태양계의 운수납자(雲水衲子)…지구는 '별'이 아니다? ​ 지구와 금성을 흔히 초록별이니 샛별이니 하는데, 과연 행성도 별일까? ​ 관례적으로 ​그렇게 말하지만, 엄격히 말하자면 행성은 별이 아니다. 보통 태양처럼 천체 내부의 에너지 복사로 스스로 빛을 내는 천체, 곧 항성을 별이라고 한다. 따라서 항성의 빛을 반사시켜 빛을 내는 행성이나 위성, 혜성 등은 별이라고 할 수 없다. 태양계에서 빛을 내는 천체는 태양이 유일하다.​ 예로부터 인류와 가장 가까운 천체는 해와 달을 비롯, 수성, 금성, 화성, 목성, 토성이었다. 옛사람들은 밤하늘이 통째로 바뀌더라도 별들 사이의 상대적인 거리는 변하지 않는다는 사실을 알았다. 그래서 별은 영원을 상징하는 존재로 인류에게 각인되었다. 하지만 위의 다섯 개 행성은 일정한 자리를 지키지 못하고 별들 사이를 유랑하는 것을 보고, 떠돌이란 뜻의 그리스 어인 플라나타이(planetai), 곧 떠돌이별이라고 불렀다. ​ 플라톤 시대 이후부터 서구인들은 이들 행성은 지구에서 가까운 쪽부터 달, 수성, 금성, 태양, 화성, 목성, 토성이 차례로 늘어서 있다고 생각했다. 물론 동양에서도 이 다섯 행성은 쉽게 관측되었으므로 오래 전부터 잘 알려져 있었다. 드넓은 밤하늘에서 수많은 별들 사이를 움직여 다니는 다섯 별을 본 고대 동양인은 이 별들에게 음양오행설에 따라 '화(불), 수(물), 목(나무), 금(쇠), 토(흙)'이라는 특성을 각각 부여했고, 결국 이들은 별을 뜻하는 한자 별 성(星)자가 뒤에 붙여져 화성, 수성, 목성, 금성, 토성이라는 이름을 얻게 된 것이다. 단, 지구만은 예외인데, 그 이유는 고대 사람들이 지구가 행성이라는 사실을 몰랐기 때문이다. 망원경이 발명된 이후에 발견된 천왕성, 해왕성, 명왕성은 일본을 거쳐 우리나라로 들어왔다. 서양에 대해 가장 먼저 문호를 개방한 일본은 서양 천문학을 받아들이면서 이 세 행성의 이름을 자국어로 옮길 때, 우라누스가 하늘의 신이므로 천왕(天王), 포세이돈이 바다의 신이므로 해왕(海王), 플루토가 명계(冥界)의 신이므로 명왕(冥王)이라는 한자 이름을 만들어 붙였고, 한국에서는 이를 그대로 받아들여 오늘날까지 사용하게 된 것이다. -요일 이름에는 '천동설'이 숨어 있다 우리가 쓰는 요일 이름이 해와 달을 포함하여 다섯 행성들의 이름으로 지어진 것은 천동설의 후유증이라 할 수 있다. 요일 이름이 지어질 당시에는 천동설이 대세를 이루어 태양과 달도 지구 둘레를 도는 행성이라고 믿었기 때문이다. 오늘날 우리가 애용하는 일, 월, 화, 수,목, 금, 토는 그렇게 해서 만들어진 것이다. 지구가 행성으로 낙착된 것은 17세기 초 망원경이 발명되면서, 수천 년 동안 인류의 머리를 옥죄어온 천동설의 굴레가 벗겨지고 지동설이 확립된 이후의 일이다. 태양계의 개념이 인류에게 자리잡은 것도 이때부터였다. 그러니까 태양계라는 말의 역사가 겨우 400년밖에 되지 않았다는 얘기다. 토성까지 울타리 쳐진 이 아담한 태양계가 우주의 전부인 줄 알고 인류가 나름 평온하게 살았던 시간은 200년이 채 안된다. 인류의 이 평온한 꿈을 일거에 깨뜨린 사람은 탈영병 출신의 한 음악가였다. 유럽에서 터진 7년전쟁에 종군하다가 영국으로 도망친 독일 출신의 윌리엄 허셜이 오르간 연주로 밥벌이하는 틈틈이 자작 망원경으로 밤하늘을 열심히 쳐다보다가 그만 횡재를 하게 됐는데, 그게 바로 1781년의 천왕성 발견이다. 그 행성은 토성 궤도의 거의 2배나 되는 아득한 변두리를 천천히 돌고 있었다. 그전까지 사람들은 토성 바깥으로 행성이 더 있으리라고는 상상조차 하지 못했다. 어쨌든 한 천체의 발견으로 신분이 혁명적으로 바뀐 예는 허셜 외에는 없을 것이다. 한 무명 아마추어 천문가에 지나지 않던 허셜은 천왕성 발견 하나로 문자 그대로 팔자를 고쳤다. 하루아침에 유명인사가 되었을 뿐 아니라, 왕립협회 회원으로 가입하고, 영국왕 조지 3세의 부름으로 궁정에서 왕을 알현하고는 연봉 200파운드의 왕실 천문관에 임명되었던 것이다. 이로써 허셜은 음악가라는 직업을 벗어던지고 명실공히 프로 천문학자로서의 길에 들어서게 되었다. 천문학상의 발견으로 이처럼 신분의 수직상승을 이룬 예는 전무후무한 일이었다. 어쨌든, 천왕성의 발견이 당시 사회에 던진 충격파는 신대륙 발견 이상으로 엄청나게 컸다. 인류가 수천 년 동안 믿어온 아담하던 태양계의 크기가 갑자기 2배로 확장되는 바람에 세상 사람들은 잠시 어리둥절할 수밖에 없었다. 하지만 이것은 시작에 불과했다. 그로부터 반세가 남짓 만인 1846년에 영국의 애덤스와 프랑스의 르베리에에 의해 해왕성이 발견되었고, 다시 1930년에 미국의 C. 톰보에 의해 명왕성이 발견되어 태양계의 9번째 행성이 되었다. ​ 가난한 고학생 출신의 톰보를 일약 천문학 교수로 만들어준 이 명왕성의 영광은 그러나 한 세기를 넘기지 못했다. 2006년 국제천문연맹이 행성의 정의를 새로이 함으로써 명왕성이 행성 반열에서 퇴출되어 '왜소행성 134340'으로 강등되었던 것이다. 태양계 행성은 모두 여덟 개로, 물리적 특성에 따라 지구형 행성과 목성형 행성으로 분류되는데, 전자는 암석형 행성으로, 수성, 금성, 지구, 화성이고, 후자는 가스형 행성으로, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성이다. 또한 지구를 기준으로 궤도가 안쪽이면 내행성, 바깥쪽이면 외행성이라 부르기도 한다. -행성은 절대로 '혹성'이 아니다 마지막으로서 하나 짚어둘 것은, 이 '행성'을 아직까지 '혹성(惑星)'이라고 하는 책(특히 일본 책 번역한 전문사전류들)이나 사람들이 꽤 있는데, 이건 절대 써서는 안 되는 용어로, 순 일본말이다. 영화 ‘혹성탈출’도 당연히 잘못된 제목이다. 일본 것 보고 그대로 베껴서 그렇다. 혹성의 ‘혹(惑)자는 ‘혹시’라는 뜻인데, ‘혹시 별?’ 이런 엉거주춤한 용어다. 행성을 영어로는 플래닛(planet)이라 하는데, ‘떠돌이’라는 뜻을 가진 그리스어 ‘플라네타이(planetai)에서 온 것이다. 그러니 우리말인 떠돌이별, ‘행성(行星)’이란 말이 더 아름답고 맞는 말이다. ​ 태양에서 가장 가까운 행성인 수성은 초속 60km로 88일 만에 태양을 한 바퀴 돌지만, 가장 멀리 있는 해왕성은 초속 5km로 165년을 달려야 태양을 한 바퀴 돌 수 있다. 2011년으로 해왕성이 발견된 지 딱 1주기을 맞았다. 지금 해왕성이 심우주의 머나먼 궤도를 한 바퀴 돌아와 70억 인구가 사는 지구를 내려다보고 있겠지만, 그 전에 보았던 얼굴은 하나도 찾을 수 없으리라. 캄캄한 우주공간을 쉼없이 달리며 태양을 도는 이들 지구의 형제, 행성들을 생각하면 마치 운수납자(雲水衲子)와 같다는 느낌이 들기도 한다. 구름 가듯 물 흐르듯 떠돌아다니면서 수행하는 스님을 일컫는 아름다운 말이다. 지구와 같은 궤도평면을 떠나지 않고 46억 년 동안이나 변함없이 지구와 길동무 해서 같이 가고 있는 저 화성이나 천왕성 같은 행성이 바로 태양계의 운수납자가 아닐까? 이광식 통신원 joand999@naver.com　

