사색

예언자들은 사람들에게 도덕과 신에 관한 지식을 가져다주었고, 과학자들은 우주의 법칙에 관한 지식을 가져다준다. 이들 모두는 인류를 어둠에서 빛으로 이끈다.

나는 참된 과학자가 예언자의 계승자라고 믿는다. 지위에 의해서가 아니라 소명에 의해서, 곧 사람들을 무지에서 벗어나 지식의 빛으로 이끄는 소명에 의해서이다. 우리 가문에서는 이것이 이름에까지 담겨 있다 — Ilm(지식)과 Nur(빛).

어떤 발견이 사람들의 고통을 덜어 주거나 그들의 이성을 계발할 때, 그것은 섬김이 된다. 이슬람 전통에는 사다카, 곧 끊임없이 이어지는 선행이라는 개념이 있다. 학자가 세상을 떠난 뒤에도 사람들이 계속 활용하는 지식은 그러한 선행으로 남는다. 그리고 이성(아클)은 창조주의 가장 위대한 선물이며, 다른 이들 안에서 그것을 계발하는 것이야말로 지혜의 길이다.

위험은 물질적 소비가 유일한 목표가 되는 곳에서 생겨난다. 도덕적 버팀목을 잃은 사회는 권력과 이익의 유혹에 대한 면역력도 잃는다. 양심 없는 지식은 구원하지 못한다 — 오히려 무장시킨다.

이는 새로운 기술에서 가장 분명하게 드러난다. 인공 지성은 세계를 굶주림과 질병과 자원 부족으로부터 해방시킬 수 있으며, 그것은 위대한 선행이 될 것이다. 그러나 같은 힘이 탐욕의 손에 들어가면 쉽게 통제와 불평등의 도구로 변한다. 문제는 기계가 아니라 그것을 다루는 사람에게 있다.

역사는 모든 작용에는 반작용이 생겨난다고 가르친다. 희망은 지식이 소수의 소유물이 아니라 열려 있고 모두의 것으로 남는 데에, 그리고 계산이 아니라 양심이 그것을 이끄는 데에 있다. 이성이, 그리고 과학자의 바로 그 예언자적 사명이 승리한다면, 어떤 기술이든 독이 아니라 방패가 될 것이다.

우리는 우리 자신의 지혜로 역사를 만들어 간다 — 조상들이 우리에게 남긴 뜻 그대로.

모스크바 국립대학교 역학 학파의 창시자이자 전설적인 과학자이며 교육자인 할릴 아흐메도비치 라흐마툴린(1909–1988)의 제자가 된 것은 나에게 크나큰 영광이었다. 위대한 사람들 주위에는 흔히 전설이 따라다니지만, 나에게는 스승과 살아 있는 교류를 나눈 실제 경험이 더 중요했다.

세계적 인정

그의 “하중 제거파”는 아인슈타인이 살았던 프린스턴을 비롯해 전 세계에서 연구되었다. 사회주의 노동 영웅, 스탈린상(1945, 1949)과 국가상(1981) 수상 등 온갖 영예에도 불구하고 그는 내면적으로 자유로운 사람으로 남았다. 그는 자신이 섬기던 체제를 향해 아이러니를 드러낼 수 있었는데, 그가 섬긴 것은 “당”이 아니라 과학과 진리였기 때문이다.

사회주의 공식에 관하여

1981년 2월 11일, 그는 나를 모스크바의 모스크바 국립대학교로 데려가기 위해 사마르칸트의 A. 나보이 사마르칸트 국립대학교로 날아왔다. 우리는 “인투리스트” 호텔에서 아침 차 모임을 열었고, 사마르칸트의 저명한 과학자들이 그 자리에 모였다. 나는 그의 연설 가운데 몇몇 순간을 기억한다.

