[책씹어읽기] 정재승의 <과학콘서트> 과학교양서 복잡계 모델링

복잡한 세상 명쾌한 과학 물리학자의 세상읽기.




'물리학자의 꿈은 '전혀 상관없어 보이는 복잡한 현상들을 하나의 이론으로 설명하는 것'이다.'


'복잡하고 다양한 세상의 여러 측면을 들여다보는것.
그리고 그것을 하나로 통합해 설명할 수 있기를 바라는 것.
그것이 바로 물리학자들의 꿈이자 세상을 조금씩 알아가는 재미가 아닐까?'









2001년도에 처음 출간된 <과학콘서트>가 개정증보 2판을 출간했다.
책의 개정판을 내는 것도 쉽지 않을 텐데
스토리마다 아주 그냥 정재승 박사의 과학에 대한 애정을 느낄 수 있다.

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[목차구성]

콘서트에 앞서: 세상은 얼마나 복잡한가?

제1악장. 매우 빠르고 경쾌하게 Vivace molto
케빈 베이컨 게임: 여섯 다리만 건너면 세상 사람들은 모두 아는 사이다
머피의 법칙: 일상생활 속의 법칙, 과학으로 증명하다
어리석은 통계학: O. J. 심슨 살인 사건의 교훈
웃음의 사회학: 토크쇼의 방청객들은 왜 모두 여자일까?
아인슈타인의 뇌: 과학이라는 이름의 상식, 혹은 거짓말

제2악장. 느리게 Andante
잭슨 폴록: 캔버스에서 카오스를 발견한 현대 미술가
아프리카 문화: 서태지의 머리에는 프랙털이 산다
프랙털 음악: 바흐에서 비틀스까지, 히트한 음악에는 공통적인 패턴이 있다
지프의 법칙: 미국 사람들이 가장 많이 사용하는 단어는?
심장의 생리학: 심장 박동, 그 규칙적인 리듬의 레퀴엠

제3악장. 느리고 장중하나 너무 지나치지 않게 Grave non tanto
자본주의의 심리학: 상술로 설계된 복잡한 미로－백화점
복잡계 경제학: 물리학자들, 기존의 경제학을 뒤엎다
금융 공학: 주식시장에 뛰어든 나사의 로켓 물리학자들
교통의 물리학: 복잡한 도로에선 차선을 바꾸지 마라
브라질 땅콩 효과: 모래 더미에서 발견한 과학

제4악장. 점차 빠르게 Poco a poco Allegro

소음의 심리학: 영국의 레스토랑은 너무 시끄러워
소음 공명: 소음이 있어야 소리가 들린다
사이보그 공학: 뇌파로 조종되는 가제트 형사 만들기
크리스마스 물리학: 산타클로스가 하루 만에 돌기엔 너무 큰 지구
박수의 물리학: 반딧불이 콘서트에서 발견한 과학
콘서트를 마치며: 복잡한 세상, 그 안의 과학
10년 늦은 커튼콜: 세상의 모든 경계엔 꽃이 핀다
두 번째 커튼콜: 복잡계 과학, 이제 인간에 대해 성찰하다

더 읽을 거리
[출처 : 예스24]












책의 내용을 몇 가지살펴보면,

‘작은 세상 이론’은 이번 코로나19 때도 여실히 느낄 수 있었지만
중세에 페스트가 어떻게 유럽 인구를 3분의 1이 감소시킬 수 있었는가를 짐작하게 한다.

이와 관련하여 자신과 관계가 없을지라도 6단계만 거치면 대부분의 사람과 연결될 수 있다는 법칙
케빈 베이컨 게임(케빈 베이컨의 6단계 법칙 The Six Degrees of Kevin Bacon)이 소개됐다.


케빈 베이컨의 6단계 법칙을 직접 실험해 볼 수 있는 영문 사이트.

The Oracle of Bacon

2004년 카이스트 복잡계 및 통계물리 연구실에서 한국 영화계 휴면 네트워크 사이트를 운영했다.
이 사이트에 따르면 한국영화계의 케빈 베이컨은 양택조님 이라고.
오랜만에 듣는 그 이름으로 실험해 보고싶었지만
아쉽게도 현재 페이지는 찾을 수 없다고 나온다.

(출처: blog.daum.net/161177/756338)

그래도 생각만하던 것들이 사이트로 실현되니 신기하다.
한편으로는 내가 상상하던 것도 이루어질 수 있다는 희망도 생겨서
복잡계 분야에 깊이 알아 보고싶었다.







'복잡계 경제학은 끊임없이 변화하는 경제 현상의 패턴을 이해하고 설명하는 학문이다. '

많은 경제 현상이 비선형 복잡계와 비슷한 특성을 보인다는 사실 또한 물리학자들에겐 매력적인 도전이 된다.
~ 주가 동향이나 환율, 금리, 무역량 등 경제지표를 나타내는 지수들이
정량화되어 있고 자료가 풍부하다는 점도 물리학자들을 불러들이게 된 요인 중이 하나다.






