장면 1. 프러시안블루, 빛과 그늘

라바투트는 첫번째 글에서 등장하자마자 유럽 미술계에 파란을 일으킨 안료 프러시안블루를 최초로 합성해낸 연원과 그 치명적 부산물인 시안화물 사이의 연관성을 보여준다. 시안화물은 나치 강제 수용소에서 사용된 독가스 치클론B의 시원이기도 하며 2차대전이 끝나갈 무렵 패망을 예감한 독일 장성들이 자살할 때 사용한 약물이기도 했다. 컴퓨터의 아버지 앨런 튜링 역시 동성애라는 죄목으로 영국 정부에 의해 강제로 화학적 거세를 당해 가슴이 커지는 부작용을 겪은 뒤 시안화물을 주입한 사과를 깨물어 스스로 목숨을 끊었다. 아우슈비츠 강제 수용소의 일부 벽은 지금도 치클론B로 인해 푸른색으로 물들어 있다.

디펠의 영약에 들어 있던 성분에서 탄생한 파란색은 결국 반 고흐의 〈별이 빛나는 밤〉, 호쿠사이의 〈가나가와의 파도 아래〉에서뿐 아니라 마치 이 색깔의 화학 구조에 들어 있는 무언가가 폭력을 유발하기라도 하는 듯 프로이센군의 제복에서도 빛난다. 그 무언가는 저 연금술사의 실험에서 이어져내려온 과오, 그늘, 실존적 얼룩이었다. _본문 22~23쪽

프러시안블루의 기초가 된 화학 합성물을 만든 이는 극단적으로 잔인한 동물 실험으로 악명 높았던 연금술사 요한 콘라드 디펠로, 메리 셸리의 걸작 『프랑켄슈타인』에 영감을 선사한 인물이다. 한편 1차대전 당시 독일의 무지막지한 독가스 공격을 주도한 화학자 프리츠 하버는 공기 중에서 질소를 추출해 노벨 화학상을 받았고, “공기에서 빵을 끄집어낸 사람”으로 칭송을 받기도 했다. 그의 발견 덕에 질소 비료를 무한히 만들 수 있게 되어 전 세계 인류가 기아에서 해방되는 데 커다란 공을 세웠기 때문이다. 그는 죽어가면서 자신의 발견으로 인류 대신 식물이 미래의 지구를 지배할까봐 두려워했다.

장면 2. 최초의 특이점

전쟁이 한창이던 1915년 12월, 알베르트 아인슈타인은 러시아 전선 참호에서 발송된 편지를 받는다. 편지를 쓴 사람은 천문학자이자 물리학자이자 수학자이자 독일군 중위 카를 슈바르츠실트였다. 그 편지에는 일반상대성 방정식에 대한 최초의 정확한 해가 쓰여 있었다. 아인슈타인이 일반상대성 방정식에 관한 이론을 발표한 지 한 달도 채 안 된 때였다. 슈바르츠실트의 해는 정확했으며 항성의 질량이 주변의 시공간을 구부리는 방식을 완벽하게 기술했다. 그러나 슈바르츠실트의 해는 무언가 기묘한 것을 드러냈다. 슈바르츠실트의 해를 붕괴하기 시작한 별에 적용하면, 그 밀도와 중력은 무한히 증가해 시공간을 찢는 특이점을 형성하게 되기 때문이었다. 아인슈타인은 슈바르츠실트의 해에 열광하면서도 그것이 물리학을 토대에서부터 파괴할까 두려워했다. 하지만 아인슈타인은 틀렸고 블랙홀은 존재한다. 슈바르츠실트는 자신의 발견에 끝없이 매혹되면서도 불안해하며 블랙홀의 존재를 엿본 최초의 인류였다.

처음에는 슈바르츠실트 본인조차 이 결과를 수학적 기현상으로 치부했다. 하긴 물리학은 종이 위의 숫자에 지나지 않는 것, 현실의 사물을 표상하지 않는 추상, 단순한 계산 착오로 가득하지 않던가. 그의 결과에 들어 있던 특이점은 실수, 기현상, 비현실적 환각 중 하나가 분명했다. _본문 48쪽

그의 상상력은 자신이 발견한 결과에 매혹되었다. 만에 하나 특이점이 존재한다면 그것은 우주의 종말까지 지속될 것임을 두려운 마음으로 깨달았다. (…) 그것은 여느 천체와 달리 어떤 변화에도 영향을 받지 않았으며 이중으로 탈출이 불가능했다. 특이점은 기묘한 기하학적 공간을 만들어내 시간의 양끝에 자리잡았다. 특이점으로부터 가장 먼 과거로 달아나거나 가장 먼 미래로 탈출하더라도 다시 한번 특이점을 마주칠 뿐이었다. _본문 50쪽