한자로 성좌(星座)라고 하는 별자리는 한마디로 하늘의 번지수다. 이 하늘의 번지수는 88번지까지 있다. 별자리 수가 남북반구를 통틀어 88개 있다는 말이다. 이 88개 별자리로 하늘은 빈틈없이 경계지어져 있다. 예로부터 별자리는 여행자와 항해자의 길잡이였고, 야외생활을 하는 사람들에게는 밤하늘의 거대한 시계였다. 지금도 이 별자리로 인공위성이나 혜성을 추적한다. 예전엔 천체관측에 나서려면 별자리 공부부터 해야 했지만, 요즘에는 별자리 앱을 깐 스마트폰을 밤하늘에 겨누면 별자리와 유명 별 이름까지 가르쳐주니 별자리 공부 부담은 덜게 되었다. 그럼 별자리는 누가 최초로 만들었을까? 옛날 사람들 중 틀림없이 밤잠을 잘 안 잤던 사람들이었을 것이다. 그렇다. 밤에 잠 안 자고 보초 서던 목동들이 그 주인공이다. 별자리의 원조는 옛날 중근동 아시아에서 양 치던 사람들이다. 저 근동의 티그리스 강과 유프라테스 강 유역에서 양떼를 기르던 유목민 칼데아 인이 바로 그 주인공이다. 한 5000년 전 옛날, 양떼를 지키기 위해 드넓은 벌판 한가운데서 밤샘하던 사람들이 무슨 할 일이 있었겠나. 캄캄한 밤중에 마을 처녀 생각하는 것도 하루 이틀이지, 만고에 할 일 없이 심심하던 차에 눈에 들어오는 거라곤 밤하늘의 별들뿐이었던 게다. -그래서 별자리 이름이 염소니, 황소니, 양이니 하는 짐승... 그렇게 별밭에서 노닐다 보니 특별히 밝게 반짝이는 별들이 눈에 띄었을 게고, 그 별들을 따라 죽죽 선분으로 잇다 보니 눈에 익은 꼴이 더러 나올 게 아닌가. 그래서 별자리 이름을 보면 염소니, 황소니, 양이니 하는 짐승 이름들이 대세인 것이다. 처녀자리는 예외지만. 어쨌든 이 유목민들은 매일 밤 이런 놀이를 하다 보니 뜻하지 않게 천문학 개론을 독학하는 결과를 가져왔다. 저녁 무렵 동녘에 오리온자리가 떠오르면 곧 겨울이 오리란 걸 알게 되었다. 이렇게 천문학은 아마추어에서 시작되었던 것이다. 그들이야말로 최초의 진정한 별지기였고 아마추어 천문가의 원조였다. 기원전 3000년경에 만들어진 이 지역의 표석에는 양, 황소, 쌍둥이 등 태양과 행성이 지나는 길목인 황도를 따라 배치된 12개의 별자리, 즉 황도 12궁을 포함한 20여 개의 별자리가 기록되어 있다. 그들은 또 1년이 365일 하고도 4분의 1일쯤 길다는 것도 알고 있었다. 초야에 고수가 있다고, 독학으로 쌓은 유목민들의 천문학 내공은 이처럼 상당한 수준에까지 이르렀던 것이다. 고대 천문학에서 보이는 이집트인들의 내공도 만만찮았다. 역시 기원전 3000년경 이미 43개의 별자리가 있었다. 그후 바빌로니아-이집트의 천문학은 그리스로 전해졌다. 칼데아 유목민이 짐승을 좋아한 데 비해 그리스인들은 신화를 무척 좋아했던 모양이다. 그래서 별자리 이름에도 신화 속의 신과 영웅, 동물들의 이름이 붙여졌다. 세페우스, 카시오페이아, 안드로메다, 큰곰 등의 별자리가 그러한 예들이다. 여기까지는 대체로 민초들이 쌓아올린 천문학이고, 서기 2세기경 비로소 본격 천문학이 이를 이어받았는데, 바로 프톨레마이오스란 사람이 그리스 천문학을 몽땅 수집해 천동설을 기반으로 하여 체계를 세운 '알마게스트'가 등장하게 된 것이다. 여기에는 북반구의 별자리를 중심으로 48개의 별자리가 실려 있고, 이 별자리들은 그후 15세기까지 유럽에서 널리 알려졌다. -우리 삼국시대 천문학도 세계최고 수준 15세기 이후에는 원양항해의 발달에 따라 남반구 별들도 많이 관찰되어 새로운 별자리들이 보태졌다. 공작새 · 날치자리 등 남위 50도 이남의 대부분 별자리가 이때 만들어졌다. 동양 별자리의 역사도 유구하다. 중국과 인도 등 동양의 고대 별자리는 서양 것과는 족보부터가 다르다. 중국에서는 기원전 5세기경 적도를 12등분하여 12차(次) 또는 12궁(宮)이라 하고, 적도 부근에 28개의 별자리를 만들어 28수(宿)라 했다. 이러한 중국의 별자리들은 그 크기가 서양 것보다 대체로 작다. 서기 3세기경 진탁(陳卓)이 만든 성도에는 283궁(궁이란 별자리를 뜻한다), 1,464개의 별이 실려 있었다고 한다. 한국의 옛 별자리는 중국에서 전래된 것이지만, 삼국시대 우리나라의 천문학 수준은 일식을 예견하는 등 세계 최고의 수준이었다. 지금처럼 88개의 별자리로 온 하늘을 빈틈없이 구획정리한 것은 비교적 최근이라 할 수 있는 1930년의 일이다. 그때까지 별자리 이름이 곳에 따라 다르게 사용되고, 그 경계도 통일되지 않아 불편함이 많았다. 그래서 국제천문연맹(IAU) 총회에서 온 하늘을 88개의 별자리로 나누고, 황도를 따라 12개, 북반구 하늘에 28개, 남반구 하늘에 48개의 별자리를 각각 정하고, 종래 알려진 별자리의 주요 별이 바뀌지 않는 범위에서 천구상의 적경·적위에 평행한 선으로 경계를 정했다. 이것이 현재 쓰이고 있는 별자리로, 이중 우리나라에서 볼 수 있는 별자리는 67개다. -별자리는 우주 안내의 첫 길라잡이 별자리로 묶인 별들은 사실 서로 별 연고가 없는 사이다. 거리도 다 다른 3차원 공간에 있는 별들이지만, 지구에서 보아 2차원 평면에 있는 것으로 간주해 억지 춘향으로 묶어놓은 데에 지나지 않은 것이다. 또한 별의 밝기를 정한 등급도 절대등급이 아니라 겉보기등급이다. 별의 밝기를 처음으로 수치를 이용해 나타낸 사람은 기원전 2세기 그리스의 천문학자 히파르코스였다. 그는 눈에 보이는 별 중 가장 밝은 별들을 1등급, 즉 1등성으로 하고, 가장 어두운 별을 6등성으로 정했다. 그리고 그 중간 밝기에 속하는 별들을 밝기 순서에 따라 2등성, 3등성으로 나누었다. 별들은 지구의 자전과 공전에 의해 일주운동과 연주운동을 한다. 따라서 별자리들은 일주운동으로 한 시간에 약 15도 동에서 서로 이동하며, 연주운동으로 하루에 약 1도씩 서쪽으로 이동한다. 다음날 같은 시각에 보는 같은 별자리도 어제보다 1도 서쪽으로 이동해 있다는 뜻이다. 때문에 계절에 따라 보이는 별자리 또한 다르다. 우리가 흔히 계절별 별자리라 부르는 것은 그 계절의 저녁 9시경에 잘 보이는 별자리들을 말한다. 별자리를 이루는 별들에게도 번호가 있다. 가장 밝은 별로 시작해서 알파(α)별, 베타(β)별, 감마(γ)별 등으로 붙여나간다. -별자리도 계급...1등성은 21개 근세에 와서는 눈에 보이지 않는 6등성 미만의 별들과 태양과 같이 엄청 밝은 천체들에게도 그 적용이 확장되었다. 즉 1등급에 2.512배 차이를 두어, 1등성보다 2.512배 밝으면 0등성으로, 6등성보다 2.512배 어두우면 7등성으로 정해진다. 이런 식으로 표현하면 보름달은 -12등급, 태양은 -27등급으로 표시된다. 그리고 1등성은 6등성에 비해 100배 밝은 별이 된다. 하지만 실제 별 관측에서는 1등성보다 밝은 별들도 모두 1등성에 포함시켜, -1.47등성인 큰개자리의 시리우스도 1등성으로 친다. 시리우스는 사실 온 하늘에서 가장 밝은 별이다. 고대 이집트에서는 해가 뜨기 전 이 별이 뜨면 곧 나일 강의 범람이 시작된다는 것을 알았다고 한다. 1등성은 북반구, 남반구 하늘을 모두 합쳐 21개가 있다. 우리나라에서 볼 수 있는 1등성 이상 밝은 별로는 15개가 있으며, 1등성을 품고 있는 별자리는 모두 18개다. 그중 북반구에서는 오리온자리만이 1등성 2개를 품고 있는데, 바로 리겔과 베텔게우스다. -북극성, 1만2000년 후엔 직녀성에 쫓겨나 그런데 베텔게우스는 지금 인류가 가장 주목하는 별이 되어 있다. 태양의 900배인 초거성 베텔게우스가 곧 수명이 다해 초신성으로 폭발하는 광경이 지구에서 최소한 1~2주간 관측될 가능성이 있는 것으로 예상되고 있기 때문이다. 마지막으로, 만고에 변함없이 보이는 별자리도 사실 오랜 시간이 지나면 그 모습을 바꾼다. 별자리를 이루는 별들은 저마다 거리가 다를 뿐만 아니라, 1초에도 수십~수백km의 빠른 속도로 제각기 움직이고 있다. 다만 별들이 너무 멀리 있기 때문에 그 움직임이 눈에 띄지 않을 뿐이다. 그래서 고대 그리스에서 별자리가 정해진 이후 거의 별자리의 모습은 변하지 않았다. 별의 위치는 2000년 정도의 세월에도 거의 변화가 없었다는 것을 말해준다. 하지만 더 오랜 세월, 한 20만 년 정도가 흐르면 하늘의 모든 별자리들이 완전히 달라지게 된다. 북두칠성은 더 이상 아무것도 퍼담을 수 없을 정도로 찌그러진 됫박 모양이 되며, 북극성은 서기 1만4000년, 그러니까 1만2000년이 지나면 거문고자리의 알파별 직녀성(베가)에게 북극성 이름을 물려주게 된다. 그렇다고 별자리마저 덧없다고 여기지는 말자. 기껏 해야 백년을 못 사는 인간에겐 그래도 별자리는 만고불변의 하늘 지도이고, 당신을 우주로 안내해줄 첫 길라잡이니까. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

태양계 안에서 외계 생명체가 살고 있을 확률이 가장 높은 곳으로 천문학자들은 목성과 그 위성들을 꼽고 있다. 머나먼 심우주 속의 바다 속에 살고 있을 외계 생명체를 탐색할 주스(Juice; Jupiter icy moons explorer) 미션이 야심찬 출발을 선언했다. 유럽우주기구(ESA)가 2022년에 목성 탐사선을 띄우는 작업에 본격 착수한 것이다. 중량 5톤의 탐사선은 2030년 목성에 도착해 목성 자기권을 비롯해 빈약한 목성 고리들을 탐사할 예정이라고 지난 30일 에사가 발표했다. ▲ ESA, 2022년 발사 작업 본격 착수 주스 호는 목성 궤도를 돌면서 목성의 다양한 위성들, 곧 화산활동이 활발한 이오, 얼음 위성 유로파, 암석-얼음 위성 가니메데와 칼리스토를 관측할 예정이다. 이 네 위성은 갈릴레이 갈릴레오가 스스로 만든 망원경으로 발견하여 '갈릴레이 위성'이라 불리는데, 미니판 태양계라 할 만한 목성 체계를 보여주고 있다. 이 목성 체계의 발견은 천문학사적으로 중요한 의미를 지니는데, 이 발견으로 갈릴레오는 지동설의 결정적인 증거를 잡아 그때까지 기승을 부리던 천동설을 잠재울 수 있었던 것이다. 주스 호 탐사의 초점은 가니메데에 맞추어져 있다. 갈릴레이 위성 중 가장 큰 가니메데는 반지름이 2,631km로 수성보다 크다. 주스 호는 태양계 위성 중 달을 제외하고는 최초로 가니메데의 위성 궤도를 돌게 되는 기록을 세울 것으로 보인다. 올해 초, 과학자들은 가니메데가 클럽 샌드위치처럼 층층으로 된 얼음과 바다를 가지고 있을 것으로 예상했다. 그 전에는 아래 위 두 개의 얼음 층 사이에 수심 깊은 바다가 있을 것으로 생각되었지만, 지금은 여러 층의 바다가 있을 것으로 추정하고 있다. 과학자들은 생명이 가장 발생하기 쉬운 곳으로 물과 암석이 상호작용하는 장소를 꼽고 있다. 일례로, 지구의 바다 밑바닥에 거품이 올라오는 구멍이 생명체의 출발지가 될 가능성이 가장 높다는 말이다. 최근까지만 해도 가니메데의 바다 밑바닥 암석층은 물이 아닌 얼음으로 뒤덮여 있다고 여겨, 이것이 생명의 출현에 문제가 되는 것으로 인식되어 왔다. 주스 호는 태양계에서의 크기가 가니메데·티탄에 이어 세번째 위성인 칼리스토를 방문할 것이며. 유로파를 두 번 스쳐 지나면서 유로파의 얼음층 두께를 측량하고 미래의 탐사를 위한 후보지를 조사할 예정이다. 예전 갈릴레오 미션에서 유로파의 소금 바다가 해저에 암석층과 접촉하고 있다는 뚜렷한 증거를 발견한 바 있다. ▲ 위성 '유로파' 바다에 수증기 기둥... 외계 생명 기대감 바다와 얼음층 사이에 물질이 순환하는 데는 단순한 생명체의 형태를 유지시킬 수 있는 화학적 에너지가 공급될 수 있다고 과학자들은 여기고 있다. 그들은 목성 위성 유로파의 해저에 더운 물이 솟구치는 열수공이 있다면, 그곳에서 외계 생명체가 발견될 확률이 가장 높을 것으로 예상한다. 이 같은 예측은 2013년 12월, 허블 우주 망원경이 유로파 바다에서 솟구치는 수증기 기둥을 관측한 데 따른 것이다. 당시 유로파의 남반구 지역에서 거대한 물기둥 2개가 각각 200㎞ 높이로 치솟는 현상이 발생했는데, 이런 물기둥 분출 현상은 특정한 장소에서 일어났으며, 일단 발생하면 7시간 이상 지속되는 것으로 관측됐다. 이 현상은 유로파가 목성에서 멀리 떨어져 있을 때 생겼으며, 목성에 가까이 다가갔을 때는 발생하지 않았다. 이런 점으로 미뤄볼 때 이 현상은 유로파와 목성 사이의 거리에 따라 유로파의 표면에 덮인 얼음이 갈라지면서 일어나는 현상으로 추정되었다. 이는 지구와 달이 서로에게 힘을 미쳐 ‘밀물-썰물’이라는 현상이 생기듯이, 목성과 힘을 주고받는 유로파 표면의 특정 지역에서 얼음에 틈이 생겨 그 바로 밑 ‘바다’에 있는 물이 뿜어져나온다는 해석이다. "목성은 태양계뿐 아니라, 다른 외부 항성계에서 발견되는 거대 행성의 전형입니다"라고 에사의 로봇 탐사팀장인 알바로 히메네스 카녜테 교수가 '주스 미션' 기자회견에서 말하면서, "주스 호는 거대 가스 행성과 그 위성들이 어떻게 형성되었는지, 그리고 생명체를 과연 품고 있는지에 대해 더욱 확실한 정보를 우리에게 알려줄 것입니다" 하고 주스 미션에 대해 큰 기대를 표현했다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

