생명에 관여하는 보편적 물리법칙 29가지

생명의 물리학: 진화를 빚어내는 물리 법칙을 찾아서

찰스 S. 코켈 지음, 노승영 옮김/열린책들·2만5000원

우주의 역사는 물리학으로 시작해 화학을 거쳐 생물학의 영역으로 발전해갔다고들 말한다. 빅뱅의 에너지가 원자를 만들고, 이들 간의 상호작용을 거쳐 우주의 사물과 생물이 만들어졌다는 얘기다. 생명의 세계는 복잡다단한 물리와 화학 법칙의 결과물이다.

그렇다면 생명의 무수한 특징 중에서 물리 법칙의 필연에 따른 것은 무엇이고, 우연으로 만들어지는 것은 무엇인가? <생명의 물리학>은 물리학과 화학, 생물학을 두루 섭렵한 저자가 무한히 다양한 것처럼 보이는 생명 현상에서 확인한 단순한 물리 법칙들을 소개한다. 예컨대 개미집 안 개체들의 관계는 멱법칙으로 설명할 수 있다. 개미집의 용적은 개미 개체수에 일정한 거듭제곱의 비율로 변한다. 둘 사이에 멱법칙이 성립하는 건 내재적 연관성이 있기 때문이다. 멱법칙은 동물이 연소하는 에너지와 몸무게 사이에도 통한다.

생물물리학의 눈에 비친 생명의 진화는 생명체를 매개로 서로 다른 물리적 원리를 조합해 가는 과정이다. 환경은 필요한 조합을 걸러내는 거름망 구실을 한다. 저자는 그 원리를 방정식으로 표현한다. 코끼리만 한 개미가 없는 이유, 바퀴 달린 동물이 없는 이유, 세포가 생겨난 이유가 수식으로 풀이된다. 스물아홉가지 방정식이 등장하지만, 수식을 모르더라도 이해하는 데는 지장이 없도록 해설을 곁들였다.

어찌보면 생물이 물리 법칙의 지배를 받는다는 건 당연한 얘기다. 이 책은 그 당연한 결론을 떠받치고 있는 것들에 대한 설명서다. 생명에 통용되는 법칙들에 대한 지식은 생명을 좀 더 객관적으로 들여다볼 수 있게 해준다. 그리고 이는 결국 외계생명체로 눈을 돌리게 한다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr

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