[함께 읽는 과학도서] 천천히 곱씹으며 느리게 읽기 <지구의 짧은 역사> 2부

향팔님의 대화: 인간이 심해를 안다는 건 우주를 아는 것보다 더 어려운 것일지도 모르겠네요. 하루 만에 다른 행성에 갔다가 돌아왔다는 제임스 카메론의 말이 인상깊어요.

ifrain님의 문장 수집: " 세상에는 우주 비행사보다 천문학자가 훨씬 더 많다. 심해 생물학자와 심해 탐사가의 관계에서도 마찬가지다. 운행 중인 잠수정 중에서 인간을 수심 300미터 아래로 데려갈 수 있는 것은 소수에 불과하다.* 가장 유명한 심해 유인 잠수정은 매사추세츠주 우즈홀 해양 연구소가 운영하는 앨빈호로 1960년대부터 다양한 형태로 한 번에 과학자 두 명과 조종사 한 명을 심연으로 데려갔다. 일본 해양 연구 개발 기구JAMSTEC의 심해 잠수정 신카이 6500은 연구자들을 수심 6500미터 아래로 데려간다. 중국의 유인 잠수정은 바다에 살며 홍수를 일으킨다는 용의 이름을 따서 자우룽호라고 부른다. 열악한 심해 환경에서 인간의 생명을 유지하는 일은 자동화된 원격 조종 기계를 개발하는 것보다 훨씬 비용이 많이 들기 때문에, 상대적으로 예산이 적은 심해 연구에서는 인간 대신 로봇을 내려보낸다.** 이런 상황에서도 심해 탐험가는 우주 탐험가보다 대개 몇 발 앞서 있었다. *돈만 있다면 이제 민간 잠수정을 타고 수십 미터 아래로 내려갈 수 있다. 이 잠수정은 1960년대에 상상했듯 우주선처럼 생겼고 대형 요트의 갑판에 실릴 정도로 작다. **지구의 모든 바다, 수계, 대기에 관한 과학 연구를 감독하는 미국 해양 대기청NOAA의 2019년 총예산은 54억 달러였다(전년도 대비 8퍼센트 감소). 반면 미국 항공 우주국NASA의 예산은 3.5퍼센트 증가한 215억 달러였다. "

향팔님의 대화: 우와! 요런 식의 사고실험이라는 건 언제나 너무 어렵고 막연하게만 느껴져서 뭔 채널을 봐도 종국에는 그냥 멍-해지기만 하는 저의 한계를 느꼈었는데요, 밥심님의 사고실험은 찰떡같이 머리 속에 들어오네요. 재미있게 읽다보니 어느새 결론이 나와 있어요! 감탄했습니다. 앞으로도 궁금한 게 생기면 밥심님의 이면지 꿀잼 특강을 종종 신청해도 될까요.

SooHey님의 대화: 우와... 이해가... 되었습니다... 직관적으로는 이해할 수 없는 것이, 논리적으로는 이해가 되네요... 근데 왜 슬퍼질까요? ㅠㅠ

ifrain님의 대화: 영희와 철수 이야기에서 .. 영희에 감정이 이입되셔서 슬퍼지신 거 아닐까 생각했어요. ^^

ifrain님의 대화: 오전 산책 길에 보았던 수선화입니다. 옆에 튤립도 보이구요..

SooHey님의 대화: 우와! 빙고!!! 사실 이런 데 슬퍼진다고 하기가 쫌 부끄러워서 가만 있었는데 들켰네요^^; 제가 대문자 F거든요 ㅋㅋㅋㅋㅠ

