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소년은 어떻게 과학자가 되었나 : 재밌는 걸 하고 싶었다. 그것이 모든 것의 시작이었다.
오구리 히로시, 고선윤 ㅣ 바다출판사 ㅣ 探究する精神 職業としての基礎科學
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2022년 06월 30일
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9791166890796/1166890791
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  • 세계적 물리학자의 여정으로 본 과학의 세계 기초과학을 연구하는 과학자의 호기심과 탐구심 캘리포니아 공과대학교 수리물리천문학부 교수이자 세계적인 초끈이론 연구가인 오구리 히로시가 과학에 처음 흥미를 느꼈던 어린 시절부터 지금까지 자신의 삶을 이야기하며 실용을 추구하는 시대 기초과학의 의미가 무엇인지 살펴본다. 오랜 시간 물리학을 탐구해온 학자로서 자신이 이전 물리학자들에게 물려받은 물리학 자산을 바탕으로 어떻게 자신이 공부하고 연구했는지 들려주면서 과학자를 꿈꾸고 있는 학생이나 연구의 길을 가고 있는 연구자 등 학문에 뜻을 두고 있는 사람에게 필요한 것이 무엇인지 이야기한다. 좋은 것과 좋지 않은 것, 도움이 되는 것과 도움이 되지 않는 것으로 양분하는 사회에서 자연의 진리를 탐구하는 물리학자는 무엇을 지도로 삼아야 할까? 이에 대해 오구리 히로시는 사회에서 기초과학이 지닌 중요성을 이야기하며 과학을 직업으로 삼는 것이 어떤 의미인지 되돌아본다.
  • 20세기 물리학 진보의 산증인 오구리 히로시 삶을 통해 과학을 말하다 오구리 히로시는 138억 년 전 우주의 시작을 연구하는 세계적 물리학자이다. 현재 캘리포니아 공과대학교 교수외에도 카블리 수학물리연계 우주연구기구 기구장과 아스펜 물리학센터 이사장을 맡고 있는 그는 우주의 근원에서 시작된 초기 물질을 하나의 끈으로 보는, 20세기 물리학 개념인 초끈이론에서 다양한 업적을 이뤄냈다. 그는 초끈이론이 전자의 기본적인 성질조차 설명하지 못할 뿐 아니라, 연구자가 10명이 채 되지 않았던 시기에 초끈이론을 공부하기 시작했다. 주변에 초끈이론을 아는 사람도 많지 않았고 최신 논문을 받아보는 데도 3개월 이상의 시간이 걸렸다. 지금처럼 웹상에서 논문을 즉시 볼 수 있었던 시대가 아니었다. 이런 상황에서 연구를 시작했던 그가 이 분야에서 큰 업적을 이룰 수 있었던 것은 당시 물리학의 진보를 바로바로 도입해 공부하고 연구했기에 가능했다. 전기기학과 양자역학을 통합해 장의 양자론(양자장론)을 발전시킨 20세기를 대표하는 물리학자 리처드 파인만, 줄리언 슈윙거, 도모나가 신이치로 덕분에 대학원에 들어가자마자 장의 양자론에 대해 공부할 수 있었다. 그 후 에드워드 위튼이 칼라비 야우Calabi-Yau 공간’이라는 개념을 활용하여 그동안 학계에서 풀지 못한 문제를 해결하는데, 초끈이론으로 우리가 살고 있는 가로, 세로, 높이라는 3차원을 설명할 수 있게 된 것이다. 이 외에도 오구리 히로시는 소립자이론이 어떻게 도출되는지 밝힌 ‘초끈이론 혁명’과 10년 후 초끈이론이 하나의 이론이라는 것이 밝혀진 ‘제2의 초끈이론 혁명’ 등 초끈이론에 있어서 굵직한 역사의 중심에서 그 진보를 목격하며 공부를 해나갔다. 그 후 20세기 물리학의 유산을 활용해 초끈이론 연구의 다음 관문을 이어가는데 이 과정에서도 파인만이 만든 ‘파인만 도형’이 결정적 역할을 하게 된다. 그 결과 초끈이론의 오랜 과제인 중력과 양자역학의 통합에 응용할 수 있는 ‘BCOV 이론’을 만드는 데 성공한다. 이 업적으로 물리학과 수학에 기여한 공로를 인정받아 미국수학협회 아이젠버드상을 받았고, 일본의 니시나 기념상을 수상했다. 호기심 많던 소년, 물리학자가 되다 어린 시절의 오구리 히로시는 가족들과 전망대 레스토랑에서 밥을 먹다가 불현듯 창밖으로 보이는 지평선까지의 거리가 궁금해졌다. 학교에서 배운 삼각법을 떠올려 근처의 커피숍, 지평선상, 지구의 중심을 꼭짓점으로 하는 삼각형을 그린 후 이를 삼각법에 대입해본다. 시행착오를 겪긴 했지만 풀어낸 답은 정답에 가까웠다. 호기심과 관찰, 생각만으로 지평선의 거리를 알아낸 경험은 오구리 히로시에게 스스로 생각하는 즐거움을 알게 해준 경험이었다. 초등학교 때 매주 월요일마다 자신이 연구한 것을 커다란 도화지에 적어서 발표하는 ‘자유연구’도 그런 즐거움을 알아가는 과정이었다. 부모님의 가게를 다녀가는 사람의 수가 하루 동안 어떻게 변하는지 궁금해진 그는 자유연구로 그 변화를 조사해보는데 여기서 시간의 폭에 따라 그래프 모양이 어떻게 달라지는지 그 차이를 생각해보며 재미를 느꼈다. 이렇게 스스로 생각하는 즐거움을 다양한 방식으로 확장해나간 오구리 히로시가 가장 좋아했던 책은 《만유백과대사전》이라는 백과사전이었다. 물리나 수학뿐 아니라 철학과 종교, 세계사, 미술까지 세상의 모든 분야를 모아 놓은 이 책은 그의 지적 호기심을 충족시켜줬다. 특히 좋아했던 부분은 그리스의 과학자와 수학자들의 이야기였다. 책에 나와 있는 피타고라스의 증명 말고 스스로 다른 증명을 생각해보고, 부력에 대...
