때까지 꼼짝도 않은채 흘러가는 물속에 들어있는 먹이를 걸러먹기 때문에 더이상 쓸모없게 된 뇌는 버린다.
(왜?)
"뇌는 막대한 양의 에너지를 소비하죠." (292~3쪽)
사람의 생각도 진화한다. 창조론자의 생각이나 진화론자의 생각도 진화한다. 창조론자의 생각은, 환원불가능한 완벽한 설계를 향해 진화한다.
"지성설계론자들은 분자들의 조합에는 중간이 없다고 주장한다. 모든 조각이 한꺼번에 필요한 위치에 배열되지 못하면 제대로된 구조를 만들어낼수 없다고 말이다. 지성설계론자들은 자연선택으로는 복잡하고 서로의존하는 분자들의 조합을 만들어낼수 없다고 말한다. 기본설계가 완전히 실패한다면 선택되지 못할 것이라는 이야기이다. (열개의 단백질이 관련된 혈액응고작용과 같은 환원불가능한 복잡성 /중략) 사룸체의 가장 기본인 단위는 지성설계자의 작품이라고 보는 설명도 고려해봐야 하지않을까? (중략) 이 새로운 관점이 일부 사실을 뒤흔든다 "(299~301쪽)
지성설계론을 반박하기 위해서는, 환원불가능한 것은 없다는 것을 말해야 한다. 혈액응고가 되기 위해서는 반드시 10개의 단백질이 작동하는 복잡한 구조만 있는 것이 아니라, 임시처방으로 백혈구를 이용한 혈액응고도 가능하다는 것을 알려주어야 한다. 백혈구를 이용하면서 단백질 하나가 추가되어 좀더 복잡한 방식으로 나아가고, 또다른 효소 단백질이 참여해서 또다른 차원으로 혈액응고방식에 변화가 일어난 것이다. 단순한 방식에서 좀더 복잡한 방식으로 발전해온 것이지, 고도의 지성이 처음부터 복잡하게 설계해서 만들어진 것이 아니라는 것을 말해주어야 한다. 그리고 지금의 혈액응고방식이 최종은 아니다. 앞으로 어떤 변화가 생길지는 두고봐야 한다.
"혈액응고를 담당하는 단백질이 없는 사룸의 혈관속에는 상처난 곳을 이어줄 끈끈한 백혈구가 들어있다. (중략) 백혈구를 이용한 혈액응고방식은 혈압이 낮은 동물들에게서나 가능한 방식이기 때문에, 이 방식을 택한 동물은 대부분 무척추동물이다. (중략) 척추동물은 혈액을 응고시킬때 세포가 통째로 엉겨붙는 방식이 아니라 혈액단백질들이 엉겨붙는 방식을 택하고 있지만 기본원리는 백혈구를 끈끈하게 만드는 것과 아주비슷하다. (중략)" (304쪽)
* milky way : 미리내
가장 아름다운 순 우리말은? ‘미리내’ - 경향신문 (khan.co.kr)
가장 아름다운 순 우리말은? ‘미리내’
가장 아름다운 순 우리말로 은하수를 뜻하는 ‘미리내’가 뽑혔다. KBS 방송문화연구소는 한글날을 맞아 한글에 대한 시청자 인식을 조사한 결과, ‘미리내’가 뽑혔다고 8일 밝혔...
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최초의 사룸이 있어야 진화를 거쳐 수많은 종이 만들어질 수 있다. 커미cosmos의 시작이 빅뱅이라고 한다면, 사룸의 처음이 무엇인지를 알고 싶어하는데, 아직은 밝혀지지 않고 있다. 화석을 비롯한 어떤 실물로도 나와있지 않고, 어떤 노력을 기울여도 아직 재현하지 못하고 있기 때문이다. 다만 유력한 후보는 있다. 단백질을 만드는 기본단위인 21개의 아미노산이나 자기복제능력이 있는 RNA 사슬이다.
최초의 사룸은, DNA와 RNA에서 발견해내야 하지 않을까. 사슬의 앞쪽이나 중간 어디를 일부 잘라서 최초의 사룸으로 기능할수 있는지를 확인하면 되지 않을까? 실험실에서 단백질 용액 위에 수억번의 번개를 내려치는 것보다 어려운 일일까? 알수 없다.
"우리는 최초의 사룸체가 어떻게 생겼으며 어떻게 행동했는지 모른다. 최초의 사룸체들은 RNA로 이루어졌거나 단백질로 이루어졌을수도 있고 아직은 발견되지 않은 아무도 모르는 분자로 이루어졌는지도 모른다. (중략) 어쨌거나 사룸체는 태어났고, 한가지 점만은 분명하다. 사룸은 너무나도 살아있음을 사랑하기에 일단 삶의 첫발을 내디딘 후로는 한번도 사는 것을 멈춘 적이 없다.
(중략) 사룸의 암호, DNA와 RNA라는 형태로 핵속에 적혀있는 글귀들은 만물의 암호이다. (중략) 사룸의 시간표에는 대량멸종사태와 소량멸종사태가 끊임없이 기록되어 있다. 최악의 멸종사태가 일어났을 때는 90%가 넘는 사룸체드이 완전히 사라지기도 했다. 하지만 DNA는 끄떡없었다."(306~8쪽)
7. 분자생물학 molecular biology : 세포와 부속품 cells and whistles
미터법을 중심으로 해서 길이를 정리하면 다음과 같다. 천m는 당연히 1km다.
10의 3곱 - 6곱 - 9곱 - 12곱 : 천m - 백만m - 십억m - 조m
10의 3빼곱 - 6빼곱 - 9빼곱 - 12빼곱 : mm - ㎛ - ㎚ - pm
몸, 정말 관리하기 어렵다. 이빨은 자주자주 칫솔질을 하는 방법말고는 없다. 600종의 수천만 개체와 싸움은 불가능하다. 더욱이 놀라운 것은, 그 각각의 세균들이 너무나 다르다는 것. 피부는 세수와 목욕을 자주하는 방법 말고는 없다. 그런데, 이런 이빨과 피부는 양반이라고 한다. 습기가 있는 곳은 개체수가 수십억으로 늘어난다.
