물리학이 잃어버린 여성 - 신, 물리학, 젠더 전쟁
마거릿 워트하임 지음, 최애리 옮김 / 신사책방 / 2024년 12월
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3.5점  ★★★☆  B+











코스모스(cosmos)는 여름 바람이 식어가는 가을에 피는 꽃이다. 코스모스는 원래 질서 또는 조화를 뜻하는 그리스어다. 코스모스라는 단어를 보자마자 꽃보다 과학을 떠올린 사람들이 있을 것이다. 시간이 지나면서 코스모스는 질서정연한 우주를 표현할 때 쓰는 단어가 되었다.

 






미국의 천문학자 칼 세이건(Carl Sagan) 덕분에 그리스가 원산지인 코스모스는 시들지 않았다(꽃 이름은 그리스에서 처음 만들어졌고, 꽃의 원산지는 멕시코다). 대중이 과학과 친해지길 바란 칼 세이건은 1980년에 만든 다큐멘터리 <코스모스>에 출연했다. 브라운관을 채운 다큐멘터리 <코스모스>종이 위에 피어나 한송이의 책이 되었다. 세이건은 살아있는 모든 존재가 코스모스의 자녀라고 말했다.[주1] 우리는 우주의 별에서 왔다. 유기물이 들어 있는 별 먼지들이 모여서 ‘창백한 푸른 코스모스(pale blue cosmos), 지구가 피어났다.[주2]


과학자들은 코스모스 우주론’을 매우 좋아한다. 코스모스 우주는 완벽할 정도로 질서정연하게 움직인다. 한 치의 오차가 없는 우주는 아름다운 예술과 같다. 코스모스 우주의 아름다움을 처음으로 눈여겨 본 과학자가 피타고라스(Pythagoras). 피타고라스는 모든 덕은 조화(harmonia)’이며 좋은 것도, (god)조화라고 했다.[주3] 우주에 질서를 부여한 존재는 조화로운 신이다. 피타고라스는 수()를 만물의 근원으로 이해했다. 피타고라스는 코스모스 우주가 완벽한 비율로 만들어진 음악이라고 상상했다. 피타고라스에게 수와 수학은 신이 만들어낸 우주를 듣기 위한 보청기였다.


세이건은 중세가 시작되면서부터 서양 과학이 혼수 상태에 빠졌다고 주장한다. 그는 1,000년이나 지속된 중세를 암흑시대라고 표현한다. 이 기간에 종교는 과학을 이단 학문으로 규정하여 탄압하고 학살했다. 교황과 성직자들에 의해 쫓겨난 과학은 학문에 관심이 많은 이슬람 국가로 도피했다. 무슬림 과학자들은 이방의 나라그리스에서 온 과학을 보듬어주었다세이건뿐만 아니라 지금도 여전히 사람들은(특히 종교를 부정적으로 보는 사람들) ‘로마가톨릭이 장악해 버린중세를 좋아하지 않는다. 그들은 종교가 과학을 박해했다고 믿는다. 종교의 폐해를 고발할 때 가장 많이 거론되는 과학자는 갈릴레오 갈릴레이(Galileo Galilei). 로마 교황청은 지구가 태양 주변을 돈다고 확신한 갈릴레이를 이단 심문소로 소환했다. 처형과 종신형을 겨우 피한 갈릴레이는 가택 연금 처분을 받았다종교를 비판한 18세기 계몽주의자들은 천 년 동안 죽어 있던 코스모스가 르네상스 시대에 다시 피었다고 주장했다. 계몽주의자에게 과학은 코스모스의 씨앗이라면 이성은 코스모스를 활짝 피게 해주는 거름이다.


하지만 역사가들은 과학과 종교의 갈등 관계의 관점으로 과학사를 바라보지 않는다. 그들은 과학과 종교가 서로 보완하면서 발전했다고 주장한다. 중세는 생각보다 어둡지 않았다. 중세 지식인들의 서재에 고대 그리스 과학이 자취를 감춘 것은 사실이지만, 과학에 관심이 있는 수도사들이 있었다. 우리가 아는 갈릴레이 재판 사건은 반종교주의자들의 입맛에 맞게 만들어진 것이다. 갈릴레이는 가톨릭 신자였다. 그와 친분이 있는 성직자들은 과학을 배척하지 않았다. 로마가톨릭은 과학의 후원자였다. 비록 가톨릭이 선호하는 과학은 천동설(지구가 우주의 중심이라는 설)이었지만, 성서의 교리에 크게 거슬리지 않는 과학 이론을 부분적으로 인정했다. 지동설을 주장한 갈릴레이가 두려워한 세력은 가톨릭이 아니라 대학교수가 된 아리스토텔레스주의자들이었다. 아리스토텔레스(Aristotle)는 지구가 우주의 중심이라고 주장했다. 아리스토텔레스의 제자와 추종자들은 실험과 관측을 건너뛴 채 아리스토텔레스의 견해를 그대로 받아들였다. 심지어 자신들이 믿는 지식과 상반되는 견해를 무시하기도 했다. 고대 그리스 과학의 발전을 막은 주범은 종교가 아니라 지식의 수정을 거부한 보수적인 과학자들이었다.


과학 친화적인 종교는 코스모스 우주론을 활짝 피게 해준 거름이다. 교회는 과학의 정원이 있는 경건한 온실이었다. 가톨릭과 기독교 신자들은 과학의 정원에 마음껏 드나들었고, 성직자들은 코스모스를 소중히 보살피는 정원사가 되었다. 그러나 코스모스가 필 무렵에 여성은 온실에 들어갈 수 없었다. 과학과 종교는 합심하여 여성이 과학의 정원에 발을 내딛지 못하게 했다.


