(2021-40) 코스모스 [과학] (칼 세이건) ★

코스모스 

칼 세이건 저, 홍승수 역, 사이언스북스, 719쪽 

우주와 생명, 그리고 인류의 역사에 대해 친절하고 흥미롭게 안내하는 칼 세이건의 고전. 

벽돌책 깨기 덕분에 끝까지 완독할 수 있었다. 함께 해준 박정숙 선생님과 오영민 선생님께 감사. 

책을 다 읽고 나서 가장 인상깊게 내 뇌리에 남아있는 두 가지 생각. 

1-1. 지구상의 모든 생명체는 지구라는 별의 자식들이다. 우리의 조상의 조상의 조상의 조상을 거슬러 올라가다보면 결국 우리는 지구라는 별에서 출발해 갈라져 나온 형제, 자매들이다. 
1-2. 우리는 진화할수록 공동체의 크기를 더 넓고 크게 인식한다. 인식이 성장할수록, 내 가족, 부족, 지역공동체, 국가, 민족, 인종를 극복하고 더 크게는 포유류를 비롯한 모든 생명체가 '우리'의 경계 안으로 들어오게 된다. 
2. 수많은 과학자들이 외계 생명체와의 만남을 기대하고 그들과 대화하기를 원한다. 하지만 지구에 있는 수많은 생명체들과도 아직 제대로 대화하지 못하면서 어떻게 외계 생명체와는 대화가 될 것이라고 생각하는 걸까. 만약 외계 생명체가 고래와 같은 방식으로 의사소통한다면? 박쥐와 같은 방식으로 의사소통한다면? 나무와 같은 방식으로 의사소통한다면? 과연 그들과 만나서 대화를 할 수 있을까? 지구에 있는 우리와 매우 흡사한 유기 생명체와의 대화도 못하면서 어떻게 그들과 소통할 수 있을까? 외계 생명체와의 만남, 또 그들과의 대화를 바라기에 앞서 지구에 있는 생명체들과의 대화, 그들의 언어를 통역하는 것이 먼저가 아닐까? 

 

아래는 책을 읽으면서 각 챕터별로 간단하게 내용 정리한 것과 그 챕터에서 인상깊에 읽었던 문장들. 

 

칼은 평소에, 첨단 과학 기술에 뿌리를 둔 민주주의 사회에서 한 사람이 건전한 시민으로 성숙하는 데에는 효율적인 과학 교육이 꼭 필요하다고 주장하곤 했다. (p.11) 
우리도 코스모스의 일부이다. 이것을 결코 시적 수사가 아니다. 인간과 우주는 가장 근본적인 의미에서 연결돼 있다. 인류는 코스모스에서 태어났으며 인류의 장차 운명도 코스모스와 깊게 관련돼 있다. 인류 진화의 역사에 있었던 대사건들뿐 아니라 아주 사소하고 하찮은 일들까지도 따지고 보면 하나같이 우리를 둘러싼 우주의 기원에 그 뿌리가 닿아있다. 독자들은 이 책에서 우주적 관점에서 본 인간의 본질과 만나게 될 것이다. (p.22) 

1. 코스모스의 바닷가에서 (우주 여정의 첫걸음, 도입부) 

진화는 인류로 하여금 삼라만상에 대하여 의문을 품도록 유전자 속에 프로그램을 잘 짜 놓았다. 그러므로 안다는 것은 사람에게 기쁨이자 생존의 도구이다. (p.37)
이렇게 다양한 성격의 별들이 우리 은하 안에 4000억 개 정도 있다. 이 별들이 복잡하면서도 질서정연하고 우아한 법칙에 따라 움직인다. 이 많은 별들 중에서 지구인들이 가까이 알고 지내는 별은, 적어도 아직까지는, 태양 하나뿐이다. (p.43)
해왕성, 천왕성, 태양계의 보석인 토성 그리고 목성은 거대한 기체 덩어리 들이다. (p.45) 
그때 에라토스테네스가 사용한 도구라고 할만한 것은 막대기, 눈, 발과 머리 그리고 실험으로 확인코자 하는 정신이 전부였다. 그 정도만 가지고 에라토스테네스는 지구의 둘레를 겨우 몇 퍼센트의 오차로 정확하게 추정할 수 있었던 것이다. 2,200년 전의 실험치고는 대단한 성과를 거둔 셈이다. 따라서 에라토스테네스를 인류 역사상 처음으로 한 행성의 크기를 정확하게 측정한 사람이라고 할 수 있을 것이다. (p.50) 
알렉산드리아의 제일가는 자랑거리는 알렉산드리아 대도서관과 그 부속 박물관들이었다. 박물관이란 사실 이름을 그대로 옮기면 뮤즈라고 불리던 아홉 여신의 전공 분야에 각각 바쳐진 연구소였다. (p.56) 

