번쩍번쩍 번개와 함께 인류의 역사가 시작되다!
육백만 년 전부터 지금까지 수많은 종류의 인류가 지구상에 나타났다가 사라졌어요. 인류는 직립 보행을 하게 된 뒤로 놀라운 발전을 이어 가지요. 불을 발견해서 고기를 읽혀 먹고, 생각과 의견을 언어로 나누고, 후손들을 위해 동굴에다 벽화를 남기고, 돌을 깨거나 갈아서 도구로 활용할 줄 알게 된답니다. 시간이 지날수록 점점 더 뛰어난 능력을 가지게 되어요. 뇌는 이전보다 적어도 세 배가량 더 커지고요. 그만큼 더 쉽게 배우고, 또 기억할 수 있게 된 거지요. 그와 동시에 자신의 생각을 널리 알릴 수 있는 놀라운 능력을 갖게 된답니다.

인류 최초의 천재, 불을 발견하다
불바다가 된 숲에서 도망을 치지 않고, 오히려 그 불씨를 간직한 최초의 사람이 누구인지는 아무도 모릅니다. 아마도 키가 1미터 남짓에다 몸에 털이 많았던 인류의 조상이었을 거예요. 호모 사피엔스에 속하는 인류가 아니라, 칠십만 년 전이나 백만 년 전쯤에 아프리카와 중국에 흩어져 살았던 인류겠지요.
우리 조상들은 아주 오래전부터 돌을 도구로 사용했어요. 돌을 서로 맞비비거나 잘게 부술 때 마법처럼 불꽃이 생기면서 주변으로 튀지요. 그때 불꽃이 마른풀에 떨어져 불이 붙는 걸 본 사람은 한둘이 아니었을 거예요.
사람들은 곧 불로 익힌 고기가 아주 맛있다는 걸 알게 되었어요. 그렇다면 인류 역사상 최초로 천재적인 아이디어를 낸 사람은 누구일까요? 마른풀에 붙은 불씨를 꺼뜨리지 않고, 나뭇잎과 장작으로 계속 살려 나간 사람이 아닐까요? 그리고 사냥해 온 짐승을 모조리 잡아먹지 않고 살려 둔 채 키우려 마음먹은 사람이겠지요. 그야말로 진정한 천재라고 할 수 있어요.
불을 관리할 수 있게 된 뒤로 놀라운 일이 벌어졌어요. 맛있는 요리를 개발해 냈을 뿐 아니라, 서로 간에 나누는 대화의 수준이 현저하게 높아졌지요. 놀라운 일은 그것뿐만이 아니에요. 수시로 바뀌는 기후 때문에 한 곳에 머물지 못하고 이리저리 떠돌아다니던 생활을 그만하게 된 거예요. 따뜻한 지역에 자리를 잡고서 추운 계절을 견딜 수 있게 된 거지요. 이른바 ‘정착’을 하게 된 셈이에요. -24~25쪽에서

지구가 둥글다는 걸 밝힐 용기
옛날 사람들은 지구가 네모나다고 생각했어요. 지구 끝까지 걸어가면 낭떠러지로 떨어질 거라고 믿었지요. 게다가 태양이 지구 주위를 돈다고 생각했답니다. 그런데 시간이 흐르면서 지구가 둥글 뿐 아니라 지구가 태양 주위를 돈다는 사실을 알아차린 사람들이 하나둘 나타나기 시작했어요. 그 당시 강력한 힘을 가지고 있던 로마의 교회에서는 종교 재판을 열어 천동설에 반대하는 사람들을 이단죄로 몰아 화형에 처했답니다. 말하자면 누가 먼저 용기를 내어 말하느냐가 관건이었어요.

