물질의 궁극원자 아누 10장 연금술의 부활

 

「물질의 궁극원자 아누」의 10장을 읽고 정리해 본다.

 

10장 연금술의 부활

현자의 돌과 그림자 화학

전위궤도단원자원소는 미국의 한 농부에 의해 발견되었다. 데이비드 허드슨은 이 물질이야말로 과거 연금술사들이 그토록 애타게 추구했던 현자의 돌(철학자의 돌)이라고 믿고 있다. 허드슨이 발견한 이 물질에는 코발트, 니켈, 구리, 루테늄, 팔라듐, 로듐, 은, 이리듐, 백금, 금, 수은 등의 원소가 포함되어 있는데, 이 원소들은 전이금속에 속하면서도 전혀 금속의 특성을 갖지 않는다. 겉보기에 금속보다는 오히려 세라믹에 가까우며, 놀랍게도 상온에서 초전도성, 초유동성, 조셉슨 터널링 효과, 자기 부양 등과 같은 초전도체의 특성들을 나타낸다.  

 

허드슨은 미국 애리조나주의 한 농부였는데, 1969년 무렵 농장의 토질을 개선하려는 과정에서 직접 금광산을 소유하게 되었다. 처음에는 금을 캐려는 목적에서 설비를 마련하여 가동했는데, 이상한 일이 일어났다. 금과 은이 아닌 다른 무엇인가가 회수되기 시작한 것이었다. 본래 금과 은은 연한 금속이기에 단단하거나 부서지지 않는다. 또한 합금을 형성하지도 않는다. 그런데 단단하면서도 잘 부서지는 알 수 없는 물질이 금과 은과 함께 나타났다. 그건 결코 금과 은이 아니었다. 허드슨은 이 물질의 정체를 알아내기 위해서 연구를 시작하게 되었고, 그가 알게 된 것은 그 물질이 주기율표상에 있는 그 어떤 원소에도 해당되지 않는다는 것이었다. 이후에도 그는 사비를 들여 수많은 실험과 분석의뢰를 했지만, 전혀 분석이 되지 않거나 이해할 수 없는 엉뚱한 결과들만 나왔다. 심지어 로듐과 같은 귀금속 원소들이 어디론가 사라지거나 다시 나타나는 듯한 현상들이 발견되었다. 로듐은 연료전지에 매우 중요한 원소인 관계로, 허드슨은 미국 유수의 연료전지 회사와 함께 실험을 했다. 로듐과 이리듐이 없는 것으로 분석되는 상태의 물질을 연료전지에 장착하여 제대로 작동하는지 살펴보는 것이었는데, 결과는 로듐이 있을 때와 마찬가지의 성능을 보였다. 더욱이 실험이 끝난 뒤에 분해한 연료전지의 전극에서는 6%의 로듐이 어디로부터 인가 도깨비처럼 나타났다. 

허드슨은 연료전지 실험을 계속하기 위해 붉은색의 로듐 염화물 용액을 처리하여 세 가지 물질을 얻었는데, 그 첫 번째는 적갈색이었고, 두 번째는 회색이었으며, 세 번째는 두 번째 물질을 1,400도에서 담금질하여 얻은 정체불명의 것이었다. 이 세 번째 물질은 스펙트럼 분석에 의한 분석결과로는 로듐이라는 증거가 전혀 없었다. 위에 언급한 연료전지 실험은 바로 이 세 번째 물질을 가지고 한 것이다. 단원자 상태로 추측되는 이 세번째 물질은 새하얀 색을 지니고 있었다. 두 번째 회색 물질에서 수소 양성자를 날려버리면 물질은 새하얀 색이 된다. 이것은 마치 밀가루처럼 보이며, 전혀 금속처럼 보이지 않는다. 이것은 매우 보풀보풀하며 밀도도 원래 금속의 13% 정도밖에 되지 않기 때문에 전위궤도단원자원소를 화이트 골드 또는 화이트 파우더 골드 등의 별칭으로 부르게 되었다. 

 

이러한 사실들은 전혀 새로운 물질은 전통적인 방법으로는 쉽게 발견되기 어렵다는 것을 보여준다. 새로운 상태의 이 물질은 화학결합이 가능한 원자가전자를 가지고 있지 않아 불활성이며 전혀 금속의 특성을 나타내지 않았던 것이다. 이러한 물질을 다루기 위해서는 지금까지와는 전혀 다른 새로운 방법이 필요하다. 말하자면 새로운 화학이  필요한 것이다. 마치 유령을 다루듯이 그 이름도 그림자 화학(Shadow Chemistry)이 어울릴 듯하다. 

