10의 제곱수

“문화적, 역사적, 그리고 미학적으로도 귀중한” 과학의 탐험! -미국 의회 도서관 거시 세계와 미시 세계를 잇는 10의 제곱수 『10의 제곱수』는 우주 만물의 크기들 사이에 존재하는 상관 관계를 설명하기 위해서 뛰어난 아이디어를 훌륭한 사진과 문장으로 구현해 놓은 작품이다. 그 효과는 놀라워서, 우리는 이 책으로부터 사물들의 크기에 대해 그 어떤 논문보다도 더 많은 사실을 배우게 된다. -스티븐 제이 굴드(『풀하우스』 저자) 『10의 제곱수』는 가장 작은 단위부터 가장 큰 단위까지 대수 수열에 따라 전 우주를 42번의 도약으로 관통해 가는 웅장한 여행으로 우리를 안내한다. 누구도 이 매혹적인 여행을 놓쳐서는 안 될 것이다. -마틴 가드너(『마틴 가드너의 양손잡이 자연세계』 저자, 수학자) 과학 전반에 걸쳐 적절하면서도 심도 있는 정보를 주는 이 책 한 권만 달랑 들고 무인도에서 빈둥거릴 수 있다면, 나는 스스로를 운 좋은 사내라고 생각할 것이다. 이 책을 다 읽고 나면, 이와 비슷한 다른 책을 구하기 위해서라면 어떤 먼 거리도 헤엄쳐 가려는 자신을 어느 누구도 말릴 수 없을 것 같은 기분이 들 것이다. -루이스 토머스(과학 저술가, 교육자이자 의사) 우리가 알고 있는 가장 큰 세계와 가장 작은 세계는 어떤 모습일까? 천문학은 우리가 상상할 수 있는 가장 큰 단위를 더욱 확대시켰고, 입자 물리학은 우리가 생각할 수 있는 가장 작은 단위를 더욱 세분화시켰다. 우리가 알고 있는 모든 것은 이 두 세계 사이에 존재한다. 이번에 (주)사이언스북스에서 출간한 필립 모리슨과 필리스 모리슨(Philip Morrison & Phylis Morrison), 찰스와 레이 임스 연구소(the Office of Charles & Ray Eames)의 『10의 제곱수(Powers of Ten)』는 거시 세계와 미시 세계의 두 끝을 잇는 10의 제곱수 탐험이다. 책장을 넘길 때마다 가로세로가 10배씩 확대되어 은하단에서 쿼크까지 우주 만물의 상대적 크기를 살펴볼 수 있다. 이 책은 1996년에 민음사에서 출간된 『10의 제곱수들』의 번역문을 다듬고 내용을 보강한 개정판으로 사이언스 클래식 21로 재탄생했다. 저자 필립 모리슨은 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스에서 로버트 오펜하이머의 지도 아래 이론 물리학을 연구한 뒤, 같은 대학교에서 이론 물리학 박사 학위를 받았다. 코넬 대학교 물리학 교수, 매사추세츠 공과 대학 교수를 역임했고 미국 과학 아카데미(National Academy of Sciences) 회원으로 활동했다. 『더 링 오브 트루스(The Ring of Truth)』를 비롯해 여러 저서를 출간했고, 뱁슨 상, 보스턴 과학 박물관 휠러 상, 클럼프케-로버츠 상, 윌리엄 프록터 상 등을 받았다. 필리스 모리슨은 미시건 대학교에서 영어와 문학을 전공했다. 파 브룩 학교(Far Brook School)와 박물관에서 학생과 교사를 대상으로 과학과 예술을 가르쳤다. 1965년에 필립 모리슨과 결혼했고, 남편 필립 모리슨과 공동 저술한 책 『더 링 오브 트루스』에 그림을 직접 그리는 등 다양한 창작?교육?과학 문화 활동을 함께했다. 필립 모리슨과 《사이언티픽 아메리칸》에 어린이 과학 책 리뷰를 쓰기도 했다. 찰스와 레이 임스 연구소는 ‘시대의 디자이너’로 손꼽히는 찰스 임스와 레이 임스 부부가 디자인 철학을 구현하기 위해 1941년에 설립한 산업 디자인 연구소로, 1950~1960년대 미국 디자인을 세계 디자인계의 주류 시장으로 이끌었다. 임스 부부는 가구 디자인, 광고 디자인, 전시 기획 등의 분야에서 뚜렷한 족적을 남겼을 뿐만 아니라 <10의 제곱수>라는 멋진 영화를 만들었다. 20세기 최고의 디자이너와 과학자가 함께 만들어 낸 교양 과학의 걸작! 