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Oct 07. 2024
소중한 것은 눈에 보이지 않아
여러가지 힘, 상호작용
“내게 길들여져.” 여우가 말했다.
“길들여진다는 게 무슨 뜻이야?” 어린 왕자가 물었다.
“그건... 오랫동안 잊혀 온 일이지.” 여우가 말했다. “그건 ‘관계를 맺는다’는 뜻이야.”
“관계를 맺는다?”
“그래. 지금 너는 나에게 그저 또 하나의 작은 소년에 불과해. 다른 수많은 작은 소년들과 다를 게 없어. 나는 네가 필요하지 않아. 너도 나를 필요로 하지 않고. 너에게 나는 수많은 다른 여우들과 다를 게 없지. 그러나 네가 나를 길들인다면 우리는 서로 필요하게 될 거야. 너는 나에게 이 세상에 하나뿐인 존재가 될 거고, 나는 너에게 이 세상에 하나뿐인 여우가 될 거야.”
“이제 알 것 같아.” 어린 왕자가 말했다. “어디서 꽃 한 송이를 봤는데, 그 꽃이 나를 길들였던 것 같아…”
“그럴 수 있지.” 여우가 말했다. “지구에는 수많은 꽃이 있지만, 네 꽃은 너에게 소중하지. 네가 네 꽃을 길들였기 때문에.”
그리고 여우가 덧붙였다.
“이제 비밀을 말해줄게. 아주 간단한 거야.
마음으로 보아야만 제대로 볼 수 있어.
소중한 것은 눈에 보이지 않아.”
“소중한 것은 눈에 보이지 않아.” 어린 왕자가 되풀이했다.
“그래, 소중한 것은 눈에 보이지 않아.” 여우가 말했다.
이 대화는 <어린 왕자>에서 어린 왕자와 여우가 나눈 대화다. 이중 '소중한 것은 눈에 보이지 않아' 이 구절은 나의 마음에 공명을 일으켰다. 눈에 보이는 것들에 가려 본질을 보지 못하는 경우가 많다. 본질을 보려면 보이지 않는 세상을 보려는 노력이 필요하다.
물체와 물체 간의 눈에 보이지 않는 비밀을 탐구한 과학자로 뉴턴이 있다. 뉴턴은 물질 간의 보이지 않는 '힘'이라는 관계를 수학적으로 기술했다. 보이지 않지만 우리는 여러 종류의 힘을 느끼고 사용한다. 만약 달리는 지하철에 서서 스마트폰으로 이 글을 읽고 있다면, 중력과 전자기력을 느끼고 있는 것이다. 역동적이고 변화하는 세상은 힘으로 가득하다. 뉴턴이 정의한 운동법칙 중 가장 근본이 되는 뉴턴 제1법칙 '관성의 법칙'부터 살펴보자.
관성의 법칙이란 '어떤 물체든 외부에서 힘이 작용하지 않으면, 정지해 있던 물체는 계속 정지해 있으려 하고, 움직이던 물체는 계속 같은 속도로 직선 운동을 하려 한다'라는 내용을 담고 있다. 쉽게 말해 현재 상태를 유지하려는 경향이 관성이다. 주행 중인 자동차가 급정거할 때 우리 몸이 앞으로 쏠리는 현상은 관성에 의한 현상이다. 앞으로 이동하고 있던 우리의 몸은 차가 멈추자 관성 때문에 앞으로 나아가게 된다. 던진 공이 멈추지 않고 나아가는 이유도 관성 때문이다. 지구에서는 계속 나아가지 않고 언젠가 멈추는 데 그것은 마찰력이나 중력이 작용하기 때문이다. 만약 진공상태인 우주 공간에서 공을 움직인다면 억지로 멈추지 않는 끊임없이 나아갈 것이다. 뉴턴의 운동법칙은 물체가 왜 움직이거나 멈추는지 설명하기 때문에 물리학에서 매우 중요하다.