2. 우주 생명의 푸가 (생명의 탄생) 

지구가 생명의 발생과 서식에 있어 완벽한 조건을 갖추게 된 것이 얼마나 놀라운 우연이며 지구인들에게 얼마나 큰 행운이냐고 감탄하는 소리를 우리는 주위에서 종종 듣게 된다. 적절하게 유지되는 온도, 액체 상태를 유지하는 물의 존재, 산소를 충분히 포함한 대기권 등 사람이 살아가는 데 꼭 필요한 조건들이 지구에 완벽하게 갖추어져 있는듯하다. 하지만 이러한 감탄성 주장이 부분적으로는 원인과 결과를 혼동한 데에서 비롯된 것임을 알아 둘 필요가 있다. 지구의 자연 환경 이 인류에게 훌륭한 조건을 제공하는 것같이 느껴지는 이유는 모든 생물들이 지상에서 태어나서 바로 그곳에서 오랫동안 성장해 왔기 때문이다. 초기 생물들 중에서 지구 환경에 잘 적응하지 못한 종들은 모두 사라져 버렸다. 우리는 다행히 잘 적응할 수 있었던 유기물의 후손이다. 우리와 다른 세상에서 진화하고 적응해서 살아남은 물질들은 또한 자기네 환경을 극찬할 것임에 틀림이 없다. (p.66)
유전 형질의 변화가 억겁의 세월을 요하는 것은 아니다. 지구의 역사에서 인류가 주인으로 군림하기 시작한 것이 극히 최근의 사건이라는 사실과, 인류가 지구의 주인으로 군림하는 동안 가축이나 채소가 겪은 변화의 정도가 얼마나 켰던가를 함께 고려한다면, 생물의 변이는 부정할 수 없는 현실로 우리에게 다가온다. 화석에 남겨진 생명 진화의 기록에서 우리는 한때 번성했던 종들이 지금은 흔적도 없이 사라진 경우를 허다하게 보게 된다. 지구 역사에서 현존하는 종보다 훨씬 더 많은 수의 종들이 과거에 이미 멸종되어 버렸다. (p.72)
한 세대의 유전 형질을 다음 세대로 전하기 위하여 핵산을 사용하는 점은 나무나 사람이나 마찬가지고 세포 내의 화학 반응을 조절하는 효소로서 단백질을 이용하는 점도 같다. 더욱 중요한 점은 핵산 정보를 단백질 정보로 바꾸는 데 나무와 사람이 동일한 설계도를 사용한다는 사실이다. 이 점에 있어서 지상의 모든 생물들은 아무런 차이가 없다. 생명 현상이 보여 주는 분자 수준에서의 동질성으로부터 우리는 지상의 모든 생물이 단 하나의 기원에서 비롯됐음을 알 수 있다. (p.93)
공상과학 소설을 쓰는 작가나 예술가 중에 외계 생물의 모습을 추측하여 제시하는 이들이 많다. 나는 그들이 제시한 것을 대부분 부정적으로 본다. 내 생각에 그들은 우리가 이미 알고 있는 생물의 형태에 지나치게 집착하는 것 같다. 지구의 특정 생물이 고유의 모습을 갖게 된 데에는 저마다 그 나름의 사연이 있게 마련이다. 그리고 그 사연에는 재현되기 힘든 수많은 단계들이 숨어 있을 것이다. 나는 외계 생물이 지구의 파충류나 곤층이나 인간을 많이 닮았을 것이라고 생각하지 않는다. (p.98) 