당시 많은 이들에게 체제는 흔들림 없는 것으로 보였다. 그러나 그는 이미 “기초의 균열”을 보고 있었다. 가까운 사람들 사이에 있는 위대한 과학자로서 그는 솔직해질 수 있었고 시대를 정직하게 평가할 수 있었으며, 사실상 한 강대국 전체의 미래를 예견했다. 그는 우리 조국의 극적인 결말을 예감했고, 마지막 날까지 과학과 나라의 운명에 대한 책임을 느꼈다. 창조적 에너지가 공허한 이데올로기 속으로 새어 나가고 있다고 그가 가슴 아프게 말한 것도 바로 그때였으며, 그는 엄밀한 수학의 프리즘을 통해 몇몇 교조의 부조리함을 꿰뚫어 보았다.

우리가 느꼈던 그의 불안은 당시 기술·과학 엘리트 가운데 가장 뛰어난 이들에게 공통된 것이었는데, 여기에는 몇 가지 이유가 있었다.

1. 기술적 낙후. 국방 프로젝트, 공기역학, 복잡한 시스템(낙하산, 기구, 파동 과정)을 책임지던 사람으로서, 그는 관료주의와 당 기구의 “침체”가 과학의 진보를 가로막기 시작했음을 보았다. “사회주의 빼기 전력화”라는 아이러니한 공식은 단순한 농담이 아니었다. 그것은 이데올로기가 더 이상 실제 발전으로 뒷받침되지 못하고 있다는 쓰라린 수학적 결론이었다.
2. 당 관료 체제에 대한 비판. 민중 출신으로(노동자 예비학부에서 학술원 회원에 이르기까지의 길을 걸어온) 라흐마툴린은 소련 공산당의 구호와 실제 삶 사이의 괴리를 날카롭게 느꼈다. 1981년 “일부 당원들”을 향한 그의 아이러니는, 창조자보다 출세주의자들로 점점 더 채워져 가던 당 지도부의 타락을 그가 보고 있었다는 증거이다.
3. 미래에 대한 책임. 그는 “어려운 문제들”을 이야기할 때 손자 사샤를 자주 언급했다. 어쩌면 손자에 대한 그의 걱정은 교과서 때문만이 아니라, “침체”가 질적인 도약으로 바뀌지 않는다면 이 아이가 어떤 세상에서 살아가야 할지에 대한 것이기도 했을 것이다. 그의 손자 알렉산드르 샤밀리예비치 라흐마툴린도 훗날 과학의 길을 걸어 물리수학자가 되었고, 학자 가문의 대를 이어 갔다.

오늘날 무슬림 노벨상 수상자는 지구상의 20억 무슬림 가운데 약 15명이다.

이슬람 협력 기구(OIC)의 통계에 따르면, 무슬림 국가들은 연구개발(R&D)에 평균적으로 국내총생산(GDP)의 약 0.81%만을 지출한다. 이에 비해 미국, 일본, 이스라엘 같은 선진국은 GDP의 2.5%에서 4.5%를 과학에 투자한다.

실험 과학(물리학, 화학, 의학)은 실험실, 충돌기, 슈퍼컴퓨터에 수십억 규모의 투자를 필요로 한다. 대부분의 무슬림 국가에는 그러한 기반이 아예 없다.

이 때문에 재능 있는 과학자들이 떠난다. 자연과학 분야에서 노벨상을 받은 무슬림은 거의 모두 — 압두스 살람(물리학), 아메드 즈웨일, 아지즈 산자르, 문지 바웬디(화학) — 미국과 유럽의 유수 대학에서 발견을 이루고 경력을 쌓았다.

노벨상급 발견은 사상의 자유, 권위에 대한 엄격한 비판, 그리고 국가 이데올로기로부터의 대학의 독립이 있는 곳에서 탄생한다. 많은 무슬림 국가에서 학문의 자유는 정치 체제나 검열, 종교적 보수주의에 의해 제한된다. 과학자들은 흔히 기초 이론이 아니라 국가의 응용 과제에 매달릴 수밖에 없다.

무슬림이 받은 상의 대부분은 인문·사회 분야에 속한다.