관성은 우리의 삶 속에도 동일하게 작용하는 것 같다. 놀이터에서 친구들과 신나게 놀다가 헤어지고 집에 혼자 돌아오면 유난히 더 쓸쓸하게 느껴졌다. 친구와 놀던 여운이 남아서 그럴 것이다. 그 여운이 일종의 감정의 관성인 것이다. 그렇기 때문에 나는 평정심을 늘 유지하려고 애쓴다. 어떠한 감정에 깊게 매몰되면 그만큼 관성이 크게 작용하여 그 감정에서 벗어 나오기 힘들기 때문이다. 슬픔이나 절망뿐 아니라 환희나 기쁨의 감정도 지나치면 독이 된다. 우울증에 빠지는 이유도 관성과 관련이 있다. 우울증 환자들은 우울한 감정이 관성처럼 늘 따라다니다. 끊어내야 하는데 끊어낼 힘이 그들에게는 부족하다. 마치 우주를 부유하며 등속운동하는 운석처럼 우울이 그들을 따라다닌다. 감정의 골짜기에서 벗어나려면 감정이 관성을 지니고 있다는 속성을 파악해야 한다. 그리고 의도적으로 관성을 제어하기 위해 신경을 써야 한다.
드라마 삼식이 삼촌에 이런 대사가 나온다.
"인생은 천성과 관성을 벗어날 수 없다."
선천적으로 타고나는 기질은 천성으로 작용한다. 타고나는 성격은 인생에 초기값으로 설정된다. 그렇다고 천성이 인생을 결정하는 것은 아니다. 후천적인 경험과 어우러져 인생을 채운다. 후천적 경험은 관성을 갖는다. 악행을 일삼던 사람은 악행을 계속하려 한다. 반대로 꾸준히 선행을 베풀던 사람은 선행을 베풀며 삶을 산다. 관성이 작용하기 때문이다. 상대가 지금까지 어떤 삶을 살았는지 살펴보면 앞으로 어떻게 살지 대략 짐작이 가는 이유가 그것이다.
드라마에서는 이 대사가 어떤 인물의 성격을 파악하고, 미래에 이용하기 위해 공작을 펼치는 과정에서 쓰였지만 나는 관성을 끊어내고 새로운 삶을 꿈꾸는 이들에게 해주고 싶다. 자신이 지금 어떤 방향으로 관성적으로 움직이는지 의식한다면 노력으로 바꿀 수 있다. 유지하려는 경향이 있기 때문에 힘이 더 들겠지만 불가능하지 않다. 관성보다 강한 힘이 반대로 작용하면 물체는 운동을 멈춘다고 뉴턴은 말했다. 뉴턴의 운동 법칙을 통해 우리가 얻을 수 있는 통찰과 교훈이 있다.
우리는 중력, 마찰력, 부력, 장력, 탄성력 등등 다양한 힘을 경험한다. 특징으로 세분화하면 힘을 더 다양하게 분류할 할 수 있지만, 자연계에 존재하는 모든 힘은 크게 4가지로 구분된다. 강력, 약력, 전자기력, 중력이 그것이다. 익숙한 것부터 하나씩 살펴보자.
중력은 모든 질량을 가진 물체 사이에 작용하는 인력이다. 지금 이 순간에도 지구는 우리를 잡아당기고 우리도 지구를 잡아당기고 있다. 중력은 물체 사이에 거리가 멀수록 약해지고 질량이 클수록 강해진다. 태양처럼 큰 천체는 어마어마한 중력을 지니게 된다. 그 중력의 영향으로 태양계의 행성들이 태양을 공전하는 것이다. 뉴턴은 중력을 수학적으로 정확히 계산했고, 아인슈타인은 중력의 정체를 시공간의 왜곡으로 정의했다. 무거운 물건을 옮길 때면 중력이 원망스럽지만, 침대에 누웠을 때 편하게 쉴 수 있는 것도 중력이 작용하기 때문이다. 침대에서 편하게 쉬다 보니 문득 궁금하다.
지구가 나를 끊임없이 잡아당기는 데
왜 나는 침대를 뚫고 바닥으로 떨어지지 않을까?