물리학이 잃어버린 여성: , 물리학, 젠더 전쟁과학과 종교의 친밀한 관계 속에서 자란 코스모스를 보여준다. 이 책을 쓴 마거릿 워트하임(Margaret Wertheim)은 종교가 없었으면 과학이 발전하지 못했다고 주장한다. 논리적이며 객관적으로 자연 현상을 연구하는 과학자들은 신의 존재를 부정하지 않았다. 오히려 그들은 신이 만든 코스모스 우주를 이해하고 싶어서 과학을 연구했다. ‘조화로운 신에 지나치게 심취한 피타고라스는 훗날 피타고라스학파로 알려진 비밀스러운 공동체를 이끄는 교주가 되었다. 피타고라스학파가 소멸하여 사라진 뒤에도 질서가 잡힌 자연 세계를 탐구하려는 과학자들의 노력은 멈추지 않았다. 성경을 열심히 읽은 중세 과학자들은 신을 과학자 또는 수학자로 인식했다. ‘중세의 가을이 최고조로 무르익은 르네상스 시대로 접어들자 그리스도적인 코스모스가 만개했다. 이 시기에 활동한 코페르니쿠스(Copernicus)는 피타고라스의 정신을 물려받은 과학자였다. 그의 천문학은 수학적 창조주인 신을 위한 학문이었다. 조화로운 우주를 좋아한 코페르니쿠스는 모든 천체의 궤도가 완벽한 원으로 되어 있다고 주장했다. 뉴턴(Isaac Newton)은 자신의 과학이 신을 탐구하는 데 유용한 지식이 되기를 바랐다.


저자는 코페르니쿠스, 갈릴레이, 뉴턴 등과 같이 종교에 협력한 과학자들을 사제(司祭)’에 비유한다. 그러면서 과학의 사제 대부분이 남성이라는 사실을 지적한다. 물리학과 수학은 남성 과학자들의 텃세가 유독 심한 과학 분야이다. 저자는 가톨릭-기독교 남성 중심의 과학을 수학적 인간(Mathematical man)으로 의인화한다. 영국의 페미니스트 언어학자 데버라 캐머런(Deborah Cameron)남성 지배 사회에 다음과 같은 특징이 있다고 말한다






* 남성은 정권이나 지도부를 독점하거나 지배하고, 정치적 의사 결정에서 여성보다 더 많은 발언권을 지닌다.

 

* 남성은 여성보다 더 많은 경제적 자원을 소유하거나 통제한다.

 

* 남성의 활동, 직업, 문화적 산물, 사상, 지식은 여성의 것보다 더 중요하게 여긴다.


(데버라 캐머런, 강경아 옮김, 페미니즘》, 

신사책방, 2022년, 

24~25쪽)




종교의 권위가 약해졌어도 남성 지배 사회는 건재했다. 남성 계몽주의자들도 수학적 여성을 받아들이지 못했다. 여권 신장에 반대한 그들의 견해에 따르면감성에 손쉽게 지배당하는 여성은 과학을 이해하는 역량이 부족하다. 여성에 대한 수학적 남성의 편견은 절대불변의 진리가 되었고, 남성 과학자들은 가부장적 권위를 내세워 수학적 여성의 과학적 열망을 억눌렀다. 계몽주의 사상을 지지하는 남성 과학자들은 영국 왕립학회를 설립했다. 그런데 왕립학회는 여성 회원을 받아들이지 않았다왕립학회의 초창기 회원들은 과학 연구에 매진하기 위해 독신 생활을 유지했다. 하지만 수학적 여성은 독신녀가 될 수 없었다. 왜냐하면 여성은 결혼하지 않으면 경제적 자원을 소유할 수 없기 때문이다‘수학적 인간’은 남성이 지배하는 가부장적 과학의 산물이다. 


오늘날의 과학은 교회의 보호를 받지 않는다신이 만든 우주를 규명하는 일이 숙원이었던 아인슈타인(Albert Einstein)이 유명해진 덕분에 물리학은 과학의 꽃이 되었다. 물리학자들의 최대 관심사는 자연계의 네 가지 힘인 전자기력, 강력, 약력, 중력을 하나로 통합해서 설명하는 만물이론(Theory of Everything, ToE)이다. 과학의 정원은 연구소와 천문대 그리고 거대한 기계가 돌아가는 발전소에 있다. 저자는 만물이론을 알고 싶어 하는 과학자들의 열망 속에도 우주의 신적인 원리를 이해하려는 종교적 기조가 스며들어 있다고 주장한다. 물리학자들은 만물이론 연구에 쓸 예산을 많이 받길 원한다. 저자는 과학이 대중의 실생활에 동떨어진 학문으로 전락하는 상황을 우려한다. 결국 대중은 과학을 어렵고 지루한 학문으로 인식한다. 대중과의 소통이 익숙하지 않은 과학자들은 논문 쓰기에 여념이 없다. 수학적 여성들이 물리학에 진입할 수 있는 문턱은 더 높아진다.


코스모스의 꽃말은 순결과 순정이다. 하지만 코스모스 우주를 좋아하는 과학은 순수하지 않다. 객관적이고 가치 중립적인 과학은 현실에 존재하지 않는다. 저자가 정의한 과학은 지저분한 과학이다. 지저분한 과학은 종교를 포함한 문화적 환경의 영향을 받아서 형성된 학문이다


물리학이 잃어버린 여성1995년에 출간된 책이다. 원서 제목은 피타고라스의 바지(Pythagoras’ Trousers)’.[주4] 저자는 종교와 과학계의 여성 차별이 불가분 관계임을 쉽게 설명했다. 하지만 저자의 견해를 비판적으로 톺아보아야 할 필요가 있다. 저자는 남성과 여성’, ‘이성과 감성과 같은 이분법이 여성의 물리학 진출을 막는 문화적 관성이라고 지적한다(352쪽). 저자가 과학을 의인화해서 표현한 수학적 인간에는 수학적 남성수학적 여성’이 있다. 과학 연구에 참여해야 하는 수학적 여성이 생물학적 여성을 전제한다면 젠더 이분법(gender binary)의 한계를 답습하게 된다. 저자는 수학을 연구하는 여성의 역량이 남성보다 떨어진다고 보는 성차(性差)를 비판하기 위해 미국의 생물학자 앤 파우스토스털링(Anne Fausto-Sterling)의 연구 결과를 인용한다(349). 파우스토스털링은 남성중심주의와 이성애주의(heterosexism)를 옹호하는 생물학을 비판한 페미니스트 생물학자다. 이성애주의는 남성과 여성이 만나고 사랑하는 것을 정상으로 규정한다. 이성애주의의 문제점은 남녀 간의 성차를 강화하고, 이성애주의의 기준으로 비정상’에 속한 동성애와 젠더퀴어(genderqueer) 차별한다. 파우스토스털링은 성차의 한계를 넘어서서 인간의 다양성을 이해하기 위해 두 개의 성이 아닌 다섯 개의 성을 제안한다.[주5


수학적 남성수학적 여성만 존재하는 과학은 또 다른 차별을 만든다. 이성애주의의 잔재가 남은 과학은 젠더 이분법에 속할 수 없는 성소수자를 희미하게 만든다. 이런 과학은 성소수자를 비정상적으로 취급하는 우파 기독교의 우군이 된다과학과 종교가 서로 차이를 인정하면서 만나는 것은 좋은 일이다. 그러나 조화롭고 안정적인 사회를 지킨다는 명분으로 여성과 성소수자를 차별하고 억압하는 과학과 종교는 잘못된 만남이다.





