하리하라의 사이언스 인사이드 2

제3부 세상에서 과학 보기
01 원소로 구성된 세상 - 주기율표
02 끊임없는 자리바꿈 - 원소의 변환
03 깨지면 나오는 것? - 원자의 에너지
04 물질로 보는 거리의 중요성 - 물질의 상태 변화
05 설국 열차를 탈 때의 필수품? - 물질의 순환
06 만들어지지도 사라지지도 않는 것들 - 보존의 법칙
07 만남은 흩어짐을 위한 과정 - 대륙 이동
08 지구 3종 세트 - 지각·해양·대기
09 돌고 돌고 도는 지구 - 지구의 자전과 공전
10 산다는 건 무엇일까? - 생물의 특성
11 경쟁과 공존, 그 사이에서 - 생물의 진화
12 점점 크게, 점점 작게 - 생태계의 균형

참고문헌

지구 에너지의 근원인 태양은 수소가 융합해 헬륨이 만들어지면서 발생되는 핵융합 에너지를 원동력으로 45억 년이 넘도록 불타오르고 있습니다. 이처럼 핵이 쪼개지고 융합되어 하나의 원자가 다른 원자로 바뀌는 일은 인위적인 것도 희귀한 것도 아닙니다. 그저 우주가 만들어지던 그 순간부터 지금까지 계속되어온 ‘자연스러운’ 일이죠. 이 사실은 새로운 관점을 제시합니다. 세상 모든 것은 다양하게 바뀌고 역동적으로 순환하며, 우리는 그 커다란 흐름 속 한 부분이라는 거죠. 암호 같은 주기율표 기호 속에서 우리가 읽어내야 할 핵심 키워드가 바로 이것 아닐까요? ‘우린 모두 동등하다’는 사실 말입니다.

자연 상태에서는 이렇게 대기 중의 질소가 이온이 되는 과정(질소고정작용)과 이온화된 질소가 다시 질소 가스로 변화되는 과정(탈질소작용)이 균형을 이루어왔습니다. 그러나 지난 한 세기 동안 인류는 대기에서 질산염을 직접 합성하는 기술을 개발해 질소 순환의 고리에 인위적으로 개입했습니다. 프리츠 하버가 대중화한 이 인위적 질소고정 기술은 한때 극찬을 받았는데요. 최근 들어 지나친 질산염 비료의 사용이 불러온 토양의 질산염 과잉 현상과 유기물의 과다한 증가로 부영양화 같은 문제가 나타나기 시작했습니다. 우리는 여러 비극을 통해 지구의 모든 원소는 순환되고, 이를 막는 행위는 파멸을 불러온다는, 쓰디쓴 교훈을 얻었습니다. 생태계의 균형이란 참 엄격합니다. 그 대상이 질소든, 산소든, 탄소든 마찬가지입니다. 무엇이든 지나치게 기울어 균형이 깨지면 문제가 생겨납니다. 스스로 만들어낸 번개에 타 죽는 우를 범하지 않으려면 우리가 해야 할 일이 무엇인지 진지하게 생각해볼 때가 되었습니다.

지구 내부가 비어 있을지도 모른다는 지구공동설은 이제 아무도 믿지 않는 이야기가 되었습니다. 여기서 우리가 중요하게 생각할 점은 지구가 비어 있느냐 아니냐의 결과가 아닙니다. 어떤 사실을 알아낼 때 무슨 이유로 그런 추론을 했는지, 그 추론을 뒷받침하는 실제 증거가 무엇인지 제시하는 과정이 중요한 것이죠. 핼리가 (비록 틀렸지만) 의문과 가설을 도출하는 과정은 나름 합리적입니다. 다만 실질적 근거로 뒷받침하지 못해 폐기된 거고요. 지구가 4개의 층상 구조로 이루어진 꽉 들어찬 구라는 사실은 실질적 증거로 뒷받침되었기 때문에 정설로 받아들여지고 있습니다. 상상은 자유지만, 과학적 추론은 실질적 증거에 깊이 뿌리를 내리고 있답니다.