중력보다 강한 어떤 힘이 우리가 안전하게 침대에서 쉴 수 있도록 돕는다. 중력 다음으로 우리가 만나볼 힘은 '전자기력'이다.
전자기력은 전기력과 자기력을 포함하는 힘이다. 19세 전까지만 해도 전기와 자기는 별개의 것으로 구분됐다. 1820년 외르스테드는 전류가 흐르는 도선 주변에 자기장이 생긴다는 것을 발견한다. 그리고 1831년 패러데이는 자기장이 변하면 전기가 유도된다는 것을 실험을 통해 입증한다. 1860년 맥스웰은 수학적으로 전기와 자기가 사실 하나임을 증명한다. 이런 과정을 거치며 전기와 자기는 단일한 전자기로 통합되었다.
전자기력은 전하를 가진 입자 사이에 작용하는 힘이다. (+) 전하와 (-) 전하 사이에는 서로 잡아당기는 인력이 작용하고, (+) 전하와 (+) 전하 또는 (-) 전하와(-) 전하 사이에는 밀어내는 척력이 발생한다. 자석의 N, S극도 같은 방식으로 밀당한다. 전자기력의 세기는 중력보다 훨씬 강력하다. 우리를 이루는 원자와 침대를 이루는 원자 사이에 발생하는 전자기력이 중력으로부터 우리를 지켜주는 것이다. 느끼지 못하지만 우리는 늘 전자기력을 주고받으며 생활한다. 악수를 할 때 손이 통과하지 않는 것도, 포옹할 때 우리가 교차하지 않는 것도 전자기력의 영향이다.
강력과 약력은 우리가 평소 경험할 수 없다. 원자 수준까지 확대해야만 만날 수 있다. 강력은 원자핵을 구성하는 양성자와 중성자 사이에 작용하는 힘이다. 전자기력에 따르면 (+) 전하를 띠는 양성자끼리는 밀어내야 한다. 하지만 원자핵은 밀어내는 양성자가 딱 붙어 존재한다. 그 이유는 전자기력보다 훨씬 강한 힘인 강력이 그들을 끌어안고 있기 때문이다. 약력은 방사선 붕괴 때 작용하는 힘으로 전자기력보다 힘이 약해서 약력이라고 이름이 붙었다. 강력과 약력은 어렵기도 하고 우리고 흔히 느낄 수 없기 때문에 여기까지만 알아보도록 하자.
힘은 태초의 우주의 모습을 보여줄 열쇠다. 태초에는 분명 하나의 힘만 존재했을 것이다. 우주가 식으며 하나의 힘이 4가지 힘으로 분화되었다고 보는 것이 현대 과학계의 입장이다. 자연의 근본적인 법칙을 이해하기 위해 힘을 하나의 힘으로 모으기 위한 연구가 진행되고 있다. 그 힘을 정확히 구현할 수 있을 때 우리는 어쩌면 빅뱅의 정체를 알게 될지도 모른다.
정리해 보자. 자연계에 존재하는 힘으로 크게 강력, 전자기력, 약력, 중력이 있다. 이 힘들은 끊임없이 상호작용하며 우리가 사는 세상이 이런 모습 이도록 보이지 않는 곳에서 열심이다. 힘은 자연에 질서를 부여한다. 그 질서 속에서 우리는 안심하고 자연을 느끼며 살아간다. 눈에 보이는 물질이 세상을 결정하는 것 같지만 물질들에게 질서를 부여하는 것은 보이지 않는 힘이다. 보이는 것에서 질서를 찾으려 하면 한계가 있는 까닭이 여기에 있다.
소중하지만 보이지 않는 것으로 물리학에 힘이 있다면 화학에는 상호작용이 있다. 상호작용은 원소와 더불어 물질을 이루는 데 주요한 역할을 한다. 대표적인 예로 흑연과 다이아몬드가 있다. 흑연과 다이아몬드를 이루는 원소는 탄소로 동일하다. 다른 점이 있다면 결합 방식이 다르다. 다이아몬드는 3차원 구조로 결합하는 반면 흑연은 2차원으로 결합한다. 이 차이로 인해 다이아몬드는 세상에서 가장 고귀한 물질의 영예를 누리고 흑연은 그에 비해 아쉬운 대접을 받고 있다.
