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이 세상에 대한 새로운 관점을 만나는 여행서『원자, 인간을 완성하다』. 우주와 인간의 아름다운 순환 고리를 시종일관 우아하게 펼쳐놓고 있는 저자는, 인간과 원자의 관계를 통해 우리가 사는 세상을 더 깊이 이해할 수 있게 돕는다. 그리고 한 발 더 나아가 지구의 미래까지도 독자와 함께 고민하고자 한다. 우리가 먹고 마시는 음식과 호흡하는 공기, 우리가 배출하는 쓰레기가 주변의 생태계와 어떻게 연결되고 순환하는지를 원자적 관점에서 바라봄으로써, 과학이 인간의 삶과 얼마나 밀접하게 결합돼 있는지, 우리가 무엇을 고민해야 하는지에 대한 화두를 던진다.

우리 모두는 원자다

산소와 수소, 철에서 나트륨, 질소, 칼슘에 이르기까지
우리 안의 위대한 원자들을 중심으로,
우주와 인간의 아름다운 순환의 고리를 우아하게 펼쳐놓는다!

▼ 이 세상에 대한 새로운 관점을 만나는 여행서
우리는 인간의 존재를 철학 혹은 신학적 관점에서 영혼을 가진 육체로 해석한다. 하지만 양자물리학에서 볼 때 세상 모든 만물의 본질은 원자이고, 공기가 응축된 경이롭고 복잡한 덩어리인 인간 또한 원자로 구성된 물질에 불과하다.
그렇다면 원자가 우리 인생과 무슨 관계가 있을까? ‘별종 과학자’ 커트 스테이저는 이 책에서 산소와 수소, 철, 탄소에서 나트륨, 질소, 칼슘, 인에 이르는 8가지 원자를 통해 인간의 존재를 해석한다. 이를테면 이런 식이다.

우리 몸의 산소 원자를 따라가다 보면 불과 물을 지나 어느새 다시 우리 손톱에 다다를 것이고, 머리카락 속으로 파고 들어온 수소 원자는 살고 있는 곳의 습도를 파악할 수 있을 뿐 아니라, 당신이 어젯밤에 무슨 술을 마셨는지에 대해서는 수소 원자가 야비하게 폭로해버릴 수도 있다고. 또한 우리가 지금 내뱉는 숨 속의 탄소 원자는 머지않아 북한산에 자리한 어떤 나무의 줄기가 되고, 갖가지 슬픔으로 흘린 눈물 속 나트륨은 오래전에 사라진 대양과 우리를 연결해 줄 수도 있을 거라고.

이렇듯 우주와 인간의 아름다운 순환 고리를 시종일관 우아하게 펼쳐놓고 있는 저자는, 인간과 원자의 관계를 통해 우리가 사는 세상을 더 깊이 이해할 수 있게 돕는다. 그리고 한 발 더 나아가 지구의 미래까지도 독자와 함께 고민하고자 한다. 우리가 먹고 마시는 음식과 호흡하는 공기, 우리가 배출하는 쓰레기가 주변의 생태계와 어떻게 연결되고 순환하는지를 원자적 관점에서 바라봄으로써, 과학이 인간의 삶과 얼마나 밀접하게 결합돼 있는지, 우리가 무엇을 고민해야 하는지에 대한 화두를 던진다.

“해변에서 하루 놀자고 모래의 성분을 일일이 분석할 필요가 없는 것처럼, 원자의 존재를 감지하겠다고 원자 하나하나를 일일이 눈으로 봐야 할 필요는 없다. 원자 알갱이에 대한 세밀한 분석은 명망 있는 과학자들에게 맡기고, 우리는 그들이 밝힌 정보를 이용해서 삶을 더 잘 이해하면 그뿐이다.”(343p)라는 말에서 짐작할 수 있듯, 저자는 이 책에서 인간이 원자로 이루어졌다는 사실만을 전달하려는 것은 아니다. 우주의 탄생과 동시에 만들어진 수소 원자에서 시작해 수많은 별들의 희생으로 얻어진 무기 원자들, 지구의 역사를 고스란히 담고 있는 화석에서 유래한 원자들, 무한정 샘솟을 것 같은 이 원자들이 문명과 기술의 발달로 고갈될 수 있고, 우리가 몸담고 있는 생태계를 교란시킬 수도 있음을 경고한다.

