생명의 원소이자 종말의 원소, 탄소
탄소의 탄생부터 기후위기 해결의 실마리까지
세계적인 탄소과학자 헤이즌이 들려주는 탄소에 대한 모든 것!

지금 당신 주변에 보이는 물건들 중에 탄소가 들어 있지 않은 물건을 찾을 수 있는가? 아마도 쉽지 않을 것이다. 우리가 먹는 음식, 숨 쉬는 공기, 잠자는 이불은 물론이거니와 종이, 나무, 약물, 페인트, 고무, 플라스틱 등 실생활에서 사용하는 대부분의 물건에는 탄소가 들어 있다. 탄소는 물질을 구성할 뿐만 아니라 생명의 원소로서 생명 탄생의 비밀과도 깊게 연관되어 있다. 탄소가 이렇게 다양한 형태로 존재할 수 있는 이유는, 반응성이 너무 크지도 작지도 않을뿐더러, 최외각전자가 네 개여서 다른 원자들과 다양한 조합으로 결합을 할 수 있기 때문이다. 생명의 분자인 아미노산이 하늘과 바다에서 최초로 합성되는 데에도 탄소의 이런 특성이 큰 역할을 했다.

그렇다면 탄소는 언제 처음 만들어졌을까? 흔히 알고 있는 바로 탄소는 별에서 일어나는 핵융합 반응의 결과물이다. 그래서 칼 세이건은 우리가 ‘별의 먼지’로 이루어진 존재라고 했다. 하지만 이탈리아의 물리학자 파비오 이오코의 연구에 따르면, 약 개(현존 탄소의 1조분의 1)의 탄소 원자가 최초의 별이 탄생하기보다도 훨씬 이전, 그러니까 빅뱅 직후 채 20분이 지나지 않아 합성되었다. 하여 우리는 ‘별 먼지’뿐만 아니라 148억 년 전의 ‘빅뱅 먼지’로도 이루어진 존재다.

전작 『지구 이야기』, 『과학의 열쇠』, 『제너시스』 등으로 널리 알려진 로버트 헤이즌은 세계 최고의 탄소 전문가이자 40년 동안 여러 관현악단에서 트럼펫을 연주한 프로급 음악가다(첼리스트 요요마와의 에피소드가 책에 실려 있다). 그가 『탄소 교향곡』을 썼다. 글로 쓴 교향곡이라니… 처음에는 본인도 갸웃했지만, 그는 2년 만에 걸작을 만들어냈다. 탄소과학의 여러 이야기들을 짜임새 있게 배치한 헤이즌의 글에는 여러 악기가 어우러져 하나의 울림을 자아내는 교향곡과 같은 감동이 있다.

미국 조지메이슨 대학 지구과학과의 클래런스 로빈슨 교수이며 카네기 연구소 지구물리학 실험실 산하 심층탄소관측단의 전무이사이기도 하다. 매사추세츠 공과대학에서 지질학 학사, 석사학위를 받았고, 하버드 대학에서 지구과학 박사학위를 받았다. 미국광물학회 회장을 지낸 헤이즌의 최근 연구는 생명의 기원, 광물 진화, 지구권과 생물권의 공진화에서 광물의 역할에 초점을 맞추고 있다. 지은 책으로는 『과학의 열쇠』, 『풀리지 않는 과학의 의문들 14』, 『제너시스』, 『지구 이야기』 등이 있다.

프롤로그

침묵

제1악장 흙: 탄소, 결정의 원소

서곡―지구 이전
제시부―지구의 출현과 진화
전개부―깊은 지구 속의 탄소
재현부―탄소 세계
코다―아직 답하지 못한 물음들

제2악장 공기: 탄소, 순환의 원소

도입부―공기 이전
아리오소―지구 대기의 기원
간주곡―심층 탄소 순환
아리오소, 다카포―대기의 변화
코다―알려진 것, 알려지지 않은 것, 알 수 없는 것

제3악장 불: 탄소, 물질의 원소

도입부―물질계
스케르초―유용한 물질
트리오―나노 물질
스케르초, 다카포―고분자화합물 이야기
코다―음악

제4악장 물: 탄소, 생명의 원소

도입부―태초의 지구
제시부―생명의 기원
전개부―생명은 진화한다(주제와 변주)
재현부―인간의 탄소 순환
피날레―흙, 공기, 불, 물

감사의 말
옮긴이의 말
후주
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