2
부산메디클럽

[과학에세이] 복잡계 과학이 중요해지는 이유 /유상균

  • 유상균 지순협대안학교 교수
  •  |   입력 : 2020-11-23 19:13:46
  •  |   본지 26면
  • 글자 크기 
  • 글씨 크게
  • 글씨 작게
   
바이러스로 인해 고통스런 한 해지만 계절은 어김없이 순환한다. 규칙적으로 반복되는 변화 덕분에 인류는 과학이 없었던 오래전부터 때에 맞춰 씨를 뿌리고 거둬 저장하는 일을 체득할 수 있었다. 과학은 이러한 질서 체계를 설명하는 원리를 발명함으로써 많은 현상을 예측 가능하도록 만들었다. 이따금씩 출현해 두려움이나 행운의 징조로 여겨졌던 혜성도 주기적으로 태양을 도는 천체일 뿐이었다.

그리스의 수학자이자 자연철학자인 피타고라스는 자연의 질서와 조화가 수(number) 안에서 구현된다고 생각했다. 그는 자연수의 비로 주어지는 유리수를 통해 화음의 단계인 옥타브 체계를 만들었다. 옥타브를 구성하는 도레미파솔라시는 모두 그 주파수의 비가 유리수가 되는 음들이다.

최초로 운동의 수학적 원리를 만든 뉴턴역학도 자연에 내재한 심오한 질서를 드러내기 위한 여정을 걸었고 매우 성공적이었다. 20세기에 뉴턴 물리학을 뛰어넘은 양자역학은 확률을 도입함으로써 우연의 요소를 발견했지만 여전히 확률의 범위 안에서 예측 가능한 세계에 대한 탐구였다. 질서란 기본적으로 단순함을 전제로 하는데 그것은 매우 적은 구성요소들이 ‘선형적’인 상호관계를 맺고 있을 때 가능하다. 선형적이란 자극과 반응이 비례함을 뜻한다. 그런 점에서 뉴턴역학이나 양자역학 모두 단순한 시스템을 그 대상으로 하고 있다.

그런데 잘 알려져 있듯이 피타고라스 학파의 문도 히파수스는 자연수의 비로 주어질 수 없으며 전혀 규칙성이 없는 무한 소수로만 표현되는 무리수가 존재한다는 사실을 알아냈다. 무리수는 피타고라스의 믿음에 근본적으로 반하는 수였기 때문에 학파는 히파수스를 살려두지 않았다. 이후로 2000여 년이 지난 19세기 말 수학자 칸토어에 의해 실수(real number)는 빈틈없이 채워진 무리수의 바다 위에 유리수가 질서의 섬처럼 존재하는 세계임이 드러났다.

실제 세계는 어떠할까? 행성의 운동이나 흔들리는 진자와 같은 규칙적인 질서의 바탕에 불규칙한 복잡함이 바다처럼 채우고 있다고 여겨진다. 즉 우리가 속한 세계는 많은 구성요소들이 서로 비선형적 관계를 맺으며 불안정하고 예측이 어려운 현상들로 충만해 있다. 그런데 ‘혼돈의 가장자리’라 불리는 이 상황은 매우 역동적이어서 질서를 새로 만드는 창조의 영역이기도 하고 기존 질서를 무너뜨리기도 하는 파국의 영역이기도 하다. 단순함으로 인해 변함없이 유지되는 안정된 질서와는 근본적으로 다른 ‘복잡한 질서’다.

생명체, 생태계의 진화, 지구의 기후, 나아가서 경제 시스템, 인간 사회, 역사의 과정 모두가 여기에 속한다. 다윈이 쓴 ‘종의 기원’의 마지막 문장을 보면 그가 이 사실을 정확히 인식했음을 알 수 있다.

“처음에 숨결이 불어넣어진 생명이 불변의 중력 법칙에 따라 행성이 회전하는 동안 여러 가지 힘을 통해 그토록 단순한 시작에서 가장 아름답고 경이로우며 한계가 없는 형태로 전개되어 왔고 지금도 전개되고 있다는, 생명에 대한 시각에는 장엄함이 깃들어 있다.”

20세기 말에 이르러 일부 과학자들은 애초부터 있었던 안정된 질서에 대한 탐구에서 벗어나 복잡하고 불규칙함에서 나오는 역동적인 세계, 혼돈의 가장자리를 탐구하기 시작했다. 이 분야를 ‘복잡계 과학’이라 부르고 있고 물리학자뿐만 아니라 생태학자, 경제학자, 사회학자 등이 참여하고 있다. 모두 복잡한 질서가 탄생하고 사라지는 모습을 탐구하는 연구자들이다. 따라서 복잡계 과학은 인류의 삶의 여정에서 겪는 경이롭고 기쁘고 슬픈 일들의 기원을 알 수 있도록 할 것이다.

‘장자(莊子)’에도 “다스림을 주장하며 어지러움을 무시하면 천지의 이치와 만물의 정에 밝지 못한 사람이다(師治而無亂乎 是未明天地之理 萬物之情者也)”는 말이 나온다. 자연은 본질적으로 단순함과 복잡함이 어우러진 조화의 시공간이다. 거대한 전환의 시기를 맞아 우리의 지적 탐구도 창조와 파국이 벌어지는 혼돈의 가장자리로 더 다가가야 할 때이다.