최초로 지동설을 주장하다, 코페르니쿠스
사실 내 아이디어가 아주 새로운 건 아닙니다. 2천 년 전에 사모스의 아리스타르코스가 벌써 태양 중심설을 주장했고, 소수의 지지자도 있었거든요. 그때 나는 크라쿠프 대학에서 잠시 신학을 공부하던 신학생이었지요. 필경사, 의사, 천문학자로 일하면서 돈을 벌었어요. 그러면서 수학과 기하학을 이용해, 내 눈으로 하늘에서 본 것을 묘사하는 법을 배웠지요.
뭔가 이상했습니다. 지구는 우주 한가운데에 정지해 있지 않았거든요. 달만이 지구 주위를 돌 뿐이었지요. 나는 《천구의 회전에 관하여》 라는 책을 썼지만 출판하기가 두려웠어요. 나더러 신중하다고들 하는데, 사실 다 그럴만한 이유가 있었답니다. 기존의 생각을 무너뜨릴 아이디어가 담겨 있었으니까요. 목숨이 위태로울 정도로 과감한……. -83쪽에서

화학을 발전시킨 천재적인 아이디어
산소를 맨 처음 발견한 프리스틀리, 질량 보존의 법칙으로 유명한 라부아지에, 원자를 찾아낸 돌턴, 주기율표를 만든 멘델레예프, 비료와 고형 육수를 개발한 리비히 등 화학 분야에서 두각을 드러낸 과학자들을 만날 수 있어요. 아, 그리고 비타민 C가 우리 몸에 왜 좋은지를 맨 처음 알게 해 준 일화도 소개하고 있답니다.

산소를 발견하다, 프리스틀리 : 라부아지에의 말
내가 번득이는 아이디어를 낼 수 있었던 것은 조지프 프리스틀리 덕분입니다. 프리스틀리는 장로교 목사이며 화학자이고 철학자이자 시민의 자유와 미국의 독립을 지지한 진보주의자였어요. 나중에 미국으로 건너가게 되지요. 프리스틀리의 사상은 그 당시 영국에서는 지나치게 급진적이었지요.
나는 그가 파리에 머물고 있다는 걸 알고 우리 집에 초대했답니다. 그런데 저녁 식사 자리에서 프리스틀리가 이상한 이야기를 하더군요. 보통의 공기보다 훨씬 더 활동적이고 깨끗한 공기를 발견했다는 겁니다. 그 공기는 촛불을 더 크게 키우고 장작불을 더 활활 타오르게 만들며 아주 빠르게 없어진다는 거예요. 게다가 그 공기를 마신 쥐들은 평균 다섯 배 이상 오래 산다고도 하더라고요. 프리스틀리도 그 공기를 마셨는데, 일반 공기보다 톡 쏘는 맛이 좋더라나요? 간단히 말해 그는 기적의 공기를 만드는 방법을 찾아냈으며, 훗날 고급 상점에서 판매할 수 있으리라고 예상했어요. -98쪽에서

인간의 생명을 살리는 아이디어
박테리아는 불멸이라는 특별한 선물을 받은 생물이에요. 박테리아는 수십억 번 분열하며 자신과 똑같은 균을 무한히 만들어 냅니다. 아, 몇백만 년 전의 미생물도 바로 이 박테리아였어요. 여기서는 발효의 과학으로 유명한 세균학의 아버지 파스퇴르를 비롯해서 천연두를 박멸한 제너, 마취제를 개발한 치과 의사 웰스, 무균법을 고안한 리스터, 세균 감염을 막아선 제멜바이스, 세균학의 기초를 다진 코흐, 매도의 치료제를 개발한 에를리히, 페니실린을 만든 플레밍 등 우리 생명과 관련된 아이디어를 낸 천재들의 이야기가 실려 있답니다.

