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어, 안녕하세요! 반갑습니다, 여러분. 와, 진짜 대단해요. 성공하셨네요, 여러분이! 솔직히 이 세상에 오는 게 얼마나 힘든지, 제가 알죠. 어쩌면 여러분이 생각하는 것보다 훨씬 더 힘들지도 몰라요.
우선, 지금 여러분이 이 세상에 있다는 거, 그거 자체가 진짜 엄청난 일이에요. 수조 개의 떠돌아다니는 원자들이 어떻게든 모여서, 복잡하고 특이한 방식으로 여러분을 만들어낸 거잖아요. 그 배열이라는 게 진짜 특별하고, 유일무이한 거예요. 지금까지 그런 적도 없었고, 앞으로도 없을 거예요. 앞으로 몇 년 동안, (아, 물론 오래오래 살기를 바라지만!) 그 작은 입자들이 묵묵히 수십억 번이나 협력해서 여러분을 온전하게 유지해주고, 아주 편안하고, 또 너무 당연하게 여겨지는 여정, 그러니까 생존이라는 여정을 경험하게 해줄 거예요.
근데, 왜 원자들이 그렇게까지 애를 쓰는지, 그건 아직 잘 모르겠어요. 원자들한테 여러분을 만드는 게 막 엄청 신나는 일은 아닐 거예요. 그렇게 열심히 모여서 여러분을 만들었지만, 사실 원자들은 여러분한테 아무 관심도 없어요. 심지어 여러분이 어디에 있는지도 모르죠. 뭐, 사실 자기들이 어디에 있는지도 모를 거예요. 걔들은 그냥 아무 생각 없는 입자들일 뿐이거든요. 자기 생명도 없는데 뭘 알겠어요. (만약 여러분이 핀셋으로 원자를 하나씩 떼어낸다고 생각해봐요. 그러면 결국 먼지처럼 흩어질 텐데, 그 원자들 중에는 원래 생명이 없었던 원자들도 있었을 거잖아요. 근데 그 원자들이 여러분을 구성하고 있었다는 게, 되게 신기한 일이죠.) 하지만, 여러분이 살아있는 동안에는 그 원자들이 똑같은 목표를 가지고 있는 거예요. 바로 여러분을 여러분으로 만드는 것.
근데 문제는, 원자들의 마음이 변덕스럽다는 거예요. 그 헌신적인 순간이 찰나처럼 지나간다는 거죠. 아, 이거 좀 안 좋은 소식인데, 아무리 오래 사는 사람도 결국 100만 시간 정도밖에 못 살거든요. 그리고, 언젠가 다가올 그 끝, 혹은 그 중간에 닥칠 다른 끝이 갑자기 나타나면, 원자들은 여러분의 생명이 끝났다고 선언하고 흩어져서 다른 무언가가 될 거예요. 그걸로 끝인 거죠.
그래도, 어쨌든 지금 여러분은 살아있고, 그걸 기뻐해야 해요. 왜냐하면, 우리가 아는 한, 이런 일은 우주 다른 곳에서는 일어나지 않거든요. 진짜 신기한 거예요. 원자들이 그렇게 흔쾌히, 조화롭게 모여서 지구상의 생명체를 만드는데, 똑같은 원자들이 다른 곳에서는 절대 그렇게 하지 않거든요. 화학 원소 입장에서 보면 생명은 진짜 흔하디 흔한, 그야말로 평범한 존재예요. 탄소, 수소, 산소, 질소, 약간의 칼슘, 약간의 황, 그리고 흔한 원소 몇 개만 있으면 돼요. 그냥 약국에서 살 수 있는 그런 것들. 그게 여러분의 전부인 거죠. 원자들이 특별한 이유는 딱 하나예요. 바로 여러분을 만들었다는 거. 물론, 그게 바로 생명의 기적이죠.
원자들이 우주의 다른 곳에서 생명체를 만드는지 안 만드는지는 모르겠지만, 생명체 말고 다른 건 진짜 많이 만들어요. 사실, 생명 말고는 다 만든다고 봐도 돼요. 원자가 없으면 물도 없고, 공기도 없고, 바위도 없고, 별도 없고, 행성도 없고, 저 멀리 있는 구름도 없고, 회전하는 성운도 없고, 우주를 아름답고 구체적으로 만드는 그 어떤 것도 없을 거예요. 원자는 너무 많고, 너무 필수적이라서 우리가 그 존재의 필요성을 쉽게 잊어버리죠.
우주가 물질 입자로 가득 차 있어야 한다는 법칙도 없고, 우리가 살아가는 데 필요한 빛, 중력, 다른 물리적 성질이 있어야 할 이유도 없어요. 사실, 우주 자체가 존재할 필요도 없었어요. 아주 오랜 시간 동안은 우주가 없었거든요. 그때는 원자도 없었고, 원자들이 떠돌아다닐 우주도 없었어요. 그냥 아무것도 없었던 거죠. 어디에도 아무것도.
