코스모스, 이제는 읽을 때가 되었다!

설날 연휴, 남는 시간을 사용해서 코스모스의 7장을 읽었습니다. 7장에서는 우리가 '우주'하면 가장 먼저 떠올리는 것인 별에 대해서 다루고 있었습니다. 까마득하게 먼 옛날, 불이 막 발견되던 때의 우리 조상들은 별의 정체에 대해서 여러가지 생각을 가지고 있었습니다. 저자가 상상한 우리 조상들은 별을 하늘 높이 떠있는 모닥불, 커다란 동물 가죽 사이로 새어나오는 불빛 등으로 생각했습니다. 저자는 현재에도 아프리카의 !쿵족이 은하수를 거대한 짐승의 등뼈로 생각한다는 것을 근거로 이런 생각들은 원시 공동체에서 쉽게 나타난다고 설명합니다. 별에 대한 그들의 생각이 정말 설득력있게 느껴졌습니다. 정말 그 생각이 맞다고 해도 아무런 문제가 없을 듯 해서 사람들이 이런 생각들에서 어떻게 벗어났는지 궁금했습니다. 만약 제가 별이 무엇인지 모르는 상황이었다면, 저는 그 생각들을 평생 한 번 의심해보지 못했을 것 같습니다. 그 생각들이 갑자기 지금의 별에 대한 사실들로 대체된 것은 아니었습니다. 그 생각들은 점차 신에 대한 생각으로 바뀌었습니다. 그 이후 수천년 동안 우주는 신의 무대에 불과했습니다. 모든 것이 신 때문이었습니다. 그러다가 2500년 전, 이오니아에서 나타난 새로운 생각에 의해서 신의 무대에 점점 금이 가기 시작했습니다. 저자는 사람들이 혼돈(Chaos)에서 질서(Cosmos)를 읽어 내기 시작했다고 표현합니다. 당시 이오니아와 그 부근에는 탈레스, 아낙시만드로스, 테오도르스, 히포크라테스, 엠페도클레스, 데모크리토스, 아낙사고라스, 피타고라스 등 여러 걸출한 학자들이 나타났습니다. 이 학자들은 여러 수학 원리를 증명하고, 진화론과 원자론을 주장하며, 수많은 기구와 토대를 마련하는 것과 같이 셀 수 없이 많은 업적을 이루었습니다. 하지만 끝내 신의 무대는 부서지지 않고 남습니다. 고대 과학이 노예 경제의 성장과 함께 무너졌기 때문입니다. 오히려 신의 무대는 더 견고해졌고, 신을 끌어내리려 했던 학자들의 기록은 찢기고 태워졌습니다. 만약 이 학자들의 기록이 온전히 남아있었다면 지금쯤 학문이 얼마나 발전해 있을지 상상해 봅니다. 이미 태양계를 자유롭게 넘나들고 있을 수도 있지 않을까요? 이 학자들의 기록이 거의 남아있지 않은 것이 정말 아쉽습니다. 신은 그 이후로 오랫동안 우주의 중심에 남아있었습니다. 아리스타르코스와 하위헌스처럼 우주의 중심은 신이 아니라고 주장하는 학자들도 종종 나타나기는 했지만, 그들의 주장은 받아들여지지 않았습니다. 제 1차 세계 대전이 발발하기 직전, 할로 섀플리라는 학자가 나타나서야 우주에서 신의 무대가 사라지게 됩니다. 섀플리는 변광성을 이용해서 지구가 속해있는 태양계가 우리 은하의 중심이 아니라는 것을 증명했습니다. 이후 에드윈 허블이 우주 속에 수많은 은하가 있다는 것을 알아냈고, 인류의 입지 또한 먼 구석으로 밀려났습니다. 인류는 더 이상 우주의 주인공이 아닙니다. 이제 우주는 우리의 무대가 아닌 미지의 바다입니다. 그리고 지금 우리의 상황은 눈 앞에는 거친 파도가 밀려오고 있고, 승선을 기다리고 있는 배가 있는 것으로 비유할 수 있을 것 같네요. 앞으로 무엇이 펼쳐질지는 모르겠지만 어서 배를 타고 우주라는 바다를 자유롭게 누비고 싶습니다.