[1] 칼 세이건, 홍승수 옮김, 코스모스, 사이언스북스, 2006, 477.

 

[2] 칼 세이건, 현정준 옮김, 창백한 푸른 점, 사이언스북스, 2001.

 

[3] 디오게네스 라에르티오스, 김주일, 김인곤, 김재홍, 이정호 함께 옮김, 유명한 철학자들의 생애와 사상 2, 나남출판, 2021. 8권 피타고라스학파, 175.








[주4] 물리학이 잃어버린 여성1997년에 원서 이름을 그대로 옮긴 제목으로 출간된 적이 있다. 책의 부제는 여성의 시각에서 본 과학의 사회사출판사는 사이언스북스이다. 번역자는 최애리. 이번에 나온 물리학이 잃어버린 여성번역을 다시 맡았다. 물리학이 잃어버린 여성피타고라스의 바지의 구판인 셈인데, 번역자와 출판사는 구판이 출판된 사실을 언급하지 않았다.





 

[주5] 티에리 오케, 변진경 옮김, 셀 수 없는 성: ‘두 개의 성이라는 이분법을 넘어서, 오월의봄, 2021, 36.

 






※ cyrus의 주석과 정오표







* 297, 옮긴이 각주 [닐스 보어]


 덴마크 물리학자. 특정 원자핵의 비대칭 모양과 그 이유를 규명하여 1975 노벨상 수상[주6]



[주6] 연도 오류닐스 보어(Niels Bohr)1922에 노벨물리학상을 받았다.





* 297, 옮긴이 각주 [하이젠베르크]


1933 노벨상 수상. [주7]



[주7] 연도 오류하이젠베르크(Werner Karl Heisenberg)1932에 노벨물리학상을 받았다.





* 337




 

리정다오(Tsung-Dao Lee, 1926~ ) [주8]



[주8] 올해 84일에 별세했다.





* 356

 

 SSC 사업은 본래 2억 달러 예산으로 시작되었으나, 1993년 중반에는 100억 달러로 확대되었으며, 일각에서는 사업 완료까지 130억 달러는 들리라는 예측도 나왔다. 그 시점에 다다르자, 국회에서 플러그를 뽑았다. 이는 만물이론 학계로서는 커다란 좌절이었지만, 그렇다고 해서 그들의 꿈은 절대로 무산되지 않았다. 유럽 공동체가 자신들의 초가속기, 대형 강입자 충돌기(Large Hadron Collider, LHC)를 지을 가능성도 크기 때문이다. 여전히 관련 정부들은 재정 지원 문제를 놓고 옥신각신하고 있다. LHC를 짓는 데 드는 비용은 훨씬 적어서 100억 파운드(150억 달러) 정도이며, SSC만큼 강력하지는 못하지만, 그것도 통일 영역에서 새로운 전망을 보여줄 희망이 있다. [주9]



[주9] 이 책이 출간된 1995년에 LHC 건설이 승인되었다. 건설비와 실험을 위한 예산 등이 포함된 LHC 프로젝트의 예상 비용은 32~64억 유로(46천억 원)였다. 그러나 비용이 늘어나면서 건설 속도가 더뎌졌다. 우여곡절 끝에 건설이 완료되었고, 2008910일에 가동하기 시작했다.





* 미주, 390





Nicolaus Cusanus, De docta ignorantia [주10]



[10] 니콜라우스 쿠자누스, 조규홍 옮김, 박학한 무지, 지식을만드는지식, 2013.



 


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고목 원더랜드 - 말라 죽은 나무와 그곳에 모여든 생물들의 다채로운 생태계
후카사와 유 지음, 정문주 옮김, 홍승범 감수 / 플루토 / 2024년 11월
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책을 협찬받고 쓴 서평이 아닙니다.



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4.5점  ★★★★☆  A





고목에 꽃이 핀다라는 속담이 있다. 초라한 집안에 경사가 일어난 상황을 비유한 말이다. 희망이 말라버린 사람은 마른나무에 꽃이 피랴?’라고 되묻는다. 이 말은 애당초 기대하지 말자는 속담이다불가능한 일에 희망을 품는 사람에게 경고하는 속담이 마른나무에 물 내기. 물기가 사라진 나무에 물 한 방울이 나올 수 없다그래도 마른나무는 쓸모 있다. 겨울이 되면 마른나무에 따끈한 불꽃이 핀다마른나무는 찬 바람에 약한 인간을 위해 아궁이에서 화장(火葬)된다.


사람들은 마른나무를 죽은 나무로 대한다. 하지만 마른나무는 죽지 않았다. 여전히 살아있다. 생기가 없어서 땅에 축 늘어져 잠을 잔다사람들은 마른나무를 땔감으로 쓰지만, 정작 마른나무는 장작이 되고 싶지 않다. 마른나무는 몇 년을 더 살 수 있다. 


나무를 연구하는 생태학자들은 마른나무를 존중한다. 이들은 마른나무에 버섯이 피는 사실을 알고 있다이때부터 마른나무에 생기가 돋는다마른나무는 여전히 푸르다. 땅에 누운 마른나무는 이끼 담요를 덮고 있기 때문이다마른나무에 버섯과 이끼가 자라면 곤충이 다가온다버섯과 이끼는 곤충의 양식이다곤충은 마른나무에 보금자리를 짓는다. 버섯, 이끼, 곤충이 달라붙어도 마른나무는 너그럽다마른나무는 자신의 몸에 작은 생명들을 활짝 피우면서 천천히 시들어 죽는다.


