복잡계 과학의 여러 방법 중 연결망(network)을 만들어보는 방식은 우리 일상의 무작위하고, 특별한 규칙이 없어 보이는 존재와 사건들의 의미를 드러나게 해준다. ⓒ게티이미지
복잡계는 시스템의 내부 구성요소들이 서로 긴밀하게 연결되어 있다. 구성요소 사이의 강한 연결은 하나의 구성요소에서 발생한 사건의 규모를 파급 시켜 엄청난 규모의 격변을 만들 수도 있다. 한 사람의 패셔니스타가 유행을 만들 수 있고, 땅속 어딘가 바위 하나의 위치 차이가 지진의 규모를 결정할 수도 있다는 의미다.
무엇이 연결되었는지를 보는 것은 전체를 보는 것이고, 변화의 순간을 포착하는 일이다. 부분과 전체가 어떻게 연결되었는지, 그중 어떤 연결의 힘이 센지를 살피는 것은 복잡계 과학이 세상을 바라보는 방식이다.
‘관계의 과학’에서는 우리의 일상과 친구 관계에서부터 사회 현상과 재해 등 자연현상까지 어떻게 작은 부분들이 전체로서의 사건이 되고 현상이 되는지 통계물리학의 방법으로 조명한다. 복잡한 세상의 숨은 규칙과 패턴을 연결망(Network)으로 만들어 살펴보고, 연결고리를 찾아 전체의 의미를 읽는다.
통계물리학자의 시선에서, 세상의 숲을 보는 법을 안내한다. 연결, 관계, 시선, 흐름, 미래라는 다섯 개의 큰 주제 안에서 다루고 있다. 각각의 글은 상전이, 링크, 인공지능, 중력파, 암흑물질 등 과학의 핵심 개념을 글마다 하나씩 다루며 과학 공부를 하는 즐거움도 함께 선사한다.
복잡계 과학의 여러 방법 중 연결망(network)을 만들어보는 방식은 우리 일상의 무작위하고, 특별한 규칙이 없어 보이는 존재와 사건들의 의미를 드러나게 해준다. 연결했을 때만 보이는 구조적인 특성을 발견하게 한다.
저자인 김범준 교수는 서울대학교 물리학과에서 초전도 배열에 대한 이놀 연구로 박사 학위를 받고, 이후 스웨덴 우메오 대학교와 아주대학교를 거쳐 현재 성균관대학교 물리학과 교수로 재직 중이다. 일상에서 쉽게 접할 수 있는 현상에 대한 궁금증에서 출발해, 현실의 빅데이터를 모으고, 이를 복잡계 과학의 다양한 방법을 적용해 설명하기 위해 이 책을 썼다. 과학의 대중화를 넘어 대중의 과학화를 꿈꾸는 김 저자는 과학은 현대를 살아가는 모든 시민의 핵심교양의 하나라고 믿고 있다.
ⓒ동아시아
책 속에서 저자는 페이스북에서 서로가 공통으로 맺고 있는 친구의 수를 조사해 관계의 강도를 측정하는 연결망을 그려보기도 하고(왼쪽 그림) 페이스북 친구 관계에서 마당발이 존재하는지 여부에 따라 관계가 달라지는 양태를 역시 연결망을 만들어 보여주기도 한다(오른쪽 그림). 이 책에서는 데이터를 수집해 연결망을 만드는 흥미로운 시도를 여럿 하고 있는데, 가령 국회의원들 간 관계를 측정하기 위해서 법안 발의를 할 때, 누가 누구와 협력했는지를 조사해 연결망을 만드는 식이다. 연결망뿐만이 아니라 데이터를 수집해 다양한 그래프를 보여주며 통계물리학에서 관계를 읽어내는 법을 다루고 있다.
책에서는 이렇듯 물리학을 비롯한 과학의 중요한 개념들이 하나의 글마다 하나씩 소개되어 있다. 사회 현상 속에서 발견하기도 하고, 우리들 일상의 경험에서 찾아 흥미로운 실험과 함께 소개하기도 한다. 만취자를 찾는 법을 소개하며 ‘마구걷기’ 개념을 설명하고, 차은우와 저자의 합성사진을 통해 ‘중력파’ 검출 방법을 소개하기도 한다.
세상을 복잡계 물리학자의 눈으로 들여다보며, 과학 공부를 차근히 해나갈 수 있게 돕는다. 각 글의 말미에는 해당 개념에 대한 개념 설명을 따로 덧붙여 친절함의 강도를 높였다. 이 책을 통해 과학이라는 핵심교양을 알아볼 수 있길 바란다.
