“과학 시간에 문학 읽기!” 하버드 천체물리학자, 소설가, MIT 인문학자가 한몸에 있는 인물 앨런 라이트먼. 세계 최고 과학자의 지적 권위를 문학가의 감수성으로 읽다. 『모든 것의 시작과 끝에 대한 사색』은 세계적인 베스트셀러 작가이자 ‘과학 저술계의 계관시인’이라 일컬어지는 저자가 그동안 써온 그의 과학 저술들에 인문학적 사색을 더해 집필한 아름다운 에세이다. 20세기 들어 현대 과학은 인류 역사상 가장 눈부신 진보를 이루었다. 1920년대 시작된 양자물리학의 대두, 외부 은하의 발견과 팽창하는 우주, 작고 작은 미시 세계 속 DNA 구조의 발견과 세포의 발생 원리까지 파헤치는 생명과학, 기계론과 활력론의 대립 그리고 생물중심주의에 이르기까지…. 20세기 이래로 현대 과학에 일어난 혁명과도 같은 변화는 한꺼번에 이해하기가 불가능할 정도로 깊고 어려운 주제다. 이 책의 저자인 과학자 겸 인문학자이자 소설가 앨런 라이트먼은 자신의 특기를 십분 발휘하여 이러한 만만치 않은 재료들을 매우 능숙하게 요리한다. 마치 동네 아저씨에게 일어났던 일처럼 흔한 일상 속 에세이로 탈바꿈한 현대 과학은 더 이상 멀고 낮선 주제가 아니라 바로 ‘나’의 이야기가 된다. 그간 ‘수식 없는 물리학’, ‘쉬운 말로 풀이한 안내서’들은 많았다. 하지만 이를 에세이의 영역으로까지 확장시켜 독자 스스로 과학자의 아이디어와 현대 과학의 눈부신 성과물들을 즐기고 감상하며 사색할 수 있게 해주는 책은 찾기 어려웠다. 난해한 현대 과학을 가지고 독자가 직접 사유하는 철학으로 나아가게끔 돕는 출발점으로 안내하는 것이다. 그런 점에서 이 책은 매우 희귀하다. 독자들은 복잡하고 미묘한 내 마음을 ‘과학적으로 말이 되는 이야기로’ 사유할 수 있다는 사실에 매우 놀라게 될 것이다. 독자는 과학자가 아니어도 과학자의 아이디어를 오롯이 체화하여 스스로 사색하게 된다. ‘나란 존재는 무엇일까?’, ‘이토록 변덕스러운 내 마음이란 과연 구조로 이루어졌을까?’, ‘엔트로피 법칙과 무질서의 힘은 어떻게 인류의 문화적 진보를 이루어냈을까?’, ‘우리가 인식하는 세상이란 허상일까 실체일까?’ “나 자신도 과학자이자 기계론자이지만, 데시몬의 사무실을 떠나면서 알 수 없는 상실감을 느꼈다. 왜인지 정확히 말할 수 없지만, 나는 내 생각과 감정 그리고 자아를 느끼는 내 감각이 신경세포의 전기적 감응으로 전락하는 것을 바라지 않는다. 적어도 내 존재의 어느 부분만큼은 신비로운 수수께끼의 그림자 속에 남아 있기를 바란다.” - 본문 140쪽 그의 글은 비관적이지 않다. 오히려 밝고 경쾌하며 긍정적이다. 자칫 광활한 우주의 규모에 빗대면, 나란 존재란 사막의 모래알처럼 작고 보잘것없는 존재로 여겨질 수 있다. 그것이 과학적 지식이 파괴하는 생명의 경외로움이라면, 거꾸로 저자는 그렇기에 오히려 우리라는 존재가 더 신비롭고 경외감이 든다고 말한다. “바로 우리가 특별한 존재라는 믿음이다. 우리를 구성하는 원자가 바위나 물의 원자와 다르다거나, 우리 안에 비물질적인 요소가 있어서 특별하단 것이 아니라, 우리 원자가 생명체와 의식을 창조하기 위해 특별한 방식으로 배열되어 있기 때문에 특별하다는 것이다. 