 

상온  초전도 혁명

전위궤도단원자원소는 초전도체의 특성을 나타낸다. 초전도체를 대표하는 가장 중요한 특징은 초전도체의 전기저항이 제로가 되는 현상과 자기 부양 현상을 일으키는 마이스너 효과일 것이다. 초전도체의 놀라운 특성들은 혁신적인 응용을 가능하게 한다. 전력손실 없이 전기를 먼 곳까지 보낼 수 있는 송전선, 레일 위를 떠서 달리는 자기 부상열차, 현재보다 수백 배 빠르게 작동하는 조셉슨 컴퓨터, 극히 미약한 자기장도 검출할 수 있는 SQUID(Superconducting Quantum Interference Device 초전도 양자간섭계), 그리고 MHD(Magnetohydrodynamics 전자기 유체역학) 발전 등이 대표적인 예이다. 이 밖에도 초전도의 응용 분야는 무궁무진하다. 초전도 기술의 실용화가 본격적으로 이루어질 경우, 사회 전반에 미치는 파급효과는 엄청날 것으로 예상된다. 실용화 정도에 따라 국가의 위상도 달라질 것이다. 

 

그러나 많은 경우에 그렇듯이 기술적 혁신이 언제나 상업적 성공으로 곧바로 이어지는 것은 아니다. 초전도체가 엄청난 잠재력을 가지고 있는 것은 분명하지만, 아직  해결되지 않은 난제들이 곳곳에 남아 있다. 

첫째로, 초전도 현상은 절대영도에 가까운 극저온에서 일어나기 때문에 다루기가 쉽지 않다. 

두 번째로, 초전도체는 초전도성을 유지할 수 있는 최대 임계전류값을 가지고 있다. 임계전류값 이상의 전류가 초전도체에 흐르게 되면 초전도성이 깨지게 된다. 

세 번째로, 임계자기장을 넘어서도 초전도체는 정상상태로 되어버린다. 

마지막으로, 원하는 모양으로 만들기 좋은 연성이나 기계적 강도 등 여러 가지 성질을 고루 갖춘 초전도 물질을 얻기가 쉽지 않다. 

 

우주의 비밀

우리가 물질이라고 부르는 것의 실체는 단단한 연속체의 덩어리라기보다는 형태, 즉 질서 잡힌 운동의 윤곽이다. 어떤 물질요소를 이루는 기하형태를 결정이라고 할 때, 물질이 빛의 결정, 또는 영의 결정이라고 하는 것도 이런 배경에서 나온 것이다. 그러므로 어떤 의미에서는 물질을 기하라고도할 수 있겠다. 이렇게 형태를 이루면서 물질화된 빛을 원자(궁극원자)라 한다. 궁극원자는 한 가지 종류만 존재하는 것이 아니라, 규모에 따라 여러 차원의 궁극원자들이 존재한다. 신비학에서는 이 여러차원들을 존재계라고 부르며 물리학에서는 초공간이라고 부른다. 물리학의 초공간이 아직까지 수학적이고 추상적인 개념인 것에 비해, 신비학의 존재계들은 실제적인 존재의 의미를 갖는다는데 차이가 있다. 각 계의 궁극원자들은 일련의 빛의 초점(오컬트화학에서는 이를 거품이라 한다)들로 형성되는데, 낮은 차원의 원자일수록 그 수가 많아져 물질계의 원자는 무려 140억 개의 거품으로 이루어진다. 이 물질계의 궁극원자를 아누라고 하며, 우리가 보는 원소들의 원자핵을 이루는 기본 요소가 바로 이것이다. 

 

그런데 우리가 질료나 에너지의 근원을 찾아 무한계를 넘어 초월계의 영역에까지 다다르게 되면 질료나 의식 모두가 동일한 초월적인 존재의 양 측면에 지나지 않음을 알게 된다. 모든 것이 하나에서 나온 것이다. 그리고  이 둘은 그 근원이 같을뿐만 아니라 독립적으로 존재할 수 없다. 즉, 질료와 의식 에너지는 서로 떼어놓을 수 없다. 물질 자체가 에너지가 결정화된 것이다. 에너지가 사라진다면, 또는 영(Spirit)의 흐름이 단절되고 의식이 작용을 멈춘다면 물질 또한 그 존재가 소멸되고 만다. 에너지 역시 마찬가지다. 

 

눈에 보이는 물질들은 원자라는 기본 단위를 가지고 있다. 원자는 우주라는 건축물을 세우는데 필요한 기본 건축재료일 뿐만 아니라 상위계와 하위계를 이어주는 차원의 통로역할을 한다. 원자를 통하여 상위계의 에너지가 하위계로 쏟아져 들어오고, 또 하위계로부터 소멸되기도 한다. 원자는 화이트홀과 블랙홀을 양쪽 입구에 가진 일종의 웜홀이다. 