"서로다른 600종류나 되는 세균들이 한꺼번에 에나멜질을 뚫으려고 공격을 감행한다. (중략) 각각의 변종들은 지구인과 화성인만큼이나 유전자의 차이가 많이나는 다른 종이라고 말한다. (중략) 개체로는 수백만, 수천만개나 된다는 뜻이다. (중략) 세균들이 치아 위에 남겨놓은 점액질 물질을 프라그(치석)이라고 부른다. (중략) 프라그는 언제나 매일같이 똑같은 구조로 생겨납니다. (중략) 피부에 서식하는 세균집단만 해도 종으로는 수천종이 넘고 개체로는 거의 5억개에 달할 것이다. 피부는 그래도 양반이다." (312~3쪽)
장내세균에 대한 지식이 거의 없다. 한의학에서는 사람의 희노애락을 지나치게 표현하면 장기가 병이 드는 원인이 된다고 한다. 기쁨이 지나치면 심장, 슬픔이 지나치면 비장, 화가 지나치면 간 등등. 현대의학에서 상관관계를 밝혀내고 있다.
"세균들은 대부분 아주 유순하다. 세균들은 우리에게 원하는 것이 우리가 그들에게 바라는 것보다 적은 친구들이다. (중략) 장내세균들은 따뜻하고 넉넉한 우리들의 소화기관 속에서 번성하면서 우리에게 필요한 비타민을 합성해주고 그들이 없었다면 항문을 향해 그대로 나아갔을 필수영양소들을 추출해준다." (314쪽)
"비피더스균은 우리 건강에 이로운 유익균으로 소화 흡수를 촉진시키고 비타민 B1, B2, B6, B12, 비타민K, 판토텐산, 엽산, 비오틴 등의 비타민의 합성에 도움을 줍니다. 아울러 생체의 면역 기능을 촉진시켜 각종 질병으로부터 우리 몸을 지켜주는 역할을 합니다. 따라서 우리는 육식 위주의 서구식 식생활보다는 식물성 섬유질 위주의 시골밥상과 청국장, 된장 등 전통 식품을 통해 비피더스균을 늘리는 식생활을 가져야 합니다." (분당서울대병원)
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세포는 외부로부터 뭔가를 공급받아야 생존을 유지할수 있다. 그런데, 외부와 단절되어도 필요한 시간만큼 홀로 생존이 가능한 상태이기도 하다. 즉, 외부에서 어떤 위협이 오더라도 생존을 유지할수 있는, 마지막 피난처를 스스로 만들어놓고 있다고 보는 것이다.
세포는 세포막-세포질-핵(유전정보)으로 구성되어있다.
"세포들의 유전암호를 조사해본 결과 (중략) 모든 세포가 하나의 공동조상세포에서 나온 후손들임을 알고 있다. (중략) 세포는 자기자신을 피난처로 만듦으로써 외부세상의 거침과 불안정에 맞섰다. (중략) 자연은 세포로 가득차있다. (중략) 세포는 살아있고 숨쉬고 먹어야하면 노폐물도 만들고 필요할때면 증식도 해야한다. 세포의 아름다움과 힘은 스스로 자급자족할수 있다는데 있다" (317~9쪽)
알은 하나의 세포다. 껍질(세포막) - 노른자(세포질) - 흰자(핵-유전정보). 흰자에 유전정보가 들어있다는 것이, 핵이 둥근 노른자처럼 뭉쳐져 있지않다는 것이 신기한 일이다. 핵막이 있으면 진핵이고, 없으면 원핵이라고 한다. 하나의 세포로 이루어진 생물은 원생생물이다. 원생생물중 유공충은 5cm까지 자란다. 즉, 세포 하나의 크기가 5cm다.
세균은 원생생물이고, 바이러스는 세균보다 더 작은, 세포구조가 없는 복제가 가능한 무엇이다.
"타조알의 무게는 어미무게의 1%밖에 안된다. 비율로 봐서 가장 커다란 알을 낳는 새는 키위와 벌새다. 이 두 새는 어미 무게의 25%에 달하는 알을 낳는다. 사람으로 치면 13kg이나 되는 아기를 낳는 셈이다. (중략) 지금까지 알려진 원생생물 가운데 가장 큰종은 바다밑에 서식하는 유공충으로 5cm 정도까지 자란다고 한다. 새들의 알처럼, 아주 크게 자라난 이 단세포생물에게도 크게 자라도록 보호해주는 단단한 껍질인 방해석으로 만든 외벽이 있다." (321~2쪽)
세포와 단백질과 아미노산의 관계에 대해서 늘 이야기를 들으면서도 한번도 정돈이 된 적이 없다. 이번에는 가능할까? 단백질은 세포속에 들어있으며, 화학반응을 일으키는 효소다. 단백질은 양극을 가지고 있는 21종의 아미노산으로 만들어지며, 크기와 구조가 다양하다. 그리고 구조가 단백질의 기능을 결정한다.
"세포는 생명체의 기본단위 (중략) 모든 기능을 맡고, 또한 세포 자체를 만드는 역할을 하는 분자가 있다. 바로 단백질이다. 사실 세포를 이해한다는 의미는 단백질을 이해한다는 뜻이다. (중략) 음식으로 섭취하는 단백질은 사룸life이 없는 활력을 잃은 존재 (중략) 단백질은 단순히 죽은 고기가 아니다.
(중략) 아미노산이 조합된 것이다. 분자 하나가 +와 -의 양극을 모두 띠고 있는 특성 덕분에 아미노산은 어마어마하게 다양한 구조를 만드는데 최고다. (중략) 세포는 직접 만들거나 음식물에서 추출해낸 아미노산을 가지고 새로운 단백질을 만들어낸다. 새로 만들어진 단백질들은 아미노산이 몇개밖에 연결되지 않은 짧은 펩티드부터 연결된 아미노산의 개수가 수천개에 달하는 긴 단백질 사슬에 이르기까지 그 크기가 아주 다양하다.