이 행성 안에서 사는 우리는 인간의 짧은 생애와 그 유한함에 대해 초조해한다. 그러나 살아 있음 그 자체가 얼마나 불가능한 일인지에 대해서는 거의 생각해 보지 않는다.” - 본문 205~206쪽 이 책의 원제인 ‘있을 듯하지만 있을 수 없는 일들(PROBABLE IMPOSSIBILITIES)’은 아리스토텔레스 〈시학〉 제24장에도 등장하는 말로 스토리 창작에 있어서, 어떤 일이 일어날 가능성에 대해 관객이 과거에 빗대어 유추적으로 이해할 수 있게끔 하는 것이다. 현실에서는 불가능할지 몰라도 관객이 개연성을 충분히 수용할 수 있다면 그것은 공감과 몰입을 불러일으킬 수 있다는 뜻이다. “우주를 이해하기 시작한 가장 빠른 순간부터 모든 물질이 분해되는 이해의 마지막 순간까지의 범위는 약 10의 82제곱이다. 요약하자면, 진화하는 우주의 생애는 과학자들의 계산에 따라 10의 82제곱만큼 지속하는 반면, 생명의 시대는 10의 3제곱 정도에 불과하다.” - 본문 229쪽 현대 과학의 눈부신 발전이 가져온 결과로 알게 된 것이 이끄는 것이 비극인지 희극인지는 알 수 없을 것이다. 어쩌면 그가 책에서 말하듯 ‘생명의 시대’가 끝나고 결국 아무것도 없이 사라질 운명에 처한 우리 우주를 놓고 보면 비극일지도 모른다. 하지만 그는 말한다. “생명의 희소성에 대한 깨달음은 필자로 하여금 다른 생물들과 이루 말할 수 없는 연결고리를 느끼게 해준다. 대부분은 지적인 연결고리겠지만, 그게 전부는 아니다. 그것은 사막의 몇 알 되지 않는 모래 알갱이로서의 연대감이자, 광대하게 뻗어 나가는 우주의 시간 속에서 비교적 짧은 생명의 시대를 함께 살아가고 있다는 동질감이다.” - 본문 229쪽 앨런 라이트먼은 캄보디아 여성의 여권신장을 위해 노력하고 후원하는 비영리 조직 하프스웰 재단의 창립자이기도 하다. 과학자로서 연구에만 머무르지 않고 직접 사회활동에 참여하며 연대의식을 실천하는 것은 어쩌면 그의 우주와 생명체에 대한 깊은 철학을 현재 삶에 투영하려는 의식의 결과로 이루어진 것은 아닐까. 오늘날 현대 물리학이 던지는 핵심 질문, 무한한 우주 속에서 인간의 위치는 과연 어디인가? 비행기로도 수십 시간이 걸리는 거리에 있는 사람들이 실시간으로 화상 회의를 하고, 손안에 들어온 컴퓨터로 언제 어디서나 원하는 것을 얻는 시대다. 우리가 사는 21세기는 과학자들이 일군 성과가 실제 사회에서도 막강한 영향력을 행사하며 삶의 형태와 문화, 철학까지 바꾸어가는 과학 만능주의가 지배하는 시대라고 해도 과언이 아니다. 이러한 시대를 살아가는 우리에게 과학은 정작 우리 존재의 본질에 대해 어디까지 설명해줄 수 있을까. 먼저 가장 작은 영역인 아원자의 세계에서 던지는 질문이다. “우리는 말 그대로 우주 일부이다. 흔히들 우주에는 두 종류의 물질이 있다고 믿는다. 하나는 무생물인 물질로, 바위나 물, 행성 그리고 별과 같은 것이며, 다른 한 종류는 어떤 초자연적이고 초월적인 본질을 타고난 생물을 말한다. 그러나 우주에는 오직 한 가지 종류의 물질만이 존재한다. 그것은 원자로 된 물질이다. 바위와 물, 공기, 나무 그리고 인간까지 이 세상의 모든 것은 동일한 원자로 구성되어 있다. 