고목 원더랜드: 말라 죽은 나무와 그곳에 모여든 생물들의 다채로운 생태계마른나무에서 시작되는 생태계를 보여준다이 책의 주인공은 졸참나무 고목이다. 저자는 졸참나무 고목에 사는 동식물을 관찰하면서 마른나무 위에 펼쳐진 세계를 펜으로 직접 그렸저자는 마른나무를 모든 생명체가 투숙하는 호텔로 비유한다마른나무 호텔의 첫 손님은 균류맨눈으로 보기 힘든 아주 작은 손님이다균류가 마른나무 호텔에 오래 머무르면 그 안에 있던 포자가 발아하면서 곰팡이실(균사, 菌絲)이 생긴다곰팡이실이 커지면 버섯이 된다. 곰팡이실은 우리 눈에 보이지 않는 버섯의 싹이다다람쥐는 마른나무 호텔에 푸짐하게 차려진 버섯을 먹으러 오는 귀여운 손님이다. 다람쥐가 분주하게 마른나무 위를 지나가면 아주 작은 구멍이 생긴다. 다람쥐의 조그만 발자국이 많아지면 여러 종의 이끼가 자랄 수 있는 최적의 환경이 만들어진다. 마른나무에 물 한 방울 짜내기 힘들지만, 그래도 이끼가 충분히 자랄 수 있는 물기를 머금고 있다.


마른나무가 기운 없이 누워 있어도 지구를 위해 열심히 일한다. 마른나무는 썩으면서 천천히 죽는다. 불에 타서 죽으면 마른나무 속에 있던 탄소가 한꺼번에 나온다. 그러나 천천히 죽어가는 마른나무는 탄소를 많이 배출하지 않는다탄소 일부는 대기로 방출되지만, 천천히 나온 탄소는 흙을 튼튼하게 만드는 영양분이 된다. 마른나무가 하는 일을 탄소 저류(貯留)’라고 한다.


사람들은 땅에 쓰러져 있는 고목을 볼품없는 쓰레기로 여긴다. 하지만 마른나무는 새로운 숲이 시작되는 씨앗이다마른나무도 숲의 일부다. 저자는 가능한 한 마른나무를 자연 상태 그대로 놔두는 것을 권한다. 이끼 담요를 덮은 마른나무에 어린나무(실생, 實生)가 자라기 때문이다놀라운 사실은 소나무재선충병에 걸린 마른나무에도 어린나무가 자라기도 한다


너무 못생긴 마른나무는 목재로 쓸 수 없다. 그렇지만 돌고 도는 생태계의 과정을 알려주는 교재가 될 수 있다마른나무는 누워서 흙이 된다. 바로 그 자리에 다시 나무로 태어나 우뚝 선다마른나무에 절대로 꽃이 피어날 수 없다고 믿는 사람들에게 알려야 한다. 지쳐 쓰러진 마른나무는 아직 죽지 않았다고. 여전히 살아 있다. 아주 길고 느린 잠에 빠져 있다. 마른나무를 함부로 뜨거운 불로 깨우지 마라. 자고 있어도 우리를 위해 느릿느릿 일하고 있다. 잠든 나무에 나무가 핀다






※ cyrus의 주석과 정오표




* 6쪽, 감수자의 글중에서





 나무의 주요 줄기 성분인 난분해성의 셀룰로오스[주1]와 리그닌을 분해할 수 없다. 이때 등장하는 곰팡이가 우리가 흔히 버섯이라고 하는, 나무의 주성분인 셀룰로스[주1]와 리그닌을 분해할 수 있는 목재부후균이다.

 


[주1] 셀룰로스(cellulose)셀룰로오스섬유소의 또 다른 용어다. 셀룰로스, 셀룰로오스 둘 다 쓸 수 있다.





* 113








수잰 시마드 → 수전 시마드(Suzanne Simard) [주2]



[2] 76쪽에 ‘수잔 시마드로 표기되어 있다. 수전 시마드는 식물의 뿌리와 곰팡이실의 공생관계가 숲의 성장에 기여하는 사실을 주목한 생태학자다. 그녀는 서로 다른 종의 식물이 서로 소통하면서 자라는 관계를 월드 와이드 웹(WWW)에 빗대어 우드 와이드 웹(WWW, 숲의 인터넷)으로 표현했다. 수전 시마드의 저서 어머니 나무를 찾아서: 숲속의 우드 와이드 웹(김다히 옮김, 사이언스북스)가 작년에 출간되었다.





* 249~250

 

 소나무재선충병은 북미에서 들어온 소나무재선충이라는 몸길이 1밀리미터 정도의 선충이 일본 토종 솔수염하늘소를 매개충으로 하여 퍼지는 병이다. [3]

 


[3] 솔수염하늘소는 우리나라에도 서식한다. 북방수염하늘소도 소나무재선충의 매개충이다. (출처: 한국임업진흥원)







 






[주4] 저자는 고등학생 시절에 만난 모리구치 미쓰루(盛口滿)의 저서 우리가 사체를 줍는 이유: 자연을 줍는 사람들의 유쾌한 이야기가 자신의 생태학 연구에 큰 영향을 준 책으로 언급한다. 고목 원더랜드뒤쪽에 참고문헌이 있다. 그런데 이 책을 국내 미출간으로 되어 있다(참고문헌 374~375). 우리가 사체를 줍는 이유2004년 가람문학사에서 출간되었고, 한동안 절판되었다가 2020년에 숲의 전설이라는 출판사에서 새로운 표지로 다시 태어났다.

 

이뿐만 아니라 의식은 언제 탄생하는가: 뇌의 신비를 밝혀가는 정보통합 이론(박인용 옮김, 한언출판사, 2019, 참고문헌 377), 로빈 월 키머러(Robin Wall Kimmerer)이끼와 함께: 작지만 우아한 식물, 이끼가 전하는 지혜(하인해 옮김, 눌와, 2020, 참고문헌 380쪽에 책 제목이 다르게 나온다. 일본에 나온 번역서 제목인 이끼의 자연사로 되어 있다. ‘국내 미출간표시가 없다), 헨리 데이비드 소로(Henry David Thoreau)월든국내 미출간도서로 분류되어 있다(참고문헌 383).









 

국내에 출간된 참고문헌을 정확하게 소개하지 않은 점은 이 책의 옥에 티. 과학을 읽고 즐기고 알아가는(플루토 출판사 네이버 블로그에 있는 출판사 소개 글이다)’ 독자를 위해서 출판사 편집자와 번역자는 참고문헌을 꼼꼼하게 써야 한다. 




