기원전 6~5세기경 그리스인들은 ‘세상은 무엇으로 이루어져 있는가?’에 대해 고민했다. 탈레스는 그 답이 물이라고 했고 아낙시메네스는 공기라고 했다. 많은 사상가들이 눈에 보이는 물질적인 것에서 진리를 찾고자 했지만 피타고라스는 수(數)의 세계에서 찾아낸 질서와 조화에 주목했다.

그러나 수의 세계에는 ‘비이성적인 수’가 존재했다. 그것도 아주 많이! 무질서와 혼돈은 질서·조화와 함께 세계를 이루고 있었다.

그럼에도 불구하고 20세기 초까지 과학자와 수학자들은 세계를 질서와 조화의 눈으로만 바라봤다. 사물과 천체 운동 법칙을 통해 최초로 자연 현상에 관한 보편적이고 수학적인 원리를 만든 아이작 뉴턴과 그 이후 등장해 새로운 자연법칙을 밝힌 알베르트 아인슈타인의 방정식은 개별 존재들의 운동을 하나의 법칙으로 일반화했다.

과학자들은 한동안 이러한 법칙들을 통해 일상과 자연의 많은 질서를 찾아냈다. 우리는 일식을 예측하고 블랙홀을 상상할 수 있게 되었다.

하지만 20세기에 제창된 ‘복잡계 과학’은 세계는 질서정연하고 예측 가능하며 이미 결정되어 있다는 뉴턴 물리학의 관점을 뒤엎으며 우리 세계를 구성하는 기본 물질들은 결정론이 아니라 ‘확률의 법칙’에 따라 행동한다고 주장한다.

“질서는 무질서의 바다 위에 떠 있는 섬과 같다.”

우리 세계의 질서는 우연을 바탕으로 생겨난 것이며 지구 생태계에서 인간 사회에 이르기까지 복잡계가 아닌 것이 없다는 것이다.

«혼돈의 물리학»의 저자 유상균은 과학의 언어라 할 수 있는 수학에서부터 물리학의 꽃인 양자역학, 카오스 현상에 숨어 있는 질서와 혼돈의 모습을 엿볼 수 있도록 독자를 이끈다. 그리고 복잡계 이론으로 생명체, 생태계를 아우르는 모습을 보여 준다.

물리학자인 저자는 쉽게 풀이된 수학·과학적 예시와 예술 작품을 아우르며 독자들이 생명과 진화에 대한 통찰을 얻을 수 있도록 돕는다. 그리고 생명 전체는 하나로 연결된 거대한 시스템이며 세계는 상대를 이겨야 내가 살아남는 투쟁의 장이 아니라 모두가 공생하는 곳이라고 말한다.

이 책을 통해 “변하지 않는 완전한 세계를 찾으려는 노력이 아니라 혼돈과 질서가 어우러지며 변화를 거듭하는 세계에서 우리에게 주어진 시간 동안 모두가 잘 살 수 있는 현실을 만들려는 노력이 절실한 시대”라는 저자의 메시지를 찬찬히 되새겨 볼 수 있을 것이다.