패러다임이 변했다는 말은 엄청나게 큰 변화가 왔다는 것을 뜻한다. 흔하게 쓰는 표현이지만 이 단어가 우리의 세계관에 얼마나 큰 변혁을 일으킨 것인지 곰곰이 따져보지 않고 쓰는 경우가 많다. 이는 ‘패러다임’이라는 개념이 우리 머릿속에 자연스럽게 자리 잡은 결과로 볼 수 있다. 이 패러다임이라는 개념은 어떻게 탄생했으며, 어떤 의미를 지니고 있을까. 패러다임이라는 표현은 미국의 과학철학자 겸 과학사학자 토머스 쿤(1922~1996)이 1962년에 발표한 ‘과학혁명의 구조’(SSR)에서 과학의 발전을 설명하기 위해서 도입한 개념이다. 패러다임은 그리스어 ‘파라데이그마’(paradeigma)에서 유래한 것으로, 이 단어의 일상적 의미는 하나의 일정한 형태나 본보기로 삼을 만한 사례를 뜻한다. 이런 의미에서 쿤은 패러다임을 한 시대를 지배하는 과학적 인식·이론·관습·사고·관념·가치관 등이 결합된 총체적인 틀 또는 개념의 집합체로 정의하고 있다. 쿤은 1922년 미국 오하이오 주 신시내티의 유대인 가정에서 태어났다. 쿤의 부모는 아들을 하버드대학에 보내기 위해 유명 사립 고등학교(이 학교는 지금도 명문으로 인정받는 태프트 고등학교)에 입학시켰다. 쿤은 과학과 수학에서 좋은 성적을 거뒀고, 물리학을 전공하기 위해 하버드대학에 들어갔다. 학부를 졸업하면서 이론물리학 대학원에 진학했지만 철학을 포함한 다른 학문 분야의 공부를 계속하고 싶어 했다. 이런 쿤의 희망은 우연한 기회에 실현된다. 쿤이 자신의 행로를 물리학에서 시작하여 과학사로, 그리고 철학으로 계속하기까지 그가 학부 시절에 역사와 고전문학, 근세 철학에 관해 다양하게 공부했던 것이 도움이 됐을 것이다. 쿤이 물리학 박사학위를 받고 나서 자신의 연구 분야를 바꾸려 할 때 마침 하버드 총장 코넌트는 과학 전공자가 아닌 일반 학생을 위한 과학 교양 교육을 개설하고 있었다. 쿤은 코넌트의 초청으로 과학사 교과목의 운영을 담당하는 조교가 됐다. 미국 대학에서의 조교는 한국 대학에서의 조교와 많이 다르다. 미국 대학의 조교는 강의를 계획하고 학생들에게 직접 수업하고 시험도 관리하는 등 거의 교수나 다름없는 역할을 한다. 1940년대 중반 당시만 하더라도 과학사는 이제 막 대학에서 하나의 학과가 되기 시작하는 수준이었다. 이런 상황에서 코넌트가 요청한 조교직은 쿤의 관심을 물리학에서 과학사로 전환하는 데 큰 계기가 됐다. 쿤은 강의를 준비하기 위해 아리스토텔레스의 물리학에 관한 자료들을 읽게 되었는데 아리스토텔레스의 이론을 현대 물리학과 비교해보면 아리스토텔레스가 누군가 알 수 있는 오류를 저지른 것처럼 보인다는 사실을 알게 됐다. 심각한 오류가 있는 것처럼 보이는 아리스토텔레스 물리학이 어떻게 해서 그리 오랫동안 중요하게 인정받았을까. 자신의 과학사에 대한 해석이 잘못됐다고 느낀 쿤은 매우 당황했다. 그러나 쿤은 여기서 아리스토텔레스의 세계관은 현대 물리학의 관점으로 볼 것이 아니라 아리스토텔레스의 세계관에 가까운 방식으로 보아야 한다는 사실을 깨달았다. 원전을 기존에 늘 해 오던 방식과 다르게 해석하는 통찰력을 갖자 아리스토텔레스의 생각을 읽을 수 있게 됐다. 여기서부터 SSR은 시작됐다고 할 수 있다. 쿤은 개별 과학의 과거를 보면 특정한 시기에는 언제나 개인이 아니라 전체 과학자 집단에 의해 공식적으로 인정된 모범적인 틀이 있는데, 이 모범적인 틀이 패러다임이라고 설명한다. 쿤에 의하면 패러다임은 두 가지 특성을 가진 주목할 만한 과학적 성과라고 할 수 있다. 첫째는 신선하고 전례가 없어 전문 과학자 집단의 관심을 충분히 받을 만하고, 둘째는 이렇게 관심을 갖는 전문가 집단에게 풀 문제를 던져줄 만큼 충분히 열려 있다는 것이다. 일단 어떤 과학자가 이런 업적에 해당하는 패러다임을 제시하고 많은 과학자들이 이를 수용하면, 이 패러다임에서 나타나는 갖가지 문제점들을 해결하기 위해 과학자들은 계속 연구·탐구 활동을 한다. 이른바 과학은 쿤이 정의한 정상과학의 시기에 진입하는 것이다. 이어 정상과학을 통해 일정한 성과가 누적되다 보면 기존의 패러다임은 차츰 부정되고, 경쟁적인 새로운 패러다임이 나타난다. 그러다 과학혁명이 일어나면서 한 시대를 지배하던 패러다임은 완전히 사라지고, 경쟁관계에 있던 패러다임이 새로운 패러다임으로 자리를 대신하게 된다. 따라서 하나의 패러다임이 영원히 지속될 수는 없고, 생성·발전·쇠퇴·대체되는 과정을 되풀이한다. 그러나 이 패러다임은 전혀 새롭게 구성되는 것이 아니라 기존의 자연과학 위에서 혁명적으로 생성되고 쇠퇴하며, 다시 새로운 패러다임으로 대체된다. 이런 흐름은 ‘기존 과학→패러다임 출현→정상과학→위기→혁명→경쟁적 패러다임 등장→새 정상과학’으로 요약할 수 있다. 쿤의 주장에서 가장 많은 논쟁을 불러일으켰던 쟁점은 두 패러다임 간의 비교와 관련한 부분이다. 아리스토텔레스와 뉴턴 패러다임 사이에, 뉴턴 역학과 아인슈타인의 상대성 이론 사이에는 같은 잣대로 비교할 수 없는 부분이 존재한다는 것이다. 근대에 뉴턴의 과학 패러다임이 등장하며 아리스토텔레스의 과학 패러다임은 사라졌지만 뉴턴 패러다임이 더 우수해서 아리스토텔레스의 패러다임이 사라진 것이 아니라, 아리스토텔레스의 패러다임으로 해결되지 않은 문제들을 뉴턴 패러다임으로 해결할 수 있었기 때문이라는 것이다. 정상과학의 수정과 보완만으로는 해결할 수 없는 새로운 문제가 발생했을 때, 예를 들어 지구의 공전을 천동설로는 설명할 수 없을 때 이는 천동설을 개선한다고 해결되는 문제가 아니라는 것이다. 천동설과는 전혀 다른 지동설을 받아들여야만 과학의 위기를 극복할 수 있는 것과 같다. 쿤은 과학적 연구에서 보편적 원칙은 없다고 했다. 과학은 영구불변의 진리를 제시하는 것이 아니라 역사와 사회의 부산물이기 때문에 역사적 상황이나 사회적 여건이 변하면 진리의 내용도 변한다고 주장했다. 이러한 쿤의 주장은 당시 과학의 발전은 완벽한 진리를 위해 점진적으로 나아간다는 전통적인 과학의 진보 개념을 무시했을 뿐 아니라 상대주의적 요소도 있다 하여 과학철학자들의 반발을 샀다. 그럼에도 불구하고 쿤의 철학은 과학 분야를 넘어 세계를 보는 혁명적인 시각을 우리에게 가르쳐 주었다. 쿤의 패러다임은 과학의 발전을 보는 새로운 철학적 관점을 제공했으며, 자연과학에 대한 이해를 넘어 공학, 사회과학, 정치, 경제, 국제관계 등의 변화를 이해하는 새로운 툴을 제공했다. 쿤의 패러다임과 SSR은 숱한 논쟁을 불러 일으켰지만 그의 SSR은 20세기 하반기 동안 가장 많이 읽히고 인용됐고, 그의 주장의 많은 부분은 이제 상식이 됐다. 쿤의 영향은 쿤의 패러다임을 대체할 새로운 패러다임이 나올 때까지 우리를 지배할 것이다. ●‘읽어라 청춘’은 격주로 게재됩니다.

수학은 변하지 않는 학문이다. 아리스토텔레스의 5원소설, 프톨레마이오스의 천동설 등 위대한 학자들의 과학적 이론 대부분은 인류가 과학을 연구하고 많은 것들을 알게 되면서 변했고 틀린 것으로 판명됐다. 하지만 오늘날에도 절대 명제로 남아 있는 것들이 있다. ‘두 개의 점을 잇는 가장 짧은 거리는 직선’ ‘삼각형의 세 각의 합은 180도’ 등 유클리드의 기하학이 만들어진 것은 기원전 200년 무렵이었다. ‘만유인력의 법칙’을 다룬 아이작 뉴턴의 ‘프린키피아’는 유클리드 기하학을 기반으로 만들어졌다. 피타고라스의 정리, 아르키메데스의 ‘부력의 원리’ 등도 여전히 그대로 남아 있다. 수학이 ‘불멸의 학문’으로 불리는 이유다. 수학시험의 문제는 매년 조금씩 바뀌지만, 그 문제를 풀기 위해 알아야 하는 원리는 결코 변하지 않는다. 세상에 나온 지 수십년이 넘은 ‘수학의 정석’ 시리즈가 별다른 개정 없이도 지금껏 가장 많이 팔리는 참고서라는 것에서도 이를 엿볼 수 있다. 수학은 절대적인 가치를 추구한다. 수학은 끊임없이 ‘증명’을 요구한다. 세상 만물에 두루 미치거나 통하는 보편적 성질을 밝혀내는 것이 수학의 근본적인 목적이다. 이처럼 문제를 풀기 위해 노력하는 과정에서 얻어진 결과물은 다른 분야에서 그대로 사용할 수 있다는 강점이 있다. 철저한 검증을 마친 내용이기 때문이다. 산수에서 수학으로 넘어가는 순간 한국의 학생들은 수학을 기피 대상으로 인식한다. 많은 이들이 수학을 단순히 ‘어렵다’고 생각하고, 어떤 사람은 ‘돈 세는 법’만 알면 세상 사는 데 지장이 없다고 한다. 이는 수학이 모든 것을 만들고, 모든 부분에 영향을 미치면서도 절대 전면에 드러나지 않는 것을 모르기 때문이다. 유클리드 이후에도 수많은 수학자들이 인류사회에 직접적인 영향을 미쳤다. 1500년대의 지롤라모 카르다노는 확률론의 기초를 확립했고, 1600년대 르네 데카르트는 방정식을 처음으로 사용했다. 레온하르트 오일러가 발표한 ‘오일러의 공식’은 전기, 전자의 발전에 결정적인 영향을 미쳤다. 1800년대 앙리 푸앵카레는 현재 증권시장의 운용 원리를 수식으로 제안했고, 존 벤은 벤다이어그램을 만들어 집합을 집대성했다. 20세기에 들어선 뒤에도 컴퓨터와 로봇에 활용되는 벡터의 개념을 정립한 헤르만 베일, 게임 이론을 만들어낸 존 내시 등이 등장했다. 수학자들은 수학의 중요성을 물으면 ‘수학 없이는 세상이 돌아가지 않는다’라고 잘라 말한다. 예를 들어 물리학이나 화학은 물론 공학 등 대부분의 이공계는 모두 수학에서 출발해 계산과 수식으로 표현된다. 우주선을 발사하거나, 미사일을 만들고, 심지어 자동차를 만들기 위해서도 수학이 사용된다. 로켓이 날아가는 궤도, 로켓을 발사하기 위해서 넣어야 하는 적절한 연료의 양, 로켓이 대기권에 진입할 때 받는 힘, 그 안에 타고 있는 우주인이 견딜 수 있는 적절한 압력과 이를 해결할 수 있는 장치의 구조 등 어느 곳 하나 수학으로 풀어내지 않는 것이 없다. 경제와 경영학, 금융, 사회학 역시 수학의 영향력이 절대적이다. 경제·경영학이 본격적으로 발달한 것은 미분방정식이 등장한 이후다. 사실 미분방정식이 등장하기 전, 경제학은 학문으로 분류되지도 못했다. 경제학의 역사는 300년이 채 되지 않는다. 파생상품이나 수익률, 주식시장 등 금융계를 움직이는 근간 역시 수학이라고 할 수 있다. 애니메이션을 만들거나, 영화 컴퓨터그래픽(CG) 작업에도 수학자가 참여한다. 프로야구 리그의 각 팀들이 골고루 이동할 수 있도록 시즌 일정을 짜는 것도 수학 덕분이고, 버스나 지하철 노선을 만드는 것도 수학이다. 기상청에서 날씨 예측을 하는 슈퍼컴퓨터가 하루 종일 하는 것도 사람 대신 방정식을 푸는 일이다. 서울 세계수학자대회(ICM) 조직위원장을 맡고 있는 박형주 포스텍 수학과 교수는 “수학계 최고의 난제로 불렸던 페르마의 마지막 문제가 1994년 앤드루 와일스라는 수학자에 의해 풀렸는데, 이 문제를 풀어낸 타원곡선이론은 현재 인터넷 상거래에 사용되는 암호의 원리”라며 “수학자들이 풀려고 노력하는 문제들이 곧 새로운 기술로 이어지고 있다”고 설명했다. 한때 기피 학문이었던 수학은 21세기에 새롭게 도약하고 있다. 인터넷을 기반으로 한 벤처가 급성장하고, 금융시장이 새로운 상품을 개발해내는 데 수학을 적극적으로 이용하고 있기 때문이다. 수학의 중요성과 수학자의 가치 역시 재조명받고 있다. 서울 ICM 첫날 대중강연을 하는 제임스 사이먼스는 현재 수학계 최고의 스타이자 유명인사다. 1974년 기하학적 도형을 측정하는 ‘천-사이먼스 이론’을 발표한 그는 금융계에 투신해 해지펀드 투자사인 르네상스 테크놀로지를 세웠다. 2005년, 2006년, 2008년 전 세계 펀드매니저 중 연봉 1위를 차지한 금융계의 전설이기도 하다. 수학 이론을 주가 변동 흐름 파악에 적용한 덕분이었다. 순자산은 13조원을 넘는 것으로 추산된다. 2007년 기준 미국 27위 부자다. 미국 월가에서는 1000명이 넘는 수학자들이 활동하고 있고, 한국 금융계에서도 수학 전공자 비중이 갈수록 높아지고 있다. 미국 커리어캐스트닷컴이 근무환경, 수입, 스트레스 등을 기준으로 지난해 발표한 조사에 따르면 수학자는 미국 최고의 직업 1위다. 3위 통계학자, 4위 보험계리사, 7위 소프트웨어 엔지니어 역시 수학과 밀접한 관련을 맺고 있다. 박건형 기자 kitsch@seoul.co.kr