3. 지상과 천상의 하모니 (우주의 이해에 대한 인류의 역사) 

인간과 코스모스의 관계는 물질의 기원을 통한 관계이다. (p.117)
마르틴 루터가 코페르니쿠스를 두고 한 이야기는 지금 읽어도 재미가 있다. 그는 코페르니쿠스를 가리켜 "벼락 출세한 점성술사"라고 일컬었다. 한발 더 나아가 그는 코페르니쿠스를 겨냥해서, "이 바보가 천문학이라는 과학을 통째로 뒤엎어 놓으려 한다. 그러나 성서에 분명히 쓰여 있듯이, 여호수아가 멈취라 하고 명한 것은 태양이지 지구가 아니다."라고까지 했다. (p.123) 
신학적 문제가 아무리 난해한 것일지라도 그 시대를 풍미하던 교회 교리의 틀을 벗어나는 사람은 그가 구교도이든 신교도이든 구별 없이 굴욕, 세금, 추방, 고문, 죽음으로 처벌받아야 했던 시대였다. 하늘은 천사와 악마가 사는 곳이며 신의 손이 영롱한 행성의 천구를 돌리는 곳이었다. 모든 자연 현상의 바탕에 물리 법칙이 있다는 생각은 그 시대 과학계에 존재하지도 않았다. 그러나 한 사람의 용감하고 고독한 분투 덕분에 현대 과학에 혁명의 불이 일기 시작했다. (p.124)
자연의 장대함과 복잡 미묘함 앞에서 뉴턴은 프톨레마이오스와 케플러와 마찬가지로 명랑하면서 또 정감 어린 겸손을 보일 줄도 알았다. 죽기 바로 전 뉴턴은 이렇게 썼다. “세상이 나를 어떤 눈으로 볼지 모른다. 그러나 내 눈에 비친 나는 어 린아이와 같다. 나는 바닷가 모래밭에서 더 매끈하게 닦인 조약돌이나 더 예쁜 조개껍데기를 찾아 주우며 놀지만 거대한 진리의 바다는 온전한 미지로 내 앞에 그대로 펼쳐져 있다.” (p.161)

4. 천국과 지옥 (금성) 

달과 같이 기상 현상이 전혀 없는 천체에서는 새로 만들어진 운석공이 수백만 년 또는 그 이상 건재할 수 있다. 그래서 달 표면은 온통 충돌 구덩이들로 뒤덮여 있는데, 오늘날 태양계에서 발견되는 혜성이나 소행성 파편 조각의 희박한 밀도로 설명하기에는 그 수효가 너무나 많다. 그러므로 달 표면의 운석공들은 오늘날 만들어진 것이 아니라 지난 수십억 년의 세월에 걸친 수많은 충돌이 누적된 결과라고 하겠다. 그러므로 오늘의 달 표면은 과거의 충돌과 파괴의 역사를 생생하게 증언하고 있다. (p.183)
과학자들이 제시한 가설들 중에도 훗날 틀렸다고 밝혀지는 것이 많다. 그러나 과학은 자기 검증을 생명으로 한다. 과학의 세계에서 새로운 생각이 인정을 받으려면 증거 제시라는 엄격한 관문을 통과해야 한다. 
과학은 자유로운 탐구 정신에서 자생적으로 성장했으며 자유로운 탐구가 곧 과학의 목적이다. 어떤 가설이든 그것이 아무리 이상하더라도 그 가설이 지니는 장점을 잘 따져 봐 주어야 한다. 마음에 들지 않는 생각을 억압하는 일은 종교나 정치에서는 흔할지 모르겠지만, 진리를 추구하는 이들이 취할 태도는 결코 아니다. (p.195)

5. 붉은 행성을 위한 블루스 (화성) 

6. 여행자가 들려준 이야기 (목성과 토성 등 외행성, 보이저 1/2호) 

