[2022 우수과학도서] 자연이 만든 가장 완벽한 도형, 나선

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도서명 자연이 만든 가장 완벽한 도형, 나선
저   자 외위빈 함메르 지음 / 박유진 옮김
출판사 컬처룩
발간일 2018.06.05.
부   문 청소년

책소개

앵무조개에서 은하까지, ‘나선에 관한 모든 것’
주기적인데 반복하지 않고, 끝이 없는데 무한하지 않은 ‘신비의 도형’
미노타우로스가 갇혔던 미궁, 우리 귓속의 달팽이관, 살아있는 화석 앵무조개, DNA의 분자 구조, 엄청난 바다의 소용돌이, 목성의 거세면서도 고요한 폭풍, 블랙홀 주위의 강착 원반, 은하의 장엄한 소용돌이 형상…… 이들은 모두 나선형이다. 나선처럼 아름답고 신비롭고 영원의 느낌을 강렬하게 불러일으키는 도형은 없다. 주기적이지만 반복적이진 않고 끝없지만 무한하진 않은 나선은 가장 ‘완벽한 도형’이다. 인류 문화가 탄생한 이후 나선은 영적 상징으로서 태양을 나타내거나, 순례자가 깨달음에 서서히 다다르며 빙빙 돌아서가는 여로, 이를테면 단테의 《신곡》에서 연옥산을 오르는 길 같은 것을 나타냈다.
이 책은 나선형 화석을 연구하다 나선이라는 도형이 갖는 매력에 빠진 고생물학자가 쓴 ‘나선에 관한 거의 모든 것’에 관한 이야기이다. 동식물과 우주 등 자연 스스로가 만들어 낸 것은 물론이고 선사 시대 유적이나 고에너지 물리학에서 발견되는 인공적인 나선에 이르기까지 매우 광범위한 범위에 걸쳐 흥미롭게 풀어가고 있다.

시간의 심연에서 나온 나선형.
무슨 이유에서인지 인간은 나선 모양에 홀리듯 빠져드는 것 같다. 나선이 만드는 소용돌이 모양이 우리의 눈과 마음을 사로잡기 때문일까. 실제로 어린 아이들이 무심코 낙서하듯 그리는 그림은 나선 모양을 띠는 경우가 많다. 선사 시대의 유적인 미궁도 나선 형태를 띠고 있다. 스톤헨지 등의 야외 구조물들도 기둥의 패턴들을 따라가다 보면 결국은 나선형과 닮아 있다. 바이킹의 뱃머리에도, 인도 신화에 등장하는 신들의 모습에서도 나선 형태가 중요하게 다뤄졌다. 자연에서도 앵무조개 껍질을 비롯해 고사리 새순, 오이의 덩굴손, 해바라기의 잎차례 등에서 뚜렷한 나선 모양을 볼 수 있다. 이처럼 나선은 자연계에서는 물론이고 오래전부터 인간이 만든 문명에서도 도처에서 존재해 왔다.

나선은 고대 그리스의 아르키메데스를 비롯해서 오래전부터 위대한 지성들의 마음을 사로잡아 ‘완벽한 도형’으로 불렸다. 데카르트, 뉴턴, 베르누이 등은 나선을 수학적으로 규명함으로써 천체의 운동을 증명해 보일 수 있었다. 나선 덕분에 오늘날의 GPS도, 우주 망원경도 가능하게 되었다고 해도 과언이 아니다. 철학자와 수학자들뿐만 아니라 뒤러, 다 빈치 같은 예술가들과 건축가들도 나선에 심취했다. 이들이 만들어 낸 나선 장식은 신전 기둥머리, 암각화, 각종 장신구, 고급 저택의 대문 등 눈길 닿는 곳 어디서든 만날 수 있다.

이처럼 저자는 신화, 예술, 자연, 과학, 수학, 인체 등 서로 이질적으로 보이는 온갖 곳에서 나선을 실마리로 삼아 흥미진진하게 이야기를 풀어 나가면서 중간중간 생각거리와 질문을 던진다. 우리의 머리에 있는 가마도 나선형인데, 가마의 나선은 왼돌이가 많을까 오른돌이가 많을까? 그것은 인종이나 성별(성정체성) 혹은 왼(오른)손잡이와 관련이 있을까? 또 고대에 지어진 나선 계단은 왼쪽으로 돌아 올라가는 나선 계단이 많은데 이는 무엇 때문일까? 나아가 보어스 앤 윌킨스사의 노틸러스 스피커는 나선형에 착안했으며, 이를 통해 스피커의 부피는 줄이고 소리의 손실은 적게 할 수 있었다고 설명한다. 이것은 인간의 귓속에 있는 달팽이관과 같은 원리라는 것이다. 저자는 우리가 이토록 나선에 매혹되는 까닭은 인간 뇌의 시각 기능과 관련이 있는 게 아닐까 추측한다.

한편 이 책 자체도 나선형 구조로 짜여 있다. 그래서 거의 동떨어진 장들이 나선이라는 공통 주제를 둘러싸고 빙빙 돌며 점점 더 주제에 가까이 다가가는 것처럼 보이도록 구성돼 있다. 각각의 이야기들이 완결적인 재미를 가지면서도 서로서로 연결돼 있는 것이다. 나선이 과학과 수학, 특히 기하학적으로 어떤 의미를 띠고 있는지를 풍부하고 다양한 그림과 사진들과 함께 살펴볼 수 있는 점도 이 책의 큰 매력이다. 이렇게 나선이 품고 있는 수수께끼를 하나하나 풀어가다 보면 독자들은 인간과 자연에 대해 이전에는 몰랐던 색다른 통찰에 이르게 될 것이다.