욕망과 우연이 발견해낸 자연의 가장 작은 단위 '원소'

"우주의 몸은 흙, 공기, 불, 물의 네 원소로 구성되어 있고, 온 세상의 모든 흙, 공기, 물, 불이 조합하여 만물이 만들어진다.

"(플라톤 '티마이오스' 중)
플라톤이 기원전 360년 주장한 네 가지 원소를 오늘날 쓰이는 주기율표에서 찾아볼 수는 없다.

그러나 자연을 최대한 단순하게 설명하려는 시도는 3000년 가까이 계속되면서 인류 역사의 물줄기를 바꾸기도 했다.

마침내 오늘날 인류는 원소를 '발견' 대신 '발명'의 대상으로 삼기에 이르렀다.

영국 과학자 필립 볼의 책 '원소'(휴머니스트)는 플라톤의 4원소설에서 시작하는 원소 발견의 연대기다.

원소 발견이 뼈대를 이루는 연금술과 화학의 역사는 나아가 욕망과 갈등, 노력과 우연의 화합물인 인류 역사와 맞닿는다.

원소 발견에 불을 댕긴 건 금(Au)에 대한 욕망이었다.

자연에 존재하는 금을 채굴하는 대신, 가치 없는 금속으로 금을 만들려는 헛된 시도가 연금술을 발전시켰다.

연금술은 대개 유사과학이나 신비주의의 일종으로 치부되지만, 아이작 뉴턴도 연금술에 전념했다는 사실은 잘 알려지지 않았다.

연금술의 실패는 종종 중요한 화학적 발견으로 이어졌다.

인간의 몸 곳곳에 존재하지만 피부에 닿으면 심각한 화상을 일으키는 특이한 물질 인(P)의 발견이 그렇다.

17세기 중반 함부르크의 유리 제조업자 헤닝 브란트는 다른 연금술사들처럼 비금속을 금으로 변환시키는 '철학자의 돌'이 존재한다고 믿었다.

소변을 증류하면 이 물질의 핵심 성분을 얻을 수 있다는 생각이 머리를 스쳤다.

그가 6년 동안 공들여 모은 이 물질은 그러나 금이 아닌 인이었다.

금속 원소에서 시작해 인이나 황(S) 같은 비금속 원소, 포타슘(K) 등 알칼리 금속, 헬륨(He) 등 비활성 기체의 존재를 차례로 확인한 인류는 마침내 입자가속기를 이용해 직접 원소를 만들어내고 있다.

플루토늄(Pu)을 비롯한 오늘날 인공 원소들은 '핵 연금술'의 유산이다.

무기개발과 직결된 원소 발견은 냉전시대를 거치며 국제적 스포츠가 됐다.

그 결과 아메리슘(Am)이나 니호늄(Nh)처럼 국가명에서 비롯한 원소 이름이 등장했다.

현재 주기율표에 이름을 올린 마지막 원소는 러시아 과학자 유리 오가네시안의 이름을 딴 118번 오가네손(Og)이다.

한국 과학계는 '코리아늄'을 주기율표에 등록할 날을 고대하고 있다.

저자는 "백인을 제외한 다른 인종이 원소 발견의 역사에 거의 등장하지 않는 이유는 서구의 지배와 착취로 점철된 근대 이후의 역사, 비백인을 과소평가해온 역사 때문"이라며 "아시아권에서 부상하는 우수한 과학적 성과들이 과학 연구에 문화적 풍성함과 다양성을 더할 것"이라고 말한다.

고은주 옮김. 224쪽. 3만5천원.


/연합뉴스