지순협대안학교 교수·‘시민의 물리학’ 저자
ⓒ국제신문(www.kookje.co.kr), 무단 전재 및 재배포 금지
국제신문 뉴스레터
국제신문 네이버 뉴스스탠드 구독하기
국제신문 네이버 구독하기
뭐라노 뉴스

 많이 본 뉴스RSS

  1. 1가수 김호중팬클럽 ‘그레이스방’ 회원들, 부산시장애인체육회에 성금 전달
  2. 2'부캉이' 북항 놀러 왔다가 덜컥 정착?…부산 명예홍보대사 도전
  3. 3대구도 ‘돔 유치’ 참전…부산 부지·재원 서둘러야 국비 선점
  4. 4다대소각장 개발 다시 원점…부산시, 부지매각 해지 결정
  5. 5수해 상처 여전한 거제, 전국서 ‘한가위 온정’
  6. 6장기체류 ‘부캉이’ 연휴 뒤 외해로 유도할 듯(종합)
  7. 7HJ重 올해 8척 ‘릴레이 수주’…대형선 경쟁력 입증
  8. 8가덕신공항 부지공사 기본설계 정부심의 통과
  9. 9곳간 적자 사하구, 감천마을축제 예산은 더 늘려
  10. 10청와대 ‘검찰개혁 국민 속였다’ 유시민에 법적 대응 검토
  1. 1청와대 ‘검찰개혁 국민 속였다’ 유시민에 법적 대응 검토
  2. 2우크라이나에 생포된 북한군 포로 2명, 이미 한국 입국해
  3. 3[정가 인&아웃] 울산 남갑서 당권파 - 친한계 격돌하나
  4. 4“학교 통폐합 지역 맞춤형으로 접근”
  5. 5[속보] 정부, 젤렌스키 ‘북한군 포로 한국행’ 발언 사실상 확인
  6. 6李 유엔연설 “한반도 종전 위해 당사자 대화하자”
  7. 7민주 “조희대의 내란” 국힘 “더 가면 李탄핵”
  8. 8국힘 유용원 “北포로 송환, 정부 노고 감사…젤렌스키 통해 알려진 건 아쉬워”
  9. 910대 부산시의회 의정모임 해양·이동 문제 집중
  10. 10[속보] 北외무상 “핵보유 의지는 백년·천년이 지나도 절대불변”
  1. 1다대소각장 개발 다시 원점…부산시, 부지매각 해지 결정
  2. 2HJ重 올해 8척 ‘릴레이 수주’…대형선 경쟁력 입증
  3. 3가덕신공항 부지공사 기본설계 정부심의 통과
  4. 4북항 핫플만든 인싸 상어 '부캉이', "인기 덕 좀 봅시다" 마케팅 열풍
  5. 5[한 손 뉴스] 국산 전투기로 영공 수호…KF-21 공군 1호기 배치
  6. 6바리스타 심사위원이 만든 스페셜티
  7. 7홍지선호 국토부 출범 “公기관 2차이전 속도”(종합)
  8. 8빚에 허덕이는 20·30세대…올해 '개인회생 신청' 3만명 육박
  9. 97000피 사수했지만 ‘전강후약’…연휴휴장 속 美中정상회담 촉각(종합)
  10. 10132개사 키운 부산銀…스타트업 IR로 기업과 연결
  1. 1'부캉이' 북항 놀러 왔다가 덜컥 정착?…부산 명예홍보대사 도전
  2. 2대구도 ‘돔 유치’ 참전…부산 부지·재원 서둘러야 국비 선점
  3. 3수해 상처 여전한 거제, 전국서 ‘한가위 온정’
  4. 4장기체류 ‘부캉이’ 연휴 뒤 외해로 유도할 듯(종합)
  5. 5곳간 적자 사하구, 감천마을축제 예산은 더 늘려
  6. 6북항 핫플만든 인싸 상어 '부캉이', "인기 덕 좀 봅시다" 마케팅 열풍
  7. 7밀양 분만 의료공백 현실화…산모들 부산·창원 원정
  8. 8가게 이름 ‘시진핑’이라서?…한밤중 괴한에 ‘페인트 테러’ 당한 중식당
  9. 9북구, 오태원 전 구청장 수사의뢰…‘쑥뜸방’ 과태료·변상금 부과 절차
  10. 10남구의 파격…‘음식점 소공연장’ 대관료 지원 검토
  1. 13경기 1실점 철벽 마운드 韓, 조1위 슈퍼라운드행
  2. 2父 여홍철과 어깨 나란히…여서정, 8년 만에 도마 금메달
  3. 3여서정·안세영·우상혁…‘금빛낭보’ 기대
  4. 42전 전승 한국축구, 조 선두로 8강 진출
  5. 5송세라, 항저우 한 풀었다…AG 첫 ‘금빛찌르기’
  6. 6[속보]한국 카누, 아시안게임 남자 카약 4인승 500m 금메달
  7. 7부상 악재 이정후, 사실상 시즌 아웃
  8. 8육상 8년 만의 금빛 질주 기대…육상 29일까지 ‘골든데이’