태양계의 사실상 거의 모든 위성들이 자신의 모행성게게 늘 같은 면을 보이는, 자전과 공전 주기가 같은 동주기同周期 운동을 하고 있다. (p.313) 

7. 밤하늘의 등뼈 (은하, 이오니아의 철학자들) 

탈레스가 내린 결론의 옳고 그름은 큰 문제가 아니다. 정말 중요한 점은 문제 해결을 위해 그가 택한 접근방식에 있다. 신들이 세상을 만든 것이 아니고, 자연 속에서 서로 영향을 주고받는 물리적 힘의 결과로 만물이 만들어졌다는 생각이야말로, 당시 사고의 근본을 뒤흔드는 발상의 대전환이었다. (p.349) 
기원전 430년, 북부 그리스 이오니아의 식민지 아브데라 출신의 데모크리토스는 우주, 원자, 극한과 미적분, 민주주의, 종교들에 대해 매우 현대적인 개념을 갖고 있던 사람이었다. "천문학이 광학 기술 발전의 덕을 보기 훨씬 전부터 데모크리토스는 흔히들 말하는 이성의 눈만 가지고도 무한의 심연을 충분히 꿰뚫어 볼 수 있었다. 그러므로 그는 후대에 더 유리한 조건에서 능력 있는 천문학자들이 이룩한 수준에 이미 오래전에 도달했던 셈이었다." (p.359) 
과학 발전에 꼭 필요한 요소는 자유로운 탐구 정신이다. 그런데 이 기본 정신에 크게 상치되는 관례가 바로 세습이다. (p.372) 
현대(정치적) 제3세계의 커다란 문제는 고등 교육의 기회가 주로 부유층의 자녀들에게만 주어진다는 것이다. 부유층 출신은 당연히 현상 유지에만 관심이 있다. 뿐만 아니라 자신의 손으로 직접 일을 하여 무엇을 만든다든가, 또는 기존의 지식 체계에 도전하든가 하는 일을 매우 어려워한다. 사정이 이러하니 이런 나라들에서 과학이 뿌리 내리기는 지극히 어려울 수밖에 없다. (p.373) 
피타고라스와 플라톤은 코스모스가 설명될 수 있는 실체이고 자연에는 수학적인 근본 얼개가 있다고 가르침으로써 사람들의 마음속에 과학을 하려는 동기를 크게 불어넣었다. 하지만 자신들의 입지를 불안하게 할 소지의 사실들이 유포되는 것을 억압하고, 과학을 소수 엘리트만의 전유물로 제한하고, 실험에 대한 혐오감을 심어 주고, 신비주의를 용인하고, 노예 사회가 안고 있던 문제들을 애써 외면함으로써 결과적으로 인간의 위대한 모험심에 큰 좌절감을 안겨 주고, 과학의 발전에도 어쩔 수 없는 퇴보를 불러왔다. (p.374) 
아리스타르코스의 이와 같은 생각은 우리가 '코페르니쿠스' 하면 떠올리게 되는 생각과 그대로 일치한다. 그렇기 때문에 갈릴레오는 코페르니쿠스를 태양 중심 우주관을 "복귀시킨 사람이며 입증한 사람"이라고 기술했지 태양 중심 우주관의 창시자라고 부르지 않았다. 아리스타르코스와 코페르니쿠스 사이에 있었던 1,800년이라는 긴긴 세월 동안, 어느 누구도 행성의 배열을 제대로 알지 못했지만, 이것은 이미 기원전 280년경에 완벽하고 명확하게 밝혀졌던 것이다. (p.376) 
아리스타르코스가 우리에게 남겨 준 위대한 유산은 지구와 지구인을 올바르게 자리 매김한 것이다. 지구와 지구인이 자연에서 그리 대단한 존재가 아니라는 통찰은 위로는 하늘에 떠 있는 별들의 보편성으로 확장됐고 옆으로는 인종 차별의 철페로까지 이어졌다. 그러나 이러한 통찰이 성공을 거두기까지 인류의 역사는 반대쪽으로 흐르는 물결을 끊임없이 거슬러 가며 저항해야 했다. 지구와 지구인을 우주에서 올바르게 자리 매김하는 일이 천문학, 물리학, 생물학, 인류학, 경제학, 정치학의 발전에 원동력을 제공했음에도 불구하고 자연에 대한 깊은 통찰의 결과가 완강한 사회적 저항에 직면할 수밖에 없었던 이유는 그러한 통찰이 천문학 이외의 분야에 초래하게 되는 사회적 영향의 심각성 때문이라고 나는 생각한다. (p.380) 