(중략) 단백질의 크기보다 아미노산이 접히고 구부러지고 뒤틀리고 지그재그로 엉키면서 만들어내는 단백질의 입체구조가 훨씬 더 중요하다. (중략) 왜냐하면 단백질의 형태는 단백질의 기능을 결정하기 때문이다.
(중략) 단 한개의 세포속에 들어있는 단백질만 해도 5만여종에 달한다. (중략) 단백질들은 대부분 효소" (325~9쪽)
액틴이라는 단백질에 대한 설명이다. 이 설명으로 단백질의 역할을 조금은 이해할수 있다. 세포내에서 이루어지는 모든 활동은 단백질에 의해서 이루어진다. 이 활동은 단백질의 구조에 따라 정해진다.
"구조 단백질 가운데 가장 유명한 단백질은 진핵생물의 세포에서 볼수 있는 다재다능한 액틴이다. 액틴은 세포의 대들보와 도리 역할뿐아니라, 다른 세포의 단백질을 이곳에서 저곳으로 수송하는 역할도 하고, 세포속에 만들어진 쓰레기를 들어 혈관밖으로 버리는 역할도 하며, 한개의 세포가 두개의 세포로 증가하는 정교하고도 복잡한 작전을 수행할때는 모든 것이 제자리를 지키도록 질서를 유지하는 역할도 한다.
근육세포 속 액틴은 또 다른 구조단백질인 미오신과 협력해 아령을 들어올리거나 음식물 덩어리를 목구멍으로 넘길때처럼 수축운동을 할대면 그뉵세포를 잡아당기고, 운동을 끝내거나 음식물을 다 삼키고 나면 근육세포를 잡아당기고, 운동을 끝내거나 음식물을 다 삼키고 나면 근육세포를 놓아주는 역할도 한다." (330쪽)
적혈구의 이야기도 재미있다. 헤모글로빈 단백질을 채우기 위해 핵을 버린다고 한다.
"체세포 가운데 DNA가 없는 세포는 우리 몸 구석구석으로 산소를 전달해주는 적혈구뿐이다. 적혈구세포가 골수 속에서 만들어질때는 세포핵이 있다. 그러나 적혈구로 탄생하기 직전, 다시말해 생물체의 혈액속으로 뛰어들어 폐에 있는 산소를 온몸의 세포로 운반할 준비를 마치면 가운데 들어있던 핵을 버리고 그 빈공간에 산소를 운반할 헤모글로빈 단백질을 채운다." (334쪽)
재미있는 이야기다. 사람의 유전자는 99.9% 동일하다니.
"사람의 유전자는 누구나 99.9% 동일하다. 서로의 게놈에 있는 극히 미약한 차이가 육안으로도 쉽게 구분할수 있는 커다란 차이를 만들어낸다. " (335쪽)
정크 부분은 DNA가 진화해온 35억년의 역사가 기록된 것으로 알고 있다. 특히 사룸을 위협하는 바이러스의 유전정보를 기록해 둔 것으로 면역체계를 발동시킬때 사용된다고 한다. 다시 확인해볼 일이다.
64개의 염기쌍으로 21종의 아미노산을 만들수 있으니, 요리법이 여러개인 아미노산이 있다. 그중 트립토판을 만드는 요리법은 하나라고 하니 특별하다. 트립토판은 세로토닌을 합성하는 아미노산이다.
"새로운 DNA사슬이나 새로운 단백질의 형성같은 주요 역할에 그다지 크게 관여하지 않는 것처럼 보이는 인간 게놈의 광대한 부분을 특별히 정크(쓰레기) DNA라고 부른다. (중략) 30억개의 염기 가운데 극히 소수인 5~10%만 단백질 생산에 관여한다는 사실이다.
(중략) 유전자를 가장 간단하게 말하면 C, G, A, T라는 4개의 문자로 적혀있는 단백질 요리법이라고 할수 있겠다. 유전자 암호는 3개의 염기가 한조가 되어 하나의 아미노산을 지정한다. CAT라는 유전자 암호는 보통 히스티딘이라는 아미노산을 만드는 요리법이다. (중략) 4개의 염기를 3개씩 짝지어 만들수 있는 염기쌍의 조합은 64개(4x4x4=64)이며, 64개의 염기쌍이 지정하는 아미노산의 종류는 스무개이기 때문에 아미노산 하나를 만드는 요리법은 보통 여러개가 된다.
(중략) 트립토판이나 메티오닌 같은 아미노산의 요리법은 단 한개뿐이다. 그러니 트립토판이 단백질 사회에서 진귀한 재료에 속하는 것도 놀랄일이 아니다. 트립토판은 사람의 건강과 와아를 위해 없어서는 안될 필수아미노산의 하나로, 트립토판이 있어야 우울증을 치료해주는 것으로 유명한 뇌화학물질인 세로토닌을 만들수 있다." (337쪽)
세포 -> 세포질과 핵 // 핵내부의 물질중 하나 : 유전체 = 염색체들의 합 // 염색체 = 단백질 + DNA // DNA = 뉴클레어펩타이드의 연결 사슬(30억개의 염기) // 뉴클레오펩타이드 = 인산 - 5탄당 - 염기 // 염기 = A G C T
"핵속에 앉아있을 때 DNA는 단백질과 한데 뭉친채 똬리를 틀고 또 틀어 빽빽하게 뭉쳐진 형태로 있다. 오직 세포가 갈라지려고 하는 순간에야 DNA는 뭉친 상태를 풀고 염색체라는 우리가 식별할수 있는 형태로 바뀐다. 그렇지 않을때는 게놈을 이루는 모든 염색체의 성분들은 하나로 엉켜있다." (341쪽)
사람의 몸을 구성하는 각각의 세포에는, 필요한 유전정보가 무엇인지를 아는 단백질이 있다. 이 단백질이 DNA로부터 필요한 단백질 합성정보를 복사해서 mRNA로 바꿔서 핵밖으로 나와 단백질을 합성하는 과정을 시작한다.