‘종의 기원’은 50쪽을 넘겨 읽기가 쉽지 않다. 현대 생물학의 관점으로 보면 지극히 당연하다고 할 수 있는 주장을 상당히 꼼꼼하게, 나쁘게 표현하면 지루하게 기록해 놓았기 때문이다. 이 책은 150여년 전에 세상에 나온 것이다. 지금이야 과학의 이름으로 많은 연구가 이뤄진 상태이니 다윈의 생각을 쉽게 받아들일 수 있지만 당시로서는 세상의 관점을 뒤흔들 만큼 혁신적인 뉴스였다. 그러니 다윈으로서는 이전까지와는 전혀 다른 자신의 주장을 설명하기 위해 끈질기게 논증을 할 수밖에 없었다. 다윈은 1859년 ‘자연도태(自然淘汰)에 의한 종의 기원에 관하여’라는 제목의 책을 세상에 내놓기까지 오랫동안 망설였다. 기존의 생각을 모두 뒤엎는 획기적인 학설이어서 세상 사람들은 물론 독실한 기독교 신자인 부인에게조차 외면당할지 모른다는 두려움 때문이었다. 물론 그의 우려는 현실이 됐다. 초판을 발간하자마자 발매 당일에만 1250부가 팔릴 정도로 엄청난 반향을 불러일으켰다. 관련 세미나가 열렸을 때 한 백작 부인이 졸도하는 사건이 벌어질 정도였다. 영국의 지식 사회와 종교계는 “인류 역사가 글로 기록된 이래 인간을 이처럼 하찮은 존재로 전락시킨 예가 없다”, “하느님의 가르침을 거역하는 못된 궤변”이라며 다윈의 이론에 거세게 대응했다. 종교가 절대적이었던 사회에 사람들에게 과연 우리가 원숭이의 후예란 말인가 하는 자괴감을 줬으며 과학을 넘어 정치, 철학, 사회, 문화, 예술 등 모든 분야를 뿌리째 흔들어 놓았다. 이전까지 모든 사상의 근본은 이 세상이 천지창조로 이뤄졌다는 믿음이었다. 그런데 일개 미개한 생명체로부터 인간이 진화했다는 다윈의 관점은 세상을 발칵 뒤집어 놓을 만큼의 ‘대박’ 사건인 셈이었고 출판 후 논란은 당연한 결과였다. 다윈은 사람들의 반응을 어느 정도 예상은 하고 있었겠지만 ‘원숭이의 후예’라는 단편적이고 극단적인 평가에는 단호히 맞섰다. 그는 이후 출판한 자신의 책에서 ‘생명의 나무’라는 말로 인간의 진화를 설명해 놓았다. 나무가 자라서 줄기가 생기고 가지가 생기듯이 인간은 어느 분기점에서 갈라져 진화한 것이지, 원숭이에서 곧바로 이어진 게 아니라는 것이다. ‘인간과 세계에 대한 근본 원리와 삶의 본질 등을 연구하는 학문’인 철학의 주제는 크게 세 가지라고 할 수 있다. ‘우리는 어디에서 왔나’, ‘우리는 어떻게 살 것인가’, ‘우리는 어떻게 죽는가’다. 이 중 가장 명쾌하게 해결하지 못했던 논제가 바로 인간이 어디에서 비롯됐는지에 대한 것이었다. 당시 철학은 이 문제를 믿음으로 해결했다. 신에 의해 인간이 창조됐다는 창조론을 보편적인 답으로 해결한 것이다. 그런 세상에서 다윈이 어디에서 왔는지에 대한 물음의 답으로 인간은 창조된 것이 아니라 진화된 것이라 했으니 세상을 발칵 뒤집어 놓을 만했다. 천동설이 요지부동한 세상에서 지동설을 주장한 코페르니쿠스의 획기적인 생각만큼이나 사람들의 생각을 뿌리째 흔들어 놓은 학설이었다. 지금이야 매우 당연한 다윈의 이런 생각은 우연한 계기로 시작됐다. 다윈에게 지질학 공부를 권했던 헨슬로 교수의 추천으로 비글호를 타고 남아메리카와 남태평양 일대를 탐사한 5년간의 시간은 그동안 박물학, 특히 생물에 관심이 많았던 그의 호기심에 불을 지폈다. 호기심은 의문으로, 의문은 집요한 연구로 이어지면서 세상의 패러다임을 바꿀 이론을 정립하게 만든 힘이 됐다. 비글호를 타고 항해하면서 더없고 깊은 세상을 발견한 그는 특히 갈라파고스에서 ‘결정적인 증거’를 확보할 수 있었다. 물론 이것들이 결정적인 증거라고 확신한 것은 귀국한 후 혼자 연구에 몰두할 때였지만 어쨌든 여기서 진화에 대한 결정적인 단서를 확보했다. 실제로 그는 그것이 무엇을 뜻하는지 정확히 몰랐다. 돌아와서 오랜 시간 생각하고 퍼즐을 맞추듯 증거를 대조하고 추리해 나가면서 자신의 생각을 정리해 보니 하나의 결론에 도달한 것이다. 워낙 대단한 생각이라 20여년간 세상에 발표하지도 못하고 있다가 자신과 같은 결론에 도달한 젊은 박물학자 월리스가 보내온 논문을 보고 더 이상 늦출 수 없다는 생각에 책을 세상에 내놓았고 첫 번째 ‘종의 기원’ 이후 여섯 차례 수정해 책을 더 출간했다. 하지만 첫 번째 책이 다윈의 이론을 가장 명확히 제시하고 있다. 수정된 책에는 반발이 심했던 그때 사람들의 주장과 어느 정도 타협한 점도 있기 때문이다. 다윈이 자신의 생각을 점검한 데는 당시 발표된 맬서스의 ‘인구론’이 큰 힘이 됐다. 맬서스는 ‘인구는 기하급수적으로 증가하지만 식량은 산술급수적으로 증가한다’고 보고 파국을 막기 위해 인구를 억제해야 한다고 주장했다. 우연한 기회에 이를 접한 다윈은 이 이론이 자신이 관찰한 것에도 적용되지 않을까 하는 생각을 했다. 그 결과 자연선택(다윈은 허버트 스펜서가 사용한 ‘적자생존’이라는 말이 더 정확하며 때로는 편리하다고 밝혔다. 따라서 자연선택이나 적자생존은 같은 개념으로 봐야 한다)이라는 개념을 완성할 수 있었다. 먹을 것보다 먹을 입이 많아지면 당연히 경쟁이 생겨날 수밖에 없는데 이렇게 되면 누구는 살고 누구는 죽는다. 그렇다면 누가 죽고 누가 살 수 있을까. 힘이 센 존재나 생명체가 살아남는 게 당연할 것 같지만 다윈은 힘이 센 생명체가 아니라 변하는 환경에 제대로 잘 적응하는 생명체가 살아남고 적응하지 못한 생명체는 죽게 된다고 결론지었다. 그렇다면 이런 자연선택 과정은 어떻게 일어날까. 다윈은 이 과정이 변이를 통해서 일어난다고 설명한다. 변이란 ‘같은 종의 생물 개체들 사이에서 나타나는 서로 다른 특성’을 말한다. 변이를 통해 자연선택이 이뤄지는 것이기 때문에 다윈은 변이를 매우 중요한 개념으로 보고 자세하고 구체적인 사례를 들어 설명해 놓았다. ‘종의 기원’을 읽게 되면 어쩔 수 없이 지루하면서도 뭔가 빠진 듯한 느낌이 드는 게 바로 이 변이에 대한 설명인데, 이 부분을 읽기 전에 먼저 당시 상황을 이해할 필요가 있다. 지금만큼 과학이 발전하지 못한 시대에 자신의 학설이나 주장을 증명하려면 충분한 설명이 필요할 수밖에 없고 20세기 와서야 겨우 걸음마를 떼는 ‘유전학’이 아직 존재하지 않던 시절이었다. 지금으로서는 당연하고도 쉬운 설명을 복잡하고 지루하게 할 수밖에 없었다. 사실 이 책은 오늘날의 관점에서 보면 ‘종의 기원’이 아니라 ‘종의 변이’라고 할 수 있는데 이것도 같은 맥락이다. 생명체가 어떻게 시작됐는지에 대한 설명은 나와 있지 않고 변이의 과정을 거쳐 자연선택됐다는 것을 중심으로 하고 있기 때문이다. 하지만 시작은 알 수 없으나 변이를 통해 생겨났다는 새롭고도 충격적인 개념을 주창했기에 당시로서는 이 내용 자체로도 충분히 종의 기원이라고 할 만했을 것이다. 생명체의 기원으로 가는 길이 여기서 시작됐고 생물학도 여기에 기반을 두고 있다. 우리의 삶이 어디에서 어떻게 시작됐는지 궁금하다면 읽지 않을 수 없는 책이다.

기본적인 질문을 하나 던져 보자. “잘못된 논문은 왜 철회해야 하는가?” 당연한 얘기지만 잘못됐기 때문이다. 특히 과학에서 잘못된 논문을 바로잡는 것은 과학의 학문적 특성과 관련해서도 중요한 의미가 있다. 과학은 본질적으로 지식을 쌓아가는 분야다. 하나의 사실이 밝혀지면 이를 기반으로 또 다른 연구가 이뤄지고, 새로운 사실이 밝혀진다. 과학저널의 역사는 수백년에 이른다. 최초의 과학저널은 영국의 ‘왕립학회 철학회보’(Philosophical Transactions of the Royal Society)로, 1665년에 만들어졌다. 최초의 논문 철회 역시 이 저널에서 이뤄졌다. 1746년 벤저민 윌슨은 이 저널에 “1746년 발표한 ‘라이덴병’에 관한 논문은 벤저민 프랭클린의 최근 연구결과에 따르면 틀린 것으로 보이는 만큼 철회한다.”고 1756년에 썼다. 언급된 프랭클린은 바로 그 미국의 정치가이자 과학자인 프랭클린이고, 등장한 연구는 피뢰침의 발명으로 이어진 연을 이용한 번개 실험이었다. 과학적으로 완벽하다고 여겨지는 이론이나 실험이 추후에 잘못된 것으로 밝혀지는 사례는 무수히 많다. 천동설과 지동설, 창조론과 진화론이 그랬고 인체에 대한 신비 등 셀 수 없이 많은 분야가 과학적 발전에 따라 새롭게 쓰여진다. 위대한 과학자들 역시 잘못된 주장으로 역사에 오명을 남긴다. ●과거의 잘못된 논문 다 철회해야 하나 최근 해외 과학계에서는 ‘과거의 잘못된 논문은 무조건 철회해야 하는가?’에 대한 논란이 뜨겁다. 서로 다른 분야에서 노벨상을 두 차례나 받은 최초의 사람. 화학자이자 반전운동가 라이너스 폴링(1901~1994)이 1953년에 미국립과학원회보(PNAS)에 발표한 ‘DNA의 3중 나선구조’ 논문에 대한 얘기다. 폴링은 일찍부터 화학에 관심을 가졌고 특별한 재능을 보였다. 대학 졸업 전에 이미 원자의 전기적 구조와 분자의 화학결합에 대한 새로운 이론을 머릿속에 갖고 있었다. 졸업 후에는 유럽에 머물며 보어(1922년 노벨 물리학상), 슈뢰딩거(1933년 노벨 물리학상) 등 세계적인 석학들 속에서 꿈을 키웠다. 폴링은 1927년부터 오리건대의 화학 교수를 지내면서 분자의 구조가 물질의 화학적, 물리적 특성은 물론 인체내의 생리적 기능도 결정한다는 사실을 알아채기 시작했다. 결국 오랜 기간의 연구 끝에 폴링은 각 원자들이 모여 적절한 방법으로 서로 결합해 분자를 이루고, 분자가 모여 물질이 될 수 있는 원자의 가장 기본적인 결합 방법을 규명했다. 이 공로로 그는 1954년 노벨 화학상을 수상했다. 폴링의 업적은 여기에서 그치지 않는다. 그는 원자와 분자구조에 대한 자신의 이론을 기반으로 단백질, 변성된 단백질, 엉긴 단백질 등 다양한 형태의 단백질 구조를 규명했다. 아미노산, 폴리펩티드 등 현재 알려진 단백질의 구조분석 기법이 바로 폴링에서 시작된 것이다. 현대 의약학의 아버지인 셈이다. 폴링에게 노벨상을 안겨 준 또 다른 업적은 핵무기와 관련이 있다. 1940년대 원자폭탄 개발을 위한 맨해튼 프로젝트를 진행하던 오펜하이머는 폴링에게 화학부문 책임자를 맡아 달라고 요청했지만 폴링은 이를 거절했다. 전쟁이 끝나자 폴링은 적극적인 반핵운동을 시작됐다. 폴링은 1955년 51명의 노벨상 수상자와 함께 전쟁종식 및 핵실험 금지 서명운동을 시작했고, 1958년 49개국 과학자 1만 1000여명의 서명을 받은 청원서가 유엔 사무총장에게 전달됐다. 이해 폴링은 ‘더 이상의 전쟁은 없어야 한다’는 책을 통해 과학이 전쟁의 도구가 되어 가는 과정을 고발했다. 이 같은 운동의 결과로 폴링은 1962년 노벨 평화상을 수상했다. 폴링은 노벨상을 두 차례 수상한 네명의 인물(나머지 셋은 마리 퀴리·존 바딘·프레데릭 생어) 중 한명이자 과학과 다른 분야에서 상을 수상한 최초의 인물이며, 두 차례 모두 단독 수상한 유일한 인물이다. ●“과거의 오류도 의미 있어 철회 반대” 폴링은 두 차례 부정적인 논란의 중심에 섰다. 가장 유명한 것이 현재까지 학계의 의견이 갈리고 있는 ‘비타민C 과다섭취’ 요법이다. 비타민C 신봉자였던 폴링은 1973년 직접 연구소를 차려 비타민C를 연구했고, 많이 먹을수록 건강해진다고 주장했다. 심지어 항암효과가 뛰어나며 필요량의 수백배를 섭취하면 20년에 이르는 경이적인 수명 연장이 이뤄질 것이라고 발표했다. 폴링은 94세로 세상을 떠나 충분히 장수했지만 그의 연구소가 진행한 비타민C 관련 임상실험들은 추후에 과장되거나 조작됐다는 것이 입증됐다. 폴링이 이를 알았는지 여부는 확실치 않다. 이보다 앞선 논란은 ‘20세기 과학계 최고의 경쟁’으로 불렸던 DNA에 관한 얘기로, 앞서 언급한 논문 오류 사건이다. 단백질과 분자 구조를 입증한 폴링은 DNA 구조 규명에서도 가장 앞서 있었다. DNA 구조를 발견한 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭 역시 폴링을 가장 강력한 경쟁자로 꼽았고, 폴링의 연구기법을 이용했다. 하지만 폴링은 DNA가 3중나선이라고 믿었고, 이 같은 믿음을 토대로 1953년 2월 PNAS에 논문을 실었다. 그러나 다음해 4월 왓슨과 크릭이 ‘2중 나선 DNA’ 논문을 네이처에 발표하면서 폴링의 주장은 불과 두달 만에 틀린 것으로 판명됐다. 폴링 역시 자신의 연구가 잘못된 정보에 기반했으며, 오류를 인정했지만 왓슨과 크릭의 노벨상에 대해서는 “너무 젊다.”면서 불쾌감을 감추지 않았다. 지난 5월, 논문철회 및 조작 감시사이트인 리트렉션 워치는 아직까지 PNAS에 그대로 실려 있는 폴링의 논문을 어떻게 처리해야 하는지에 대해 화두를 던졌다. PNAS는 “너무나 당연히 틀렸다는 것은 모두가 알고 있는 논문”이라는 이유로 지금까지 폴링의 논문에 대해 특별한 조치를 취하지 않았다. 전세계에서 583명의 전문가들이 참여한 투표에서 47.17%는 ‘그냥 내버려 둬야 한다’, ‘잘못된 논문이라고 명시해 남겨둔다’가 36.88%였다. 반면 ‘온라인에는 남겨둔 채 철회됐다고 기재한다’(14.58%)와 ‘아예 철회하고 삭제한다’(1.37%)는 소수에 머물렀다. 로이터헬스 대표인 이반 오랜스키는 “잘못된 논문을 무조건 철회하는 것이 중요한 것이 아니라, 그 나름의 의미를 되새기는 것도 중요하다는 교훈을 보여 주는 사례”라고 평가했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