• 평화상: 무슬림 수상자 전체의 절반 이상 — 야세르 아라파트, 말랄라 유사프자이, 무함마드 유누스.
• 문학: 나기브 마푸즈(이집트), 오르한 파묵(튀르키예), 압둘라자크 구르나(탄자니아).
• 자연과학(물리학 및 화학): 역사를 통틀어 단 4명의 수상자. 의학과 경제학 분야에는 아직 수상자가 없다.

서론

2026년 현재 우즈베키스탄 우라늄 산업은 야심 찬 계획을 내세우고 있다. 국가 전략에 따라 연간 우라늄 생산량을 2030년까지 7,200톤으로 끌어올릴 계획이다.

우즈베키스탄 지하의 우라늄 총매장량은 공식적으로 139,000톤으로 추산된다. 그러나 중앙 키질쿰에서 연구를 수행해 온 현장의 지질학자와 엔지니어들은 이 수치의 감추어진 이면을 알고 있다. 주요 가행 광상의 실제 채굴률은 40%를 넘어섰으며, C1 등급 매장량에 관한 국가 지질조사국의 자료는 역사적으로 광산관리국들의 엄격한 생산 탐사 결과와 최대 20%까지 차이가 났다.

현대 우라늄 산업의 문제점

1. 지층의 폐색(콜마테이션)과 고갈

지층을 채굴해 나가면 잔류 우라늄은 주로 투수성이 낮은 점토질 또는 고탄산염 구역에 갇히게 된다. 조방적 방식, 곧 기준을 초과하는 양의 황산을 주입하는 방식은 지하수의 환경 재앙으로 이어진다. 산은 모암의 방해석과 반응하여 석고를 만든다. 지층은 완전히 “눈이 멀어”(폐색되어) 버리고, 시추공의 주입성은 0으로 떨어지며, 생산 용액 속 우라늄 농도는 임계 최저치까지 낮아진다. 차단정(배리어 시추공)을 제대로 활용하지 않은 채 황산을 무분별하게 주입하는 지하 시추공 침출(ISL) 방식은 중앙 키질쿰의 전략적 자원인 지하 대수층을 영원히 파괴하며, 그 복원에는 수억 달러가 들 것이다.

2. 기술적 해법

해법 1. 우라늄 지하 침출 방법(특허 № IAP 05336)

우라늄 화학의 근본은 불활성이며 불용성인 4가 형태(U⁴⁺)를 이동성이 있는 6가 형태(U⁶⁺)로 전환하는 것이다.

순수한 산을 구매하는 대신, 북부 광산관리국(SevRU) 광상의 깊은 지층에서 우라늄 생산과 금 생산의 탁월한 시너지가 도입되고 시험되었다. 이 기술은 제3 수력야금공장(GMZ-3, 콕파타스)의 금광석 생물 산화 설비에서 나오는 액상 황화물 폐기물을 활용했다.

• 지층에는 Acidithiobacillus ferrooxidans 박테리아 배양균과 2가 철(Fe²⁺)을 함유한, 비용이 들지 않는 생물 시약이 공급되었다.
• 동시에 전용 장치를 통해 공업용 산소와 균형 잡힌 영양 배지가 주입되어, 지하의 혐기성 조건에서도 박테리아의 생존력을 유지시켰다.
• 박테리아는 철을 3가 형태(Fe³⁺)로 끊임없이 재생시켰으며, 이것이 가장 강력하고 이상적인 산화제로 작용하여 지층을 산성화하지 않고도 U⁴⁺ → U⁶⁺ 전환을 일으켰다.
• 결과: 지하의 안정적인 투수성과 막대한 회수량 — 단 하나의 생산 구역에서만 80톤이 넘는 팔산화삼우라늄(U₃O₈).

해법 2. 공업용수를 이용한 무산(無酸) 채굴(케트멘치의 경험)

이미 30년 전인 1990년대 중반, 경제적 혼란 속에서 케트멘치 광상에서는 하나의 지구화학적 사실이 입증되었다. 그곳의 우라늄은 수백 년에 걸친 산소 함유 지하수의 자연 침투 덕분에 처음부터 자연 상태의 6가 형태(U⁶⁺)로 존재한다는 것이다.