하지만 이 원자의 집합체가 인간의 의식, 사랑과 분노의 감정, 자의식과 자기반성, 추억, 화가나 철학자, 과학자의 능력 등 그 모든 정교한 감각을 만들어낸다는 사실은 언제나 놀랍다. 어떻게 이런 일이 가능할까?” - 본문 124쪽 다음은 가장 큰 영역인 무한히 팽창하는 다중 우주 공간에서 던지는 질문이다. “우리는 한 가지 조건의 우주 속에서 살고 있는데도, 어째서 우리 우주의 조건을 대체할만한 다양한 가능성이 존재하는 것일까? 더불어, 그 다양한 가능성이 실현되고 있는 다른 우주들이 정말 어딘가에 존재하는 것일까? (…) 양자 우주론자들은 그들의 연구로 인해 파생될 엄청난 철학적, 이론적 논란들에 관해 잘 알고 있다. (…) 우리 태양과 지구는 어디에서 왔을까? 우리는 어디에서 왔을까? 곧 우리는 세상의 경험에만 의존하고 있는 인간이 얼마나 제한적인 존재인지 깨닫게 된다. 원자와 별 사이에 끼인 채, 육체적 능력을 통해 우리가 보고 느끼는 것은 광범위한 스펙트럼의 작은 일부, 실재의 얇은 단편에 불과하다.” - 본문 47~52쪽 천체물리학자이자 이론물리학자로서 가질 수 있는 근본적인 질문이면서 누구나 한 번쯤은 생각해봤을 ‘나와 우주라는 존재’에 대한 물음이다. 이러한 위대한 질문을 다시 한번 상기하면서 지적 여행을 떠날 수 있다는 점에서, 이 책의 독서는 매우 의미 있고 귀중한 경험이 될 것이다. 독자들은 아마도 각자 의미 있는 지점에 도달할 수 있을 것이다. 저자의 가이드가 막연히 ‘그건 아마도 그럴 것이다’라는 추측에 기반하지 않고 과학자들의 아이디어, 최첨단 과학의 전문 지식들을 통해 안내되고 있다는 점은 이 책의 독자들만이 누릴 수 있는 지적 특권이다. 이 특별한 사고 여행을 떠나는 데 있어 복잡한 현대 물리학에 대한 지식은 전혀 필요하지 않다. 다만 약간의 지적 호기심과 탐구에 대한 열망 하나면 충분하다.

있을 듯하지만 있을 수 없는 일들 무(無)와 무한(無限) 사이 1장. 무(無)에 관하여 빅뱅 이전에는 무슨 일이 있었는가? 무(無)에 관하여 원자 현대의 프로메테우스 2장. 마음의 과학적 구조 천억 개 미소 주의력의 해부학적 구조 불멸 내 어린 날의 유령의 집 무질서의 놀라운 힘 기적 자연 속의 외로운 우리 집 생명체는 정말 특별한가? 3장. 무한에 관하여 우주적 생물중심주의 무한을 아는 사람 후주

내 박사 논문의 심사위원이기도 했던 리처드 파인만은 인간의 정신이 그만의 세상을 창조할 수 있음을 잘 알고 있었다. 그는 1974년에 있었던 내 졸업식의 축사에서 그에 관한 이야기를 해주었다. 대단히 더웠던 5월 말의 어느 날, 당연히 야외에 앉아 있었던 우리 졸업생들은 모두 학사모와 졸업가운을 입은 채 땀을 뻘뻘 흘리고 있었다. 그 앞에 선 파인만은 우리에게 매번 과학 연구의 결과를 발표하기에 앞서서 우리가 틀렸을 만한 모든 가능성을 생각해 봐야만 한다고 지적했다. 그리고 이렇게 말했다. “첫 번째 원칙은 자기 자신을 속여서는 안 된다는 것입니다. 그리고 가장 속이기 쉬운 사람은 우리 자신입니다.” - p.67 「무(無)에 관하여」 중에서 끈 이론은 원래 강한 핵력 이론을 설명하기 위한 이론이었다. 