▼ 인간은 별의 먼지다

나의 사진 앞에서 울지 마요 나는 그곳에 없어요
나는 잠들어 있지 않아요 제발 날 위해 울지 말아요
나는 천 개의 바람 천 개의 바람이 되었죠
저 넓은 하늘 위를 자유롭게 날고 있죠
가을에 곡식들을 비추는 따사로운 빛이 될게요
겨울엔 다이아몬드처럼 반짝이는 눈이 될게요
아침엔 종달새 되어 잠든 당신을 깨워줄게요
밤에는 어둠 속에 별 되어 당신을 지켜줄게요

이 노랫말을 기억하는가. 세월호 사건 당시 팝페라 테너 임형주의 노래로 주목받은 [천개의 바람이 되어A Thousand Winds](곡-아라이 만)의 일부다. 이 노랫말은 지난 1989년 IRA의 폭탄 테러로 24살의 젊은 나이로 생을 마감했던 영국군 병사 스테판 커밍스가 남긴 글 속에 있었던 것으로, 그의 아버지가 영국 BBC에 출연해 낭독함으로써 전 세계에 알려졌다.
또 [성경]의 “그 속에서 네가 취함을 입었음이라, 너는 흙이니 흙으로 돌아갈 것이니라.(창세기 3장 19절)”라는 글과, 이를 인용한 영국국교회 장례식 진혼시 “흙은 흙으로, 재는 재로, 먼지는 먼지로.”를 떠올려보자.
철학적이고 신학적 관점으로도 보이지만, 이 노랫말이나 성경 글귀, 진혼시에는 커트 스테이저가 이 책에서 말하는 원자의 모든 논리가 담겨 있다. 저자가 펼쳐 보이는 원자들의 매혹적인 순환의 고리를 따라가다 보면, 우리는 모두 원자로 이루어졌을 뿐 아니라, 우리가 바로 원자임을 이해하게 되기 때문이다. 또한 육체 소멸의 과정은 지금 이 순간에도 진행되고 있다는 사실을 깨닫게 된다.
저자는 책의 마지막 부분에서 생물학적 죽음이 원자적 세계에서는 어떻게 해석되는지, 종교에서 말하는 사후세계를 원자적 관점에서 보면 어떠한지, 명확한 과학적 근거와 사실에 입각해서 풀어냄으로써 우리 자신 그리고 우리가 사랑하는 모든 사람이 우주 어딘가에 언제나 존재할 수 있다는 사실도 보여준다. 우리는 모두 수십억 년 전 죽은 별들의 먼지이고, 언젠가는 다시 원자로 돌아가 심연의 우주를 함께 떠돌아야 할 운명인 것이다.
과학적이면서, 문학적인 그리고 신학적이기도 한 이 책은 우리가 어떻게 시작되었고, 무엇으로 구성되었으며 어디로 가는지에 대해 설명한, 아주 ‘특별한’ 책이다.

▼ 아인슈타인에게 바치는 오마주
저자는 이 책을 쓰는 과정에서 아인슈타인과 자신의 공통점을 깨달았다고 말한다. ‘우리 인간을 완성한 원자’뿐 아니라 뉴욕 주 북부의 애디론댁 산을 잘 알고 사랑한다는 점에서 말이다. 지금도 저자는 아인슈타인이 노년을 보낸 애디론댁 산의 저택으로부터 얼마 떨어지지 않은 폴스미스대학에서 학생들을 가르치고 있다.
일반적으로 아인슈타인은 책상에 앉아 있거나 칠판 앞에서 설명하는 등 몇 가지 사진 이미지로 각인돼 있지만, 이 책에서 그의 다른 모습과 에피소드를 만날 수 있다. 애디론댁 산과 호숫가를 배경으로 보트를 타거나 포즈를 취하는 사진을 만나기도 하고, 그가 살았던 저택을 둘러봄으로써 그의 마지막 흔적을 살펴본다.
그런 면에서 책의 앞쪽에 놓인, ‘우리 모두의 안에 있는 알베르트에게’라는 이 책의 헌사는 예사롭지 않다. 어쩌면 이 책은 우리 자신과 우주를 바라보는 방식을 바꾸어놓은 과학자이자 ‘결정적으로 인류를 원자의 세계로 안내한 과학자’ 아인슈타인에게 바치는 저자의 오마주다.