  9. 9셔틀콕 女단체 4강행…배드민턴 女단체전 2연패 시동
  10. 10프로농구 시범경기 24일 점프볼
10대 부산시의회 상임위 들여다보기
“학교 통폐합 지역 맞춤형으로 접근”
10대 부산시의회 상임위 들여다보기
해운기업 유치, 해사법원 신설 “해양수도 부산 경쟁력 키울 것”
강동진의 도시이야기 [전체보기]
바흐를 찾아간 나, 한국을 꿈꾸는 그녀
세계유산위원회, 부산의 시간을 세계와 나누다
경제프리즘 [전체보기]
소비 아닌 문화 생산 주체 오페라하우스
한국 갯벌의 2단계 확대 등재 의미
과학에세이 [전체보기]
자동화의 세상에서 지능화의 세계로
인간만의 영역 ‘관광과 과학’의 결합
국제칼럼 [전체보기]
추석 밥상에 오를 이재명 정부의 성적표
그때 부끄러움을 알았더라면
기고 [전체보기]
존엄 보장하는 부산형 청년보장제 되기를
복합재난에 강한 도시의 조건
기자수첩 [전체보기]
금고 이사장 전횡, 지금도 진행중
엘리트 자평해온 市 공무원…생중계 회의서 능력 입증을
김준희의 클래식 인사이트 [전체보기]
여름의 끝자락, 브람스
여름날의 애상, 왈츠
김지윤의 우리음악 이야기 [전체보기]
세종시대 음악이 전해진 이유
영산회상, 불교음악에서 풍류음악으로
뉴스와 현장 [전체보기]
솔직할 수 있는 용기, 당신에게도 닿기를
히말라야의 경고
도청도설 [전체보기]
작자 미상
범숙학교의 기적
독자 투고 [전체보기]
새로운 시작 ‘황혼 이혼’
무료 화장실 깨끗하게 쓰자
메디칼럼 [전체보기]
직업병에 대한 자세, 무지와 고의 사이
아이의 근시, 안경만 쓰면 끝?
목지수의 도시브랜드 산책 [전체보기]
랜드마크 시스템의 시대
북항 돔구장에서 야구 보며 사우나를
박지욱의 뇌력이 매력 [전체보기]
건망증, 이렇게 잡자
운동으로 해마를 키우자
박진희의 컬처 픽 [전체보기]
부산 문화정책, 지금 필요한 선택
지독한 집념이 세운 로컬 자산, 대한도기
사설 [전체보기]
부산대·부산교대 통합, 구체적 로드맵부터 마련하라
동남권 건강지표 ‘빨간불’…촘촘한 의료 안전망 구축해야
세상읽기 [전체보기]
‘지방시대위’ 부산 이전, 다시 뛰는 대한민국
니트 세대와 한국 노동시장의 불편한 현실
안재철의 연결하는 공간 [전체보기]
지구와 도시의 연결을 묻다
해양수도 부산, ‘제3의 경계 공간’
엄길청의 문전성시 [전체보기]
말과 현실이 너무 다른 부산
반도체와 부산
이보성의 미술 현장 산책 [전체보기]
시장이 강해진 것일까, 비엔날레가 약해진 것일까
아트부산, 숫자 이후의 질문
이상이 칼럼 [전체보기]
보건의료에서 지방정부 역할과 ‘정책 의료’
행위별수가제와 인두제, 오해와 진실
이정구의 맛과 건강 [전체보기]
미식과 오래 씹기
이제명의 오션 드림 [전체보기]
광복 81년, 다음은 바다의 산업 주권
HMM 부산 이전, 해양수도의 시험대
이홍의 세상현미경 [전체보기]
국제질서의 지각변동과 한국의 성장경로
한국이 가진 자산
정쾌호의 부동산 탐구생활 [전체보기]
미분양의 경고, 지방 맞춤 ‘출구전략’ 서둘러야
6·3 부산시장 선거, 부동산 정책의 길
주재민의 명당을 찾아서 [전체보기]
조선 8대 명당 중 하나인 정문도 묘
금가락지가 땅에 떨어진 형국, 곡전재
최태호의 와인 한 잔 [전체보기]
오스트리아 와인,빈의 시간을 마시다
공정함이 만드는 브랜드 가치
특별기고 [전체보기]
‘해양수도 부산’ 토대부터 바로 놓아야
당론 따를지 역사 따를지 양심의 선택을
하순봉의 음악이야기 [전체보기]
박자와 기보
국민악파
황정수의 그림산책 [전체보기]
이대원의 ‘온정리 풍경’
유영국의 1957년 작 ‘사람’
CEO 칼럼 [전체보기]
의료 전문성이 병원 밖 나가는 길 열어야
청년·노인 예산은 경쟁 관계가 아니다
  • 2026 국제환경에너지산업전
  • 국제골프아카데미
  • 부산국제마라톤
  • 어린이청소년경제아카데미
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내