ifrain님의 문장 수집: " 미도리, 수선화와 니체 4장에서 주목되는 인물은 '미도리'다. 기즈키가 자살하고, 돌격대는 사라지고, 연락이 두절된 나오코. 주인공 와타나베가 아는 관계는 모두 사라지고 만다. 게다가 시대는 어떤 전망이나 희망도 보이지 않는다. 바로 그때 미도리라는 여학생이 등장한다. 미도리는 녹색(綠, みどり)이라는 뜻이다. "나, 이름이 미도리야. 그렇지만 녹색하고는 하나도 안 어울려. 이상하지?" 라고 하지만, 미도리는 녹색과 어울리는 인물이다. 미도리는 다른 등장인물처럼 어두운 결핍을 경험하지만 마지막까지 희망을 잃지 않는 캐릭터다. 미도리는 다른 한쪽의 반쪽이 되기를 바라는 듯하지만, 실은 자기를 잃지 않으려고 애쓰는 유형이다. 그래서 학교를 싫어하면서도 "난 무지각, 무결석으로 개근상까지 받았어. 그렇게나 학교가 싫었는데도, 왜 그랬는지 알아?"라고 하는데, 그 까닭은 미도리가 홀로 이 세상을 극복하려는 강한 의지력을 가진 인물이기 때문이다. 여기서 하루키의 디테일을 볼 수 있는 상징이 나온다. 그것은 수선화다. "나 수선화를 정말 좋아해. 옛날 고등학교 축제 때 「일곱 송이 수선화(Seven Daffodils)」를 부른 적이 있어. 알아, 「일곱 송이 수선화」?" (『노르웨이의 숲』, 4장 121면) 수선화의 꽃말은 자존심, 자긍심이다. 수선화를 영어로 나르키소(Narcissus)라고 한다. 자기애를 뜻하는 나르시시즘(narcissism)이 이 단어에서 나왔다. 미도리는 왜 수선화를 좋아한다고 했을까. 자기 자신의 결핍을 숨기는 방어 기제로 수선화를 사랑할 수도 있다. 미도리의 결핍은 어디에 있을까. 2년 전 미도리의 어머니가 사망했을 때 아버지의 반응은 충격 그 자체였다. "엄마가 죽었을 때, 아빠가 언니랑 나한테 뭐라고 한 줄 알아? 이렇게 말하는 거야. '난 지금도 억장이 무너져. 네 엄마를 잃는 것보다 너희 둘을 잃는 게 훨씬 나았을 거야.' 우린 너무 어이가 없어 아무 소리도 못 했어. 그렇잖아? 아무리 그래도 그렇지 세상에 그런 말이 어디 있어? 물론 세상에서 가장 사랑하는 반려자를 잃는 괴로움, 슬픔, 아픔은 알아. 애처로운 일이지. 하지만 자기 딸한테 너희들이 대신 죽는 데 나았다니, 그건 아니잖아? 정말 너무하다고 생각 안 해?"(『노르웨이의 숲』, 4장 128면)"

ifrain님의 문장 수집: " 미도리가 대단한 것은 부모에게 사랑을 못 받았다고 원망하지 않는다는 사실이다. 미도리는 과거의 트라우마에 얽매여 있지도 않았다. 미도리는 상처에서 벗어나 홀로 살 방법을 끊임없이 강구한다. 미도리는 과거의 상처에서 헤어나지 못하는 나오코나 와타나베와 확실히 다른 인물이다. 하루키가 이 인물의 이름을 고바야시 미도리(小林綠), 즉 '작은 숲의 푸르름'이라고 정한 까닭은 그녀의 끊임없는 낙관성 때문일 것이다. 어려움을 극복하고 명랑하게 살아가는 미도리는 니체의 역동적 허무주의 혹은 적극적 허무주의를 떠오르게 한다. 하루키는 중학교 3학년 때 비틀스와 함께 서구 문학을 읽었다. 부모가 구독하던 가와데쇼보의 '세계문학전집'과 중앙공론사의 '세계의 문학'을 한 권 한 권 읽으며 10대 시절을 보냈다. 중학생 때 마르크스, 노자, 니체 등을 읽는다. "