그러니까, 원자가 있어서 얼마나 다행이에요. 그리고, 원자들이 기꺼이 뭉쳐서 여러분을 만들었다는 것도 여러분이 이 세상에 올 수 있었던 조건 중 하나일 뿐이에요. 여러분은 지금 21세기에 살고 있고, 똑똑하게 이런 사실을 알고 있잖아요. 그러려면 여러분은 생물학적으로도 엄청나게 운이 좋아야 해요. 지구에서 살아남는다는 건 진짜 상상 이상으로 어렵거든요. 지구가 생긴 이후로 수천억 종의 생물이 있었는데, 대부분, 그러니까 거의 99.9%는 이미 사라졌어요. 아, 지구상의 생명은 짧을 뿐만 아니라, 엄청나게 연약해요. 우리는 생명을 만드는 데 능숙하지만, 파괴하는 데는 훨씬 더 능숙한 행성에서 태어난 존재라는 게, 우리 존재의 진짜 흥미로운 특징이죠.
지구상의 평범한 종은 보통 400만 년 정도밖에 못 살거든요. 그러니까, 여기서 수십억 년을 버티려면 여러분은 원자를 만들 때처럼 끊임없이 변해야 해요. 여러분의 모든 것, 모양, 크기, 색깔, 종의 속성까지, 계속 변할 준비를 해야 하는 거죠. 말은 쉽지만, 실제로 하려면 진짜 어려워요. 왜냐하면 변화는 예측 불가능하거든요. 그냥 '세포질의 원시 원자 입자'에서 지금처럼 지각 능력이 있고, 직립 보행을 하는 현대인이 되기까지, 엄청나게 오랜 시간 동안, 엄청나게 정확한 방식으로 새로운 특징들을 계속 만들어내야 해요. 그러니까, 지난 38억 년 동안 여러분은 산소를 싫어했다가 사랑하게 되고, 지느러미, 다리, 예쁜 날개를 가지기도 하고, 알을 낳기도 하고, 뱀처럼 혀를 날름거리면서 공기를 맛보기도 하고, 반짝거리고 털이 복슬복슬하게 자라기도 하고, 땅속에서 살기도 하고, 나무 위에서 살기도 하고, 엘크처럼 크기도 하고, 쥐처럼 작기도 하고, 진짜 수백만 가지 다른 모습으로 변해왔던 거죠. 이런 모든 진화 단계들이 필수적인 과정이었고, 만약 아주 작은 오차라도 생겼다면, 여러분은 지금쯤 동굴 벽에 붙어있는 해조류를 핥아 먹거나, 바다코끼리처럼 해변에 늘어져 있거나, 머리 위에 있는 콧구멍으로 숨을 내쉬면서 18미터 깊이로 잠수해서 맛있는 지렁이를 먹고 있을지도 몰라요.
여러분은 옛날부터 쭉 운이 좋았어요. 아주 특별한 진화 과정을 거쳤을 뿐만 아니라, 여러분의 조상들 모두가 엄청나게, 기적적이라고 할 정도로 운이 좋았어요. 한번 생각해봐요. 38억 년이라는 시간 동안, 지구상의 산맥, 강, 바다보다 훨씬 더 긴 시간 동안, 여러분 부모님 쪽 조상들 모두가 매력이 넘쳤고, 배우자를 찾을 수 있었고, 건강하게 아이를 낳을 수 있었고, 운이 좋게 아이를 낳을 나이까지 살아남았다는 거잖아요. 여러분과 관련된 조상들 중에 단 한 명도 깔려 죽거나, 잡아먹히거나, 익사하거나, 굶어 죽거나, 갇히거나, 어렸을 때 다치거나, 생애 과정에서 적절한 시기에 유전 물질을 적절한 짝에게 전달하지 못해서 그 유일무이한 유전 조합 과정이 계속 이어지지 못했다면, 지금의 여러분은 존재하지 않았을 거예요. 진짜 찰나의 순간에, 놀랍게도 여러분이 만들어진 거죠.
이 책에서는 그런 일이 어떻게 일어났는지, 특히 우리가 어떻게 아무것도 없는 상태에서 존재하게 되었는지, 그리고 그 존재의 작은 부분이 어떻게 우리로 변하게 되었는지 이야기할 거예요. 그리고, 그동안 일어났던 일들과 그 이전의 일들에 대해서도 이야기할 거고요. 당연히 엄청나게 많은 내용들을 다뤄야 하기 때문에, 책 제목을 '만물의 기원'이라고 지었지만, 사실은 그렇지 않아요. 절대 그럴 수가 없죠.