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세상에서 가장 아름다운 수학공식 - 개정판
리오넬 살렘 외 지음, 장석봉 옮김 / 궁리 / 2024년 4월
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3점  ★★★  B





단어가 세상에 처음 태어났을 때의 모습말밑이라고 한다. 말밑과 비슷한 뜻의 단어는 어원(語原)’이다. 아름답다의 말밑은 어떻게 생겼을까? 여러 가지 가설이 있다내가 개인적으로 마음에 드는 가설은 아름의 말밑이 이라는 가설이다당신은 아름다워를 말밑으로 풀어 써보자. 당신을 알아가 된다상대방을 잘 알면 그 사람의 매력이 아름다워 보인다.


어떤 수학자는 수학 공식이 아름답다고 표현한다. 그들의 눈에는 복잡한 계산을 하지 않아도 되는 수학 공식이 아름다워 보인다. 하지만 수학을 좋아하지 않는 사람들은 도무지 이해할 수 없는 말이다세상에서 가장 아름다운 수학 공식수학을 공부할 때 알아야 할 49개의 수학 공식을 소개한 책이다이 책을 펼친 독자가 알아야 할 것은 수학 공식의 기원이다. 그렇다고 해서 수학 공식이 탄생하는 과정까지 달달 외울 필요 없다수학 교과서에 갇힌 수학 공식은 딱딱하다. 전혀 아름답지 않다. 알고 싶은 마음이 생기지 않는다. 하지만 수학 교과서에 갇히지 않은 수학은 자유롭다. 그래서 교과서가 정해준 대로 수학을 공부하지 않아도 된다수학 공식이 어떻게 만들어졌는지 알고 나면 수학이 부드러워진다. 반면 수학 교과서는 학생을 가르치듯이 수학 지식을 알려준다. 일단 먼저 수학 공식을 처음 만든 수학자를 소개한다. 그리고 본론으로 들어간다. 수학 공식을 이용해 문제를 푸는 방식을 알려준 다음에, 이를 응용해서 문제를 풀어보라고 지시한다. 이러니 수학이 딱딱하고 재미없다.


세상에서 가장 아름다운 수학 공식콩트 형식으로 수학 공식을 소개한다. 수학 콩트의 주인공은 수학자가 아니다. 수학을 전문적으로 공부한 적이 없는 평범한 사람들이다. 호기심이 많은 소년은 빈센트 반 고흐(Vincent van Gogh)<해바라기>가 그려진 포스터에 접힌 자국을 우연히 발견하고, 이를 이용해 포스터의 면적을 구한다. 이 과정에서 소년은 피타고라스 정리(직각삼각형 정리)를 발견한다. 존 네이피어(John Napier)라는 수학자가 고용한 정원사는 정원의 넓이를 구하기 위해 계산하다가 훗날 로그(log)’라고 불리게 될 수학 개념을 도출한다.


피타고라스 정리를 스스로 발견한 소년과 네이피어의 정원사는 허구 인물이다. 왜 이 책의 저자는 왜 수학 콩트의 주인공을 수학자가 아닌 사람으로 내세웠을까? 수학은 상아탑 안에서만 놀기 좋아하는 수학자들을 위한 학문이 아니다. 수학 공부를 좋아하지 않는 우리가 알게 모르게 수학은 실생활에 가까이 있다. 이 책은 수학 공식이 실생활에서 어떻게 활용될 수 있는지를 보여준다. 호기심과 인내력이 있으면 수학자가 아닌 사람들도 수학의 매력에 빠진다.


저자는 수학적 사실을 왜곡하는 문제를 피하면서 허구를 가미한 수학 콩트를 썼다. 책 끝부분에 저자는 수학 콩트를 쓰면서 자기가 지어낸 장면을 상세하게 설명했다그래도 책 속에 사실과 다른 내용이 있다. 저자는 화가들이 황금비가 적용된 아름다운 사각형을 알고 있다고 주장한다. 그러면서 레오나르도 다빈치(Leonardo da Vinci)의 그림 <수태고지> 속에 숨겨진 황금비를 보여준다(70~71). 황금비의 아름다움을 옹호하는 사람들은 예술가들이 황금비에 맞춰 그림을 그렸거나 건축물을 세웠다고 믿는다. 하지만 근거가 없는 믿음이다. 예술 작품에서 황금비를 측정하는 방식은 오래전에 수학자들도 지적한 수학적 왜곡이다.


이 책에 수학자들의 일화가 나오는데, 대부분은 허구이며 후세에 지어진 것들이다. 러시아의 황제 예카테리나 2(Ekaterina II)는 프랑스의 철학자 드니 디드로(Denis Diderot)에게 신이 존재하느냐고 물었다. 종교를 비판한 계몽주의자 디드로는 신이 존재하지 않는 이유를 설명했다. 그러나 황제에게 총애받아 러시아에 체류하게 된 스위스의 수학자 오일러(Leonhard Euler)는 아주 간단하게 수식을 제시하면서 신은 존재한다고 대답했다. 수학 공식을 알지 못하는 디드로는 오일러의 주장에 반박하지 못했다.







저자는 오일러, 디드로, 러시아 황제가 나눈 대화는 실제로 있었던 일이라고 주장한다(190)천재 수학자로 평가받는 오일러의 영특함을 보여주는 이 일화는 수학사에 많이 언급될 정도로 유명하다. 그러나 실제로 있었던 일이 아니다. 일화의 원전에 오일러가 아닌 러시아 출신 철학자가 나온다. 일화가 변형된 채 와전된 것이다.[주]







뉴턴(Isaac Newton)이 땅에 떨어진 사과나무를 보는 순간, 만유인력의 법칙을 생각했다는 일화(192쪽) 역시 사실이 아니다.

   

이 책의 39장은 쾨니히스베르크의 다리 건너기문제에 관한 이야기다. 쾨니히스베르크는 과거에 독일의 영토였다. 쾨니히스베르크를 지나가는 강에 일곱 개의 다리가 있었다. 누군가가 이 일곱 개의 다리를 한 번씩만 건너서 출발 지점으로 돌아올 수 있는지 궁금했다. 이러한 방식을 한붓그리기라고 한다. 오일러는 한 번에 모든 다리를 건너가는 일은 불가능하다고 증명했다





 




쾨니히스베르크의 다리. 