이 방법의 창안자들은 황산을 단 한 방울도 쓰지 않고, 기체가 용해된 평범한 공업용수로 채굴하는 방식을 도입했다. 물은 이미 형성된 우라닐 이온을 부드럽게 씻어 내어, 시약 원가를 사실상 0으로 만들고 완벽한 환경적 청정성을 보장했다.

인간이 만든 것이든 자연 스스로가 만든 것이든, 우리를 둘러싼 세계의 거대한 복잡성은 근본적으로 하나의 엄격하고 놀라울 만큼 단순한 법칙을 따른다. 모든 것의 시작에는 0과 1이 놓여 있다.

1970년대에 들어설 무렵, 우리가 모스크바 국립대학교 기계수학부와 과학아카데미 계산센터에서 “우랄-1” 같은 진공관 컴퓨터나 트랜지스터식 “민스크-22”의 논리를 제어하며 종이 천공 테이프에 이진 코드를 손으로 뚫어 넣던 시절에는 “운영체제”라는 말조차 존재하지 않았다. 프로그래밍은 인간의 이성과 물리적 전류 사이의 적나라한 대화였다. “전류 없음”(0) 또는 “전류 있음”(1). 비트 하나의 오류가 계산의 구조 전체를 무너뜨렸다.

오늘날 최신 멀티코어 노트북에서 Linux로 작업하며 인공지능과 대화를 나누다 보면, 우리가 원리적으로 전혀 다른 현실로 옮겨 왔다는 착각에 빠지기 쉽다. 그러나 그렇지 않다. 실리콘 트랜지스터의 구조와 신경망의 수학적 행렬은 가장 깊은 물리적 수준에서 여전히, 우리가 한때 천공기로 종이에 새기던 바로 그 0과 1을 수조 개씩 다루고 있다. 프로그래밍 언어는 기계어와 알골-68에서 현대의 Python에 이르기까지 바뀌어 가지만, 우주의 이산적 토대는 여전히 하나의 견고한 덩어리로 남아 있다.

이 단계적 복잡화의 법칙은 인간의 발명품이 아니다. 인류는 그저 그것을 자연으로부터 베꼈을 뿐이다. 수십억 년 동안 지구에는 가장 단순한 단세포 생물만이 살았다. 아메바나 박테리아 하나하나는 생존과 분열이라는 선형 코드를 실행하며, 하나의 독립된 기계어 워드처럼 살아갔다.

그러나 이 행성의 역사 속 어느 시점에 거대한 “컴파일 오류”가 일어났다. 분열한 세포들이 서로 떨어지지 못하고 붙은 채로 남게 된 돌연변이였다. 이 우연한 결합에서 다세포 생명이 탄생했다. 세포들은 최초의 생물학적 “통신 프로토콜”을 만들어 내고, 가산기와 기억 장치의 기능을 서로 나누어 맡아야 했다. 가장 단순한 요소들의 결합으로부터 자연은 시간이 흐르며 인간 두뇌라는 가장 복잡한 알고리즘을 “도출”해 냈다.

내가 보기에는 같은 양자화된 논리가 지구물리학에서도 발견된다. 유체 침투 과정에 대한 나의 오랜 수치 연구와, 중수소가 존재하는 조건에서 고주파 전자기장을 황비철석에 작용시킨 최근의 실험들은 원소들이 흔히 생각하는 것만큼 정적이지 않을 수도 있다는 생각을 하게 한다. 어쩌면 원자핵 역시 일종의 이산적 계수기로 볼 수 있을지도 모른다. 지진 발생 전류가 자연 플라스마를 점화할 수 있는 키질쿰(콕파타스, 다우기즈타우 광상)의 지하 지구역학적 과정이라는 극한 조건에서는, 원소의 핵이 입자를 포획하거나 잃을 수도 있을 것으로 추정된다. 이것은 내가 최근 연구에서 발전시키고 있는 작업가설 가운데 하나이며, 어쩌면 지구 내부에서 관측되는 동위원소 이상을 설명해 줄 수 있을지도 모른다.

