한겨레

자연의 패턴
필립 볼 지음, 조민웅 옮김/사이언스북스·2만9500원

옛사람들은 육각형 벌집, 얼룩말 등을 보며 ‘전지전능한 창조자’를 떠올렸다. 패턴을 만들려면 정교한 설계가 뒷받침되어야 해서다. 오늘날은 자연의 패턴이 과학 원리에 따라 나타난다고 안다. ‘패턴의 장인’은 신이 아니라 자연이다. 육각형 벌집은 사람이 집을 지을 때 비용을 최대한 줄이려고 하는 것처럼 벌의 노동력과 재료를 최소화하는 ‘지혜’의 산물이다. 그런데 생물학·유전학적 설명으로는 충분치 않다. 일부 연구자는 거품들이 표면 장력으로 육각형 모양을 이루는 것처럼, 벌집의 재료인 밀랍의 표면 장력이 각 방을 잡아당겨 육각형을 이루게 한다고 생각한다. 물리 법칙도 함께 작용했다는 설명이다.

영국의 과학 저술가 필립 볼은 <자연의 패턴>에서 이처럼 생물계와 무생물계, 나아가 우주를 넘나들며 패턴을 탐구하는 형태학의 성과를 보여준다. 생명체가 생존에 유리한 적응을 하려고 선택, 개량된다는 진화론적 설명부터 물리 법칙과 수학 법칙이 총동원되어, ‘그것들이 왜 어떻게 그렇게 생겼는지’를 알려준다. “형태는 각 구성 요소를 개별적으로 봐서는 실로 추측할 수 없을 방식으로 이루어지는 상호 작용의 결과이다.”

과학이나 수학을 잘 모른다고 겁먹을 필요 없다. 책은 300장의 올컬러 사진과 그림으로 꽉 차 있다. 지은이가 패턴을 형태와 조직 원리에 따라 대칭, 프랙탈, 나선, 흐름, 파동, 균열 등으로 나눠 정리한 ‘형태학 아카이브’다. 아직 세부 원리가 과학적으로 밝혀지지 않은 패턴들도 포함됐다. “또 일부는 순전히 화려해서 수록했다. 그런 그림과 사진도 필요하다. 우리에게는 분석하고 계산하는 일뿐만 아니라 감탄하고 경이로워하는 경험도 필요하다.” 필립 볼은 ‘한국어판 서문’에서도 인간이 패턴을 “구조적 직관”으로 알아차리는 “패턴 탐색자”라며, 우리가 패턴을 찾고 보며 느끼는 ‘감정’의 중요성을 언급한다. “<자연의 패턴>이 자연환경의 풍부함에 대한 여러분의 감수성을 세련되게 할 수 있기를 바란다.”

자연과 과학, 수학의 교집합을 그린다면 ‘아름다움’이 남을 것이다. 과학적 설명이 가능하다고 해서, 자연의 경이로움과 우아함, 아름다움이 줄어드는 게 아니다. 책은 독자에게 시각적 즐거움과 지적 쾌감을 함께 전한다. 더 깊은 이야기를 원하는 독자는 2014년 국내에 번역, 출간된 필립 볼의 형태학 3부작 <모양>, <흐름>, <가지>를 찾아볼 수 있다.

김효실 기자 trans@hani.co.kr