하지만, 운이 좋다면 여러분이 이 책을 다 읽었을 때, 어느 정도 그런 느낌을 받으실 수 있을 거예요.
제가 이 책을 쓰게 된 최초의 영감은, 뭐 별거 아닐 수도 있지만, 제가 초등학교 4, 5학년 때 읽었던 과학 책에서 얻었어요. 1950년대에 학교에서 나눠줬던 교과서였는데, 딱 보기에도 낡고 재미없어 보이는, 무겁고 딱딱한 책이었죠. 하지만 책 앞부분에 있는 삽화 하나가 저를 사로잡았어요. 지구 내부를 보여주는 단면도였는데, 마치 칼로 행성을 자른 다음에 그 덩어리의 4분의 1 정도를 조심스럽게 꺼내놓은 모습이었어요.
솔직히, 왜 그때까지 그런 삽화를 본 적이 없었는지 모르겠어요. 저는 완전히 매료됐었죠. 처음에는 그냥 개인적인 상상력 때문에 그랬던 것 같아요. 미국 평원의 각 주에서 쉼 없이 동쪽으로 향하던 차들이 갑자기 벼랑 끝에서 추락해서 중앙 아메리카와 북극 사이에 있는 6000킬로미터가 넘는 낭떠러지로 떨어지는 상상 같은 거요. 하지만, 점점 그 삽화의 과학적인 의미에 집중하게 됐어요. 지구가 뚜렷한 층으로 구성되어 있고, 중심에는 철과 니켈로 이루어진 뜨거운 구체가 있다는 걸 알게 된 거죠.
그 설명에 따르면, 그 구체는 태양 표면만큼이나 뜨겁다고 했어요. 그때 제가 얼마나 놀랐는지 몰라요. '도대체 그걸 어떻게 알았지?' 이런 생각이 들었죠.
저는 그 정보를 완전히 믿었어요. 사실 저는 의사, 배관공, 다른 신비한 정보를 가진 사람들의 말을 쉽게 믿는 편이거든요. 하지만, 아무리 생각해도 인간의 머리가 어떻게 수천 킬로미터 아래에 있는 게 뭔지, 뭘로 구성되어 있는지 알아낼 수 있는지 상상할 수가 없었어요. 육안으로도 볼 수 없고, X선도 통과할 수 없는데 말이죠. 저한테는 그게 그냥 기적처럼 느껴졌어요. 그때부터 저는 과학을 그런 식으로 대하게 된 것 같아요.
그날 저녁, 저는 너무 신이 나서 그 책을 집에 가져갔어요. 저녁 먹기 전에 책을 펼쳐서 읽기 시작했는데, 아마 그 행동 때문에 엄마가 제 이마를 만져보시면서 어디 아프냐고 물어보셨을 거예요. 첫 페이지부터 읽어봤는데,
결과는 완전히 실망스러웠어요. 그 책은 전혀 흥미진진하지 않았거든요. 사실, 포괄적이지도 않았어요. 우선, 그 삽화가 일반적인 사람들의 호기심을 자극해서 생기는 질문에는 전혀 답을 해주지 않았어요. 우리 행성 중심에서 어떻게 태양이 솟아오를 수 있는지, 어떻게 그 온도를 알 수 있는지, 만약 그 안에서 불타고 있다면 왜 우리 발밑의 땅은 뜨겁지 않은지, 왜 내부의 나머지 부분은 녹지 않았거나 녹고 있는지, 만약 지구 중심부가 결국 다 타버리면 지구의 어떤 부분이 그 공간으로 무너져 들어가서 땅에 큰 구멍이 생기는 건 아닌지, 그리고 그걸 도대체 어떻게 알 수 있는지, 어떻게 측정했는지 같은 질문들이요.
그런데 이상하게도, 작가는 이런 구체적인 질문들에 대해서는 한마디도 언급하지 않았어요. 사실, 어떤 질문에 대해서도 언급하지 않았죠. 그냥 습곡, 배사, 지축 경사 같은 것들만 이야기했어요. 마치 모든 걸 난해하게 만들어서 비밀을 지키려는 것처럼 보였어요. 시간이 지나면서 저는 그게 그냥 개인적인 동기만은 아니라는 걸 알게 됐어요. 교과서 작가들은 마치 뭔가 공통된 음모를 꾸미고 있는 것처럼 보였거든요. 그들이 쓰는 내용이 조금이라도 재미있는 내용에 가까워지지 않도록, 적어도 분명히 재미있는 내용은 피하도록 애쓰는 것 같았어요.