"췌장세포 속에는 배배꼬인 거대한 DNA의 어디쯤에 더 많은 인슐린을 차례로 만들라는 명령이 적혀있는지 아는 단백질이 있다. 어떤 방법으로 30억개나 되는 염기상 더미속에서 정확하게 지시사항이 적힌 부분을 찾아내는지는 아직 밝혀내지 못했지만
(중략) 단백질은 명령서가 있는 DNA 부위에 붙어서 꼬인 나선 가닥을 풀고 이중나선가닥을 두가닥으로 분리해 염기를 벌린입사이로 보이는 치아처럼 밖으로 드러나게 한다. 일단 이중나선 가닥이 벌어지면 또다른 단백질들이 펼쳐진 나선안으로 들어가 인슐린을 만들기 위해 필요한 정보인 염기암호를 수집한다.
(중략 / 단백질들은) 세포에 들어있는 여분의 염기를 가지고 와 전령 RNA를 만들어낸다. (중략) 전령 RNA가 최종으로 단백질을 만들어내기 위해서는 유전자 사이사이에 끼어있는 쓸데없는 암호를 삭제하고 진짜 인슐린 합성유전자만을 하나로 잇는 편집 단백질의 교정과정을 반드시 거쳐야 한다.
(중략) 리보솜과 RNA 덩어리는 새로운 단백질을 만들어낸다. (중략) 리보솜은 세염기가 한개의 아미노산을 지정하는 호출부호를 스캔해낸다. (중략) 인슐린을 만들려면 리보솜이 110개의 아미노산을 가져와야 한다. 110개의 아미노산을 순서에 맞춰 늘어세우고 나면 리보솜은 손을 떼고 새로 만든 단백질이 제갈길을 가도록 한다. 리보솜에서 벗어난 아미노산 사슬은 주변에 있는 단백질들의 도움을 거의 받지않은채 스스로의 힘으로 종이접기처럼 정해진 방식으로 구부러지고 접히면서 입체구조를 만들어간다. 기다란 아미노산끈에서 탄탄한 단백질덩어리로 빠뀌는 변신쇼는 각 아미노산의 밀고 당기는 타고난 성질때문에 거의 자동으로 일어나는 현상" (342~4쪽)
8. 지질학 : 세계의 조각들을 상상하기
아, 멋진 이야기다.
대서양 중앙해령에서 솟아나는 마그마들은, 대서양의 넓이를 키우고, 아메리카대륙과 유럽-아프리카 대륙 사이를 점점 멀어지게 한다. 1년에 2cm씩.
아메리카 대륙과 충돌한 태평양판은 로키-안데스 산맥을 부풀린다.
대서양 중앙해령과 아메리카 대륙에 의해 밀려난 태평양판은 필리판판 밑으로 기어들어가는 기들현상subduction을 만들고, 가장 깊은 바다인 마리아나 해구를 만들어낸다.
"(좀더 보완하자)"
9. 천문학 : 천상의 피조물들
멀리서 오는 별빛은 이미 많이 약해져있다. 그러다보니 지구의 빛공해와 대기공해를 뚫고 쉽게 다가오지 못한다. 그러나 적어도 1984년까지 별빛은 찬란했고, 미리내는 뚜렷하게 거대하고 기다란 강줄기를 보여주었다. 별빛은 결코 흐리지 않았다. 우주 공간에는 물질이 없어서 별빛말고는 아무것도 보이지 않는 캄캄한 어둠이 된다는 사실을 받아들이기가 정말 어렵다.
"별은 아주 멀리있기 때문에, 밤하늘에 반짝이는 아주 작은 한점으로 보이며, 별빛이 우리에게 오는 동안 지구 대기의 교란현상 때문에 쉽게 흩어지고 가물거리지만, 반면 행성이 반사하는 빛은 다른 방향으로 나가거나 굴절되는 일없이 대기를 통과할수 있을만큼 가까이 있기에 흔들리거나 깜빡이지않고 우리 눈에 들어온다는 사실도 알고 있다." (396쪽)
"sunday - lunes(lunar) - martes(mars) - miercoles(mercury) - jueves(jupiter) - viernes(venus) - saturday(saturn)" (398쪽을 영어와 스페인어로 정리)
황도 12궁(12개의 별자리)에 대해 계속해서 마음에 걸렸다. 알지 못하기 때문에 어떤 의미인지 모르기 때문에.
1) 동양에서는 황도 12궁(별자리가 있는 하늘. 약 30도) - 서양에서는 12개의 별자리라고 한다.
2) 정해진 날자에 저녁 8시경에 정남 방향에 뜨는 별자리를 말한다.
3) 동서양이 이름이 비슷한 별자리 : 천갈궁-전갈자리 / 쌍녀궁 - 처녀자리 / 사자궁 - 사자자리 / 금우궁 - 황소자리
/ 백양궁 - 양자리 / 쌍어궁 - 물고기자리
4) 음력을 사용할때, 계절을 알아보기 위한 방법으로 이 별자리들을 활용했다.
5) 고양황둥(고양이황둥이) - 게사처울(제사저울) - 전수염병(전수는 무슨 염병)
: 12월에서 11월까지의 별자리(달과 날자가 애매하게 맞는 이유를 모르겠다)
황도 12궁(黃道 十二宮) - 한국민족문화대백과사전 (aks.ac.kr)
황도 12궁(黃道 十二宮)
한국민족문화대백과사전
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무엇이든 확실하면 안심이 된다. 그러나 "나 편하려고" 확실하지 않은것을 확실한 것처럼 주장하거나 생각해서는 안된다. 그저 모른다고 하면 된다. 생학자들이 확실성을 추구한 나머지 추정을 진리로 주장하는 경향이 있다고, 한스 라이헨바하는 말했다. 생학자philosopher 뿐만아니라 일반사람들도 기대와 추정을 마치 사실처럼 믿는 경향이 있다. 재미있는 이야기로 생각해도 좋고, 믿어서 마음의 평화를 얻는것까지는 좋지만, 강요하거나 맹신해서는 안된다.