그러다가 최근 몇 년 동안 양자중력 이론의 일부에 관한 가설로 사용되었다. 양자중력은 아인슈타인의 중력이론인 일반 상대성이론에 양자물리가 추가된 것이다. 그러나 현재로선 끈 이론의 검증 방법이 무엇인지, 심지어 검증할 수 있는지조차 아무도 모른다. 그 크기가 너무 작기 때문이다. 끈 이론의 수학적 형태가 아름답기는 하지만, 게다가 끈 이론이 양자중력으로 향하는 유일한 길일 수도 있지만, 몇몇 물리학자들은 이 이론을 포기했다. 왜냐하면, 일단 검증하기가 불가능해 보이기 때문이다. 게다가 끈 이론은 보는 관점에 따라 그 결과가 달라지고, 그 결과들은 각각 어쩌면 존재할지도 모를 다른 우주들과 이어지기 때문이다. - p.86 「원자」 중에서 영국의 철학자 콜린 맥긴은 인간이 자신의 정신 밖으로 나가 그것을 분석하는 일은 불가능하므로, 그 누구도 의식을 이해할 수 없다고 주장했다. 우리는 3파운드(약 1.4킬로그램)짜리 회백질 덩어리에 꼼짝없이 갇힌 채, 그 한계 속에서 사고하고 지각한다. 맥긴의 옳고 그름과 상관없이, 우리는 물리적 우주에 관한 모든 논의가 우리의 인식과 우리의 언어 그리고 우리가 만들어 놓은 방법에 그 근거를 두고 있음을 분명히 인정해야만 한다. 그리고 세상 속에서 개인적으로 경험한 모든 일 속에는 우리의 기억과 변형된 기억도 포함되어 있음을 알아야 한다. - p.124~125 「천억 개」 중에서 질서가 너무 강하면, 흥미를 잃는다. 무질서가 너무 강하면, 흥미로울 게 없다. 이것은 인간의 정신에 관한 것이다. 화가인 나의 아내는 언제나 캔버스 구석에 불균형한 형태로 물감을 튀긴다. 그림을 더욱 매력적으로 만들기 위해서다. 우리가 시각적으로 매력을 느끼는 지점은 확실히 지루함과 혼란, 그리고 예측 가능성과 새로움 사이 그 어딘가에 있는 게 분명하다. 우리 인간은 이 질서-무질서의 결합체와 갈등 관계에 있다. 우리는 원칙과 법, 질서를 중요시하며, 이유와 원인을 수용한다. 그리고 가끔은, 예측 가능성을 추구한다. 그와 동시에, 우리는 즉흥성과 예측 불가능성, 참신함, 구속받지 않는 개인의 자유를 가치 있게 여긴다. 클래식 음악의 구조를 좋아하지만, 자유분방하게 흐르고 즉흥적으로 리듬을 타는 재즈도 사랑한다. - p.162 「무질서의 놀라운 힘」 중에서 아름다움이라는 개념, 그리고 가치와 의미의 개념은 모두 사실상 관찰자를 필요로 한다. 그것을 관찰하는 마음이 없다면, 폭포는 폭포일 뿐이요, 산은 산일 뿐이다. 의식하는 물질이자, 모든 형태의 물질 중 가장 희귀한 우리만이 눈앞에 존재하는 우주의 파노라마를 기록하고 발표할 수 있다. 의미란 오직 마음과 지성의 맥락 안에서만 그 의의가 있다. 마음이 없다면, 의미도 없다. 하지만 문제는 우리가 존재한다는 것이며, 우리에겐 마음이 있다. 생각이 있다. 어쩌면 물리학자들은 행성이나 별, 또는 살아 있는 물질 없이 홀로 존재하는 수십억 개의 다른 우주들을 떠올릴 수도 있겠지만, 우리는 지금 우리가 살고 있는 이 평범한 우주와 우리의 존재를 소홀히 여겨서는 안 된다. 우리는 의미를 지닌 우리만의 우주를 창조했다. - p.208 「생명체는 정말 특별한가?」 중에서