Gary Greenberg: 세상의 아름다운 미세한 조각들

전 완전히 색다르게 세상을 바라보는 관점에 대해서 조금 말해 보고자 합니다. 그런데 제가 말하려는 세상은 미세한 세계입니다. 전 수년을 연구한 끝에 현실 뒤엔 마법같은 세상이 존재한다는 걸 발견했죠. 이런 건 현미경으로 바로 볼 수 있는 것이고요. 오늘 이 미소한 세계의 얼마정도를 여러분께 보여드리고자 합니다.

그럼 일단 아주 그렇게 작지 않은 것부터 시작할까요? 그건 우리가 육안으로도 볼 수 있는 것들인데 자, 벌이죠? 여러분이 보시다시피 이 벌은 이 정도 크기죠. 1cm 정도입니다. 하지만 벌을 자세히 보자면, 여러분들이 진짜 이게 무엇인지 더 잘 알고 싶다면, 좀 더 면밀하게 볼 필요가 있습니다. 이 사진은 현미경으로 바라본 벌의 눈입니다. 그럼 이때부터 여러분들은 벌이 수천개의 낱눈을 가지고 있다는 걸 알 수 있죠. 그리고 눈 주변에 감각모들이 나있는 거 보이시죠? 벌들은 이걸 통해 어디 가까이 가닿는 것을 압니다. 눈 하나로는 그걸 다 못 보니까요.

그럼 좀 더 작은 걸로 볼까요? 이건 인간의 털입니다. 인모는 우리의 눈으로 볼 수 있는 것 중 가장 작죠. 1mm를 십등분한 정도의 크기입니다.

그럼 이거보다 더 작은 걸 봅시다. 이것보다 한 열배는 작은 것이요. 세포입니다. 그러니까 인모 하나의 직경은 열개의 인간 세포를 나열한 정도죠.

정말 세포야말로, 현미경을 통해 본 살아있는 세포를 보는 것이 제 연구분야인 생물학과 과학의 전부라고 할 수 있죠. 제가 처음 현미경으로 세포를 봤을 때, 그것들의 생김새들이 아주 경이로와 사로잡혔죠. 그럼 만약 여러분들이 면역체계의 이런 세포를 보게 된다면, 아마 그것들은 여기저기를 쏘다니며 움직이고 있을 겁니다. 이 세포는 외부에서 온 물체들을 찾아다니죠. 박테리아 같은 것들을 찾는 겁니다. 그것들이 돌아다니다가 무언가를 발견하고 그것이 외부로부터 온 것임을 자각할 때 그자리에서 완전히 그걸 에워싸서 먹어버릴 겁니다. 제 말은 그게 하나의 작은 박테리아라도 찾아내서 먹어치운다는 겁니다. 그럼 여러분들이 어떤 동물의 심장세포를 접시 위에 놓고 본다고 합시다. 그럼 그 세포들은 그 자리에서 그냥 뜁니다. 그게 걔네들의 일이거든요. 모든 세포는 각자의 역할이 있습니다. 그래서 이런 세포들의 역할은 피를 우리 몸 여기저기에 옮기는 겁니다. 그럼 다음 세포를 볼까요? 이건 신경계세포들입니다. 우리가 지금 이걸 보고 있다는 걸 아는 순간에도 우리의 뇌와 신경세포들은 그들의 역할을 하는 거죠. 잠시도 가만히 있지를 않습니다. 이것들은 움직이면서 새로운 연결고리를 찾아내죠. 그게 우리가 학습할 때 나타나는 현상입니다.

여기서 더 작은 단계로 넘어가보죠. 이건 마이크론입니다. 마이크로미터라고도 불리고요. 이거보다 더 작은 게 나노미터입니다. 그 다음은 엉스트롬이고요. 자, 엉스트롬의 크기는 수소 원자의 직경 정도입니다. 그만큼 작다는 얘기죠. 그리고 우리가 오늘 가지고 온 현미경은 사실상 개체의 원자를 보는 겁니다. 자, 그럼 여기 원자의 개체를 찍은 사진 몇 장이 있습니다. 저 울퉁불퉁한 것들이 하나의 원자 개체죠. 이건 코발트 원자의 고리입니다.