우리가 알아볼 결합은 공유결합과 이온결합이다. 이 결합들을 이해하려면 원자에 대한 기초지식이 필요하다. 원자는 (+) 전하를 띠는 양성자로 이루어진 원자핵이 중심에 있고, 그 주변을 (-) 전하인 전자가 돌고 있다. 전자는 원자핵에 비교할 수 없을 만큼 작고 가볍다. 원자핵은 원자의 범위를 벗어날 수 없지만 가벼운 전자는 상황에 따라 자유롭게 이동하기도 한다. 전자의 이동이 공유결합과 이온결합을 매개하는 결정적인 역할을 한다.
공유결합부터 살펴보자. 공유결합은 원자가 전자쌍을 공유하여 결합하는 방식이다. 주로 비금속 원소 간에 발생한다. 탄소 원자 2개와 산소 원자 1개가 공유결합하면 이산화 탄소가 된다. 수소 원자 2개와 산소 원자 1개가 공유결합하면 물 분자가 된다. 우리가 흔히 알고 있는 분자들은 공유결합으로 이뤄진다.
이온결합은 비금속 원소와 금속 원소 사이에 발생하는 결합 방식이다. 평소 원자는 (+) 전하와 (-) 전하의 양이 이 동일하기 때문에 중성을 띤다. 전자는 앞서 살펴본 대로 원자를 벗어나기도 하고 갑자기 원자에 들어오기도 한다. 전자를 잃으면 (-) 전하의 양이 감소하여 양이온이 된다. (-)를 얻으면 반대로 음이온이 된다. 양이온과 음이온 사이에는 전기적인 인력이 발생하며 결합하게 된다. 대표적인 예로 NaCl(소금)이 있다. 전자를 잃은 나트륨 이온과 전자를 얻은 염소 이온이 이온 결합을 통해 NaCl이 된다.
우주를 떠올렸을 때 어두운 배경에 박힌 채 반짝이는 별과 신비한 분위기를 풍기는 가스들이 가장 먼저 떠오른다. 우주를 가득 채우고 있다고 생각하는 별과 가스 같은 일반 물질이 우주에서 차지하는 비율은 5%에 불과하다. 95%는 우리가 보지 못한다. 보지 못한다는 의미에서 '암흑'이라고 이름을 붙였다. 암흑 물질이 27%, 암흑 에너지가 68%를 차지한다.
암흑 물질은 빛과 상호작용하지 않기 때문에 눈으로 관측할 수 없다. 그럼에도 불구하고 우리가 그들의 존재를 알고 있는 이유는 중력에 상호작용하기 때문이다. 암흑 물질의 중력은 우리 은하의 공전속도나 멀리서 오는 빛의 굴절에 영향을 미친다. 암실에 손을 넣어 더듬더듬 사물을 짐작하는 방식으로 암흑 물질의 존재를 알아낸 것이다. 암흑 에너지는 암흑 물질보다 더 밝혀진 바가 없다. 우주가 가속 팽창하는 데 원인이 되는 에너지일 것으로 짐작하는 수준이다. 우주를 온전히 이해하기 위해서는 암흑 물질과 암흑 에너지에 대한 연구가 필요하다. 보이지 않지만 우주에 있어 그들의 존재감은 상상 그 이상이다.
마르크스의 역사관에 따르면 우리 인류는 원시 공산사회, 고대 노예사회, 중세 봉건사회, 근대 자본주의의 순으로 진보했다. 시대를 변화시킨 주체는 인간, 돈과 같은 물질이지만 시대를 구분하는 기준은 당시의 제도나 법, 주류를 이루던 사상에 기반한다. 무형의 정신은 물질세계에 조용히 스며들어 우리를 조종한다. 때로는 군중을 응집시켜 혁명을 촉구하고 때로는 갈등을 부추겨 전쟁을 일으킨다. 눈에 보이는 사건과 인물에만 주목하면 역사를 이해하는데 어려움을 겪는다. 사건 이면의 종교, 이념, 사조를 살펴봐야 한다.