  • 한국의 독자들에게ㆍ6 제1부 지식을 향한 여행의 시작 1장 생각하는 즐거움 전망대 레스토랑에서 지구의 크기를 재다ㆍ17 갓난아이도 ‘발견’의 기쁨을 느끼다ㆍ22 자유연구를 하며 시행착오를 즐기다ㆍ23 자유서방에 방임되다ㆍ26 블루백스와 《만유백과대사전》ㆍ29 아르키메데스 원리의 설명을 스스로 생각하다ㆍ33 눈은 하늘에서 보낸 편지다ㆍ37 공부의 세 가지 목표ㆍ40 1장을 마치며: 여행을 함께 한 ‘종이책’들ㆍ43 2장 생각하는 방법을 단련하다 입시를 위해 만난 고대 철학자들ㆍ49 데카르트가 도달한 진리 탐구의 방법ㆍ53 납득되지 않았던 칸트의 《순수이성비판》ㆍ57 철학과 과학의 교류로 탄생한 새로운 세계관ㆍ59 연구의 가치는 무엇으로 정해지는가ㆍ61 물리학·수학의 역사에서 배운 것ㆍ63 철학과 역사가 중요한 이유ㆍ67 로마 황제의 가르침ㆍ70 수험 참고서의 명작들ㆍ72 의학부가 아니라 이학부, 도쿄 대학교가 아니라 교토 대학교ㆍ75 물리학이란 원래 어떤 학문인가ㆍ79 인생에서 공부를 가장 많이 한 4년ㆍ81 프로베니우스 정리와 소바ㆍ83 파인만에게 배운 자유로운 발상ㆍ86 《이론 물리학 강의》에서 발견한 아름다움ㆍ88 논문을...
  • 갓난아이가 시행착오를 하면서 세계를 발견해가는 모습에 감동합니다. 우리들이 당연하다고 생각하는 일상의 현상 하나하나가 그들에게는 새롭고 거기에서 패턴을 발견하는 것으로 자신들이 살아가는 이 세상의 구조를 이해해나갑니다. 패턴의 발견에는 순수한 기쁨과 감동이 있습니다. 갓난아이 때의 호기심을 그대로 가지고 어른이 된 사람이 과학자인지도 모릅니다. 갓난아이도 ‘발견’의 기쁨을 느끼다 / 23쪽 “우주라는 위대한 책을 읽기 위해서는 거기에 적힌 언어를 배우고 문자를 습득해야 한다. 이 책은 수학의 언어로 기술되어 있다.” 갈릴레오의 말에는 나카야의 “하늘에서 보낸 편지 속에 있는 문구는 결정의 형태 그리고 모양이라는 암호로 기록되어 있다”와 일맥상통하는 것이 있다고 느껴집니다. 눈에 대해서든 우주에 대해서든 과학은 자연에서 보내온 암호를 해독하는 작업입니다. 눈은 하늘에서 보낸 편지다 / 39쪽 고등학교 때까지는 지도에 따라 선생님에게 배운 바를 그대로 공부합니다. 그러나 대학에서는 먼저 무엇을 공부할 것인지 스스로 선택해야 합니다. 게다가 입시 공부와는 달리 대학에서 연구하는 문제에는 반드시 정답이 있다고 할 수 없습니다. 이제까지 아무도 가지 않은 길을 개척하고 스스로 생각하는 힘을 키우는 것이 대학 교육의 목표 중 하나입니다. 인생에서 공부를 가장 많이 한 4년 / 82쪽 ‘과학은 원래 인간이 영위한 것’이고 ‘인간과 인간의 사회로부터 떨어져서’ 존재하지 않습니다. 하이젠베르크, 도모나가, 다이슨, 파인만의 갈등은 75년 이상 전의 일입니다. 그러나 지적 호기심과 윤리적 가치관의 모순은 오늘날에도 존재하는 문제입니다. 과학의 발견은 선도 악도 아니다 / 132쪽 이미 주어진 목적을 효율적으로 달성하기 위한 목적 합리적 행위는 단기적으로 큰 이익을 낳을 수 있습니다. 그러나 가치의 축이 바뀌면 쓸모가 없어집니다. 이것을 대비하기 위해서 주어진 목적을 비판적으로 보고 새로운 가치를 만들 수 있는 능력이 중요합니다. 