원래는 일곱 개의 다리가 있었다.






칼리닌그라드의 다리가 있는 현재 지도.

녹색으로 표시된 다섯 개의 다리는 현재 남아 있는 다리다.

빨간색으로 표시된 두 개의 다리는 전쟁 중에 파괴되어 사라졌다.

 


(사진 출처: 위키피디아)







2차 세계대전 이후에 쾨니히스베르크는 러시아(당시 국명은 소련)의 영토가 되었다. 현재 지명은 칼리닌그라드. 저자는 여덟 번째 다리가 새로 건설되어서 이제는 한 번에 건너는 일이 가능하다고 말한다(150). 하지만 현재 남아 있는 다리의 개수는 총 다섯 개다. 두 개의 다리는 제2차 세계대전 중에 폭파되어 소실되었다. 현재 다섯 개의 다리로 한붓그리기가 가능하지만, 무조건 출발점으로 돌아올 수 없다.





[주] 참고문헌: 박부성 천재들의 수학 노트(향연, 2003)

  

   



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다시 쓰는 수학의 역사 - 당신이 수학을 사랑하게 만들 책 : 젠더·인종·국경을 초월한 아름답도록 혼란스럽고 협력적인 이야기
케이트 기타가와.티모시 레벨 지음, 이충호 옮김 / 서해문집 / 2024년 10월
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4점  ★★★★  A-





역사는 미완성이다. 절대로 완성할 수 없다. 다시 써야 한다과학사도 마찬가지다과학은 꼼꼼한 실험과 엄격한 검증을 거쳐야 하는 학문이다. 과학사는 정확한 사료를 바탕으로 기록된 역사라고 할 수 있을까과학이 객관적인 학문이라 해서 과학사도 객관적인 역사로 생각하는 것은 착각이다. 성급한 일반화의 오류다과학은 가치중립적인 학문’이라는 믿음은 환상에 불과하다. 과학은 편견에 물들기 쉬운 학문이다. 연구 주제를 정하는 일부터 실험 방식 설계, 실행, 실험 결과 평가까지 과학 활동의 모든 단계에 편견이 스며든다역사는 정확한 사실들이 차곡차곡 모이면서 만들어지지 않는다. 우리가 배운 역사에 간혹 불순물이 들어 있다.


빌 브라이슨(Bill Bryson)거의 모든 것의 역사(이덕환 옮김, 까치, 2020)에서 우리가 알고 있는 물리학은 겉으로는 우아하게 보이면서도 사실은 매우 너저분한 학문이라고 했다(194). 과학적 진리는 완벽하지 않다. 복잡한 현상을 설명하지 못할 때도 있다과연 물리학만 그럴까? 깔끔하게 계산해서 군더더기 없는 논증을 펼치는 수학 역시 너저분하다







정확한 진실만 추출해서 역사를 이해하는 일은 현실적으로 쉽지 않다. 그렇다고 해서 지저분한 역사를 이대로 둘 수 없다앞서 언급했듯이 역사는 완성할 수 없는 이야기다계속 고쳐 써야 한다다시 쓰는 수학의 역사는 이러한 시도로 만들어진 책이다이 책을 쓴 두 명의 저자는 지저분한 수학사를 고쳐 쓰기 위해 의기투합했다


이 책의 서문은 잘 알려지지 않은 지도의 진실을 언급하면서 시작된다정밀하게 계산하고 측정해서 만들어진 지도는 정확하지 않다지도에 묘사된 유럽의 땅덩어리는 거대하다그러나 실제로 남아메리카의 땅덩어리가 유럽보다 넓다수학사는 수학적으로 정확하지 않은 지도와 같다수학사에도 역사가의 머릿속에 나온 불순물이 섞여 있다시간이 지나면서 역사의 불순물은 진실로 변질된다. 어떤 수학자의 일대기는 사실과 다르게 부풀려진다특정한 수학자를 편애하는 역사가가 역사를 기록하면 그 수학자 한 명만 바라보는 바보가 된다자신이 좋아하는 수학자가 태어나기 전에 이미 참신한 방법으로 문제를 푼 다른 수학자가 있는데도 역사가는 그 이름을 지워버린다.


유럽 땅덩어리를 과장되게 묘사한 지도처럼 수학사는 유럽에서 태어나고 활동한 수학자들의 업적만 진열되어 있다직각삼각형의 세 변의 길이와 관련된 공식을 발견한 수학자는 피타고라스(Pythagoras). 그가 처음으로 증명했다고 알려져서 공식의 정식 명칭이 피타고라스 정리가 되었다. 수학사를 의심 없이 받아 적은 수학 교과서는 피타고라스가 증명한 방식 하나만 가르쳐준다. 그러면서 수학을 공부하는 학생들에게 이 방식을 외우라고 강요한다. 하지만 피타고라스 정리를 도출할 수 있는 증명 방식은 다양하다. 지금까지 알려진 증명 방식이 400개가 넘는다. 고대 바빌로니아의 수학자들은 이미 직각삼각형 정리를 알고 있었다. 중동과 아시아 출신 수학자들은 독자적으로 직각삼각형 정리를 증명했다그러나 바보가 만든 수학사는 피타고라스 밖에 모른다.


가장 오래된 수학 교과서는 유클리드(Euclid)기하학 원론이 아니다. 기원전 1550년경 고대 이집트의 수학자이자 필경사인 아메스(Ahmes)가 남긴 린드 파피루스(Rhind Papyrus)’. 린드는 아메스의 파피루스를 처음으로 발견한 스코틀랜드의 고고학자다. 아메스의 파피루스는 현재 대영박물관에 소장되어 있다수학 교과서는 유럽에만 있는 건 아니다. 구장산술(九章算術)은 동아시아 수학을 집대성한 고대 중국의 수학 교과서다. 이 책에도 피타고라스가 발견한 직각삼각형 정리가 나오는데, 중국에서는 구고(勾股) 정리라고 부른다구고는 수학자 이름이 아니다. 직각삼각형을 뜻하는 단어다.