장면 3. 국적 없는 수학자와 수학의 심장

2012년 8월 31일 오전 일본의 수학자 모치즈키 신이치는 자신의 블로그에 논문 네 편을 발표했다. 600쪽에 이르는 이 논문들에는 정수론에서 가장 중요한 추론 중 하나인 ‘a+b=c’의 증명이 실려 있었다. 이날까지도, 그의 증명을 이해한 사람은 아무도 없다. _본문 77쪽

소위 ABC추론으로 알려진 정수론 난제에 대한 증명을 자신의 블로그에 올린 일본의 수학자 모치즈키 신이치는 어렸을 적부터 뛰어난 집중력의 소유자였다. 열여섯 살에 프린스턴대에 입학해 스물세 살에 박사 학위를 받았고 그후 교토대 수리해석연구소에서 강의는 하지 않으면서 연구에만 전념하는 교수로 부임했다. 2000년대 초부터는 국제 학회에도 참석하지 않았는데, 2014년 프랑스 몽펠리에대학교에서 자신의 ABC추론 증명에 대한 강연을 하기로 했으나 돌연 강연을 취소하고 일본으로 돌아와 블로그에 올린 증명을 모두 삭제해버렸다. 그를 잘 아는 사람들은 그가 그로텐디크의 저주에 걸렸다고 했다.

알렉산더 그로텐디크는 20세기의 가장 중요한 수학자로 알려져 있다. 그의 우크라이나 출신 유대인 부모는 혁명적 무정부주의자들로 스페인내전 당시 국제여단에 참여하기도 했다. 이후 그로텐디크는 어머니와 프랑스 난민 수용소를 전전하며 프랑스에서 학교 공부를 시작했다. 수학 천재로서 명성을 떨치기 시작했으나 프랑스 68혁명 시기를 전후로 사회운동에 전념하며 일체의 학문적 활동을 접고 점차 은둔하기 시작했다. 청년 시절의 모치즈키 신이치는 그로텐디크가 ‘수학의 심장부’에서 발견한 실체에 완전히 매료되었다.

장면 4. 불안한 확률로서 존재할 뿐이다: 더 볼수록 덜 보인다

하이젠베르크가 보기에 슈뢰딩거의 제안은 용납할 수 없는 뒷걸음질이었다. 고전 물리학의 방법을 써서 양자 세계를 설명할 수는 없었다. 원자는 한낱 구슬이 아니다! 전자는 물방울이 아니다! 슈뢰딩거의 방정식이 정확하고 심지어 유용할지도 모르지만 물질이 가장 작은 규모에서 극단적으로 기이하게 행동하는 현상을 무시하는 건 가장 근본적인 잘못이다. 하이젠베르크를 격분시킨 것은 파동 함수가 아니라—어차피 그게 뭔지 아는 사람이 어디 있겠는가?—원리의 문제였다. 그는 슈뢰딩거의 재주가 아무리 모든 사람을 매혹시켰더라도 이것이 막힌 길임을, 참된 이해로부터 멀어지는 막다른 골목임을 알고 있었다. _본문 200~201쪽

이 책에서 가장 많은 분량을 차지하는 네번째 글은, 하이젠베르크의 불확정성 이론이 정립되어가는 과정을 매혹적으로 그려낸다. 20세기의 천재 물리학자들인 슈뢰딩거, 드 브로이, 하이젠베르크가 심리적이고 신체적인 쇠약을 견디며 양자 이론을 수립하고 서로의 주장을 치열하게 반박하며 역설적인 우주를 발견해가는 이야기는 최초의 증명을 위해 그들이 거칠 수밖에 없었던 어두운 심연을 깊숙이 들여다보게 해준다. 견딜 수 없는 오류, 증명을 향한 끝없는 터널, 자신도 모르게 찾아낸 해결 공식이 기이한 환희와 절망 속에서 명멸하는 장면들이 쉽사리 형언하기 어려운 장관으로 펼쳐진다.

입자와 파동, 사실과 허구 사이

라바투트가 이 책에서 다루는 이야기 속 인물과 이론, 역사적 사건들은 모두 치밀한 자료 조사에 기반하고 있으며 그 빈틈을 매끄럽고 스릴 넘치는 소설적 허구로 메우고 있다. 어디까지가 사실이고 어디까지가 허구인지 밝히지는 않지만, 「감사의 글」에서 책의 구조와 방법론에 대한 단서를 남겨놓았다. 우리는 가짜 뉴스에 몸살을 앓는 시대에 살고 있지만, 사실과 허구는 과연 별개의 범주로 엄격히 다뤄질 수 있는 것일까. 이 책은 인간이 지식의 한계를 어떻게 메워왔는가, 불가지한 자연을 어떻게 견뎌왔는가에 대한 하나의 아름다운 대답이다.

이 책은 실제 사건을 바탕으로 한 허구다. 뒤로 갈수록 허구의 비중이 커진다. 「프러시안블루」에는 허구의 문장이 하나밖에 없는 반면에 뒤에서는 더 자유분방하게 쓰되 각 작품에서 다루는 과학 개념에 충실하려고 노력했다. _「감사의 글」에서