"언제나 정해진 경로를 따라 천상의 높은곳을 가로지르는 천체들을 사람들은 자신들에게는 없는 체계가 잇고 확실한 신의 의지를 나타내는 상징이라고 생각했다. (중략) 고대상인들은 짧은 간격으로 깜빡거리는 북극성에 시선을 고정하고 있었기 때문에 망망대해인 바다를 가로질러 고향으로 돌아갈수 있었다. (중략) 고해상도 광학장비만 가지고 눈앞에 펼쳐져있는 풍경만 바라보는, 환경을 어지럽히지 않는 책임감있는 관광객 같다." (398~400쪽)
천문학계의 최고 업적은, "우주의 시작을 알린 빅뱅"(401쪽)과 "태고의 별이 지구에서 사룸이 탄생하는데 중심 역할을 했다"(401쪽)는 것이다. 빅뱅은 아직은 추론이 아닐까? 별이 만들어지고 폭발하고 다시 만들어지는 과정에서 햇님계와 지구가 만들어지고, 지구에서 사룸이 발생하고 진화했으니, 두번째 업적은 받아들일수 있다.
천문학은 별을 연구하는 학문이고, 별은 빛을 낸다. 별은 직접 가볼수가 없기 때문에, 결국에는 빛을 연구하는 학문이 되었다. 조금만 더 생각을 해봤더라면 알수 있었을텐데, 빛을 연구한다는 생각을 전혀 해보지 못했다.
"천문학자들에게는 우주가 연구실 (중략) 연구실에서 하는 일은 빛을 분석하는 일 (중략) 먼곳에 있는 물체가 내는 각기 다른 종류의 빛의 파장을 분석해 아주 많은 정보를 알아낼수 있지요." (401쪽)
오, 각 빛이 천문학에 쓰이는 용도가 있단다. 놀랍다. 왜 그런지까지 들어갈수 있다면 좋겠다. 이하 402쪽의 내용.
1) 전파 : "빅뱅"
2) 적외선망원경 : "은하의 항성육아실인 두툼한 먼지구름의 내부를 엿보고, 그속에 있는 배아기 항성이 방출하는 빛신호를 감지"
3) 자외선 : "뜨거운 어린 거성이나 차가운 늙은 왜성, 활동하는 은하, 활동과다상태인 퀘이사들의 성질 "
4) X선과 감마선 : "블랙홀, 펄서, 초신성 (중략) 정확한 정체는 모르는 감마선 폭발체 "
전자기파를 순서대로 아는 것은 쉬운데, 각각의 파장을 익히는 것은 어렵다. 그런데, 칼 세이건이 코스모스에서 잘 정리해 놓았다. 박문호의 정리는 엄밀하기는 했지만 너무 복잡하고 어려웠다. 간단하게 요약하면 다음과 같다.
1) 전자기파의 분류는, 파장이 짧은것부터 Å과 ㎛로 구분한다. Å = 10의 10빼곱m / ㎛ = 10의 6빼곱m
2) 1Å - 100Å - 1㎛ - 100㎛으로 분류한다.
3) (감마선) 1Å - (엑스선) 100Å - (자외선) 1㎛ - (적외선) 100㎛ - (마이크로파) - (전파)
4) 가시광선은 자외선과 적외선 사이에 위치해 있다. 파장은 400nm ~ 700nm(4000Å~7000Å)
5) 전파는 적외선 밖의 100 ㎛ 이상의 파장이 긴 전자기파다.
* 위에서 정리한 단위를 참조한다.
1) 미터법을 중심으로 해서 길이를 정리하면 다음과 같다.
10의 3곱 - 6곱 - 9곱 - 12곱 : 천m - 백만m - 십억m - 조m
10의 3빼곱 - 6빼곱 - 9빼곱 - 12빼곱 : mm - ㎛ - ㎚ - pm
2)Å = 10 ^-10m = 0.1nm
우리가 보는 별빛이 언제 출발한 것인지를 알아보자. 빛의 속도 = 300,000km/초. 403쪽.
1) 햇빛 : 8분. 1AU = 150,000,000km = 0.15x10^9km = 1억 5천만km
2) 목성 : 30분. 4AU = 600,000,000km = 6억km
3) 토성 : 70분. 9AU = 1,350,000,000km = 13억 5천만km ≒ 14억
4) 시리우스 : 9년 9x9.5조km = 85.5조km(큰개자리 알파별)
5) 북극성 : 400년 400x9.5조km = 3,800조km = 3.8경km ≒ 4경km(작은곰자리 알파별 / 세익스피어 시대의 빛)
6) 달빛 : 1.3초. 380,000km ≒ 40만km
* 붙박이별(붙별 -> 붓별) : fixed star : 恒星항성이라는 중국어는 3순위로 받아들인다.
* 떠돌이별(떠돌이별 -> 나그네별 -> 그네별 -> 네별) : planet : 行星 행성이라는 중국어는 3순위로 받아들인다.
미리내 milky way : 银河系 Yínhéxì 는 중국어이고 銀河水은하수는 우리 한자어로, 3순위로 받아들인다.
1) 지름이 10만 광년이고, 두께가 1천광년인 4천억개의 별로 이루어진 우리의 은하다.
2) 4개의 나선팔을 가지고 있으며, 미리내의 중심은 궁수자리(9월의 별자리)로 가장 밝다.
3) 미리내와 가장 가까운 은하는, 카시오페이아 아래쪽에 자리한 안드로메다 운하이다. 250만광년 떨어져 있다.
초속 30만km라는 엄청나게 빠른 빛의 속도의 한계(?) 때문에, 우주에서 벌어진 일을 너무나 늦게 알게 된다. 5억년쯤 후에나. 그 정도 과거의 일이라면, 지구는 삼엽충이 활동하기 시작하고 모든 대륙이 하나로 붙어있는 판게아의 시대다. 아, 정말로 믿을수가 없어서, 그냥 받아들인다.
우주에는 천억개의 은하가 있고, 각 은하들은 대략 100년에 한개의 별이 폭발한다. 천문학자가 1년 동안 8천개의 은하를 매주 관찰하면, 80개 정도의 폭발을 확인할수 있다. 매주 한차례 사진을 찍는다고 하면, 1년에 별의 폭발을 발견할수 있는 확률은 1%다.