수학의 역사를 쓰는 어리석은 바보는 백인 중심 남성 수학자를 우대한다그들은 여성 수학자를 홀대한다소피야 코발렙스카야(Sofia Kovalevskaya)는 세계 최초의 여성 수학 교수다. 하지만 그녀와 동시대에 활동한 수학자들은 코발렙스카야의 업적을 깎아내렸다. 남성 천문학자들이 천문대의 망원경을 독점하고 있을 때 인간 컴퓨터라는 별칭으로 알려진 여성들은 방대한 관측 자료를 수작업으로 분석했다. 천문학자들은 계산과 관측의 달인인 인간 컴퓨터를 아마추어로 취급했다. 인간 컴퓨터에 소속된 연구원 중에 과학의 유리 장벽을 깨뜨린 과학자가 있다. 그녀가 바로 헨리에타 스완 레빗(Henrietta Swan Leavitt)이다. 레빗은 세페이드 변광성의 밝기가 주기적으로 변한다는 사실을 발견했다.


다시 쓰는 수학의 역사》는 미완성이다역사를 계속 고쳐 쓰지 않으면 어느새 불순물이 낀다. 이 불순물에 역사를 쓰는 사람의 편견, 이데올로기, 취향 등이 섞여 있다. 그렇다고 해서 역사에 진실만 온전히 남을 수 있도록 깨끗하게 만들자는 건 아니다어떤 사료와 누구의 해석이 진실에 부합하는지 정하는 기준도 이념과 편견의 압력을 피하지 못한다결국 겸손한 역사가가 역사를 고쳐 써야 한다. 겸손한 역사가는 자신도 편견이 시키는 대로 역사를 바라보는 바보가 될 수 있다는 점을 안다자신이 고쳐 쓴 역사가 오류로 밝혀지면, 실패를 떳떳하게 인정한 후에 다시 고쳐 쓴다현명한 바보가 역사를 써야 한다.






<cyrus의 주석>





* 89





 

 아주 유명했던 지식인 살롱을 운영한 아스파시아가 있는데, 소크라테스 같은 유명한 철학자들이 그 살롱에 드나들었다. 아스파시아의 이름은 플라톤의 글[주1]에도 등장하는데, 플라톤은 그녀의 지성과 위트에 깊은 인상을 받았다고 전한다.



[1] 아스파시아(Aspasia)는 고대 그리스의 정치가 페리클레스(Pericles)의 애인이다. 아스파시아의 지성을 언급한 플라톤(Plato)의 글메넥세노스(이정호 옮김, 아카넷, 2021). 플라톤의 대화편의 주인공 소크라테스(Socrates)는 자신에게 연설 기술을 가르친 선생님이 아스파시아라고 언급한다. 그리고 페리클레스도 아스파시아에게 연설 기술을 배운 제자였다고 주장한다(메넥세노스》 235e). 메넥세노스페르시아와 맞붙은 전쟁에서 전사한 군인들을 위한 페리클레스의 추모 연설문이 실려 있는데, 아스파시아가 연설문을 썼다고 전해진다.





* 126





 

 아인슈타인은 일반 상대성 이론에서 시간이 공간과 마찬가지로 물리적이라는 개념을 내놓았다. 시간과 공간이 결합된 시공간은 하나의 일관성 있는 4차원 공간으로 간주해야 한다. 그런데 시공간은 중력에 의해 구부러질 수 있고, 따라서 시간 지연이 일어날 수 있다.

 

 


* 349





 일반 상대성 이론에서 아인슈타인은 중력이 거대한 물체가 그 질량으로 시공간을 구부러뜨리는 효과로 나타난다고 말했다. 그리고 이러한 시공간의 굴곡으로 인해 시공간에서 움직이는 물체는 질량이 연관된 가속적 힘을 받는다고 주장했다.

 

 

두 개의 문장 모두 다시 쓰는 수학의 역사에 있다. 두 개의 문장 중에 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 정확하게 설명한 것은 349이다. 저자가 두 사람이라서 126쪽 문장을 누가 썼는지 알 수 없지만, 아인슈타인이 생각한 중력을 잘못 설명했다. 중력은 시공간을 휘는 힘이 아니다. 시공간 한가운데에 있는 물체가 시공간을 휘게 만드는 요인이다. 시공간이 휘어지면서 중력이 생긴다. 중력은 휘어진 시공간의 부산물이다(빌 브라이슨, 거의 모든 것의 역사, 149).





* 323

 

 펠릭스 클라인은 코발렙스카야가 살아있을 때 그녀의 연구를 스승의 수학을 모방한 것에 불과하다고 주장하면서 끊임없이 무시하고 깎아내렸다. 1926년에 클라인은 19세기 수학사를 다룬 책[주2]에서 같은 주장을 반복하면서 코발렙스카야의 연구가 독창적인 것이 아니라는 인상을 심어주었다.

 


[주2] 번역본: 펠릭스 클라인, 한경혜 옮김, 19세기 수학의 발전에 대한 강의 (나남출판, 2012)




 

* 324~325



 



 에릭 템플 벨은 수학을 만든 사람들[주3]에 예상 밖으로 그녀를 포함하면서 눈부시게 아름답고 젊은 여성으로 묘사해 수학 실력보다 외모가 더 출중했다는 이미지를 영속시켰다.

 


[주3] 번역본: 에릭 템플 벨, 안재구 옮김, 수학을 만든 사람들 (미래사, 2002, 2, 초판 출간 1993)





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그레이스 2024-11-05 14:13   좋아요 2 | 댓글달기 | URL
맞아요
역사는 미완성, 과학은 가설^^

cyrus 2024-11-10 11:59   좋아요 0 | URL
완성할 수 없는 것들이 오히려 아름다우면서도 인간적으로 느껴져서 보기 좋아요. ^^
 
세 개의 쿼크 - 강력의 본질, 양자색역학은 어떻게 태어났는가
김현철 지음 / 계단 / 2024년 10월
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4점  ★★★★  A-




괴상한 유령이 우리 주변을 돌아다니고 있다. 쿼크(quark)라는 유령이. 전 세계의 물리학자들, 세계에서 가장 거대한 가속기 LHC(거대 강입자 충돌기)와 검출기가 이 유령의 정체를 밝혀내기 위해 신성한 과학 동맹을 맺었다.[주1] 괴상한 유령을 처음으로 언급한 물리학자는 머리 겔만(Murray Gell-Mann)이다. 그는 강입자(hadron) 속에 괴상한 작은 입자가 세 개나 있다고 가정했으며 쿼크라는 특이한 이름을 붙였다물리학자들은 당혹스러웠다원자보다 훨씬 작은 입자를 어떻게 찾는담?”