그러니까 이 모든 세계, 즉 우리가 살고 있는 이 미소한 세계를 나노 세계라고 부르는 겁니다. 나노 세계는 우리가 볼 수 있는 것들 그 자체로 이루어져 있으며 그 전체는 분자와 원자의 세계로 이루어져 있죠.

하지만 전 좀 더 넓은 세계를 말해보고자 합니다. 마이크로 세계에 대해서 말이죠.

만약 여러분들이 꽃 속에 사는 작은 벌레라고 할 때, 그 꽃은 과연 어떻게 생겼을까요? 꽃이 이렇게 엄청 크다면요. 그 꽃은 우리가봤을때 확인하는 꽃하고는 아주 다를 것입니다 자, 여기 이 꽃을 봐주십시오. 여러분들은 작은 벌레입니다. 만약 여러분들이 저 꽃의 한 단면에 있다면 말이죠, 이렇게 보일 겁니다. 꽃잎이 저렇게 보일 거죠. 그러니까 개미는 이 물체 위를 기어다니는 종입니다. 만약 여러분들이 이 암술머리랑 수술을 더 자세히 본다면요 이게 저 꽃의 정체성입니다. 그리고 여러분들 저 작은 것들, 젤리처럼 작은 것들이 우리가 돌출부라고 부른 것들 입니다. 화밀 돌출부죠. 그럼 이 작은 개미가 이 위를 기어다닌다면 윌리 웡카의 초콜릿 공장을 견학하는 기분이겠죠. 그들에겐 작은 디즈니랜드와 같습니다. 우리가 그냥 보는 거랑은 다르게요. 이것들은 꽃가루의 알갱이들인데요. 여러분들이 보시다시피 노란색 점들 같은 거 있잖아요. 현미경으로 볼 때, 사실상 이건 수천개의 꽃가루로 이루어져 있습니다. 그러니까, 예를 들어서, 벌이 이 작은 식물 주변을 날아다닐 때, 그들은 꽃가루를 모으죠. 이 꽃가루 알갱이들을 모은 다음에 다리로 싸서 벌집으로 데려갑니다. 이게 바로 벌집과 그 안에 있는 밀랍을 형성하는 것입니다. 또 꽃즙도 있죠. 그게 바로 우리가 먹는 꿀입니다.

여기 클로즈업된 사진이 있습니다. 아니면 여기 실제로 보통 부레옥잠의 사진이 있습니다. 여러분들이 정말 시력이 좋다면 육안으로도 부레옥잠의 모든 걸 다 볼 수 있을 겁니다. 수술과 암술이 저기 있죠? 근데 수술과 암술을 현미경으로 본 사진을 봅시다. 저게 수술인데요. 역시 저기에도 수천개의 꽃가루 낱알들이 밀집돼 있습니다. 암술을 볼까요? 이 작은 것들을 분비모라고 부릅니다. 저기서 바로 꽃향기를 만들고 그 향기로 다른 식물들과 의사소통을 하게 하죠.