일식은 어느 나라에서건 가장 오래되고, 정확한 기록들을 갖고 있는 자연현상이다. 자연현상을 ‘신의 뜻’으로 여겼던 시절에 일식은 ‘변고’일 뿐이었다. 특히 해가 하늘 위에서 인간들을 바라보며 절대적인 영향력을 행사한다고 신격화하던 사람들에게 일순간 해가 사라지고 하늘이 어두워지는 현상은 어떤 경우에도 ‘기분 좋은 일’일 수는 없었다. 일식을 하늘이 지상에 벌을 내릴 재앙의 징조로 여겼던 것도 이 때문이다. 하지만 오늘날 일식은 결코 ‘미스터리’의 영역이 아니다. 우주의 자연스러운 법칙에 의해 달이 지구와 해 사이를 지나가면 언제든지 일어날 수 있는 일이라는 것은 누구나 알고 있다. 이제 일식은 자연현상을 가르치는 살아있는 교재이자 꼭 봐야할 ‘이벤트’로 여겨진다. 21일 한국을 포함한 아시아 일대와 태평양, 북미 서쪽 일대에서 일식이 관찰됐다. 일부 지역에서는 부분일식이, 일본 등지에서는 달이 태양의 테두리 안으로 완벽하게 들어가 고리 모양의 빛나는 반지가 만들어지는 ‘금환식’을 볼 수 있었다. 과학전문 ‘라이브사이언스닷컴’은 이제 과학계는 물론 일반인들도 참여할 수 있는 ‘축제’로 여겨지는 일식을 맞아 전 세계적으로 전해 내려오는 ‘해와 일식의 전설’ 다섯 가지를 모아 소개했다. 지구를 포함한 8개의 행성을 거느리고 있는 태양계의 왕이자 가장 가까운 별인 해를 옛날 사람들은 어떻게 바라봤을까. 공교롭게도 세계 각국의 해나 일식과 관련된 신화는 너무도 닮아있다. 해가 지구를 돈다고 여겼던 ‘천동설’의 시대에 인류는 과학 대신 풍부한 상상력으로 하늘을 바라봤다. ●中 전설엔 용에게 잡아먹힌 해로 고대 중국의 태양신인 여신 시호는 천제와의 사이에서 열 개의 해를 낳았다. 시호는 매일 열 아들 중 하나를 뽑아 자신의 마차를 타고 거대한 뽕나무를 출발해 하늘을 돌아 거대한 연못과 계곡을 거쳐 돌아오도록 했다. 동쪽 바다의 해가 떠오르는 뽕나무를 중국인들은 ‘부상’이라고 불렀고, 그 높이는 3㎞가 넘는다고 여겼다. 그러나 시호의 아들들은 어쩌다 한번씩 돌아오는 외출이 마음에 들지 않아 규칙을 어기기로 마음먹었다. 어느날 열 개의 해가 한꺼번에 모두 떠오르자 지상의 강이 마르고 초목과 곡식은 타죽고 불바다가 됐다. 책임감을 느낀 천제는 영웅 ‘예(?)’에게 붉은 활과 하얀 화살 10개를 주면서 아들들이 장난을 치지 못하게 혼내주도록 명했다. 하지만 지상의 참혹한 광경을 목격한 예는 화살로 해를 하나씩 아예 떨어뜨려 버리기 시작했다. 요임금은 모든 해가 사라지지 않도록 하기 위해 어린 아이를 보내 화살을 하나 훔쳤고, 결국 마지막 남은 해가 오늘날 하늘 위에 떠있게 됐다는 것이다. 일식의 경우에는 다른 전설이 있다. 용이나 악마가 배가 고파 해를 잡아먹으려 한다는 얘기다. 하지만 해는 너무 뜨거워 베어문 후 다시 뱉어낼 수밖에 없기 때문에 하늘은 다시 밝아지게 마련이다. 일식에 대한 중국의 기록은 기원전 720년까지 거슬러 올라간다. 북유럽 신화에서 신은 불멸의 존재가 아니다. 헐리우드 영화 어벤져스의 주인공 중 한명인 ‘토르’와 그의 아버지 절대신 ‘오딘’, 동생 ‘로키’의 얽힌 관계는 이미 수천년전 고대 노르웨이에서부터 전해 내려왔다. 북유럽 신화의 신들은 거인족이나 늑대와 끊임없는 싸움을 벌여 서로 죽고 죽인다. 해마차를 탄 여신 솔과 달마차를 탄 남동생 마니 역시 늑대 스콜과 하티에게 각각 쫓겼다. 태양과 달이 언제나 같은 방향으로 열심히 달리는 것은 바로 늑대에게 잡아먹히지 않기 위한 필사의 도주라는 것이다. 간혹 솔과 마니가 위기에 빠져 늑대들에게 거의 잡아먹히기 직전이 되면 일식이나 월식이 일어난다. 고대 노르웨이인들은 솔과 마니가 언젠가는 늑대에게 잡히고, 이것이 결국 신과 지구를 멸망으로 이끄는 ‘라그나로크’로 이어질 것이라고 두려워했다. 다른 나라에서 해가 절대신의 가족이나 심부름꾼으로 묘사되는데 비해 고대 이집트 신화에서는 매의 얼굴을 가진 태양신 ‘라’가 주인공이자 절대신이다. 라는 낮의 이름으로, 아침에는 케프리, 저녁에는 아툼이라고 불리기도 한다. 라는 매일 ‘만제트’라고 불리는 초생달 모양의 배를 타고 하늘을 가로지른다. 밤이 되면 라는 지하세계를 거쳐 동쪽으로 돌아온다. 이 과정에서 라는 저승을 위협하는 악마인 거대한 독사 ‘아펩’과 싸우게 되는데, 이 과정에서 아펩이 일시적인 승리를 거두게 되면 일식이 일어난다. 아펩은 매일 밤 라에게 칼이나 창으로 찔려 죽지만, 다음 날이면 다시 살아나 공격하는 불사의 존재다. ●인디언은 딸 잃은 해의 슬픔으로 체로키 인디언들의 상상 속에서 해는 항상 자신의 동생 달을 질투하는 존재였다. 그는 사람들이 남동생을 환한 웃음으로 바라보는 것과 달리 자신을 볼 때마다 눈을 찡그리고, 고개를 돌리는 것을 참을 수 없었다. 이 때문에 해는 하늘 가운데에 있는 딸을 만나러 가던 일과를 하지 않기 시작했다. 대신 자신의 화를 지구상에 표현하기 시작했고, 뜨거운 열 때문에 사람들은 열병에 걸려 죽어갔다. 사람들은 어린 현자를 찾아가 구원을 요청했다. 어린 현자는 용맹한 체로키 인디언 한 사람을 방울뱀으로 변신시켜 해의 딸 집으로 보냈다. 해를 기다리던 방울뱀은 실수로 해의 딸을 물어 죽이고 만다. 딸의 집에 도착한 해는 딸의 시신을 발견하고, 그의 눈물은 지구상에 홍수를 일으켰다. 사람들은 해의 눈물을 멈추기 위해 저승에서 딸을 구해오려고 하지만 실패하고, 눈물을 멈춘 해는 더욱 강한 열기를 내뿜기 시작한다. 결국 사람들은 해의 분노가 풀릴 때까지 노래를 부르고 춤을 추기 시작하고, 이는 인디언 축제의 기원이 된다. 일식은 사람들의 춤과 노래로 해가 딸을 잃은 슬픔을 떠올릴 때 일어나는 현상이다. 오래 전, 마오리족이 살고 있던 뉴질랜드에는 해가 지금보다 훨씬 빨리 움직였다. 해는 뜨기 무섭게 어둠 속으로 사라졌고, 사람들은 밖에 나가거나 농사를 지을 수 없었다. 부족의 영웅 마우이는 이를 바로잡기 위해 동쪽에 해를 잡아둘 동굴을 마련했다. 동굴 속에 그물을 친 마우이는 도끼(혹은 동물 턱뼈)로 해와 싸우기 시작했고, 결국 힘이 빠진 해는 오늘날과 같은 속도로 하늘을 날기 시작했다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

기초적인 원리는 더 이상 연구할 것이 없다며 ‘죽은 학문’으로 취급받던 물리학이 새로운 혁명기에 접어들고 있다. 현대물리학의 절대 진리인 알베르트 아인슈타인(1879~1955)의 ‘특수상대성이론’과 베르너 하이젠베르크(1901~1976)의 ‘불확정성 원리’가 동시에 의심받고 있다. 천재들의 머릿속에서 만들어진 이론이 ‘실험실의 기계’를 앞세운 학자들에게 도전받는 형국이다. 두 이론의 오류가 사실이라면 20세기 이후 생성된 대부분의 물리학 이론과 가설은 정도에 상관없이 원초적으로 오류를 가질 수밖에 없다. ●獨·日 연구진 “양자역학의 뿌리 결함 발견” 과학저널 ‘네이처 피직스’ 최신호는 오스트리아 빈 공업대와 일본 나고야대 공동연구진의 연구결과를 실었다. 특정 조건에서 입자들의 위치와 속도를 불확정성 원리의 오차범위 이내로 측정해냈다는 연구 내용은 물리학계에 엄청난 파장을 일으켰다. 1927년 하이젠베르크가 발표한 불확정성 원리는 아이작 뉴턴으로 대표되는 고전물리학이 미시적인 세계에서는 맞지 않는다는 점을 담고 있다. 언제 어느 상황에나 동일한 ‘계산과 결과’가 가능하다고 여겼던 과학계의 고정관념이 눈에 보이지 않는 세계에서는 적용되지 않는다는 논리다. 이 이론은 물질이 한 상태가 아니라 여러 상태로 동시에 존재할 수 있다는 ‘양자역학’의 핵심 원리가 됐다. 김재완 고등과학원 교수는 “이전에는 항상 결론이 하나였다면 조건에 따라 결과를 다르게 해석할 수 있다는 것”이라며 “개념의 확장이자 기존 한계를 뛰어넘었다는 의미”라고 설명했다. 불확정성 원리는 화학·화학공학·재료공학·나노과학 등에서도 핵심 이론이다. ●CERN “빛보다 빠른 물질 존재… 바로 중성미자” 지구나 우주와 같은 거시세계를 지배해온 아인슈타인의 특수상대성이론 역시 불확정성 원리와 같은 처지다. 유럽입자물리연구소(CERN) 과학자들은 지난해 9월 “소립자인 중성미자의 속도가 빛보다 빠르다는 측정결과를 얻었다.”고 발표했다. “빛보다 빠른 물질이 없다.”는 특수상대성이론이 틀렸다는 것이다. 현대물리학은 아인슈타인의 주장이 옳다고 전제한 뒤 쓰여졌다. 이 때문에 세계 각국에서는 CERN의 실험에 대한 검증이 한창이다. 물리학자들은 아직까지 두 이론의 오류를 인정하지 않는 분위기다. 양쪽 연구팀 모두 실험을 통해 결과를 내놓은 만큼 실험오류 가능성이 높다는 주장이다. 김정욱 고등과학원 초대 원장은 “CERN의 연구결과는 이전에 비슷한 종류의 실험과 결과가 다른 것”이라며 “대부분의 물리학자들이 100% 신뢰할 수 없다고 보고 있다.”고 밝혔다. ●“사실이라면 지동설에 비견될 만한 혁명” 그러나 두 이론의 오류가 사실로 드러날 경우 물리학의 지각변동은 불가피하다. 김수봉 서울대 물리천문학부 교수는 “사실이라면 천동설에서 지동설로 패러다임이 전환되는 것과 비견될 만한 사건”이라며 “교과서의 일부분을 고치고 추가하는 문제가 아니라 아예 처음부터 새로 써야 하는 상황이 될 것”이라고 밝혔다. 이어 “사안 자체가 워낙 중요한 문제라 섣불리 나서는 학자는 없지만, 과학은 하나라도 틀리면 틀린 것이라는 점이 중요하다.”고 강조했다. 박건형·윤샘이나기자 kitsch@seoul.co.kr