유럽 대학이 12세기부터 보편적 가치를 추구하고 몇백 년에 걸쳐 독립된 지위를 유지할 수 있었던 것은 이것이 가능했기 때문이라고 생각합니다. 목적 합리성과 가치 합리성 / 297쪽 기초과학으로서 가치가 있는 발견은 폭넓은 자연 현상을 설명할 수 있고, 더 나아가 많은 과학 발전으로 이어집니다. 이런 큰 흐름에는 유익한 기술을 사회에 응용할 수 있다는 것도 포함되어 있습니다. 따라서 기초과학자가 가치 있다고 생각하는 발견이야말로 긴 안목으로 봤을 때 큰 도움이 되는 것입니다. 가치 있는 연구는 탐구심에서 탄생한다 / 308쪽
  • 오구리 히로시 [저]
  • 오구리 히로시는 캘리포니아공과대학 교수로 수리물리천문학부 학장을 맡고 있다. 도쿄대학 국제고등연구소 카블리 수리물리제휴우주연구소(Kavli-IPMU) 주임연구원이다. 양자장론과 초끈이론의 수학적 구조를 천체물리학이나 우주론에 적용하기 위한 새로운 이론적 방법을 개발하고 있다. 교토대학 이학부를 졸업하고 동 대학원에서 석사와 박사 학위를 취득했다. 그 후 프린스턴 고등연구소 연구원, 시카고대학 조교수, 교토대학 조교수, UC 버클리 교수를 역임했다. 전문 분야는 소립자론으로, 저서로 《중력, 우주를 지배하는 힘》, 《강력과 약력, 힉스 입자로 우주의 마법을 풀다》, 《오구리 선생님의 초끈 이론 입문》 등이 있다. 초끈이론 연구로 2008년 미국수학협회의 레너드 아이젠버드 상(Leonard Eisenbud Prize), 일본수학회의 다카키 렉처 상(高木 Lecturer)을 수상했고, 2009년 훔볼트 상(Humboldt Research Award) 등을 수상하였다.
  • 고선윤 [저]
  • 부모님을 따라 초등학교 5학년 때 일본으로 건너가 동경한국학교 초등부를 졸업했고, 일본 공립 중고등학교를 다녔다. 고등학교 시절에는 전교 회장을 할 정도로 씩씩한 한국 학생이었다. 이후 귀국해서 서울대학교 동양사학과를 졸업하고 계몽사 편집부에서 일했다. 두 아이를 낳고 늦은 나이에 한국외국어대학교 대학원에서 1000년 전 일본 헤이안 시대의 문학을 공부해서 박사 학위를 받았고, 중앙대학교에서 박사후연수를 마쳤다. 지금은 백석예술대학교 외국어학부에서 학생들을 가르치면서 칼럼을 쓰고 책을 저술하는 데 전념하고 있다. ‘국경없는교육가회’의 멤버로 아프리카 어린 아이들의 교육에 관심을 가지고 있다. 『토끼가 새라고??: 고선윤의 일본이야기』(안목, 2016)가 대표적 저서다. 「이상적 풍류인 이로고노미」, 「헤이안 귀족의 미야비」 등 많은 논문을 발표했고 저서로는 『헤이안의 사랑과 풍류: 이세 모노가타리』(제이앤씨, 2014)가 있다. 함께 저술한 책으로는 『공간으로 읽는 일본고전문학』(제이앤씨, 2013), 『놀이로 읽는 일본문화』(제이앤씨, 2018), 『의식주로 읽는 일본문화』(제이앤씨, 2018), 『동식물로 읽는 일본문화』(제이앤씨, 2018) 등이 있다. 역서로는 『은하철도의 밤』(다락원, 2009), 『세상에서 가장 쉬운 철학책』(비룡소, 2009), 『해마』(은행나무, 2006), 『3일만에 읽는 세계사』(서울문화사, 2004) 등 60여 권이 있다.
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