정말 일반적인 얘기로 넘어가봅시다. 그냥 모래죠. 전 약 10년간 모래에 흥미를 느껴왔습니다. 마우이에서 처음 모래를 봤을 때, 여기 마우이에서 찍은 모래 사진이 있는데요, 그러니까 모래는 1mm를 열등분한 크기죠. 모래 하나 하나의 낱알이 1mm를 열등분한 크기입니다. 그런데 좀 더 면밀하게 보자면, 모래는 이렇게 생겼습니다. 놀랍죠? 엄청 작은 조개껍질이 거기있어요. 산호같은 것도 있고요. 다른 껍질들의 파편도 있습니다. 감람석도 보이네요. 화성암도 있군요. 저기 작은 파편이 있습니다. 새날개 갯지렁이도 있고요. 정말 놀라운 집합체가 아닐 수 없습니다. 이런 종류의 섬같은 곳의 모래는 다양한 생물학적인 소재로 이루어져 있습니다. 왜냐하면 암초가 이 미세한 생명체들이나 현미경으로 볼 수 있는 (육안으로 볼 수 없는) 생명체들이 자라고 죽을때, 그들의 껍질과 이빨과 뼈가 부서져서 모래의 낱알을 만들 수 있는 터전을 마련하기 때문입니다. 산호같은 것들도 말이죠. 그러니까, 예를 들어, 마우이의 사진 보자면 말이죠. 라하이나에서 찍은 겁니다. 그리고 우리가 해변을 따라 걸을 때, 우리는 수백만년의 생물학적 지질학적 역사를 밟고 지나가는 셈이죠. 우리는 아마 알아차리지 못하겠지만, 사실 이는 모든 생태계의 기록이라고 할 수 있습니다. 예를 들어, 여기서 보시다시피 해면의 심상체가 여기 있고요, 산호 두 조각이 있죠? 저건 성게의 등뼈입니다. 정말 놀라운 거죠.

제가 이걸 처음 봤을 때, 전 이렇게 생각했습니다. 세상에, 보물이 따로 없네. 정말 믿을 수 없었죠. 저는 이걸 분해해서 사진을 찍었습니다. 여기 흔한 모래의 사진이 있습니다. 이것들은 수정 결정판과 장석입니다. 대부분 본토에 있는 모래들은 수정 결정판과 장석으로 이루어져있죠. 이는 화강암의 침식때문입니다. 이렇게 산이 만들어지고 물, 빗물, 얼음 이런 것들이 산을 침식시키죠. 그럼 그것들은 모래 낱알이 됩니다. 색이 휘황찬란한 모래들도 있습니다. 오대호에서 가져온 모래입니다. 보시다시피 광물들이 많죠. 이 분홍색 석류석이랑 초록색 녹렴석 같은 것들요. 대단하지 않습니까? 그래서 여러분들이 다른 곳에서 다른 모래를 볼 때, 어떤 해변이든 장소든 여러분들이 가서 모래를 볼 때 모두 다르기 마련입니다. 이건 빅서 해변에서 가져온 건데요. 보석같죠? 아프리카엔 보석을 캐는 광산이 몇 개 있어서 강에 있는 모래나 바다 밑에 가라앉은 모래들을 현미경으로 본다면 정말 이렇게들 생겼습니다. 그러니까 어떤 모래의 낱알이든 모두 특별하죠. 해변들도 각기 다릅니다. 모든 낱알들도 달라요. 지상 어느에도 똑같이 생긴 모래란 없습니다. 모래의 모든 낱알들은 어디서 오고 또 어디로 가죠. 시간의 스냅사진과도 같은 겁니다.

모래는 지구에만 있는 게 아니죠. 하지만 모래는 이 우주 어디든지 있어요. 사실, 우주 밖은 모래로 이루어져 있습니다. 그 모래들이 같이 뭉쳐서 우리의 행성들과 달을 만든 것이죠. 유성진에서도 모래를 볼 수 있어요. 이것이 군에서 제가 받은 유성진입니다. 남극의 우물에서 발견했다고 하더라고요. 정말 놀랍게 생겼죠. 그리고 이것들은 행성들과 달과 같이 우리가 사는 세상을 만드는 아주 작은 성분입니다.