"평균잡아 한 은하에서 100년에 한개꼴로 별이 폭발한다고 한다. 이렇게 드물게 벌어지는 천상의 쇼를 찾아내기 위해 천문학자들은 일주일에 최소한 8천개 되는 은하의 사진을 찍고 또 찍어댄다. 화요일에 찍었으면 같은 은하를 다음주 화요일에 또 찍는다. (중략) 새로 폭발하고 있는 별을 썩 자주 찾아냅니다. 작년에는 82개 (중략) 천문학자가 오늘 발견한 갑자기 일어난 천상의 쇼는 5억년 전쯤에 일어난 사건" (406쪽)
시간과 공간의 의미가 사라지는 빅뱅의 특이점 big bang singularity에서 우주는 시작되었다. 공간이 없는 플랭크 길이인 1.6×10^-35m가 그 크기다. 빅뱅후 우주는 급격히 팽창하면서 식어갔다. 팽창하는 우주는 은하들이 멀어지면서 점점 더 붉은 적외선을 내보내는 것으로 확인할수 있다.
"태초에 우주는 그보다 작을수도 없을만큼 아주 작았다. 우주의 모든 것이 원자핵의 10^21빼곱에 불과한 작은 공간안에 들어있었다. (중략) 우주에 관한 빅뱅모델이 정립된 과정은 (중략) 우주의 시간을 거꾸로 돌리면 우주에 넓게 흩어져 잇는 천체들이 점점 더 가까이 다가가 붙어 결국 최초의 순간에는 아주 작은 한점으로 압축될 것이다. (중략) 에드윈 P. 허블 (중략) 은하들이 아주 아주 멀리 있을뿐만아니라 시간이 흐를수록 점점 더 멀어지고 있다는 증거를 찾아냈다. (중략) 빨리 달리는 은하는 얼굴이 빨개지기 때문에 알수있는 일이다. 그리고 멀리있는 은하일수록 얼굴은 더 빨갰다." (410~11쪽)
적색편이는, 빛이 멀어지면 가시광선을 나누는 검은색 선들이 적색으로 이동한다는 것이다. 아래 그림에서 위쪽 스펙트럼은 지구에서 받는 햇님의 가시광선 스펙트럼이고, 아래쪽 스펙트럼은 지구에서 멀어지는 은하에서 오는 빛의 스펙트럼이다. 검은색 선이 적색으로, 즉 파장이 긴 쪽으로 이동했다.
"우리은하가 속한 친근한 국부은하단에서는 가까이 오는 것도 있고 멀어지는 빛도 이슨 반면, 아주 멀리있는 외부은하에서 오는 빛은 언제나 한 방향으로만 이동한다는 것이다. 예를 들어 안드로메다은하에서 오는 빛은 청색편이가 일어나는데, 이는 안드로메다은하가 우리미리내를 향해 다가오고 있고 우리미리내도 안드로메다은하를 향해 나아가고 있다는 설득력 있는 증거이다.
(중략) 그런데 우리 이웃 너머의 은하들은 예외없이 온통 붉어지고만 있다. 전자기파스펙트럼에서 붉은색 쪽으로 이동했다는 것은 빛의 파장이 늘어났다는 의미" (413쪽)
위 사진을 보면 아래위의 색이 거의 일치한다. 바뀌는 것은 검은색 흡수선이다. 이 선은 무엇을 말하는 것일까? 모르겠다.
그것보다 더 충격인 사실은 이것이다. 지구에서 멀어질수록 은하들이 더 빠른 속도로 멀어진다는 것은 어리석은 생각이었다. 모든 은하들은 초속 590km 정도의 비슷한 속도로 이동하고 있으며, 지구에서 볼때만 멀리 있는 은하들이 더 빠르게 이동하는 것으로 보인단다. 풍선실험으로 이것을 확인해야 한다. 이것 역시 이해할수 없다. 특수상대성이론은 이해할수 있다. 관찰자의 시점에 따라 같은 속도라도 다른 속도로 측정될수 있다. 절대의 시간과 거리는 존재하지 않는다. 그것을 안다고 해도 이것은 모르겠다.
게다가 은하가 아니라 우주공간 자체가 팽창하고 있다. 공간의 팽창에 대해서는 아인슈타인의 일반상대성 이론에 따라, 물질이 존재하면 곧 공간이 만들어진다고 생각해왔다. 어떤 시공간안에 물질이 들어가는 것이 아니라 물질의 탄생과 함께 시공간이 같이 존재하는 것이다. 존재가 있어야 공간이 있다.
그러므로 은하가 존재하고 커지고 해야 공간도 커지고 팽창할수 있다. 그런데, 은하와 관계없이 우주 자체가 팽창하고 있다고 한다. 받아들이기 어렵다. 모르겠다.
"은하와 지구 사이의 거리가 멀면 멀수록 적색편이 현상은 거리와 거의 비례한다고 해도 좋을만큼 더크게 나타난다. 다시말해 A은하가 B은하보다 두배 멀리 떨어져 있다면 적색편이 현상, 파장이 길게 늘어나는 정도도 두배이고, 세배 멀리 떨어져 있다면 세배 더 늘어날 것이다.
(중략) 먼곳에 있는 은하의 적색편이 현상이 크게 나타난다는 사실은 가까이 있는 은하들보다 훨씬 빠른 속도로 우리로부터 달아나고 있다는 뜻이다.
(중략) 팽창하는 공간에서는 모든 지점이 실제로는 중심이 없는 우주의 주심부라고 할수 있으며, 가까이 있는 물체보다 멀리있는 물체가 훨씬 빠르게 움직이는 것처럼 보이는 이유는, 실제로 그렇게 빠르게 움직이기 때문이 아니라 그렇게 보일뿐이라는 사실을 알수 있다. (중략) 아인슈타인이 특수상대성이론에서 설명했듯이 (중략) 우리의 관점으로 봤을때, 우리와 우리근처에 있는 은하들의 이동속도는 초속 590km 정도지만, 우리미리내에서 가장 멀리 떨어져있는 은하가 우리에게서 멀어져가는 속도는 초속 수천, 수만km나 된다. 하지만 막상 그 근처에 가서 측정해보면 아주 먼 은하의 이동속도도 초속 590km 정도로밖에는 보이지 않을 것이다.