코스모스 7장 ‘밤하늘의 등뼈’를 읽으며 내 평생의 소원 중 하나가 사진으로만 보던 하늘을 덮는 은하를 직접 보는 것이라는 생각이 들었다. 컴퓨터 배경화면으로 볼 수 있을 것 같은 그 장면을 꼭 실제로 보고 싶다. 지금은 ‘은하’라고 부르지만, 옛사람들은 이것을 어떻게 불렀을까 하는 고민도 자주 했었다. 책에 따르면 !쿵족은 그것을 ‘밤하늘의 등뼈’라고 불렀다고 한다. 7장의 내용은 인문학적이었다. 하나의 주제를 가지고 다양한 이야기를 풀어 나갔기 때문이다. 그중에서도 코스모스의 작가 칼 세이건의 어린 시절 이야기가 가장 인상 깊게 다가왔다. 다른 인물들의 이야기는 나와는 다른 차원의 사람처럼 느껴졌지만, 그의 이야기는 미숙했던 시절의 모습이라 그런지 지금의 나와 비슷하게 느껴졌다. 어른들에게는 당연해 보이는 것들에도 질문을 던지던 어린 시절의 칼 세이건. 그리고 개미가 기어가는 것도, 별이 빛나는 것도 궁금해하던 내 모습이 떠올랐다. 어쩌면 이런 궁금증은 인간이라면 누구나 자연스럽게 가지는 생각일지도 모른다. 결국 이 궁금증을 어떻게 해결하느냐에 따라 미래가 바뀌지 않을까 하는 생각이 든다.

기록7. 6장은 이어서 목성과 토성을 지나갑니다. 70년대는 우주를 좋아하는 사람에게는 매일이 도파민 가득한 날이었을 것 같습니다. 그에 앞서 17세기 자유로운 네덜란드와 크리스티안 하위헌스에 대한 이야기도 흥미로웠습니다(마침 올 여름 네덜란드 여행 계획 중!). 언제 또 다시 목성과 토성에 우리가 가까이 갈 수 있을까요?

어제 정남진천문대에서 천체 관측을 했습니다. 구름때문에 어려움이 있었지만, 목성과 목성의 위성들, 오리온 자리의 베텔기우스, 오리온 성운, 좀생이 별이라 불리는 플레이아데스 성단, 시리우스를 볼 수 있었어요. 장흥 시골에 꼭꼭 숨어있는 작은 천문대인데 꽤 많은 사람들이 있었습니다. 명절 연휴 첫날이라 가족 단위로 많이 왔었는데, 별 관측에는 어른, 아이가 구별이 안되는 것 같았어요. 모두 호기심 많은 아이가 되는 순간이었습니다.

와, 저는 용문산 천문대 간다간다 아직 못갔는데 너무 부럽습니다. 겨울이라 왠지 더 잘 보였을 거 같아요

7장. 과학사의 위대한 발견이 있을때마다 인류의 위치는 우주에서 점점 축소되고 있는데, 건강한 성인으로 성장하는 일도 마찬가지인 것 같아요. 내가 세상의 중심이라고 보는 유아기적 나르시시즘의 극복에 실패한 사람들은 성인이 아니라고 생각합니다. 자기애적 세계관을 내려놓을 때, 주변이 보이고 서로 어떻게 긴밀하게 연결되어 있는지 실제를 볼 수 있겠지요. 칼 세이건이 보이저호의 카메라를 돌려 창백한 푸른 점을 보여줬을 때, 지구는 자기애적 상처가 났겠지만 광대한 코스모스에 대한 감각을 충격적으로 경험하고 결과적으로 좀더 어른스럽게 성장할 수 있었다고 생각합니다.

