신문은 선생님

마이클 패러데이 지음｜이은경 옮김｜출판사 인간희극｜가격 9800원


요즘 우리가 양초에 불을 붙이는 순간은 대개 생일 케이크 앞일 겁니다. 하지만 전구가 널리 쓰이기 전 양초는 밤마다 집 안을 밝히던 아주 익숙한 물건이었습니다. 1860년 겨울, 영국 런던 왕립연구소에서 과학자 마이클 패러데이는 바로 이 평범한 양초 한 자루를 들고 청소년들을 위한 강연을 시작했습니다.

패러데이는 전자기 유도를 발견해 오늘날 발전기의 원리를 여는 데 결정적인 역할을 한 과학자입니다. 그런 그가 전기가 아니라 촛불을 골라 과학을 설명한 것이지요. '촛불 하나의 과학'은 그가 진행한 여섯 차례의 크리스마스 강연을 기록한 책입니다. 이 강연은 한 세기 반이 넘도록 세계 곳곳에서 읽혀왔고, 오늘날에도 과학 수업과 실험 교육의 자료로 쓰이고 있습니다.

양초는 너무 익숙해서 별로 궁금할 것이 없어 보입니다. 하지만 패러데이는 질문을 쏟아냅니다. 불은 심지 끝에 붙어 있는데 왜 초가 줄어들까? 불꽃은 왜 밝게 빛날까? 초가 다 타고 나면 어디로 사라질까? 그는 "과학의 세계로 들어가는 데 촛불보다 더 활짝 열린 문은 없다"고 말합니다.

실제로 타는 것은 단단한 초 자체가 아닙니다. 불꽃의 열이 초를 녹이면 액체가 된 초가 심지의 가느다란 틈을 타고 올라갑니다. 수건 끝을 물에 담그면 물이 스며 올라가는 것과 같은 '모세관 현상'입니다. 위로 올라온 액체는 열을 받아 기체가 되고, 이 기체가 공기 중 산소와 만나 타는 것이지요.

불꽃 속에는 더 많은 비밀이 숨어 있습니다. 노란 불꽃이 밝은 것은 아주 작은 탄소 입자들이 뜨겁게 달아올라 빛을 내기 때문입니다. 차가운 물체를 불꽃 위에 대면 물방울도 맺힙니다. 양초 속 수소와 공기 중 산소가 만나 물이 생긴 것이지요. 탄소는 산소와 결합해 이산화탄소가 됩니다. 양초 한 자루를 따라가다 보니 물과 공기, 수소와 산소, 탄소까지 서로 이어집니다.

마지막 강연은 사람의 '호흡'으로 확장됩니다. 양초가 산소와 반응해 이산화탄소와 물을 만들듯, 우리 몸에서도 음식과 산소가 반응하는 비슷한 과정이 일어납니다. 그 과정에서 에너지를 얻고 이산화탄소와 물이 생기지요. 우리가 내놓은 이산화탄소는 다시 식물이 살아가는 데 쓰이고, 식물은 산소를 내놓습니다. 촛불에서 시작한 이야기가 우리의 숨을 거쳐 식물과 자연 전체로 넓어지는 것입니다.

'촛불 하나의 과학'이 지금도 읽히는 이유는 과학자가 세상을 바라보는 방법을 보여주기 때문입니다. 패러데이는 "원인이 무엇일까? 왜 이런 일이 일어날까?"라고 물어보라고 당부합니다. 평범한 것을 자세히 보고 질문한 뒤, 직접 실험해 답을 찾아가는 것입니다. 검색 한 번이면 답이 쏟아지는 인공지능(AI) 시대에, 스스로 질문을 찾아내는 힘은 역설적으로 더 귀해졌습니다.