물론, 지금은 쉽고 재미있게 과학을 설명하는 작가들이 진짜 많다는 걸 알아요. 팀 페리스, 리처드 포티, 팀 플래너리 같은 작가들은 바로 떠오르죠. (이미 세상을 떠난 리처드 파인만도 빼놓을 수 없고요.) 하지만, 안타깝게도 제가 썼던 교과서를 쓴 사람은 단 한 명도 없었어요. 제가 썼던 교과서는 항상 공식으로 표현해야만 모든 것을 명확하고 이해하기 쉽게 만들 수 있다고 생각하는 사람들(항상 남자였죠)이 쓴 책이었어요. 그리고, 미국 아이들은 각 장의 마지막 부분에 연습 문제가 있어서 여가 시간에 풀어보는 걸 좋아한다는 터무니없는 믿음을 가지고 있었죠. 그래서 저는 과학은 엄청나게 지루한 학문이라고 확신하게 됐어요. 하지만, 동시에 그렇게까지 지루할 필요는 없다는 생각도 들었죠. 그래도 제가 그런 상황을 바꾸는 데 도움을 줄 수 있을 거라고는 생각해본 적이 없어요. 아주 오랫동안 저는 그냥 그렇게 생각하고 살았던 거죠.
그러다가, 아주 오랜 시간이 흐른 뒤에, 한 4, 5년 전쯤이었나? 태평양을 횡단하는 비행을 하다가 문득 창밖을 봤는데, 하늘에는 둥근 달이 떠 있고, 그 아래에는 은빛 달빛으로 가득한 넓은 바다가 펼쳐져 있었어요. 갑자기, 강렬한 불안감이 엄습해 왔어요. 전 세계를 여행하면서 오랫동안, 그리고 앞으로도 평생 살아야 할 지구에 대해서 너무 모른다는 생각이 들었거든요. 예를 들어서, 왜 바닷물은 짠데 오대호의 물은 짠맛이 없는지 몰랐어요. 정말 하나도 몰랐죠. 시간이 지나면서 바닷물이 더 짜지는 건지, 덜 짜지는 건지도 몰랐고, 바닷물의 염도가 제가 걱정해야 할 문제인지도 몰랐어요. (솔직히 말씀드리면, 1970년대까지 과학자들도 그 문제에 대한 답을 몰랐다고 해요. 그냥 쉬쉬하면서 이야기했던 거죠.)
물론, 바닷물의 염도는 제가 모르는 것들 중 극히 일부분일 뿐이었어요. 저는 양성자가 뭔지, 단백질이 뭔지, 퀘이사의 쿼크가 뭔지도 몰랐고, 지질학자들이 협곡 벽에 있는 암석층을 한번 쓱 보고 어떻게 그 나이를 알 수 있는지도 이해하지 못했어요. 저는 진짜 아무것도 몰랐던 거죠. 그래서 점점 그런 것들을 조금이라도 알고 싶어졌어요. 특히 사람들이 어떻게 그걸 측정하는지 알고 싶었죠. 과학자들이 어떻게 그런 문제들을 해결하는지, 저한테는 그게 항상 가장 신기한 일이었거든요. 어떻게 지구의 무게를 알고, 암석의 나이를 알고, 지구 중심부에 실제로 뭐가 있는지 알 수 있을까요? 어떻게 우주가 어떻게 시작됐는지, 언제 시작됐는지, 시작될 때는 어떤 모습이었는지 알 수 있을까요? 어떻게 원자 내부를 알 수 있을까요? 과학자들은 왜 거의 모든 것을 알고 있는 것처럼 보이지만, 지진을 예측할 수 없고, 심지어 다음 주 수요일에 야구 경기를 보러 갈 때 우산을 가져가야 할지 말지도 정확하게 알려주지 못할까요? 도대체 어떻게 된 일일까요? 특히 돌이켜보면 더 궁금해지는 거죠.
그래서 저는 남은 인생의 일부, 결국 3년이라는 시간을 책을 읽고, 자료를 찾아보고, 아주 인내심 많고, 덕망 있고, 제가 던지는 엉뚱한 질문에 기꺼이 답해줄 전문가들을 찾아다니면서 보내기로 결심했어요. 저는 좀 더 전문적이지 않고, 많은 지식을 필요로 하지 않으면서, 그렇다고 너무 피상적이지도 않은 수준에서 과학의 경이로움과 업적을 이해하고 감탄하고 감상할 수 있는지 알아보고 싶었어요.
그게 제 생각이었고, 제 희망이었어요. 그리고 이 책은 그런 의도로 쓰여진 거예요. 어쨌든, 다룰 범위가 엄청나게 넓고, 그걸 다 하는데 100만 시간이 걸리는 것도 아니니까, 이제 시작해봅시다!