세균 감염을 막아서다, 제멜바이스
이그나스 제멜바이스의 경우처럼 번득이는 아이디어를 낸 사람이 미치광이 취급을 받을 때도 있답니다. 미생물이 발견되기 전에 제멜바이스는 자신이 근무하는 대학 병원에서 수많은 임산부들이 ‘산욕열’이라는 끔찍한 병으로 사망한다는 걸 알게 되었어요. 그나마 의과 대학생들이 드나들지 않는 다른 병원에서는 사망자 수가 훨씬 적었지요.
제멜바이스는 다양한 가설을 꾸준히 검토해 나가면서 오염이나 상한 음식 등 병을 일으킬 만한 요인들을 제거해 나갔어요. 그러다 마침내 단순하지만 특별한 가설에 도달했답니다. 산욕열은 의사와 의과 대학생들이 죽은 산모(사망자의 시체를 해부했어요.)와 접촉한 뒤, 병실에서 산모들을 진찰하면서 몸에서 몸으로 전염되었던 거예요. 이 치명적인 산욕열을 퇴치하기 위해서 그저 손을 씻기만 하면 되었지요.
하지만 제멜바이스의 동료들 가운데 그의 말을 진지하게 받아들인 사람은 거의 없었어요. 그뿐만이 아니에요. 안타깝게도 병원에서 해고를 당하고는 치유할 수 없는 우울증에 걸리고 말았답니다. 정신 병원에 입원한 뒤, 그곳에서 일하는 사람들에게 집요하게 손을 씻으라고 말했다가 구타를 당하고선 어이없게 숨을 거두고 말았어요. -127~128쪽에서

세상을 특별하게 만드는 아이디어
방사능을 발견한 마리 퀴리, 미국 대통령에게 원자폭탄을 개발하라고 편지를 보낸 아인슈타인, 원자폭탄을 실제로 제작한 페르미, 신의 입자를 발견한 힉스, 다이너마이트를 개발한 노벨까지, 인류의 역사에서 빛과 어둠을 동시에 품은 과학자들을 만날 수 있어요.

신의 입자를 발견하다, 힉스
이 세계가 존재하고 우리가 그것을 손으로 만지거나 무게를 재거나 물어뜯을 수 있다면, 그건 다 힉스 입자 덕분이에요. 그 입자를 찾기 위해 인류 역사상 가장 큰 기계를 사용해야 했지요. 바로 CERN에 있는 입자 가속기였어요. 터널의 둘레가 자그마치 27킬로미터나 된답니다 ! 빅뱅 이후 우주를 창조했던 메커니즘을 재구성하기 위해 입자들을 가속시켜 충돌하게 만들었거든요.
그렇다면 힉스 입자가 과연 세상을 바꾸게 될까요? 아마도 그럴 거예요. 어쩌면 벌써 바꿔 놓았는지도 모릅니다. CERN의 과학자들이 세상을 바꾸려 애쓰며 암 진단을 위한 양전자 단층 촬영기, 인터넷, 초전도체, 초고속 컴퓨터 등을 발명했으니까요. 이렇게 수많은 발명품을 탄생시킨 건 그들의 번득이는 아이디어 덕분이지요.
피터 웨어 힉스는 영국 킹스 칼리지 런던 출신의 이론 물리학자예요. 1964년에 힉스 입자의 존재를 예상했고, 힉스 입자의 존재가 CERN의 LHC 가속 실험을 통해 공식적으로 확인되면서 2013년에 프랑수아 앙글레르와 함께 노벨 물리학상을 수상한답니다.
자연계를 이루는 모든 기본 입자들은 기본 고유량을 가지고 있어요. 말하자면 전하량과 스핀(고유하게 가지고 있는 운동량), 그리고 질량을 가지고 있지요. 이 가운데서 질량이 어떻게 생겨나는지를 설명해 주는 것이 바로 힉스 입자예요. [중략]
힉스 입자는 입자 물리학의 표준 모형이 제시하는 기본 입자 가운데 하나예요. 현대 물리학이 우주를 설명하는 데 있어서 매우 중요한 역할을 하고 있지요. 지금으로선 존재 여부를 확인한 것만으로도 현재의 물리학에서 설명하는 우주론이 실제와 얼마나 같은지를 가늠하는 기준이 된답니다. -174~175쪽에서