밥심님의 대화: @향팔 님, @SooHey 님 오늘은 휴가이고 오전엔 일정이 없으니 여유잡고 이면지에 그림을 그려봤습니다. 잘 그려지지는 않았지만 양해하시길, 워낙 그림 솜씨가 없어서요. 아인슈타인의 특수 상대성 이론에서 하나를 찰떡같이 믿고 빌려옵니다. 즉, 빛의 속도(광속)는 어디서나 일정하다. 보통 30만km/초 정도의 속도라고 하죠. 그리고 속도는 이동한 거리를 걸린 시간으로 나누어 구하죠. 이 두 가지 개념을 가지고 그림을 설명하겠습니다. 빠른 속도로 날아가고 있는 우주선이 있다고 칩니다. 우주선 안에는 철수가 타고 있고 우주선 밖 지구에서는 철수의 여친인 영희가 잘 가라고 배웅을 하고 있습니다. 그리고 우주선 안에는 거울로 만들어진 시계가 있습니다. 우주선 통로의 오른쪽 벽에 걸린 거울에서 빛이 나와서 왼쪽 벽에 걸린 거울로 빛이 도달하는 시간을 재는 시계입니다. 통로라고 해봐야 큰 우주선이라도 5미터 이내일테니 그야말로 순식간에 빛은 오른쪽 거울에서 왼쪽 거울로 갈 겁니다. 그래서 사실은 빛이 수없이 왔다갔다 한 것을 다 챙겨서 시간을 재야하는데 그러면 설명이 너무 복잡해지므로 그냥 오른쪽 거울에서 왼쪽 거울로 빛이 가는데 걸린 시간만을 고려하기로 합니다. 그림에서 빨간색 원으로 그려진 것이 빛의 광자이고요, 빨간색 점선이 광자가 이동한 궤적입니다. 우주선에 타고 있는 철수는 시계 바로 옆에 서 있습니다. 그래서 오른쪽 거울에서 광자가 출발하고 시간 t1이 흐른 후에 왼쪽 거울에 도착하는 광자의 궤적이 그냥 똑바로 가는 직선으로 보일 겁니다. 광자는 통로 간의 간격 s1을 이동했을 뿐이죠. 광자의 이동속도는 곧 광속이므로 광속=s1/t1이 됩니다. 반면, 두번 째 그림에서는 우주선이 이동한 거리를 좀 과장되게 그렸는데 우주선 밖에서 눈물을 훔치고 있던 영희가 보기에는 광자가 오른쪽 거울에서 왼쪽 거울로 이동하는 시간 동안 우주선 자체도 왼쪽에서 오른쪽으로 움직인 것을 보게 됩니다. 이 경우 광자는 철수가 본 것과는 달리 s2의 궤적을 따라 사선으로 이동하는 것으로 영희에게는 보입니다. 이 때 광자가 이동한 거리를 s2, 걸린 시간을 t2라고 하면 광속=s2/t2가 됩니다. 여기서 특수 상대성 이론을 가져오면, 광속은 어디서나 일정하다고 했으므로 광속=s1/t1=s2/t2가 되어야 합니다. 그런데, s2는 사선이므로 분명히 s1보다는 큰 숫자겠죠(피타고라스 정리 생각하면 분명하죠.). 분자가 큰데 숫자가 같아지려면 분모도 커져야 하므로 t2도 t1보다 커져야 합니다. 결론은 t2>t1 이죠. 즉 철수가 느끼는 시간 t1이 영희가 느끼는 시간 t2보다 짧다. 영희는 헤어짐의 슬픔보다는 철수가 자신보다 더 젊어진다는데 기분이 상해서 눈물을 흘리는 걸까요. ㅎㅎ 이해가 되셨는지요? 유튜브나 블로그 같은데 찾아보면 더 자세한 그림과 설명이 있을테니 참조하셔도 좋겠습니다. 아울러, 빛의 속도로 날아가는 우주선에 타고 있으면 시간이 아예 안흐를까 하는 질문에도 답을 할 수 있게 되는 것 같아요. 광속=s1/t1=s2/t2에서 s2가 어마어마하게 커진다는 이야기죠. 광속으로 날아가고 있으니까요. 그런데 s1은 최대 5미터 밖에 안되는 짧은 거리죠. s1/t1이 큰 숫자가 되려면 t1이 거의 무한소에 가까울 정도로 작아져야 합니다. 그래서 t1은 0이 되는 거 아닐까요. ㅎㅎ그런데 이게 제가 어디서 확인한 내용은 아니라서 걸러서 읽으시기 바랍니다.