9. 별들의 삶과 죽음 기체와 티끌로 구성된 성간구름이 중력수축하여 별들과 그 별들에 딸린 행성들을 만든다. 성간운의 중력 수축이란 자체 중력 때문에 겪게 되는 성간운의 전반적인 낙하운동이다. 이때 기체분자들이 격렬하게 충돌하므로, 수축이 진행됨에 따라 내부의 온도는 상승하게 마련이다. 드디어 1000만도에 이르면 수소원자 네 개가 만나서 헬륨핵이 하나 만들어지는 핵융합반응이 전개된다. 이때 에너지가 감마선 광자로 나타나고, 이는 주위 물질에 흡수와 방출을 거듭하면서 태양의 표면을 향해 이동한다. 흡수가 일어날 때 자신의 에너지를 조금씩 잃어가며 낮은 에너지의 가시광선 대역의 광자가 된다. 중심핵에서 표면층에 광자가 도착하는데 대략 100만년이 걸린다. 최초의 광자가 가시광선의 광자로 표면을 빠져나오기 시작하면 비로소 새로 탄생한 별을 볼 수 있다. 초신성 폭발 시 충격파가 주위의 성간물질에 전해지며 성간운의 밀도가 증가해 중력수축이 유발된다. 이렇게 별들에게도 인간처럼 부모가 있고 세대가 있는 셈이다. 먼저 태어난 별의 죽음이 새로운 별의 탄생을 가져온다. 거의 모든 별의 내부에서는 수소에서 헬륨이, 헬륨에서 탄소 산소가 만들어진다. 질량이 비교적 큰 별에서는 헬륨에 핵이 단계적으로 첨가되면서 네온, 마그네슘, 규소, 황의 순으로 무거운 원소들이 합성되며 최종단계에서 드디어 철이 합성된다. 생명의 기원과 진화는 별과 깊은 연관을 맺고 있다. 1. 우리를 구성하는 물질이 아주 오래전 은하 어딘가의 적색 거성들에서 만들어졌고 2. 지구의 무거운 원소들 중 어떤 동위원소는 태양 직전 초신성 폭발을 시사하며 3. 생명의 탄생에 별의 흔적을 찾을 수 있고 4. 모든 생명 활동이 태양(별) 에너지에 의존하고 있으며 5. 진화를 추동하는 유전형질의 변화도 고에너지 우주선과의 상호작용에서 촉발되기도 한다. 그러므로 우리는 별의 자녀들이다. 중력이 아주 강력한 천체는 블랙홀이다. 블랙홀은 공간에 패인 바닥없는 보조개이다. 블랙홀의 자전과 연결된 또다른 시공간의 웜홀 터널이 뚫린다. 블랙홀과 웜홀은 우주의 쾌속 여행을 상상하게 한다.

6장 여행자가 들려준 이야기에선 보이저 탐사선의 이야기를 합니다. 네덜란드의 학문적 자유와 개척자 정신 하에 목성과 토성 및 여러 업적을 세운 하위헌스의 이야기를 알게 되었습니다. "구름의 흰색은 메탄 결정 때문인 것이 확실하지만, 원반의 붉은색은 도대체 무엇 때문일까?P.319" 라는 질문에 찾아보니, 2004년도에 카시니-하위헌스호가 타이탄을 조사했었습니다. 타이탄의 대기를 이루는 메탄 성분이 화학작용하며 마치 스모그처럼, 복합적인 화학작용에 의해 만들어진 것이라고 하네요. (내용이 복잡해서 맞는 설명인지는 모르겠습니다.ㅠㅠ) 탐사선의 명칭과 이 챕터가 바로 연결되어 읽혀졌습니다. (토성에 카시니 간극이라고 각주에 짧게 소개합니다). 목성과 토성의 이미지는 이미 익숙하지만, 자세히 알고나니 지금과 미래에는 어떤 사실들이 밝혀질지 궁금해집니다. "이른바 아메리칸 신대륙에 도착하는데 몇 개월 씩이나 필요했다. 오늘날에는 이 시간이면 태양계의 내해를 가로질러 화성이나 금성에 사뿐히 내려 앉을 수 있다."(P.280)

기록 8. 7장입니다. 은하수를 주제로 과학사를 훑어 보는 경험이 즐거웠습니다. 이오니아의 자유가 사라진 탓에 인류의 발전이 1,000년 지체되었다고 생각하니, 새삼 세상이란 알 수 없습니다. 오늘날의 우리는 드디어 '코스모스'를 향해 항해할 준비가 되었습니다. 과거의 실수를 되풀이 하지 않았으면 좋겠네요.