원소의 왕국

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6월10일 #유시민 작가의 #알릴레오북스 가 시즌3을 시작했다. 이 책이 알릴레오북스에서 선정한 책일까? 아니다. 그저 난 유튜브에서 '알릴레오북스' 시즌3을 홍보하는 유시민작가의 인터뷰를 봤을 뿐이다. 인터뷰 서두에 '요즘 무슨책을 보냐'는 질문에 작가님은 이 책 '원소의 왕국'을 재미있게 보고 있다는 답변을 했다. 존경하는 유시민작가가 재미있게 보는 책! 그것도 과학책. 망설임없이 구매했다. 받아본 책은 과학책 중 가장 내가 어려워하는 '화학'책이었다. 책 한권이 온전히 원소기호에 바쳐져있다. 이 책이 재미있다고?

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물론, 이 시리즈를 잘 안다. '사이언스 마스터스'는 세계적으로 유명한 시리즈이고 각 과학분야별 유명한 저자가 눈높이를 낮쳐서 쓴 '교양과학서' 시리즈가 난이도가 아주 높진 않다. 저자도 그런 측면에서 최대한 쉽게 책을 풀고 있다. 하나의 왕국을 설정했다. 100여개의 원소들이 모여있는 왕국이다. 왕국의 지리학 측면에서 평야를 이루는 가벼운 수소, 헬륨부터 높은산을 만들고 있는 무거운  오스뮴, 이리듐 등 100여개의 원소의 지리를 살핀다. 그리고 이 왕국을 발견하는 과정을 담은 왕국(원소)의 역사를 정리한다. 상세하게는 왕국의 제도(법칙)을 연구하여 독자에게 '원소'라는 것이 그렇게 무서운 것이 아니며 이렇게 쉽게 이해할 수 있다고 설명하고 있다.  

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아기자기하게 재미있는 이야기들이 많이 담겨있다. 역사적으로 화학자라는 직업은 오줌을 증류하는 방법으로 '인'을 추출하던 일에서 시작되었다고 한다. 즉 배설물을 분석하는 '분변학'에서 화학이 시작되었다고 할 수도 있다는 것이다. '인'이야기를 좀 더 해보자. 그 인은 인체 신진대사에 중요한 역할을 한다. 그런데 '인'의 가장 비슷한 구조의 원소가 있는데 그것이 독성을 가진 '비소'다. 문제는 우리인간의 신진대사는 '인'과 '비소'를 구별하지 못한다고 한다. 예전 '비소'가 사약으로 쓰였던 이유다. 😁

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큰 이야기도 있다. 100여개의 원소가 탄생한 곳은 많이 알려진 것처럼 '별'이다. 별 내부에서 벌어진 매우 격렬한 소란(핵융합)이 그 시작이였다. 물론, 핵융합 초기엔 우주의 대부분을 차지하는 수소와 헬륨의 융합이였지만, 융합의 대상으로 탄소가 참여하고 더 복잡한 소란 끝에 별은 폭팔하여 우주로 날라가 100여개의 원소들이 만들어졌다. 재미있는 것은 수소,헬륨에서 100여개의 원소의 왕국이 만들어지기 까지 100억년이 걸렸다는 것이다. 우주의 역사는 138억년이다. 재미있다.(나만 재미있나?)

덧,
물론 문송인탓에 책의 60~70%밖에 이해 못하긴 했다. 그래서 생각할꺼리들을 많이 체크해 두었다. 요즘 유행하고 있는 AI역시 원소의 틀에서 벗어나질 않는다. 탄소에 기초한 생물인 인간이 규소에 기초한 인공물인 컴퓨터를 탄생시켰고, 그 컴퓨터는 AI가 되어가고 있다.  궁극적으로는 규소도 생명의 발전에 어떤식이든 역할을 할지도 모른다. 오지 않은 미래는 언제나 궁금하다.

p40" 탄소의 가장 중요한 산물인 생물은 수십억 년 동안 정보(우리가 '생명'이라고 부르는 현상의 정수만을 뽑아낸 생명을 가장 간결하게 정의한다면 그것은 '정보'일 것이다)를 축적하고 분산시킬 수 있는 메커니즘을 수립해 왔다."

p47" 생명이란 극도로 제어된 에너지의 풀림이다."

p75" 원자가 화학적 성질을 갖는 것은 대체로 전자 때문이다. 하나의 원자가 전자를 잃으면 양의 전기를 띠게 된다.... 양으로 대전된 원자를 양이온으로 부른다."

p159" 원소의 원자번호는 그 원자의 원자핵 속에 있는 양성자의 수이다. 이제 원자의 무게와 관련되는 중성자의 수는 무시된다. 따라서 수소는 하나의 양성자를 가지며 그 원자번호는 1이다.

p202" 전자들은 한 궤도에 항상 둘씩 들어가야 한다는 것이다. 그것이 ..... 파울리가 1924년에 발표한 베타 원리. 즉 한 궤도에 2개 이상의 전자가 들어갈 수 없다는 원리이다. 이것은 양자역학의 가장 근본적인 원리이다."

p241" 화학 결합에는 두 가지 중요한 유형이 있다. 하나는 '이온 결합'이고 다른 하나는 '공유 결합'이다. 이온 결합은 그 명칭에서도 알 수 있듯이 원자를 구성하는 이온들 사이의 결합이다..... 공유 결합은 전자쌍의 공유를 통해 이루어지는 원자들의 불연속적인 결합이다. "

p250" 공유 결합으로 원자들 사이의 결합이 이루어질 때, 그 결과로 탄생하는 물질을 분자라 부른다. "

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