ifrain님의 대화: 집에 있는 <어쩌다 과학> 이라는 책에 밥심님께서 설명해주신 내용과 동일한 부분이 있네요. 캐릭터가 귀엽게 그려져 있는 책이에요. ------------------------------------------------------------- 아인슈타인 : 우선, 특수상대성이론을 설명하는 데 있어 가장 ~~~ 중요한 출발점이 있어요. 반드시 기억하고 있어야 할 사실! 「 빛의 속력은 운동 상태와 무관하게 모든 관찰자에게 일정한 값! (빛의 속력C = 초속 약30만km) 」 지이(여자분 캐릭터) : 그러니까 빛의 속력은 누가 어떤 상태에서 보건 무조건 30만km/sec으로 같다는 뜻이죠? 「 정지해 있는 관찰자에게 빛은 초속 30만 km/sec으로 멀어진다. 」 「 빛의 속력과 매우 가까운 속력으로 이동하는 관찰자에게도 마찬가지로 빛은 30만 km/sec으로 멀어진다.(정지해 있는 것으로 보이는 게 아니라는 뜻) 」 아인슈타인 : 빛의 속력은 모든 관찰자에게 일정한 값이라는 사실을 염두에 두고 설명을 계속 들어보세요.

밥심님의 대화: 달리의 그림과 비교해보자면 털납작벌레와 책 155쪽 그림 5-4의 디킨소니아가 비슷한 느낌이네요. 흐물흐물거리는 느낌?

ifrain님의 문장 수집: "이제 저 그림도 마냥 이상하지만은 않아 보여요. 시간이라는 게 원래부터 고정된 게 아니라 관찰자의 운동상태에 따라 달라지는 거라면, 시간이 일직선으로 흐르지 않고 비뚤비뚤 흐를 수도 있는 거니까. 그걸 화가가 저런 형태로 표현한 거네요. "

SooHey님의 대화: 우와! 빙고!!! 사실 이런 데 슬퍼진다고 하기가 쫌 부끄러워서 가만 있었는데 들켰네요^^; 제가 대문자 F거든요 ㅋㅋㅋㅋㅠ

ifrain님의 대화: 밥심님은 우주선을 그리셨는데 이 책에서는 기차에 빗대어 표현하고 있어요. ^^ 그리고 밥심님은 광자가 튀어나갔다 되돌아 오는 것을 좌우로 생각했지만 여기서는 바닥에서 천장으로, 천장에서 바닥으로 반사되는 것으로 보여주고 있습니다. 철수와 영희는 관찰자 A, B로 바뀌었고요. ------------------------------------------------------- 객실 바닥에서 수직으로 위로 발사한 빛이 천장의 거울에 닿아 반사되어 바닥으로 되돌아오게 한다. 기차 안의 관찰자 A가 보기에 빛은 수직으로 천장으로 올랐다가 바닥으로 내려온다. 기차의 운동으로 인해 빛이 오른쪽으로 이동하는 만큼 관찰자 자신도 오른쪽으로 이동하기 때문이다. 하지만 기차 밖에 멈추어 있는 관찰자 B가 보기에 빛은 기차의 운동으로 인해 점선과 같이 움직인다. 그런데 거리 D 는 거리 H 보다 크다. 빛의 속력은 모든 관찰자에 대해 30만 km/sec으로 똑같아야 하므로 관찰자 B가 측정한 시간은 관찰자 A가 측정한 시간보다 길어야 한다. · 속력 = 이동 거리/ 경과 시간 지이 : 속력은 30만 km/se으로 정해져 있으므로 이동 거리가 늘어나면 경과 시간도 커져야 함! 아인슈타인 : 가령, B의 시계가 2초 지날 때, A의 시계는 1초가 지난다는 것. 지이 : 그러면 'B가 볼 때' A의 시계는 느리게 가는 것으로 보임! 「 결론적으로, 일정한 속력으로 운동하는 물체를 외부 관찰자가 볼 때, 그 물체는 시간이 느리게 가는 것으로 보임 」