자연이 만든 가장 완벽한 도형, 나선

시간의 심연에서 나온 나선형

무슨 이유에서인지 인간은 나선 모양에 홀리듯 빠져드는 것 같다. 나선이 만드는 소용돌이 모양이 우리의 눈과 마음을 사로잡기 때문일까. 실제로 어린 아이들이 무심코 낙서하듯 그리는 그림은 나선 모양을 띠는 경우가 많다. 선사 시대의 유적인 미궁도 나선 형태를 띠고 있다. 스톤헨지 등의 야외 구조물들도 기둥의 패턴들을 따라가다 보면 결국은 나선형과 닮아 있다. 바이킹의 뱃머리에도, 인도 신화에 등장하는 신들의 모습에서도 나선 형태가 중요하게 다뤄졌다. 자연에서도 앵무조개 껍질을 비롯해 고사리 새순, 오이의 덩굴손, 해바라기의 잎차례 등에서 뚜렷한 나선 모양을 볼 수 있다. 이처럼 나선은 자연계에서는 물론이고 오래전부터 인간이 만든 문명에서도 도처에서 존재해 왔다.

나선은 고대 그리스의 아르키메데스를 비롯해서 오래전부터 위대한 지성들의 마음을 사로잡아 '완벽한 도형'으로 불렸다. 데카르트, 뉴턴, 베르누이 등은 나선을 수학적으로 규명함으로써 천체의 운동을 증명해 보일 수 있었다. 나선 덕분에 오늘날의 GPS도, 우주 망원경도 가능하게 되었다고 해도 과언이 아니다. 철학자와 수학자들뿐만 아니라 뒤러, 다 빈치 같은 예술가들과 건축가들도 나선에 심취했다. 이들이 만들어 낸 나선 장식은 신전 기둥머리, 암각화, 각종 장신구, 고급 저택의 대문 등 눈길 닿는 곳 어디서든 만날 수 있다.

이처럼 저자는 신화, 예술, 자연, 과학, 수학, 인체 등 서로 이질적으로 보이는 온갖 곳에서 나선을 실마리로 삼아 흥미진진하게 이야기를 풀어 나가면서 중간중간 생각거리와 질문을 던진다. 우리의 머리에 있는 가마도 나선형인데, 가마의 나선은 왼돌이가 많을까 오른돌이가 많을까? 그것은 인종이나 성별(성정체성) 혹은 왼(오른)손잡이와 관련이 있을까? 또 고대에 지어진 나선 계단은 왼쪽으로 돌아 올라가는 나선　계단이 많은데 이는 무엇 때문일까? 나아가 보어스 앤 윌킨스사의 노틸러스 스피커는 나선형에 착안했으며, 이를 통해 스피커의 부피는 줄이고 소리의 손실은 적게 할 수 있었다고 설명한다. 이것은 인간의 귓속에 있는 달팽이관과 같은 원리라는 것이다. 저자는 우리가 이토록 나선에 매혹되는 까닭은 인간 뇌의 시각 기능과 관련이 있는 게 아닐까 추측한다.

한편 이 책 자체도 나선형 구조로 짜여 있다. 그래서 거의 동떨어진 장들이 나선이라는 공통 주제를 둘러싸고 빙빙 돌며 점점 더 주제에 가까이 다가가는 것처럼 보이도록 구성돼 있다. 각각의 이야기들이 완결적인 재미를 가지면서도 서로서로 연결돼 있는 것이다. 나선이 과학과 수학, 특히 기하학적으로 어떤 의미를 띠고 있는지를 풍부하고 다양한 그림과 사진들과 함께 살펴볼 수 있는 점도 이 책의 큰 매력이다. 이렇게 나선이 품고 있는 수수께끼를 하나하나 풀어가다 보면 독자들은 인간과 자연에 대해 이전에는 몰랐던 색다른 통찰에 이르게 될 것이다.

1. 심해의 나선형

2. 나선 전시장

3. 욕조 속의 털보 선생

4. 나선의 상징

5. 황금 나선에 대한 근거 없는 통념

6. 나선 에너지

7. 돌돌 말기

8. 달팽이왕

9. 경이로운 나선

10. 불운한 나방과 삐딱한 매

11. 둥근 테셀레이션

12. 밧줄과 소총

13. 잃어버린 나선형들의 바다

14. 하늘의 광대한 나선형

15. 나선 계단

16. 옛 뱃사람의 나선형

17. 그노몬, 기적, 찰스 배비지

18. 고불고불한 식물

19. 진자와 은하

20. 맥주 캔 쥐는 법

21. 막간에 해변에서

22. 텔레비전이 나선형이던 시절

23. 네 이웃을 사랑하라

24. 나선형 둑, 타틀린의 탑

25. 이제 이야기가 복합적으로 전개된다

26. 치명적인 나선형

27. 등반가들의 친구

28. 역사 속 미궁

29. 뉴턴의 골칫거리였던 나선

30. 바다의 조각 작품

31. 새점을 치던 신관들의 나선형

32. 원을 네모지게 만들기

33. 네브래스카주의 악마 같은 비버들

34. 겨우살이 아래에서

35. 나선이 쌍을 이루면 재미도 두 배

36. 소용돌이

37. 진흙 속의 보물

38. 아원자 입자들이 휘갈겨 그린 선

39. 발톱과 이빨이 피로 붉게 물든 자연

40. 커피, 케플러, 범죄

41. 뒤러의 비밀

42. 시간의 심연에서 나온 나선형

43. 아르키메데스식 추진

44. 미라에 감긴 붕대 풀기

45. 이교도들의 나선형

46. 화장지에 관한 고찰

47. 유쾌한 핵미사일 사고

48. 살리그람실라와 비슈누의 손

49. 최고의 나선형을 찾아서

50. 참 이상한 물고기

51. 마음속의 나선형들

52. 거미의 나선형 집

53. 뒤틀린 나무에 얽힌 수수께끼

외위빈 함메르 저자 외위빈 함메르Øyvind Hammer는 노르웨이 오슬로대학교 자연사박물관의 고생물학 교수로, 노르웨이 및 북극권 지역의 화석 기록을 연구하고 있다. 오슬로대학교에서 수학 모형화 석사와 고생물학 박사 학위를 받았으며, 고생물학, 지질학, 동물학, 식물학, 물리학, 통계학 등의 광범위한 분야를 다룬 여러 논문과 책을 저술하였다. 자료 분석 소프트웨어 '패스트Past'를 개발하기도 한 그는 이로 인해 논문 인용이 가장 많이 되는 노르웨이 과학자로 손꼽힌다. 교육과 연구 외에도 강연, 방송 등을 비롯한 폭넓은 활동을 통해 과학 대중화에 기여하고 있다.