1-4. 물리학이 다른 과학과 만나는 곳

당신의 몸속에서 별이 죽었다

지금 당신의 몸을 구성하는 원자들 — 뼈 속의 칼슘, 혈액 속의 철, 근육 속의 탄소 — 은 어디서 왔을까?

놀랍게도, 이 원자들은 수십억 년 전에 별의 내부에서 만들어졌다. 별이 살아 있는 동안 수소를 헬륨으로, 헬륨을 탄소로, 탄소를 산소로 융합시킨다. 철보다 무거운 원소들은 별이 죽는 순간 — 초신성 폭발이라는 우주적 규모의 대폭발 — 에서 만들어진다. 그렇게 우주 공간으로 흩어진 원소들이 모여 새로운 별과 행성을 만들고, 그중 하나가 지구가 되었으며, 그 위에서 생명이 시작되었다.

당신은 문자 그대로 별의 먼지(stardust)로 만들어져 있다.

이 이야기에는 물리학, 화학, 생물학, 천문학이 모두 들어 있다.

• 별 내부에서 원자핵이 융합되는 과정? → 핵물리학
• 융합에 필요한 온도와 에너지? → 열역학
• 만들어진 원소들이 결합하여 분자를 이루는 과정? → 화학 (그리고 그 근본은 양자역학)
• 그 분자들이 자기 복제를 시작하고 생명이 되는 과정? → 생물학
• 이 모든 일이 벌어지는 무대인 우주? → 천문학 (그리고 그 근본은 일반상대론과 중력)

이것이 바로 이 절에서 하고 싶은 이야기이다. 자연은 "물리학의 현상", "화학의 현상", "생물학의 현상"으로 깔끔하게 나뉘지 않는다. 자연은 하나이고, 과학 분야들의 구분은 인간이 편의를 위해 만든 것이다. 그리고 이 분야들을 깊이 파고 들어가면, 결국 물리학의 법칙에 도달한다.