(중략) 은하는 제자리를 지키고 있는데 은하 사이에 놓인 우주가 계속해서 넓어지는 것이다." (413~6쪽)
우주베경복사는 최초의 빛이다. 우주가 138억년이 되었다면, 최초의 빛은 그보다 조금 짧은 역사를 가지고 있다. 그리고 130억년 이상을 우주공간 전체로 퍼져나갔어야 하므로, 점점 희미해져갔다. 이제는 마이크로파나 전파정도의 수준이다. 절대온도 3도 정도에서.
"(마지만 산란면 또는 빛의 벽) 이빛은 우주가 지금보다 아주 작았을때 우주 전체에서 발갛게 타오른 빛이며, 따라서 우주가 부풀어 오르면서 (중략) 이 빛도 같이 퍼져나갔을 것이기 때문이다. (중략) 고대의 빛은 적색편이 현상이 일어나 파장이 길어질대로 기러져서, 전자기파 스펙트럼으로 관찰하면 붉은색 끝쪽에 치우치는, 3천도는 커녕 온도가 3도밖에 되지않는 물체가 발산하는 스펙트럼을 나타내야 한다. (중략 / 1960년대 중반 발견된) 이 희미한 빛의 파동을 우주배경복사 the cosmic microwave background라고 한다." (422쪽)
"초기 우주의 전파가 균일하게 퍼져있다는 사실은 또한 빅뱅이후, 혹은 적어도 플라스마 시대가 끝난 이후로 우주가 균일하게 팽창해왔음을 뜻한다. 우주는 모든 방향으로 동일하게 퍼져나갔기 때문에 모든 방향에서 똑같은 형태의 차갑고 긴 전파신호가 온다." (423쪽)
빅뱅으로 적어도 5개의 원자가 만들어졌다고 한다. 기존의 믿음은 오직 양성자와 전자, 광자만을 만들었다고 알고 있었는데, 도대체 어느 말이 맞는 것일까? 뒷부분을 읽어보니까 별이 만들어지는 과정을 최대한 단순하게 생각하기 위해, 빅뱅의 과정에서 오직 수소만이 만들어졌고, 이 수소를 가지고 별이 만들어지는 것을 보여준다고 한다. 그렇게 해도 별이 만들어지는 과정을 설명하는데는 무리가 없다는데 동의한다.
"고대 우주에서 가장 먼저 형태를 갖춘 천체는 은하가 아닌 별이었을 것이라고 생각하고 있다. 물론 아무 별이나 최초의 별 타이틀을 달수 있는 것은 아니다. (중략) 우리는 모두 별의 부스러기로 되어있다.
(중략) 양성자 하나 전자 하나로 이루어진 모든 물질 가운데 가장 간단한 수소야말로 우주 전역에서 가장 흔한 존재여서, 전체 물질의 4분의 3가량을 수소 원자가 차지하고 있다. (중략) 헬륨은 현재 알려져 있는 물질 가운데 24%를 차지하고 있다. 오늘날 존재하는 모든 수소와 헬륨, 더불어 우주 전역에서 반짝거리고 있는 리튬과 붕소, 베릴륨 원자들은 우주의 탄생을 불러온 빅뱅이 직접 만들어낸 원자들이다.
(중략) 초기 우주의 압력솥 같던 상태는 더 큰 원자를 만들어내기 전에 사라져버리고 말았다." (425~6쪽)
수소가 핵융합을 일으켜 헬륨으로 변할 확률은 100억분의 1이라고 한다. 그런 미미한 확률이 햇님의 고온 고압속에서 실현되어, 1초동안에 무려 8억톤의 수소가 헬륨으로 바뀐단다. 상상할수 없는 숫자다. 게다가 앞으로 50억년은 더 사용할수 있는 수소를 햇님이 보유하고 있단다. 짱이다.
"우리 햇님만 해도 1초동안 7억톤이나 되는 수소를 헬륨으로 바꾸는 과정을 통해 어머니 햇님 주위를 돌고있는 아홉자녀, 자녀들이 거느리고 있는 달들, 소행성벨트, 혜성 등으로 구성된 햇님계 가족을 두루 비추어줄 빛과 열을 만들어낸다. 우리 햇님은 이미 50억년이나 빛을 내고 있으며, 매순간 여위어가고 있지만 빽빽하게 쌓여있는 수소는 앞으로도 50억년 동안은 계속해서 핵융합반응을 해나갈 것이다." (429~30쪽)
햇님은 얼마나 큰가? 지름은 지구보다 108배 크고, 부피는 지구보다 133만배 크며, 질량은 지구보다 33만배 크다. 상상이 가지 않는다. 고대의 붓별fixed stat들은 지구보다 수백배 크다. 그 별들이 철과 니켈까지 만들어내는 핵융합을 반복하다가 더이상 핵융합을 할수 없는 상태에 이르면 중력만이 작용한다. 중력의 작용을 별속의 광자들은 80억도의 뜨거운 온도속에서 엄청난 힘을 갖고 광란의 파괴작용을 한다. 별의 모든 물질들도 임의의 중심점을 향해 자유낙하를 하며, 별의 핵을 붕괴시킨다. 별은 초신성폭발을 하면서 금과 백금을 비롯한 정말 무거운 금속들을 우주에 만들어서 뿌린다. 정말 멋진 일이다.
"고대 붓별fixed star들은 그렇게 오래가지 못했다. 계속해서 쌓이는 물질의 어마어마한 무게 때문에 별의 핵은 급속도로 빠르게 달구어지면서 핵융합속도가 기하급수로 빨라져 저장되어 있던 수소 원료는 금세 사라지고 말았다. 아마도 수소원료가 고갈되는 데는 탄생후 몇백만년이 채 걸리지 않았을 것이다. 수소 원료가 고갈되면 중력으로 별이 붕괴되는 것을 막던 밖으로 향하는 에너지가 사라져, 별은 다시 중력의 영향만을 받으며 수축하기 시작한다.