이 책은 한 편의 기록 영화에 기반하고 있다. 20세기 최고의 디자이너 찰스 임스와 레이 임스 부부가 설립한 찰스와 레이 임스 연구소는 IBM 사의 후원을 받아 <10의 제곱수(Powers of Ten)>라는 영화를 만들어 1977년에 공개했다. 9분 남짓한 짧은 러닝 타임에도 불구하고 우주, 물질 전체를 경험할 수 있게 하는 놀라운 영화로 1998년에는 미국 의회 도서관이 미국 국립 영화 등기부에 “문화적, 역사적, 그리고 미학적으로도 귀중한” 영화로 등재해 보존하게 되었다. 우리가 살고 있는 세계의 규모를 한눈에 파악하게 해 준 최초의 영화로 35년이 지난 지금까지 세계 여러 나라의 박물관과 학교에서 과학 교육용으로 상영되며 꾸준한 사랑을 받고 있다. 이 영화는 공식 사이트 http://www.powersof10.com/film와 유튜브(Youtube)에 올라와 있어서 누구나 손쉽게 찾아보고 감상할 수 있다. 한편 물리학자 필립 모리슨과 그의 부인 필리스 모리슨이 이 영화를 같은 제목의 책 『10의 제곱수(Powers of Ten)』로 만들었다. 영화에 나오는 짧은 내레이션 대신 풍부한 설명을 덧붙이고 관련 사진을 추가해 《사이언티픽 아메리칸》의 대중서 첫 번째 책으로 탈바꿈시켰다. 영화의 42개의 장면을 책의 정지된 사진으로 편집하다 보니, 영화는 소풍을 즐기는 평화로운 두 남녀 장면(1m)에서 시작하는 반면 책은 은하단(1025m)에서 시작해 쿼크(10-16m)로 가는 거시 세계에서 미시 세계로의 직선 여행이 되었다. 첫 번째 광경 10억 광년(1025m) 장면에서는 먼지처럼 보이는 은하들의 운동, 은하 성단 사이의 팽창 현상들을 자세히 설명한다. 책장을 넘기다 보면 1킬로미터 단위에서 경기장, 다리 구조물 등 인공물들에 대한 친절한 설명과 마주하게 된다. 이 단위에서는 천문관 건물도 관측하게 되는데, 천문관에 대한 설명을 하면서 천문관에 소장된 과거의 천문 관측 기구에 대한 설명도 빼놓지 않는다. 분자의 세계에 이르면 화학의 논리, 원소라는 개념이 어떻게 탄생하게 되었는지에 대한 과학사적인 설명도 들을 수 있다. 핵물리학과 화학에서 불안정한 동위 원소가 연구 주제가 되고 있다는 것에서부터 양성자는 몇 가지 쿼크의 결합으로 이루어졌다는 현대 입자 물리학의 지식까지 이 책에 담겨진 정보의 범위는 실로 방대하다. 이렇게 다양한 정보들 이외에도 과학의 주요 역사에 대한 설명도 빠트리지 않는다. 주석에서는 과학사에서의 주요한 발견?발명 연대표를 첨부해 기구를 이용한 시각이 어떻게 변천해 왔는지, 우리가 언제 어떤 단위 장면들에 대한 이해가 가능하게 되었는지 보여 준다. 천문학에서 생물학, 건축학, 과학사에 이르기까지 방대하면서도 유용한 정보를 담고 있는 이 책은 대중 과학서의 표본이라고 할 수 있을 것이다. 세계관을 뒤흔드는 42번의 도약 이 책의 핵심은 홀수 쪽에 나오는 42장의 사진이다. 42장의 사진은 마치 가로세로가 10배씩 커지는 확대경으로 세상을 들여다보는 것 같다. 한 장면에서 다음 장면으로 넘어갈 때마다 항상 10배의 변화가 일어난다. 각 사진의 테두리 길이는 앞의 사진에 비해 10배 짧아서 중앙에 있는 작은 사각형은 다음 사진의 테두리가 된다. 홀수 쪽에 나오는 각 사진들은 어두운 극장을 연상시키는 검은 배경 위에 배치하고, 바로 옆 짝수 쪽에는 사진·삽화와 해설을 담았다. 천문학, 지리학, 생물학, 화학의 영역을 아우르는 친절한 해설이 독자의 이해를 돕는다. 이 여행의 출발점이나 방향은 독자의 선택에 달려 있다. 여행은 ‘1미터’라는 이름이 붙은 눈에 익은 소풍 장면(85쪽)에서 시작해도 되고, 책의 처음부터 끝까지 앞에서 뒤로 가는 것도 좋다. 42번의 도약으로 만든 10의 제곱수 사진들은 ‘우주에 존재하는 사물들의 상대적인 크기와 0을 하나 더 추가함으로써 나타나는 결과들’을 생생하게 보여 준다. 이 책은 정보가 방대할 뿐만이 아니라 독자들이 과학을 배우는 동안에도 크게 생각하지 않았던 단위의 의미를 새롭게 생각할 수 있게 해 준다. 책에 나오