서적소개
생명이란 무엇인가 : 물리학자의 관점에서 본 생명현상
에르빈 슈뢰딩거 / 한울 / 2021.6.30
- 1933년 노벨물리학상을 수상한 슈뢰딩거의 저작
이 책에서 제기하는 문제는 다음의 네 가지로 요약할 수 있다.
첫째, 생명은 스스로의 구조를 파괴하려는 경향에 대해 어떻게 저항하는가?
둘째, 생명체의 유전물질은 어떻게 불변인 채로 유지되는가?
셋째, 이 유전물질은 어떻게 그리도 충실하게 그 자체를 재생산해낼 수 있는가?
넷째, 의식과 자유의지의 본질은 무엇인가?
○ 목차
주제에 대한 고전물리학적 접근
유전기전
돌연변이
양자역학적 증거
델브뤽모델에 대한 토의와 검증
질서와 무질서 그리고 엔트로피
생명은 물리법칙들에 근거해 있는가?
결정론과 자유의지에 대해서
생명이란 무엇인가
○ 저자소개 : 에르빈 슈뢰딩거
오스트리아의 이론물리학자다.
1887년 오스트리아-헝가리 제국에서 태어나 빈 대학교에서 공부했고 예나, 취리히, 베를린 등에서 교수를 역임했다.
1933년 나치 정권에 반발하여 영국으로 떠나 옥스퍼드에서 강의했고, 슈뢰딩거 방정식 등 양자역학에 대한 기여를 인정받아 그해 노벨물리학상을 공동 수상한다.
1935년 아인슈타인과의 교류를 통해 ‘슈뢰딩거의 고양이’라는 유명한 사고실험을 고안하기도 했다.
2차 세계대전 시 나치의 탄압 대상이 되자 아일랜드로 망명하여 17년간 더블린 고등연구소에서 이론물리학과 과학철학을 연구했다.
1956년 오스트리아로 돌아와 1961년 결핵으로 사망했다.
그는 물리학자로 유명하지만 생명의 문제, 과학의 철학적 측면, 고대 및 동양 철학, 윤리와 종교에도 관심이 많았던 다재다능한 학자였다.
특히 생명현상에 대한 그의 뛰어난 통찰은 후대 생물학의 패러다임을 바꾼 DNA의 발견에 영향을 주었다.
중요한 논문들 외에 대중과학 저서로 《생명이란 무엇인가》, 《자연과 그리스인 Nature and the Greeks》 등을 썼다.
– 역자: 서인석
– 역자: 황상익
○ 출판사 서평
에르빈 슈뢰딩거의 『생명이란 무엇인가』는 주제에 대한 고전물리학자의 접근부터 유전기전, 돌연변이, 양자역학적 증거 등 물리학자의 관점에서 본 생명현상에 대해서 이야기한다.
○ 독자의 평
에르빈 슈뢰딩거는 익히 잘 알려진 유명한 물리학자이다. 물리학자인 그가 생명에 대한 책을 썼다는 것에서 흥미로웠는데, 물리학자의 관점에서 바라본 생명현상이 많은 이들의 흥미로움을 산 것이 저명한 것이다. 물리학자 답게 기존에 생물학자들이 썼던 책과는 다르게 물리학 내용이 많이 포진해 있었다. 슈뢰딩거의 결론은 보통의 물리학으로는 생명 현상을 설명할 수 없다는 것이다. 그러나 앞으로의 물리학도 설명할 수 없다는 것을 의심하면 안된다고 한다. 언젠가는 물리학이 생명을 설명하는 것에 성공할 것이고, 일반적인 법칙도 발견해낼 것이다. 물리학이 이렇듯 생명을 설명하기 힘든 이유는 물리학은 생명이 아닌 무생물을 기반으로 한 학문이기 때문이다. 가령 물리 법칙에서 무생물체는 ‘최대 엔트로피’ 상태에 도달하여 아무런 관찰가능한 사건도 생기지 않는 영원의 상태에 도달한다. 생명체 내부에서는 엔트로피가 증가한다. 그러나 ‘무생명’에서 멀어지기 위해 환경에서 음의 엔트로피를 먹으며 살아있는 상태를 유지한다. 결국 생명체 내부는 물리법칙에 의해 죽음에 다가가지만, 음식을 먹고 외부 환경과 상호작용하며 엔트로피를 줄이는 것이다. 물리학적으로 접근하여 생명의 원리를 설명한 것에 확장적인 해석을 덧붙여보면, 엔트로피의 증가 뿐만 아니라 우리 몸에서는 대사작용이 일어나면서 인체에 해로운 활성산소가 발생한다. 더불어 체세포 분열이 지속될수록 텔로미어가 짧아져 수명이 줄어들고, 세포의 돌연변이로 암이 발병하기도 한다. 그러나 우리는 밥을 먹거나 치료를 받고, 운동을 하여 삶의 건강을 되찾아간다.
슈뢰딩거는 유전 물질에도 관심이 많았다. 그가 책을 집필할 당시 DNA의 이중나선 구조에 대한 발견이 이루어지지 않았기 때문에 그는 유전자의 배열과 구조보다는 염색체와 유전 형질에 대한 이야기를 주로 이어나갔다.
미시세계를 연구한 물리학자로서 그는 거시세계와 미시세계의 차이점을 분자 단위에서 이어나간다. 우리 몸을 구성하는 분자 하나는 그 기능도 이해할 수 없을 때가 있고, 초라한 하나의 분자일 수 있다. 그러나 그런 분자와 분자들이 모여 DNA를 이루거나 단백질을 형성한다. 슈뢰딩거는 통계물리학을 언급하며 기체의 확산에서도 하나하나의 기체 분자는 불확정적으로 운동하지만 분자들의 평균을 내어보면 그들은 일정한 방향으로의 운동을 하고 있는 것이다. 신기한 일이 아닐 수 없다. 우리 몸의 구성 요소들도 개별적으로 들여다보면 불확장적으로 진동하는 기체와 액체 분자일 뿐이지만 멀리서 보면 복잡한 규칙으로 온 몸을 구성하는 것이다.
생명이란 무엇인가? 한번쯤은 생각해보았던 질문이다. 우리 몸의 구성 원소를 다 알고 있다고 해서 그 원소들을 다 섞는다고 한 생명이 탄생하는 것은 아니다. 이처럼 만물의 원리를 깨우치는 물리학에서도 생명의 원리를 완벽히 설명할 수 없다는 것은 수많은 과학적 진보에도 불구하고 깨닫지 못한 수수께끼들이 남아있다는 것이다. 생명이란 무엇인지 알기 위해 책을 읽기 시작하였지만 나에게 남은 것은 오히려 더 큰 호기심과 궁금증이었다. 어려운 물리 내용에 대해선 온전히 이해할 수 없었지만, 물리학과 동떨어져 있을 것 같았던 생명에서도 물리의 내용을 조금이나마 발견할 수 있다. 신비해보이는 생명이지만 결국 만물 안에서 존재하며 숨쉬고 있다는 것이다.
크리스천라이프 편집부