종교라는 이름 하에 신대륙 개척, 종교 전쟁, 마녀 사냥 등 수많은 참극이 벌어졌다. 십자가가 그려진 돛을 단 스페인의 무적함대는 아메리카 원주민을 끔찍이 학살했다. 그들에게 막대한 금을 요구했고 요구에 응하지 않으면 고문하고 살해했다. 17세기 유럽은 광기에 사로잡혀 있었다. 신교를 믿는다는 이유로 이웃을 칼로 베고 마을에 불을 질렀다. 죽고 죽이는 구교와 신교의 전쟁은 30년간 지속됐다. 마녀사냥은 인간이 과연 이성을 지닌 존재가 맞는지 의심을 불러일으킨다. 당시 마녀로 몰리면 재산이 몰수되고 죽음을 맞이해야 했다. 돈을 갈취하기 위해 마녀 사냥을 전문적으로 하는 직업이 생기기도 했다. 이들은 돈에 눈이 멀면 인간이 얼마나 잔학무도해지는지 여실히 보여준다. 그릇된 종교관은 인간을 부추겨 혼란을 일으켰다.
혁명을 성공적으로 이끄려면 대중의 응집이 대단히 중요하다. 대중을 응집하는 가장 좋은 방법은 공통된 사상을 갖도록 하는 것이다. 프랑스혁명은 '자유, 평등, 박애'를 내세우며 단결했고, 소련에서 일어난 공산당 혁명은 '공산주의'라는 사조를 공유하며 단결했다. 사상의 공유로 서로 다른 사람을 응집시키는 일은 지금도 일어난다. 국가, 민족처럼 추상적인 개념은 우리의 정체성에 영향을 주고 애국심을 고취시킨다.
세계 2차 대전이 끝나자 전 세계는 자본주의와 공산주의로 양분되었다. 미국과 소련은 각 입장을 대표하며 제3국을 자신의 진영에 끌어들이기 위해 경쟁했다. 그 과정에서 우리나라를 비롯한 세계 전역에서 이념 갈등으로 전쟁을 겪어야 했다. 이처럼 역사를 부추긴 본질은 보이지 않는 곳에 있었다. 보이지 않는 이면을 보려는 노력이 필요하다.
먹고살기 바쁘거나 탐욕에 눈이 멀면 시야가 좁아진다. 눈에 보이는 것에 집착하고 하나라도 더 갖기 위해 발버둥 치다 정작 소중한 것들을 잃는다. 자식과 행복하기 위해 돈을 벌면서, 퇴근 후 귀찮게 하는 자식에게 짜증을 내는 멍청한 짓을 반복한다.
단순히 돈이 많다고 자유로워지는 것이 아니다. 자유가 무엇인지 고민해봐야 한다. 좋아하는 이성에게 선물을 많이 하는 것이 사랑을 주는 것일까? 사랑이 뭔지 알고 싶다면 사랑에 대해 고민해봐야 한다. 정의로운 삶을 살고 싶다면 정의란 무엇일지 고민해봐야 한다. 자유, 사랑, 정의 이런 것들은 우리의 정신세계에 존재하기 때문에 사유를 통해야만 만날 수 있다. 독서와 사색이 필요한 이유다.
여행을 좋아하는 아내는 여행의 진짜 묘미가 다녀온 후 추억하는 데 있다고 한다. 여행 당시는 힘들고 지치지만 다녀온 후 몇 년이 지나도 그때를 떠올리면 기분이 좋아진다며 말이다. <어린 왕자> 속 여우의 말처럼 마음의 눈으로 주변을 둘러본다면 더 삶을 즐길 수 있을 것이다. 철학자 루이사 메이 알콧은 이런 말을 했다.
"사랑은 우리를 더 나은 인간으로 만든다.
그것이 존재에 핵심이며 사랑이 없다면 삶은 색을 잃는다."