물리학자들이 설립한 금융 관련 벤처 회사들도
취리히, 뉴욕, 샌타페이, 그리고 파리 등 세계적으로 분포되어 있을 뿐 아니라
물리학자들을 필요로 하는 분야는 점점 늘고 있다고 한다.












특히, 이 책에서 내가 꼽은 가장 흥미로운 내용은
크리스마스 물리학이다.

잠깐이나마 과학자의 시선에서
크리스마스를 바라볼 수 있기 때문이다.

'언제부터인가 나는 크리스마스이브에 침대에 누워 잠을 청할 때면
다시금 선물을 배달하는 산타클로스 할아버지를 가만히 떠올려본다.
1억 6천만 킬로그램이나 되는 선물 꾸러미를 썰매 뒤에 싣고,
106만 마리의 사슴들이 끄는 썰매를 타고, 0.0007초 만에 굴뚝으로 들어가 선물을 나누어주고 나오는 모습을 말이다.
그리고 중력의 14억 배나 되는 힘을 이겨가며 31시간 동안 1억 6천만 가정을
쉬지 않고 방문해야 하는 산타클로스 할아버지의 고달픈 운명을 말이다.
몇 년 후 크리스마스 아침, 내게도 산타클로스의 선물에 즐거워할 아이들이 생긴다면 녀석들에게 꼭 이야기해주고 싶다.
산타클로스의 선물이 '얼마나 값지고 고귀한'것인가를.

p.280



그 디테일한 계산은 책을 통해 확인 가능하다.
(띠용 - 🤩)





'경험주의적 사고에 바탕을 둔 과학은
기본적으로 귀납적 방법론을 따른다.
무수한 사례들을 통해 그 안에서 공통점을 찾고
보편적인 법칙을 이끌어내는 것이다.'

그러나 '블랙스완' 한마리가 순식간에 이 과학적 명제를 거짓으로 만들어 버린다.
그렇다면 과연 과학을 통해 알게 된 사실들을 우리는 정말 신뢰할 수 있을까?







저자는 어떤 장에선 여섯 다리만 건너면 다 아는 사실일 만큼 세상이 좁다고 이야기하면서,
다른 장에서는 산타클로스가 크리스마스 이브에 온 세상 어린들에게 선물을 나누어주는 것은 물리적으로 불가능하다는 계산을 해 보임으로써 아이들의 동심을 깨면서까지 '세상이 얼마나 거대한가'를 설파했다.
이 외에도 다양한 사례를 나열하며 일견 모순돼 보이는 이런 주장들을 한데 묶어놓은 것은
그것이 바로 우리가 살고 있는 세상의 모습이기 때문이라고 말한다.

Here's looking at: Blue poles by Jackson Pollock

'카오스의 진정한 의미는 그 정의를 반대로 뒤집는데 있다. 자연과 사회는 복잡하고 혼돈스러운 패턴들로 가득차 있다. 그동안 우리는 자연에서 발견되는 복잡하고 혼돈스러운 패턴들이 그 패턴의 복잡함만큼이나 많은 변수들에 의해 무작위적으로 만들어졌다고 믿었다. 따라서 자연과 사회의 복잡한 패턴은 확률적으로만 예측가능하다고 생각했다. 그러나 카오스 이론은 굉장히 복잡한 패턴들도 몇개의 변수만으로 이루어진 비선형 방정식으로 기술될 수 있다는 사실을 보여주었으며, 비록 초기 조건에 민감하기 때문에 긴 시간 후의행동 패턴은 예측할 수 없지만 짧은 시간 스케일 안에서는 동역학적인 예측이 가능하다는 사실을 이론적으로 , 또 실험적으로 보여주었다. 어쩌면 우리는 우리의 뇌가 어떻게 사고하는지, 도로 교통망을 어떻게 연결해야 가장 효율적인지, 주가 지수는 어떤 변수들에 영향을 받으며 변하는지를 이해할 수 있게 될지도 모른다.'









나는 과학에 문외한 편인데, 이 <과학콘서트>를 통해서 과학자로 빙의할 수 있었다.
저자의 시선에서 과학이라는 안경을 쓰고 같이 세상을 바라보는 느낌이랄까.

사실 초반에는 몇장 보다가 다음 진도를 나가지 못했다.
그러다 나름의 데드라인(?)에 맞춰 후다닥 읽어버렸는데
끝까지 읽어보길 추천한다.


책의 끝, 커튼콜 부분에서는 그야말로 복잡계 과학에 대한 갈증이 마구마구 샘솟았다.
그야말로 유레카 ! 깨달음의 향연이었다. 🎭🎪🎶🎵🎵





신경세포 하나에서부터 도시 문명에 이르기까지,
작은 원자하나에서 거대한 우주까지,
작가의 세상에 대한 애정을 확인할 수 있었다

추천합니다.






끝.