프롤로그 우리는 원자다
1장 생명의 불꽃, 산소
2장 원소들의 조상, 수소
3장 생존의 마스터 키, 철
4장 생물과 무생물 사이를 이어주는 회전문, 탄소
5장 흙의 눈물, 나트륨
6장 양면성을 가진 생명의 원소, 질소
7장 오래된 유산, 칼슘
8장 지구 성장의 한계를 가름하는, 인
9장 아름다운 순환
에필로그 아인슈타인이 사랑한 애디론댁 산

노트 335
감사의 말 340
옮긴이의 말 343
참고문헌 348
찾아보기 390

하지만 혹자가 말하듯, 모든 과학적 지식이 하루살이처럼 덧없기 때문에 현실의 길잡이로 삼을 수 없다고 주장한다면 큰 오산이다. 지식의 경계는 변화무쌍하지만 과학의 선구자들은 우리가 믿고 따라도 좋을 여러 갈래의 길을 닦아놓았다. 원자가 실제로 존재한다고 믿을 수 있는 것도 그 때문이다. 원자마다 고유한 성질을 가지며, 보편적으로 예측 가능한 방식으로 상호작용한다는 사실도 우리는 믿는다. 물은 실제로 수소Hydrogen와 산소Oxygen의 조합이며, 이 점에서는 우리 몸속의 물도 예외가 아니다.
눈썹에 맺힌 땀방울을 채운 것과 똑같은 원자들이 혜성의 장엄한 꼬리에도, 우리가 밟고 선 행성의 골격에도 그리고 지상의 다른 모든 생명 안에도 존재한다. 이 책은 바로 그 믿어도 좋을 몇 갈래의 길을 따라 우리 자신에 대한, 그리고 놀랍지만 그럼에도 명백히 실재하고 시시때때로 변화하는 이 세상에 대한 진기하고 새로운 관점들을 만나기 위한 여행서이다. - 12쪽

또한 우리는 우리 스스로를 호흡으로 뱉어낸다. 이게 대체 무슨 말일까? 우리 몸의 포들은 끊임없이 수선되고 대체된다. 달리 말하면, 탄소 화합물이 함유된 이 버려지는 세포들도 우리의 소화효소의 제물이 되고 다른 음식물과 똑같은 과정을 거쳐 폐 밖으로 버려진다는 의미이다.
원자적 관점에서 보면 인간은 공기가 응축된 경이롭고 복잡한 덩어리다. 따라서 대기의 성분이 변하면 우리 몸의 성분도 바뀐다는 것은 지극히 당연한 일이다. 세상이 점점 더 공업화되고 점점 더 복잡해지면 우리 몸도 공업화되고 복잡해진다. 인간은 대기오염의 원인 제공자일 뿐만 아니라, 넓은 의미에서 보면 스스로가 대기오염 물질이다. - 134쪽

실로 다단한 수준에서 일어나는 수많은 변화를 감안하면 이 세상에 영원히 존재하는 물질은 없다. 우리 몸으로 들어오는 물질의 흐름이 마침내 느려지거나 충분히 오랫동안 정지되면, 한데 모여 우리를 유지하던 덧없는 원자들도 결국 우리 몸에서 흩어져 살던 마을을 넘어 더 넓은 세상으로 돌아올 수 없는 여행을 떠날 것이다. 사람과 문명, 종들, 심지어 행성들과 별들도 결국 궁극의 끝에 다다르면 원자들만 남긴 채 소멸할 수밖에 없다. 아직은 심원하게 먼 미래의 일이라는 것이 위안이 될 뿐. 하지만 지금부터 영겁의 시간 그 사이의 더 짧은 기간에, 쉽게 말해 당신과 내가 죽을 때 우리 원자들에게 정확히 무슨 일이 생길까? - 299쪽