“상대성이론은 과학계의 ‘바이블’(성경)이다. 만약 깨진다면 그 여파는 엄청날 수밖에 없다.” 김수봉(51) 서울대 물리천문학부 교수는 23일 서울신문과의 전화 인터뷰에서 “유럽입자물리연구소(CERN)가 ‘빛보다 빠른 중성미자(뉴트리노)를 관찰했다’고 발표한 것은 상당히 충격적인 내용”이라면서 “실험적 오류가 있었던 것 아닌가 하는 생각이 들 정도”라고 말했다. 김 교수는 뉴트리노 연구의 세계적 권위자다. 다음은 김 교수와의 일문일답. →물리학계에서는 뉴트리노가 빛보다 빨리 운동할 수 있을 가능성이 예견돼 왔나. -전혀 예상하지 못했다. 어제 출장에서 돌아와 보니 ‘빛보다 빠른 입자를 발견했다.’는 이메일이 와 있더라. 믿을 수 없는 일이라 스팸메일인 줄 알고 읽지도 않았다. 아직 해당 연구 내용에 대해 자세히 검토하지는 못했다. 중요한 것은 뉴트리노라는 특정 물질의 속도가 아니라 알베르트 아인슈타인의 특수상대성이론이 깨질 가능성이 제기됐다는 것이다. →만약 CERN의 발표가 사실이라면 그 여파는. -아인슈타인의 ‘빛보다 빠른 것은 없다.’는 주장은 물리학계에서 일종의 바이블이었다. 1905년 이 이론이 등장한 뒤 다양한 실험을 통해 검증이 됐고 모든 물리학이 특수 상대성 안에서 이상한 점 없이 잘 맞아떨어졌다. 여러 연구의 시작이었던 만큼 (만약 이 이론이 깨진다면) 충격은 상당할 수밖에 없다. 물리학계에서는 천동설이 지동설로 바뀌는 것 정도의 충격일 것이다. →CERN의 발표에 오류 가능성은 없나. -검토하기 전이라 뭐라 말하기는 어렵지만 일본과 미국에서 CERN과 같은 실험이 진행됐는데 이번 같은 경우는 발견되지 않았다. 이번 실험은 하나의 뉴트리노가 다른 종의 뉴트리노로 변환될 수 있는지를 확인하기 위해 진행된 것이다. 뉴트리노는 세 종류가 있는데 만약 서로 간 변환이 가능하다면 이 소립자가 질량을 갖는다는 뜻이다. 유대근기자 dynamic@seoul.co.kr

“만약 당신이 빛보다 빠른 속도로 메시지를 보낼 수 있다면 과거로도 전보를 부칠 수 있을 것이다. 그러나 애석하게도 세상에 빛보다 빠른 것은 없다.”(알베르트 아인슈타인) 현대 물리학계의 ‘진리’로 통했던 아인슈타인(1879~1955)의 특수상대성이론을 깨뜨릴 수 있는 도발적 주장이 제기됐다. 세계적 권위의 유럽입자물리연구소(CERN)가 “빛보다 빠른 물질을 발견했다.”고 밝혔다. 1905년 세워진 특수상대성이론에 따르면 불가능한 일이다. 만일 106년 동안 통했던 이론이 깨져 ‘초광속’으로 날아가는 물질이 등장한다면 이론상 ‘시간 여행’이 가능해진다. 또 다른 ‘코페르니쿠스적 전환’(천동설에서 지동설로의 인식 전환)의 기로 앞에 세계 물리학계는 “믿기 힘들다.”는 반응을 보이고 있다. 제임스 길리스 CERN 대변인은 22일(현지시간) 언론 인터뷰에서 “믿기 어렵지만 빛보다 빠른 소립자 중성미자(뉴트리노)를 측정했다.”고 밝혔다고 AP통신이 전했다. “결과가 너무 놀라워 오류를 찾으려 노력했으나 찾을 수 없었다.”고도 덧붙였다. CERN 측은 23일 관찰 보고서를 공식 발표하기에 앞서 전날 논문 초고를 온라인 사이트인 ‘ArXiv.org’에 올렸다. 다른 학자들의 비판을 듣기 위해서다. 길리스 대변인은 “실험 관련 정보를 자세히 공개해 다른 연구소에서 동일한 실험을 재현하도록 돕겠다.”고 말했다. 이번 발견은 뉴트리노를 스위스 제네바의 연구소에서 진공 상태인 땅속으로 732㎞ 떨어진 이탈리아 그란사소 실험실까지 보내는 3년여의 실험 과정에서 얻었다. 실험을 주도한 ‘오페라’ 팀 소속 물리학자들에 따르면 뉴트리노는 빛의 속도(초당 29만 9792㎞)보다 60나노초(nsec·10억분의1초) 빨리 목적지에 도착했다. 다국적 연구팀인 ‘오페라’에는 윤천실 경상대 물리학과 교수팀도 속해 있다. 이 작은 차이가 만들어 낼 변화는 혁명적이라고 뉴욕타임스는 전했다. 우선 광속을 뛰어넘는 물질이 있다면 ‘타임머신’의 제작이 가능해진다. “과거로 간다면 메릴린 먼로를 만나고 싶다.”던 천재 물리학자 스티븐 호킹의 꿈도 현실이 될 수 있다는 얘기다. 또 CERN의 발표가 맞다면 대표적 우주탄생 이론인 ‘빅뱅이론’(우주가 점 같은 상태에서 137억년 전에 대폭발이 일어나 팽창, 현재에 이르고 있다는 것)도 다시 써야 한다. 이 이론이 상대성이론에 기초해 세워졌기 때문이다. 또 ‘원인이 항상 결과에 앞서야 한다.’는 상식도 재검토해야 한다. ‘빛보다 빠른 입자’로 지목된 뉴트리노는 아원자입자(원자보다 작은 소립자) 가운데 ‘가장 기이한 입자’로 꼽혀 왔다. 마치 바람이 그물망을 빠져나가듯 벽과 행성을 자유롭게 통과할 수 있으며 3개의 다른 종이 서로 변환되는 특징을 갖는다. 한때 질량이 없는 것으로 알려져 빛의 속도로 여행할 수 있다는 주장이 나왔으나 1998년 실험을 통해 무게를 지닌 것으로 확인됐다. ‘아인슈타인의 속도계’가 깨질 위기에 놓이자 세계 과학계는 패닉에 빠졌다. CERN의 발견 내용이 알려진 22일 밤부터 물리학자들은 인터넷 블로그에서 논쟁을 벌이기 시작했고 대부분 “너무 충격적인 결과여서 세밀한 검증이 필요하다.”며 신중한 입장을 보였다. 앞서 2007년 미국 시카고의 페르미 연구소에서도 빛보다 빠른 입자를 발견했다는 주장이 나왔지만 측정 실수로 밝혀지기도 했다. 유대근기자 dynamic@seoul.co.kr

미국의 과학철학자 토머스 쿤은 ‘과학혁명의 구조’(1962)라는 명저에서 “과학은 지식의 축적을 통해 연속적으로 발전하는 것이 아니라 불연속적으로 발전한다.”는, 과학사에 있어서 새로운 분석 틀을 제시했다. 천동설이 지동설로, 창조론이 진화론으로, 뉴턴 역학이 아인슈타인 상대성이론으로 바뀐 것이 패러다임의 전환이라는 것이다. 쿤의 패러다임론은 과학에만 적용된 것은 아니었다. 철학, 역사, 사회과학, 예술, 종교 등 전반에 걸쳐 혁명적인 영향을 미쳤다. 패러다임의 전환은 모든 사람이 당연하다고 믿고 있는 기본적인 전제, 신화, 이론, 기술 등에 대한 의문과 탐색에서 시작된다. 중세시대 갈릴레이 갈릴레오는 망원경을 개량해 끊임없이 태양과 달을 관측한 끝에 코페르니쿠스가 주장했던 지동설을 입증해냈다. 지금 인류의 삶을 바꾸고 있는 정보통신기술, 생명과학 등에서도 빠른 속도로 패러다임이 변화하고 있다. 한번 뒤처지면 신발 끈을 동여매고 달려도 따라잡기 벅찬 게 사실이다. 당장 돈이 안 되더라도 국가나 기업이 기초기술 연구를 지원하고 기본을 튼튼히 해야 하는 이유다. 지난 16일 지적재조사에 관한 특별법이 제정, 공포되었다. 의원입법으로 발의된 지 불과 5개월여 만의 일이다. 국회 입법사상 이런 유례를 찾아보기는 힘들다. 국회와 정부의 강력한 의지로 1994년부터 시작된 몇 차례의 입법시도가 마침내 열매를 맺은 것이다. 특별법의 제정으로 내년부터 전국의 종이 지적도(地籍圖)를 디지털화하는 사업이 본격화된다. 전체 국토의 15%가량 되는 지적불부합지, 즉 지적도상의 경계와 현실 경계가 일치하지 않는 지역은 첨단 기술과 장비로 재측량하고, 나머지 지역은 기존의 지적도를 세계측지계 좌표로 전환하는 사업이다. 2030년까지 1조 2000억원의 예산이 투입된다. 이 사업은 여러 가지 의미가 있다. 첫째는 국토주권의 회복이다. 현재 우리나라 위치는 지역측지계인 일본 도쿄의 원점을 사용하다 보니 국제기준보다 서쪽으로 400m 어긋나 있다. 국토정보에 관한 한 정보통신 강국의 명성이 무색할 지경이다. 지적재조사는 일제가 100여년 전에 대나무 줄자를 이용해 만들어 놓은 대한민국의 국토정보를 우리 손으로 정밀하게 재측량해 디지털화하는 사업이다. 둘째는 재산권의 보호와 비용의 절감이다. 그동안 부정확하고, 왜곡되고, 누락된 토지정보 때문에 많은 국민이 불편을 겪어야 했고 막대한 사회적 비용이 낭비됐다. 지난 10년간 우리 국민이 부담한 토지 관련 소송비용, 측량비용만도 수조원에 이른다는 통계가 있다. 지적재조사를 통해서 이런 문제가 대부분 해소될 수 있다. 셋째는 국토의 효율적 이용과 공간정보산업의 발전이다. 디지털 지적시스템을 구축하면 지형도 해도, 영상정보 등 다른 디지털 정보와 융합이 가능해진다. 이런 식으로 디지털정보가 융합되면 국토정책이나 행정서비스, 공간정보산업에도 커다란 지각변동이 일어날 것이다. 예를 들어 관청에서 관리하는 부동산정보가 토지대장, 임야대장, 건축물대장, 등기부등본을 비롯해서 총 18가지에 이른다. 불편과 중복, 비효율이 너무 많다. 지적재조사 사업으로 분산된 정보가 통합될 수 있을 것이고, 이런 고부가가치 정보가 민간에 제공되면 공간정보산업이 발전되고 적지 않은 일자리도 창출될 수 있을 것이다. 무엇보다 지적재조사는 아날로그에서 디지털로, 분산에서 융합으로, 평면의 토지에서 입체적인 공간정보로 패러다임 전환을 뜻한다. 잘못됐지만 익숙하다는 이유로 지나쳐 왔던 불편과 비효율을 근본적으로 바로잡으려는 것이기도 하다. 기본을 바로잡으면 혁신이 된다. 지적재조사는 산업과 기술혁신, 국토정책과 행정서비스의 혁신을 가져올 것이다. 국토와 국민의 재산을 명확히 하는 것은 물론, 소모적인 비용을 줄이고 국민의 삶도 바뀌게 된다.