(1505)
로그인후 이용 가능합니다.
'붉은 행성' 화성에서 고대 생명체 흔적을 확인하기 위해 로버가 활동 중이지만 이를 찾아내는 것이 예상보다 훨씬 더 어려울 수 있는 것으로 나타났다. 이 로버들은 약 5㎝를 드릴로 뚫고 토양과 암석 시료를 채취하는데, 화성 표면에 내리쬐는 우주선(線)으로 고대 생명체 흔적이 있었다고 해도 모두 분해돼 적어도 2m 이상 파고들어야 하는 것으로 제시됐기 때문이다. 미국 항공우주국(NASA)에 따르면 고더드 우주비행센터의 알렉산더 파블로프 박사가 이끄는 연구팀은 화성 환경 조건을 만들어 고대 생명체의 증거가 될 수 있는 아미노산의 분해를 실험한 결과를 과학저널 '우주생물학'(Astrobiology)에 발표했다.
지구온난화로 기온이 억제 목표인 산업화 이전 대비 2℃ 이상 오르면 절정을 찍고 다시 떨어진다고 해도 이후에도 수십년에 걸쳐 생물다양성을 위협할 것이라는 비관적 전망이 나왔다. 지구촌이 합의한 기온 상승 억제 목표를 최종적으로 달성해도 중간 과정에서 이를 넘어서면 파괴적 영향이 이어지는 만큼 일시적으로라도 이를 넘어서지 않도록 시급한 조치가 필요하다는 것이다.
과학기술정보통신부(과기정통부)와 한국과학창의재단은 과학종합캠프인 '제1회 청소년과학대장정'에 참가할 중학생 100명을 28일부터 다음 달 13일까지 모집한다고 27일 밝혔다. 과학대장정은 우주·항공 분야와 기후·에너지 분야 등 2개 주제로 진행되며, 학생들은 8월 9일부터 13일까지 4박 5일간 전국 출연연, 대학, 기업, 과학관, 공공기관 등을 탐방한다.
전남대학교는 허민 교수(지구환경과학부·한국공룡연구센터장)연구팀이 익룡의 군집 생활을 증명해 주는 발자국 화석을 세계 최초로 발굴했다고 28일 밝혔다. 연구팀은 최근 중생대 백악기에 만들어진 전남 화순군 서유리 공룡 화석지에서 2∼6㎝ 크기의 익룡 발자국 350여개가 무더기로 남아있는 화석들을 발견했다. 발견 당시 익룡 발자국들은 거의 빈틈이 없을 정도로 빽빽하게 밀집돼 있으며, 앞·뒷발이 선명하게 보일 만큼 보존 상태도 양호한 것으로 나타났다.
남아프리카공화국 요하네스버그에서 북서쪽으로 약 40㎞ 떨어진 '스테르크폰테인(Sterkfontein) 동굴'은 인류의 공통 조상인 오스트랄로피테쿠스 속(屬) 화석이 가장 많이 발굴돼 '인류의 요람'으로 알려져 있다. 1936년 첫 발굴이후 '미시즈 플레스'(Mrs. Ples)와 '리틀 풋'(Little Foot) 등 인류사 연구에 중요한 단서가 된 화석들이 잇달아 나왔으며 1999년 유네스코 세계문화유산에 등재되기도 했다.
잉여 영양분을 세포 안에 축적해 살이 찌게 하는 '백색 지방세포'를 영양분을 태워 없애는 '갈색 지방세포'로 바꾸는 방법을 국내 연구진이 찾아냈다. 울산과학기술원(UNIST)은 생명과학과 고명곤 교수팀이 전북대 안정은 교수팀과 공동으로 TET(Ten-eleven translocation) 단백질을 억제하면 백색 지방세포가 갈색 지방세포화 되고, 기존 갈색 지방세포는 더 활성화돼 열량 소비를 촉진한다는 사실을 발견했다고 26일 밝혔다.
'유유상종'(類類相從)이라는 말처럼 몸에서 나는 냄새가 비슷한 사람끼리 서로 알아보고 친구가 될 가능성이 높다는 과학 연구 결과가 나왔다. 또 친구를 맺은 사람들이 낯선 사람들보다 체취가 비슷할 가능성이 높으며, 냄새 판별 기기인 전자코(eNose)를 통해 체취를 확인하면 서로 낯선 두 사람이 친구가 될 수 있는지도 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 흔히 '케미가 맞는다'라는 말을 많이 해왔는데 실제로 후각 차원에서 화학(chemistry)이 작용하는 셈이다.