8. 시간과 공간을 가르는 여행 (시공간) 

9. 별들의 삶과 죽음 (별의 생성과 소멸, 원자) 

우리의 DNA를 이루는 질소, 치아를 구성하는 칼슘, 혈액의 주요 성분인 철, 애플파이에 들어 있는 탄소 등의 원자 알갱이 하나하나가 모조리 별의 내부에서 합성됐다. 그러므로 우리는 별의 자녀들이다. (p.458) 
지구에 생명이 탄생한 이래 지금까지 지구 생물은 초신성이 폭발하면서 생긴 우주선 입자들을 계속해서 받아왔다. 이 입자들은 은하수 은하의 구석구석을 수백만 년동안 이동하다가, 일부가 아주 우연하게 지구에 들어와서 어떤 생물의 유전적 형질을 바꾸어 놓는다. 유전자 코드의 형성, 캄브리아기에 있었던 생물 종의 폭발적 증가, 인류 조상의 직립 보행 등도 따지고 보면 모두 결정적 시기마다 지구 생물의 진화 역사에 개입했던 우주선과의 상호 작용에 따른 결과일 가능성이 크다. (p.461) 

10. 영원의 벼랑 끝 (우주의 탄생과 소멸, 빅뱅) 

은하는 약 1000억 개의 별들로 만들어진 유동성의 구조물이다. 어느 한 순간 사람은 대략 100조 개의 세포로 구성돼 있다. 그러나 그 사람을 구성하는 세포가 늘 같은 세포는 아니다. 100조 개의 일부는 죽어 없어지고 동시에 새 세포가 다시 만들어짐으로써 항상 일정한 상태를 유지하고 있는 것이 인간의 육체이다. 은하도 마찬가지이다. (p.492) 

11. 미래로 띄운 편지 (인류의 탄생과 발전, 우주탐사) 

생명체가 생존을 위해서 사용하는 정보의 양은 엄청나다. 그에 비해 인간이 인지하고 있고 생각하는 정보의 양은 극히 미미하다. 

12. 은하 대백과사전 (은하에 존재할지 모를 다른 문명) 

13. 누가 우리 지구를 대변해줄까? (우주탐사의 당위성과 필요성) 

유아기에 피부 접촉을 통한 애정 표현이 발달된 문화일수록 폭력을 싫어하는 것으로 나타났다. 비록 피부 접촉 문화가 발달하지 않는 사회에서 자란 어린이들이라고 하더라도, 성생활이 크게 제약받지 않는 사회에서는 이들 역시 성인이 됐을 때 폭력을 좋아하지 않는 것으로 나타났다. 프레스콧의 주장에 따르면 폭력적인 성향을 가진 사회들은 주로 육체적 쾌락을 박탈당한 사람들로 구성된다고 한다. 인생의 결정적 두 단계인 유아기 또는 성인기 중에서 어느 한 시기에라도 피부 접촉을 통한 사랑을 충분히 경험하지 못한 사람들이 폭력 성향으로 기울게 된다는 것이다. 피부 접촉을 권장하는 사회에서는 절도라든가 광신적인 종교 조직 등을 볼 수 없고, 부의 지나친 과시로 남의 눈살을 찌푸리게 하는 행위도 잘 보이지 않는다. 이와 대조적으로 유아 체벌이 성행하는 사회에서는 노예 제도, 잦은 살인, 고문, 심지어는 원수의 수족을 절단하는 행위 등을 종종 볼 수 있다. 이러한 사회에서는 여성 학대가 극심하고, 하나 또는 여러 가지의 초자연적 존재가 개인의 일상을 간섭한다고 철저히 믿는다. (p.656)