“로널드 레이건 전 대통령이 환생했다고 하더라도 오늘 릭 페리 텍사스 주지사가 받은 만큼의 주목을 받지는 못했을 것이다.” 워싱턴포스트는 7일(현지시간) 미국 캘리포니아 시미밸리의 로널드 레이건 도서관에서 열린 공화당 대선주자 TV 토론회를 두고 이렇게 보도했다. 대선 출마 선언 한 달도 안 돼 공화당 선두주자로 급부상한 페리에 대한 미국민의 관심을 비유적으로 표현한 말이다. 그동안 공화당 대선주자 토론회는 여러 차례 열렸지만 페리가 참석한 것은 처음이었다. 미국민은 과연 페리가 내공을 갖춘 인물인지 아니면 거품이 낀 ‘맹탕’인지를 분간하기 위해 이날 토론회를 기다려 왔다. 토론회를 연 NBC방송은 후보자 8명 가운데 페리를 중앙에 세우며 선두주자 예우를 했다. 그리고 1년 남짓 대세론을 구가하다 페리에게 추월당한 밋 롬니 전 매사추세츠 주지사를 그 옆에 세웠다. 토론회는 선두주자인 페리에게 공격이 집중되면서 페리가 수세에 처할 것으로 예견됐으나, 실제로는 정반대로 페리가 ‘선두주자답지 않게’ 공격적으로 나왔다. 일자리 창출 능력을 가장 큰 장점으로 인정받고 있는 페리는 롬니를 향해 “(1988년 민주당 대선후보로 지명됐던) 마이클 듀카키스 전 매사추세츠 주지사가 당신보다 3배 더 빠르게 일자리를 늘렸다.”고 공격했다. 그러자 롬니는 바로 “(텍사스 주지사를 역임한) 조지 W 부시 전 대통령이 당신보다 3배 더 빠르게 일자리를 늘렸다.”고 맞받았다. 이에 방청석에서 폭소가 터졌고, 페리는 웃으면서 “사실이 아니다.”며 고개를 저었다. 페리는 자신이 강경 공화당 노선을 추구하고 있음을 분명히 했다. 역대 미국 주지사 가운데 가장 많이 사형을 집행한 것과 관련한 논란에 대해 페리는 “누구든 텍사스에 와서 사람을 죽이거나 범죄를 저지르면 최고의 정의, 즉 사형에 직면하게 될 것”이라며 물러서지 않았다. 또 노후 사회보장제도를 ‘피라미드식 사기’라는 자극적 용어로 표현하며 불신을 드러냈다. 기후변화 이론에 대해서도 자신을 천동설 시대에 지동설을 주장한 갈릴레오 갈릴레이에 비교하며 믿지 않는다는 입장을 보였다. 토론회가 끝난 뒤 정치 평론가들 사이에서는 페리에 대한 평가가 엇갈렸다. 에드 슐츠는 “페리가 공격적이었고, 큰 실수 없이 하고 싶은 말을 잘했다.”고 호평했지만, 앨 셰프트는 “사회보장제도에 회의를 드러냄으로써 노년층의 지지를 잃게 됐다.”고 혹평했다. 크리스 매튜는 “미국의 대통령이 되겠다는 페리가 기후변화에 반(反)과학적 입장을 드러낸 것은 심각한 사태”라고 지적했다. 페리가 이날 토론회를 통해 지지세를 더욱 확장하며 대세론을 굳힐지, 아니면 지지층의 이탈을 가져오며 추락할지는 여론조사를 통해 곧 확인될 전망이다. 워싱턴 김상연특파원 carlos@seoul.co.kr

1616년 3월5일 로마교황청은 한 의미심장한 결정을 내렸다. 지구는 여전히 움직이지 않는다는 것이다. 약 2000년 동안 유럽사회에 수용되어온 천동설을 만천하에 다시 한 번 천명한 것이었다. 이로써 당시 과학계에 예사롭지 않은 관심을 불러일으키고 있던 지동설은 불온사상으로 낙인찍히며 음지로 내몰리는 운명을 맞게 되었다. 그로부터 17년 후 한 과학자가 교황청 종교재판에 회부되었다. 교회의 지엄한 결정에도 불구하고 지동설을 고집해 온 갈릴레오였다. 그는 서슬퍼런 종교재판관들의 심문을 견디다 못해 자신의 견해를 철회하게 된다. 갈릴레오는 종교적 범죄를 저지른 셈이었고 결국 죽을 때까지 가택에 연금되는 신세를 감수해야 했다. 종교가 과학을 유린한 대표적 사례다. 당시 교회 당국이 지동설이라는 과학의 문제에 그토록 민감했던 이유는 무엇인가. 갈릴레오의 주장이 무엇보다도 성경의 내용에 저촉된다고 생각했기 때문이다. 여호수아 10장 12-13절이나 시편 93편 1절과 같은 성경구절들은 움직이는 것이 지구가 아니라 태양이라는 점을 암시하고 있다. 지동설은 용인될 수 없는 이단적 사상이었던 것이다. 갈릴레오를 단죄한 교회는 신앙의 이름으로 이성과 과학에 등을 돌리면서 씻을 수 없는 오점을 역사에 남기게 되었다. 교황청은 1992년에 이르러서야 그 과오를 반성하고 갈릴레오의 신분을 복원시켰다. 뒤늦긴 했어도 용단임에 틀림없다. 지난달 모 방송사의 한 시사고발 프로그램은 한 충격적인 사건을 방영하였다. ‘위험한 믿음’이라는 부제가 붙은 이 방송내용은 우리의 종교문화 속에 반과학적 정서가 지속되고 있음을 여실히 보여주었다. 암 진단을 받고 절망에 빠진 한 신자가 주위의 소문을 듣고 한 기도원을 찾았다. 자신의 안수로 병을 고칠 수 있다는 기도원장의 말에 현혹된 그는 의학적 치료를 거부하다가 끝내 숨을 거두고 말았다. 가해자와 피해자의 의식 속에는 이성과 신앙이 첨예하게 대립하고 있었고, 이는 결국 어처구니없는 참상으로 이어졌다. 일부 교인들의 빗나간 믿음에서 불거진 이례적인 일로 생각할 수도 있을 것이다. 그러나 이와 유사한 사건들은 우리사회에 버젓이 반복되어 왔고 심각한 폐해를 유발하였다. 그러나 정작 우려되는 것은 이러한 사태들에 1차적 책임이 있는 한국교회의 침묵이다. 문제의 기도원장과 암환자에게 일탈된 믿음을 심어준 장본인은 신비주의적 신앙을 강조하면서 이성과 과학을 경시하는 우리의 종교문화다. 그리고 이러한 그릇된 문화는 바로 이 땅의 교회에서 비롯된 것이다. 금번 사건과 맥을 같이 하는 일들이 오랜 세월 이어져 왔음에도 교회는 자성에 인색했고 그저 방관으로 일관해 왔다. 종교는 모든 가치에 앞서는 신념이다. 또한 신앙은 분명 이성과 과학을 초월한 영역에 위치한다. 그러나 초(超) 이성이 반(反) 이성으로 오인되고 나아가 이성의 산물을 거부하는 것이 곧 진정한 신앙의 일면으로 간주되는 경향은 단연코 경계해야 할 오류다. 반과학적 인식과 태도가 우리의 종교문화에 득세하는 한 갈릴레오의 재판은 거듭될 것이다. 신앙과 과학은 오히려 긍정적으로 제휴할 수 있다. 만유인력을 발견하여 세상을 발칵 뒤집어 놓았던 뉴턴은 모든 운동법칙의 궁극적 원인을 창조주에게 돌렸다. 게놈 프로젝트를 주도한 한 과학자는 DNA 염기서열이라는 인체의 신비를 풀어가면서 무신론자였던 자신이 기독교 신자로 바뀌었다고 고백하였다. 예수가 물 위를 걸었다는 믿음을 갖는다는 것이 중력의 법칙을 부인하는 것은 아닐 것이다. 오늘 이 시간에도 종교재단이 건립한 연구소와 대학에서 첨단과학이 눈부시게 발전하고 있다. 세브란스 병원의 엘리베이터에는 ‘하나님의 사랑이 인류를 질병으로부터 자유롭게 한다.’는 설립 이념 팻말이 걸려 있다. 이성의 산물인 의학으로 고귀한 종교적 가치를 구현하겠다는 것이다. 신앙과 과학은 얼마든지 근사한 벗이 될 수 있다. 갈릴레오의 재판, 이제는 끝나야 한다.

경기도 남양주시 조안면 능내리의 다산 정약용(1762∼1836)의 생가 바로 옆에 지난 23일 실학박물관을 개관했다. 실학이란 무엇인가. 실제 현실로서의 역사인가, 아니면 후대의 역사가가 만든 허구로서의 개념인가. 이에 대한 논의는 아직 진행 중이다. 그런데도 지금까지의 수많은 실학에 대한 연구와 논쟁을 통해 도달한 잠정적인 결론은, 실학은 조선왕조의 건국이념인 성리학이 18세기 변화된 현실에 직면하여 여명으로 나타나기 시작한 새로운 지식 패러다임이라는 점이다. 18세기는 서구에서 근대로의 이행이 본격적으로 일어났던 시기다. 이때 서구에서는 계몽사상이라 불리는 새로운 지식 패러다임이 등장해서 프랑스혁명을 추동하는 동력이 됐다. 이 시대의 화두는 계몽이었다. 칸트는 계몽을 “너 자신이 책임이 있는 미성숙(미숙)함으로부터 벗어남”이라고 정의하고, 이제 인간은 감히 알려고 하는 용기를 갖고 이성적 비판에 근거해서 세계를 인식론적으로 구성해야 한다고 선언하는 ‘순수이성비판’을 썼다. 이 선언은 우주에서 인간이 차지하는 위치를 근본적으로 바꾸는 정신혁명을 의미한다. 이는 철학사에서, 천동설에서 지동설로 우주관이 바뀌는 ‘코페르니쿠스적 전회’로 말해진다. 같은 시기에 조선에서 성리학이라는 전통사상의 토양 속에서 싹트기 시작한 근대의 사상적 맹아가 바로 실학이다. 성리학은 학문의 목적을 격물치지(格物致知), 곧 세상 만물의 이치를 궁극에까지 파고들어가 확고한 지식에 이르는 것으로 설정했다. 만물의 이치를 깨치기 위해서는 무엇보다도 먼저 마음을 닦아야 하고, 정신수양이 공부의 목적이었다. 여기서 공부란 바깥 사물 그 자체를 아는 것이 아니라 자기 내면을 깨끗이 닦아 사물의 이치를 통달하는 것이다. 이 같은 방식으로 성리학은 학문과 도덕을 일치시켜서 자기 내면을 닦은 사람이 다른 사람을 다스릴 수 있다는 수기치인(修己治人)을 정치의 근본으로 삼았다. 격물치지와 대조가 되는 공부방식이 완물상지(玩物喪志), 곧 하찮은 물건에 집착함으로써 뜻을 잃는 것이다. 이 같은 성리학적 학문관에 따르면, 당위를 배제하고 사물 그 자체에 대한 객관적인 지식을 탐구하는 근대 과학은 완물상지에 빠질 수밖에 없다. 외부 사물에 대한 지식을 아무리 많이 축적해도 자기 내면에 대한 성찰이 없으면 바른 마음과 지혜가 열리지 않기 때문이다. 전통시대 공부가 자기 본성을 깨닫는 위기지학(爲己之學)에 중점을 두었다면, 근대에는 과학을 통해 주로 밖의 사물을 탐구하고 타자를 향하는 위인지학(爲人之學)으로 바뀌었다. 이것이 오늘날 인문학이 삶을 이끄는 지도가 되지 못하고 위기에 봉착한 근본원인이다. 전통시대의 학문이 완물상지를 배격하고 격물치지를 강조했다면, 근대 과학은 ‘격물’에서 ‘완물’로 지식 추구의 패러다임이 바뀌는 것으로 성립했다. 그러나 사물에 대한 실증적인 연구를 하지 않고 내면적 성찰에만 빠져 있는 것은 공허하고, 내면적 성찰 없이 바깥 사물에 대한 지식만을 축적하는 것은 무의미하다. 탈근대에서는 이 둘의 변증법을 이룩할 수 있는, 완물상지가 아니라 ‘완물치지(玩物致知)’에 이르는 새로운 과학 모델을 세울 필요가 있다. 동아시아의 마음공부와 서양의 자연과학의 융합이 우리시대 학문의 화두가 돼야 한다. 21세기 인문학자들은 18세기 관념화된 성리학을 ‘실사구시의 학’으로 재탄생시키고자 했던 실학자들의 ‘지나간 미래’를 현재에 다시 되살릴 필요가 있다. 18세기 지식인들의 꿈이 좌절된 이유는 여럿이지만, 가장 중요한 것이 민중과 함께할 수 있는 실천학문이 되지 못했다는 점이다. 과거의 실패를 거울삼아 남양주시에 건립된 실학박물관이 시민과 함께하는 시민인문학의 새로운 모델을 만들기를 기원한다. 김기봉 경기대 사학과 교수