(중략) 헬륨 입자들은 서로 융합해 탄소를 만들기 시작하고 또다시 엄청난 에너지를 발산해서 중력의 붕괴작용을 다시한번 막아낸다. 헬륨이 모두 사라지면 별은 다시 붕괴되기 시작하고, 다시 어느 지ㅓㅁ에 이르면 새로운 융합, 이른바 핵합성이 일어나 탄소보다 무거운 원자를 창조한다. 별이 완전히 붕괴되지 않기 위해 이쓰는 과정에서 질소, 산소, 나틂, 인, 칼륨, 칼슘, 규소 등등 원소 주기율표에 적혀있는 순서대로 작은 원자핵을 갖는 것부터 큰 원자핵을 갖는 것까지 원소들이 차례차례 만들어진다. 핵합성 반응이 만들어내는 가장 안정된 원소는 철과 니켈이다.
(중략) 철의 원자핵을 또다른 철의 원자핵과 융합시켜도 에너지는 나오지 않는다. 에너지가 나오기는커녕 이 무거운 원자들이 하나로 합쳐지기 위해서는 에너지가 투입되어야 한다. 그때문에 바깥쪽을 향해 자유롭게 날아올라야 할 복사에너지가 밖으로 나가지 못하고 안으로 함몰된다.
(중략) 중력붕괴를 버텨낼 방사선 방파제가 없기 때문에 계속해서 중심을 향해 붕괴되는 핵의 온도는 철과 니켈보다 무거운 원자를 만들어낼수 있는 80억도에 이르지만 (중략) 사방으로 광폭한 광자들이 날아다니며 자신이 가는길에 있는 무거운 원자들은 무엇이든지 쪼개버린다. (중략) 별의 내부는 자유낙하상태가 되어 플라스마 상태의 내부 물질은은 점점 중심에 있는 가상의 한점을 향해 떨어져 내린다. 정말 1초도 안되는 짧은 시간동안 햇님만한 넓이의 핵이 북아메리카 대륙 정도로 작아진다.
(중략) 갑자기 붕괴된 핵은 그 여파로 붓별 전체를 뒤흔드는 충격파를 내보내고 그 결과 별은 (중략) 초신성으로 폭발하는 무시무시한 사룸의 마지막 순간에 우리의 별은 원소주기율표에 나오는 백금, 탈륨, 비스무트, 납, 텅스텐, 금 같은 진정한 헤비급 원소들을 만들어낸다. 새로 만들어진 무거운 원소들은 이전에 만들어놓은 가벼운 원소들과 함께 우주속으로 산산이 흩어진다." (430~2쪽)
마치 공상세마소설을 읽는 기분이다. 미래를 예측하는 일은 상상하는 일이기에 그럴것이다. 목성의 위성 가니메데나 토성의 위성 타이탄으로 옮겨 뭇사람이 새로운 살림을 차린다고 하니 뿌듯하지 않을수 없다. 파국은 없을 것이라고 하니 갑자기 미래가 밝아보인다. 그러나 세마학자가 하는 말이라도 다 믿으면 안된다.
"50억년쯤 지나면 수소로 가득차있던 햇님의 핵이 고갈되면서 (중략) 햇님의 둘레는 지금보다 30배정도 커질 것이다. 부피가 팽창한 햇님은 지금보다 차가운 별이되고 (중략) 적색거성이 되며 붉게 부풀어 (중략) 20억년 동안 빛을 발할테니까. (중략) 타이탄은 지금은 숨쉴수 있는 공기가 없지만 그때가 되면 인류가 숨쉬기 적합한 공기로 바뀔 가능성이 있으며, 멋진 토성의 고리까지 볼수 있으니 금상첨화다.
(중략) 우리들의 햇님은 결국에는 희미한 백색왜성이 된다. (중략) 폭발하지도 않고 성격도 얌전한 별들은 자신들이 만든 물질을 대부분 자신들이 간직 (중략) 우리몸의 모든 세포들을 구성하는 원자들은 고대 거성들의 내부에서 만들어진 겁니다." (434~6쪽)
드레이크는 지성사룸이 우주에 존재할 확률을 1이라고 봤다. 그런데, 만일 각 문명의 생존기간이 충분히 길어진다면, 우주에는 사룸들이 사는 별들이 생겨날 것이다. 믿기지는 않지만, 아무런 근거없이 그렇게 생각하기로 한다.
"1960년대 외계지성사룸체탐사계획 search for extra-terrestrial intelligence, SETI를 시작한 프랭크 드레이크 (중략) 살펴보아야 할 변수를 일곱개로 설정 (중략) 고도로 발달된 문명의 생존기간 (중략) 우리가 만들어낸 우리 자신의 곤경에서 벗어나 살아남을수 있도록 노력할테니까" (441~2쪽)
문장마다 사실과 정보가 넘쳐나는,
그러면서도 공상세마소설을 읽는 듯한
망상에 빠지게도 하는 훌륭한 작품을 읽었다.
도대체 얼마나 세마science를 알아야 하는가를
고민할때, 이책을 읽으면 된다.
읽다보면,
어떤 부분을 더 사랑하게 되어
궁금해하고 파헤쳐보게 된다.
한문장 한문장이 느낌이 아니라
사실을 쓰고 있다.
사실만을 나열하는데도,
읽는 사람은 느낌이 온다.
고통, 좌절, 기쁨이 복잡하게 교차한다.
그중 최고의 감정은,
'내가 이런 것을 모르고 있었구나' 하는,
내가 모른다는 사실을 알게된 순간의 기쁨이다.
모르는 것을 모르면,
아무것도 아닌 상태다.
모르는 것을 알게되면,
알기위해 노력하게 되고,
마침내 알게되면 더 큰 기쁨에 도달하게 된다.
모른다는 사실을,
알게되어 기쁘다.