 

표면의식이 우세한 현시대의 일상생활속에서는 보통 집단무의식의 존재를 자각하지 못하지만, 깊은 명상상태나 꿈 또는 최면 등을 통해서 심층 무의식, 나아가 집단 무의식과 접하는 기회를 가질 수 있다. 공시성(共時性)이라는 현상을 통해서 우리는 집단무의식의 존재를 경험한다. 집단무의식과 공시성 두 개념 모두 스위스의 정신의학자 칼 융에 의해서 정립된 것으로, 집단무의식은 모든 사람들이 시대와 지역을 초월하여 공통적으로 무의식을 공유하고 있다는 것이다. 그리고 공시성은 우연이라고 하기에는 너무나 기이한 일들이 공교롭게도 거의 동시에 또는 연달아 일어나는 것을 말한다. 우리가 집단 무의식으로부터 자유롭지 못하다는 것을 보여주는 좋은 예는 영국의 생물학자인 루퍼트 셜드레이크의 형태장(Morphic Field) 가설이다. 형태장은 무수한 개인의 반복된 삶을 통해서 누적된 인류 공통의 기억에 비유할 수 있다. 셜드레이크는 일종의 집단 무의식이라고 할 수 있는 형태장에 저장된 요소들이 새로 발생하거나 탄생하는 개체가 형태를 갖추는데 영향을 미친다고 가정함으로써 생물학적 요인만으로는 설명이 불가능한 현상들을 이해하려 했다. 어떤 개체가 경험한 행동이나 형질의 영향이 형태장을 통해 같은 종에 속하는 다른 개체에게 작용하는 현상을 형태공명이라 부르는데, 논리적으로 이해하기 어려운 유행 현상이라든가 거의 비슷한 시기에 발생한 과학적 발명이나 발견이 이루어지는 경우가 많은 것도 집단무의식이나 공시성, 또는 형태공명이 작용한 예로 볼 수 있다. 

 

우리가 의식의 상승, 즉 집단무의식이나 잠재의식을 의식적인 차원에서 자각하고 나아가 우리 의식의 합일성을 깨닫는 것은 어떤 과정을 통해 가능할까? 이 질문에 대한 해답을 바로 내놓을수는 없지만, 의식의 상승이 일어날 때 어떤 현상이 일어날지에 대해서는 이미 대답을 했다. 그것은 바로 초전도 현상이라고 부르는 현상이 그 과정에서 일어난다는 것이다. 초전도는 하나의 동일한 양자상태를 경험하는 일종의 공명상태이다. 초전도현상은 원리적으로 텔레파시, 원격투시, 순간이동과 같은 초상현상 등을 설명할 수 있어 우리의 의식상승이 어떤 기적을 일으킬 수 있을지 상상할 수 있다. 여기에서 일부 물리학자들이 연구하고 있는 의식의 양자적 성질이 중요한 의미를 지닌다. 그렇다면 우리 몸이 충분히 초전도화되었을 때 일종의 마이스너장이 형성되고, 우주의 마이스너장과 우리의 의식이 하나의 양자적 공명상태를 경험하게 되는 일이 일어나지는 않을까? 그렇다면, 그것은 우리의 의식이 우주의식과 합일상태를 체험한다는 뜻이 된다. 우리가 초전도체가 된다면, 우리는 미약자기를 감지하고 공중부양을 경험하게 될 것이다. 원자에게도 의식이 있다면, 그리고 연금술적 과정을 거쳐 초전도체가 된 원자가 있다면, 그 원자의 의식은 일종의 합일상태에 있을지도 모른다. 혹 그것이 연금술 작업의 목적이 아닐까? 

 

연금술이란 가치없는 것을 가치 있는 것으로 바꾸는 작업이라고 할 수 있다. 연금술의 진정한 가치는 단순히 부를 얻고 무병장수하는 것이 아니라, 의식의 변형을 통해 새로운 존재로 다시 태어나는 것, 그리고 합일의 과정을 통해 우리의 우주적 근원을 다시 기억해 내는 데 있다. Remember, 기억이란 뜻의 이 영어 단어는 우리 모두가 본래 하나의 근원에서 나왔음을 암시한다. 다시 하나가 되는 것, 그 하나인 근원의 멤버로 되돌아가는 것은 우리가 하나였다는 사실을 기억해내기만 하면 되는 것이다. 초전도는 그러한 깨달음의 과학적 표현이다.