나사가 예전에 저한테 달의 모래를 찍길 부탁했습니다. 40년 전에 아폴로 달 착륙을 할 때 가져온 모래를 저한테 보내줬습니다. 그래서 제 삼차원 현미경으로 사진을 찍기 시작했죠. 이게 제가 처음 찍은 사진입니다. 대단했죠. 흥미롭게도 전 이게 약간 달과 비슷하다고 생각했습니다. 자, 제가 현미경으로 사진을 찍은 것들은 보통 여러분들이 현미경을 통해 한번에 조금 밖에 볼 수 없는 것들입니다. 그러니까 여러분들은 현미경의 렌즈 초점을 재조절하고 사진을 찍어야 하죠. 그런 다음 제가 모든 사진들을 하나의 사진으로 합치는 프로그램으로 여러분들이 물체가 어떻게 생겼는지를 볼 수 있게 하는 겁니다. 지금은 3D로 하고 있죠. 자, 여러분들 이게 왼쪽에서 찍은 겁니다. 이건 오른쪽이고요. 왼쪽에서 찍은 각도, 오른쪽에서 찍은 각도.

여기 흥미로운 게 있습니다. 이건 제가 지구에서 본 여타 모래들과 다르게 생겼습니다. 저는 정말로 지구의 많은 모래들을 봐와서 알아요. 믿어주세요 (웃음) 여기 중앙에 구멍 좀 보세요. 이 구멍은 달에 충돌한 유성진 때문에 생긴 겁니다. 달에는 대기가 없죠? 그래서 유성진은 그대로 내려온 겁니다. 그래서 달의 표면은 지금 온통 가루로 뒤덮여있죠. 왜냐하면 40억년 동안 유성진이 달로 떨어졌기 때문입니다. 그래서 유성진이 한 시간에 20 마일에서 6만 마일사이 속력으로 떨어지면 접촉하면서 기화됩니다. 여러분들이 여기서 볼 수 있듯이 기화된 걸 알 수 있고 그물체가 모래 낱알들의 작은 덩어리를 붙여놓고있어요. 이 자체가 모래의 아주 작은 낱알이에요. 이걸 소위 링 교착이라고 하죠. 그래서 달 표면에 있는 모래들의 낱알은 다 저렇게 생겼습니다. 지구에서는 절대로 찾아볼 수 없는 거죠. 대부분 달에 있는 모래들이 특히 여러분들이 달을 보시면 알겠지만, 어두운 부분이 있고 밝은 부분이 있죠. 어두운 부분은 용암류입니다. 현무암의 용암류이죠. 이 모래는 할레아칼라 산에서 볼 수 있는 모래와 아주 유사하게 생겼습니다. 이 유성진이 다가올 때, 다른 모래들은 기화되어서 이런 샘을 만들죠. 이 미세한 분수가 공기 위로 올라가서 (라고 말할려고 했는데) 아, 공기 위가 아니죠. 공기가 없으니까요. 여하튼 올라가서, 이런 미세한 유리 구슬들이 아주 잠깐 만들어집니다. 그리고 시간이 지날수록 딱딱해지죠. 그것들은 달 표면 위로 다시 떨어집니다. 이런 아름다운 색깔을 띤 유리 소구체를 갖게 되죠. 이것들은 사실상 미세합니다. 보려면 현미경이 필요해요.

자, 여기 달의 모래에 나온 한 낱알입니다. 보시다시피 모든 결정구조가 그대로 있죠. 이 모래 낱알은 아마도 35억이나 40억년 정도 오래됐을 겁니다. 물이나 물리적인 낙하, 공기 때문에 침식되는 지구의 모래와 달리 전혀 침식이 된 적이 없죠. 겨우 태양 폭풍이나 태양의 자외선 때문에 살짝 침식이 된 흔적 빼고는 찾아볼 수 없습니다.

그러니까 오늘 제가 여러분들께 하고 싶은 말은 모래 낱알처럼 평범하기 짝이 없는 것들도 면밀하게 본다면, 관점을 바꿔서 본다면 아주 비상하다는 겁니다. 윌리엄 블레이크가 이렇게 얘기했었죠. "세상을 모래의 낱알에서, 천국을 한송이 야생화에서 찾아본다면, 무한이 당신의 손 바닥에있고 영원이 한시간 안에 들어있다." 감사합니다.(박수)