‘그래도 지구는 돈다.’는 말로 유명한 갈릴레오 갈릴레이의 종교 재판에 대한 진실은 무엇일까. 흔히 가톨릭 세계관이 뒷받침하는 천동설과, 과학이 지지하는 지동설의 충돌로 알려져 있다. 하지만 유명한 과학저술가인 마이클 화이트는 ‘갈릴레오’(김명남 옮김, 사이언스북스 펴냄)를 통해 갈릴레오가 코페르니쿠스의 지동설보다 더 위험했던 자신의 과학 이론 때문에 종교 재판을 받았다고 주장한다. 화이트는 지난 400년 동안 바티칸 문서 보관소에 잠들어 있다가 최근 공개된 자료를 분석해 이 같은 가설을 제기한다. 갈릴레오가 1624년 펴냈던 ‘시금사’(금의 함량을 분석하는 사람)에서 원자 이론을 언급하며 그리스 철학자 아리스토텔레스의 물질 이론에 반기를 들었기 때문이라는게 저자의 해석이다. ●바티칸 보관 자료 통해 가설 제기 아리스토텔레스는 물질에는 본질과 형상이라는 이중적인 속성이 있다고 했으나 갈릴레오는 물질이 원자라는 한 가지 구성 요소로 이뤄져 있을지 모른다고 했다. 아리스토텔레스의 이론은 평범한 빵과 포도주가 성찬식을 통해 진짜 예수 그리스도의 몸과 피로 변환된다는 교리를 정당화하는 근거였다. 때문에 로마 가톨릭이 보기에는 갈릴레오의 원자 이론은 너무나 위험한 것이었다. 하지만 원자 이론을 꼬투리 삼아 갈릴레오를 종교 재판에 세웠을 때 성찬식에 대한 논란이 확산될 것을 우려한 가톨릭은 갈릴레오가 코페르니쿠스를 지지했다는 이유로 종교 재판에 회부한다. 이후 밀실 재판 과정에서 로마 가톨릭은 ‘지동설에 찬동한 것에 대해 처벌은 하지만 목숨은 살려주겠다. 단 원자 이론 연구와 출판을 하지 말라.’고 제안한다. 그리고 갈릴레오가 그 제안을 받아들였다는 게 저자의 주장이다. 현대 천문학·과학·물리학의 아버지로 불리는 이탈리아 수학자 갈릴레오의 전기인 이 책은 종교 재판에만 초점을 맞추는 것은 아니다. “100명의 무고한 자들 가운데 죄인이 하나라도 섞여 있다면 나는 모두를 불태우겠다.”는 말이 나올 정도로 종교 재판이 횡행하던 시절, 실험 과학을 엄청나게 후퇴시켰던 아리스토텔레스의 이론이 교회의 지지로 힘을 갖고 있던 시절을 거친 그의 인생을 흥미진진하게 그린다. 아버지의 지원으로 학업을 이어갈 수 있었던 성장기와 아버지가 숨진 뒤 맏아들로 대가족의 생계를 책임지며 겪었던 어려움, 자유낙하실험을 했던 피사 대학의 궁핍한 시절 등이 생생하게 이어진다. 특히 그가 네덜란드 출신 한스 리퍼셰의 아이디어를 훔쳐 현대식 망원경을 만들고, 그 망원경을 통해 달과 목성의 위성 등을 관찰한 내용을 담은 ‘별들의 소식’을 통해 유럽 전역에서 명성을 얻게 됐다는 점이 흥미롭다. 하지만 이후 갈릴레오는 학문·종교적으로 자유로웠던 베네치아를 떠나 로마 교황에 종속돼 있었던 피렌체로 둥지를 옮기며 교회와 피할 수 없는 대결을 겪게 된다. 2만원. ●망원경 만들어 달 관찰 등 인생이야기도 한편 사이언스북스는 ‘하늘을 보는 눈’을 함께 펴냈다. 1609년 11월30일 이탈리아 파도바에서 갈릴레오가 손수 만든 망원경으로 하늘을 올려다보며 시작됐던 천문학 혁명을 다룬다. 갈릴레오의 천체 관측 400주년을 맞아 제정된 ‘2009 세계 천문의 해’를 기념하기 위해 국제천문연맹이 발간한 공식도서다. 아마추어 천문가인 고베르트 실링과 세계천문의 해 사무국장인 라르스 크리스텐센이 함께 지었다. 천문학의 역사를 200장이 넘는 사진과 68분 분량의 다큐멘터리 DVD를 통해 선사한다. 2만 5000원. 홍지민기자 icarus@seoul.co.kr

유엔이 2009년을 ‘세계천문의 해’로 정한 것을 안 것은 해가 바뀌고 나서다.이탈리아의 천문학자 갈릴레이가 망원경으로 우주를 관측한 것이 올해로 딱 400년 된 것을 기념하기 위해서라고 한다.그가 사용한 망원경은 직경이 불과 4㎝짜리였어도 우주관을 격변시켰다.천동설은 그 작은 망원경의 관측 앞에 힘을 잃었고 달 표면이 매끄럽다는 생각도 바뀌었다. 우주에 관한 지식은 1990년대 대형망원경이 등장하면서 진화를 거듭하고 있다.블랙홀,태양계의 진화,암흑물질 등등 어려운 천문학 용어를 그래픽으로 알기 쉽게 설명한 프로그램도 인기를 모으고 있다.미지의 세계에 대해 알고자 하는 인간의 욕망은 끝이 없다.우주로의 발걸음이 더딘 우리나라는 올 4월 이후에야 처음으로 이 땅에서 위성을 발사한다.갈릴레이의 망원경처럼 우주를 향한 작지만 위대한 걸음이 되길 소망한다.요즘 너나 할 것 없이 ‘바닥’만 벌벌 기어다니는 기분이겠지만 올해는 가끔 하늘도 쳐다보자.변화와 희망을 생각하면서. 강석진 수석논설위원 sckang@seoul.co.kr

점성학(Astrology)과 천문학(Astronomy). 현대 첨단과학의 세례를 받고 있는 우리 머릿속에서 얼핏 전자는 미신이고, 후자는 과학이다. 그러나 기실 역사적인 진실은 그렇지가 않다. 서양역사를 짚어볼 때 르네상스 시대를 지나도록 둘은 구별조차 되지 않았다. 자연과 세계의 작동원리에 천착한 프톨레마이오스, 트라실로스 등 고대 자연철학자들은 이름난 점성가였다. 또 코페르니쿠스, 티코 브라헤, 케플러 같은 현대 천문학의 창시자로 꼽히는 이들도 알고 보면 생계를 위해 별점을 쳤던 점성가들이다. ‘별자리의 모양에 대한 학문’이란 문자적 뜻을 가진 점성학은 동양에서는 ‘천문(天文)’ 즉 ‘하늘의 무늬’라는 표현으로 존재해왔다.‘천문’은 중국에서 무려 2000년이 넘는 역사를 지닌 단어로 기록돼 있다. ●“고대 그리스 학자들 별 움직임 주시” 천문학자이자 과학사를 전공한 중국의 과학저술가 장샤오위안은 ‘별과 우주의 문화사’(홍상훈 옮김, 바다출판사 펴냄)에서 점술이나 사이비과학으로 치부돼온 점성학을 학문의 울타리 안으로 당당히 복권시키려 한다. 그 현재적 가치를 아울러 둘러봄은 물론이다. 점성학이 과학임을 주장하는 저자의 논거는 간명하다. 고대 서양에서 점성학은 분야를 막론하고 모든 학자들에게 필수과목이었다. 철학, 과학, 수학, 의학의 구분이 모호했던 고대 그리스 시대만 해도 모든 학자들은 별의 움직임을 주시했다. 예컨대,‘의학의 아버지’라 불리는 히포크라테스는 “점성학을 이해하지 못하면 의사가 아니라 바보”라 설파하며 점성학으로 ‘환자에게 흉한 날’을 파악하도록 제자들을 독려하기도 했다. 로마라고 다를 게 없었다. 고대 로마사회에서 점성학은 상류사회의 최고 관심사였다. 재능과 책략을 갖춘 카이사르는 자신의 군대를 상징하는 깃발에 황소자리 별모양을 그려넣고,‘별자리에 대하여’란 책을 썼다. 훗날 카이사르가 자객의 손에 죽음을 당할 때도 기이한 천문현상을 토대로 한 점성가들의 예언이 당시 권력무대를 소용돌이치게도 했다. 이렇듯 궁정의 권력투쟁에 점술가들의 영향력이 미칠 수 있다는 판단에 아우구스투스 등 위정가들은 그들을 정치무대 주변에서 완전추방하는 정책을 펴야 했을 정도다. 실제로 당대의 유명한 점성가 트라실로스는 네로 황제의 후계자 선정을 좌우했다. ●“정밀한 관측·계산 뒷받침된 과학” 르네상스기까지 천문학자들은 거의 모두 점성가이기도 했다. 천동설을 주창한 프톨레마이오스가 점성학을 집대성한 책 ‘사원의 수’는 이후 1900여년 동안 서양 점성학의 교과서로 활용됐다. 생계를 위해 점성학을 동원한 사례도 얼마든지 많다. 행성의 궤도와 운동법칙을 밝혀낸 천문학자 요하네스 케플러. 알고 보면 그도 상류층 인사들의 미래를 점쳐주거나 ‘별점 달력’을 팔았던 일류 점성가였다. 저자가 “점성학은 최초의 정밀과학”이라고 주장하는 배경은 분명하다. 점성학이 다분히 비과학적 전제에서 출발한 건 사실이나, 실제 별점의 내용을 따져 보면 상당한 과학적 접근이 전제돼야 하기 때문이다. 정밀한 관측·계산법은 기본이고 천문관측용 기구와 지표천문학, 기하학, 다양한 수학적 도구들이 동원돼야 했다는 점을 강조한다. ●인류, 여전히 하늘에 미래를 묻다 책은 점성학의 역사를 점사의 대상에 따라 ‘군국 점성학’과 ‘생신 점성학’으로 대별했다.‘군국 점성학’이 별자리 모양을 근거로 전쟁의 승부, 풍년 여부, 재해, 제왕의 안위 등에 주목했다면 ‘생신 점성학’은 출생시간의 천문현상을 토대로 평생운명을 예언했다. 동양이 거의 군국 점성학에만 관심을 쏟아온 데 반해 서양은 둘 모두를 활용해 왔다는 차이점이 발견된다. 중세에 이름을 날렸던 점성가 스콧의 저서 ‘점성학 요강’에는 생신 점성학에 대해 자세히 기술돼 있다. 부인들이 수태하는 시간이 분만 시간보다 훨씬 중요하며, 수태 시간의 별자리 모양이 태어날 아이의 복과 재앙을 결정짓는다는 요지의 흥미로운 내용을 발췌해 실었다. 인간이 하늘에 미래를 묻는 행위는 현대에도 여전히 진행 중이다. 멀리갈 것도 없다. 로널드 레이건 전 미국 대통령이 재임 시절 중대사안을 결정할 때마다 별자리점을 봤다는 사실은 공공연한 비밀이다.550여쪽에 걸쳐 푸짐한 도판과 관련기록들을 곁들여 점성학의 과학적 근거를 제시하는 책에는 과연 어떤 현재적 가치가 담겨 있을까. 머리말에서 저자는 “(점성학은) 다른 고대문화와 마찬가지로 파고들수록 더 많은 값진 유산들을 발굴할 가능성이 있다.”고 답한다.2만 2000원. 황수정기자 sjh@seoul.co.kr

“슬기로운 사람도 천 번 생각에 한 번의 실수가 있을 수 있고, 어리석은 사람도 천 번 생각해 한 번은 맞힐 수 있다. 그래서 미치광이의 말도 성인은 가려서 듣는다.” 중국 사마천의 ‘사기(史記)’에 나오는 말이다. ‘동쪽의 나라’ 인도로 가려다가 아메리카 대륙을 발견한 콜럼버스, 천동설을 뒤엎은 지동설을 주장한 코페르니쿠스, 국민투표와 여성 권리 확대를 주장하다 기요틴에서 처형된 올랭프 드 구즈…. 당시 모든 사람들이 어리석은 생각이라고 평가절하한 ‘기괴한’ 발상들은 오히려 오늘날의 문명을 꽃피우는 자양분 역할을 했다. 독일의 저명 법학자인 프리더 라욱스가 쓴 ‘세상을 바꾼 어리석은 생각들’(박원영 옮김, 말·글 빛냄 펴냄)은 당시에는 쓸데없고 미친 짓으로만 치부되던 생각들이 어떻게 세상을 움직여 왔는지를 보여주는 책이다. ‘다른 생각이 세상을 바꾼다’는 부제가 붙은 이 책은, 생각과 연구, 기술 분야에서 진정 새로운 것은 다른 이들에게 소용없거나 이상하다고 여기는 아이디어로부터 나온다고 역설한다. 아직 길이 나지 않은 곳, 소용도 없는 곳인 만큼 눈앞의 이득을 곧바로 가져다 주지도 않지만 세상을 뒤바꾸는 계기로 작용한다는 얘기다. “G W 라이프니츠는 컴퓨터 계산기의 관점에서 가장 큰 업적을 남긴 사람이다.1703년 오로지 숫자 1과 0만을 사용하는 이진법 계산체계를 발표했다. 그런데 당시에는 누구도 현실적이고 경제적으로 이용 가능하다고 여기지 않았을 뿐 아니라 기술적으로도 실현될 수 없는 탓에 쓸모없는 기계였다. 하지만 오늘날 우리가 사용하는 컴퓨터의 기본 토대가 된 것이다.” 저자는 이 같은 코페르니쿠스적 발상의 전환이 세상을 발전시키는 원동력이 된다고 강조한다. 눈부신 과학적 성과나 정치사회적인 변화의 계기는 다름 아닌 ‘발상의 전환’이라는 것이다. 저자는 서문에서 “사고하는 사람은 구체적으로 파악 가능한 이념을 받아들여 그것의 씨를 뿌린다. 그러나 그 열매를 거두어들이는 것은 바로 이 세상 사람들이다.”라고 ‘대담한’ 사고의 중요성을 강조한다.1만 3800원. 김규환기자 khkim@seoul.co.kr

(문제 2) 케플러는 많은 관측 자료를 조사한 결과 태양 주위를 도는 행성의 궤도가 인류가 오랫동안 믿어 왔던 원이 아니라 타원이라는 것을 처음으로 발견하였다. 이로 인하여 천동설보다 지동설이 크게 지지를 얻게 되었다. 타원은 공의 그림자에서 볼 수도 있고, 원기둥이나 원뿔의 절단면에서도 발견되며, 기울어진 유리잔에 담긴 물의 면이나 물체의 운동에서도 관측된다. 타원에는 두개의 초점이 있는데, 초점의 성질을 이용하면 점화 장치를 만들거나 환자의 몸 안에 든 결석 제거 장치, 전파 탐지나 음악실의 음향 효과 등 다양한 응용을 할 수 있다. 1. 타원과 직선이 두 점에서 만날 때 이 두 점을 양 끝으로 하는 선분을 타원의 현이라고 하자. 주어진 방향과 평행인 현의 중점은 현의 위치가 변하더라고 모두 일정한 직선 위에 있음을 설명하시오. 2. 자와 컴퍼스를 가지고 있을 때, 아래 그림과 같이 주어진 타원에서 타원의 중심, 타원의 장축과 단축, 그리고 초점을 어떻게 구하는지 설명하시오.