원자(atomos)더 이상 쪼갤 수 없다는 뜻이 담긴 입자다. 과거에 원자가 만물의 기본 입자로 여겨졌다. 그런데 원자는 쪼개질 수 있다! 원자를 쪼개면 원자보다 더 작은 입자들이 나온다. 원자핵을 구성하는 양성자 중성자, 원자핵 주위를 도는 전자가 있다물리학자들은 이 세 개의 입자가 모든 물질의 기원이라고 생각했다폴 디랙(Paul Dirac)은 한 시간마다 말 한마디 할 정도로 과묵하기로 유명한 물리학자다. 그런 그가 동료 학자들 앞에서 꾹 닫고 있던 입을 열었다. 디랙은 아직 발견되지 않은 입자가 있을 거라고 예언했다. 그 입자는 훗날 전자의 반입자(antiparticle)인 양전자로 밝혀진다. 모든 입자는 반입자를 가지고 있다. 반입자는 전하(물체가 띠고 있는 정전기의 양)를 제외한 모든 입자의 성질을 닮았다


계속해서 새로운 입자들이 하나둘씩 발견되었다. 혼돈에 빠진 물리학자들은 기본 입자가 애초에 존재하지 않았다고 믿는 지경에 이르렀다쿼크가 존재할 수 있다고 주장한 겔만도 스스로 확신을 가지지 못했다. 겔만은 청중들 앞에서 쿼크를 언급할 때마다 자신이 미친 이야기를 하고 있다면서 운을 떼었다. 하지만 기본 입자를 찾는 일에 미친 젊은 물리학자들은 가속기와 검출기를 작동시켜서 괴상한 유령의 정체를 밝히기 시작했다.


세 개의 쿼크는 쿼크를 찾는 과학 동맹군의 실험 방식을 되짚어보고, 입자물리학에서 가장 중요한 실험 장치인 가속기가 어떻게 변화하면서 작동됐는지 보여준다이 책은 2021년에 나온 강력의 탄생의 후속작이다강력(strong force)은 양성자와 중성자를 결합하게 만드는 힘이다강력의 탄생은 철학자들의 머릿속에서 돌아다니던 관념적인 물질로만 알려진 원자가 과학적으로 입증되는 과정부터 시작해서 강력이 본격적으로 주목받는 시점까지 다루고 있다.[주2]


입자는 크기가 아주 작을 뿐만 아니라 마치 유령처럼 눈 깜짝할 사이에 나타났다가 사라진다. 이런 입자를 공명 입자(resonance particle)라고 한다가속기는 입자들끼리 서로 충돌시켜서 나온 물질들을 분석하는 장치다LHC가 설계되기 이전에 거품상자사이클로트론(cyclotron)이 과학 동맹군의 든든한 무기가 되어주었다.


우리는 왜 쿼크를 볼 수 없을까? 두 개의 쿼크가 서로 가까워질수록 힘은 약해지고 결합력은 낮아진다. 이러한 현상을 점근적 자유성이라고 한다. 반대로 두 개의 쿼크가 멀어지면 힘은 커진다. 쿼크는 혼자 돌아다니지 않는다. 항상 두 개 이상의 쿼크가 합친 상태로 돌아다닌다쿼크는 강입자 속에서 자유롭게 이동하지만, 강입자 밖으로 절대로 나갈 수 없다. 왜냐하면 두 개 이상의 쿼크를 합치게 만드는 힘이 매우 강하기 때문이다쿼크와 강입자가 한 몸이 되다시피 하는 관계를 쿼크 가둠(quark confinement)’이라고 한다. 쿼크는 강입자라는 아주 작은 감옥에 영원히 갇힌 유령이다. 그래서 쿼크를 볼 수 없다.


쿼크는 물리학자를 웃고 울렸다. 겔만은 발견되지도 않은 쿼크를 이야기할 때마다 쓴웃음을 지었다. 쿼크가 있다고 믿은 젊은 물리학자들은 입자의 정체가 하나씩 밝혀질 때마다 기쁨의 웃음을 지으면서도 속으로는 울었다. 크기가 엄청 작은데다가 분해되면 금방 사라지는 입자들을 검출하려면 성능이 향상된 가속기와 검출기를 설치해야 한다. 그러려면 많은 예산을 확보해야 한다과학 동맹군이 풀어야 할 과제들은 여전히 많다. 물리학자들은 강력을 설명하기 위해 세 개의 쿼크가 각각 빨간색, 초록색, 파란색을 띠고 있다고 가정한다. 여기서 탄생한 학문이 양자색역학이다지금까지 과학 동맹군은 겔만이 예측한 세 개의 쿼크를 포함해서 6개의 쿼크를 발견했다. 쿼크를 이해하는 일은 만물의 근원을 이해하는 과정이다.





[1] 마르크스(Karl Marx)엥겔스(Friedrich Engels)공산당 선언의 첫 문장을 패러디했다. 번역본마다 문장이 조금씩 차이가 있는데, 내가 참고한 공산당 선언펭귄클래식 판본(권화현 옮김, 펭귄클래식코리아, 2010, 절판)이다. 이 책은 이렇게 시작한다.



* 227쪽


 하나의 유령이 유럽을 배회하고 있다. 공산주의라는 유령이. 구 유럽의 모든 세력들, 교황과 차르, 메테르니히(Metternich)와 기조(François Guizot), 프랑스의 급진파와 독일의 경찰 밀정이 이 유령을 쫓아내기 위해 신성한 동맹을 맺었다.



[2] 책을 좀 더 자세하게 알고 싶은 독자는 내가 쓴 강력의 탄생서평을 참고하면 된다. [원자핵 속에 있는 힘을 밝혀낸 과학자들의 여정] (2021719일 작성)


https://blog.aladin.co.kr/haesung/12790459



<정오표>

 


* 371



 


 그러니까 쿼크 두 개가 아주 가까워지면, 서로의 존재를 점점 더 희미하게 느낀다는 말이다. 이것을 점근적 자유성라고[주3] 한다.

 


[3]점근적 자유성라고 점근적 자유성이라고






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