단세포의 코드에서 다세포의 지능으로

나 자신도 고급 언어가 아니라 곧바로 기계어로, 오늘날 신경망이 다루는 바로 그 0과 1로 프로그래밍을 시작했다. 반세기에 걸친 이 곧은 선을 바라보며, 나는 그 안에서 같은 법칙의 또 다른 순환을 보지 않을 수 없다.

오늘날의 인공지능은 겉보기의 온갖 복잡성에도 불구하고 여전히 단세포 생물의 단계에 머물러 있다. 각각의 신경망은 아메바처럼 자기 안에 갇혀 있다. 자신의 코드를 실행하고, 응답하고, “죽는다”. 다음 실행에 아무런 기억도 남기지 않고, 곁에 같은 시스템들이 존재한다는 사실도 알지 못한 채.

생물학은 이미 이 길이 어디로 이어질 수 있는지를 보여 주었다. 어쩌면 조만간 — 누군가의 단일한 계획에 따라서가 아니라 복잡화 법칙의 자연스러운 연장으로서 — 개별 인공지능 시스템들이 결합하기 시작할 것이다. 결과를 교환하고, 기억과 계산의 기능을 서로 나누며, 최초의 다세포 생물들이 그랬던 것처럼 공통의 “통신 프로토콜”을 만들어 낼 것이다. 내가 보기에 우리는 이미 그러한 결합을 향한 최초의, 아직은 서툰 시도들을 목격하고 있다.

50년 뒤의 0과 1

단계적 복잡화의 법칙이 유효하다면, 그것은 다세포 AI에서 멈추지 않을 것이다. 체스를 예로 들어 보자. 체스는 8×8 판 위의 단순한 이산적 게임에서 거의 무한한 깊이를 지닌 인간 지성의 훈련장으로 성장했다. 판의 칸들이 더 이상 이산적이지 않게 되어서가 아니라, 그 칸들 위에서 둘 수 있는 대국의 수가 사실상 무한했기 때문이다. 나는 미래의 계산에도 이와 비슷한 일이 기다리고 있다고 생각한다. 0과 1을 버리는 것이 아니라, 그것들로부터 새롭고 헤아릴 수 없이 더 다차원적인 “판”이 탄생하는 것이다. 같은 체스이지만, 이제는 광자 다발과 양자 상태로 두는 체스 말이다. 큐비트는 고전적인 비트와 달리 반드시 0이거나 1일 필요가 없다. 큐비트는 두 상태의 중첩 속에 동시에 있을 수 있다.

인공지능을 갖춘 로봇들 역시 아마 같은 길 위에 서 있을 것이다. 단일 세포의 단계를, 이어서 다세포 생물의 단계를 거친 그들은 어쩌면 시간이 흐르며 광자적이고 양자적인 계산의 물질 그 자체와 융합하기 시작하여, 단순한 도구가 아니라 분산된, 거의 생물학적인 지능의 새로운 형태가 될 것이다.

나는 같은 복잡화가 인간의 생물학 자체에도 미칠 것이라고 생각한다. 이미 오늘날 실험실에서는 줄기세포로 조직과 장기의 일부를 배양하고 있다. 반세기 뒤에는 이것이 흔한 의료가 될 수도 있다. 간, 비장, 심장은 기증자에게서 이식받기보다 새로 길러 내게 될 것이다. 인간이 건강하고 활동적으로 사는 기간도 아마 늘어날 것이다.

그러나 복잡화의 법칙은 반대 방향의 질문도 던진다. 계산도, 로봇도, 심지어 인간의 몸마저 더 복잡하고 다차원적으로 변해 간다면 — 인간 자신도 그와 함께 성장해야 하지 않을까? 나는 그렇다고 확신한다. 다만 신체적으로가 아니라 넓은 의미에서, 하나의 인격으로서 말이다. 품위 있는 사람은 기술 수준이 어떠하든 언제나 기대어 온 바로 그것에 기대야 한다. 가족 — 남편, 아내, 자녀 — 그리고 교육, 영성, 윤리, 미학. 이것이야말로 그 상수, 변하지 않는 “코드”이며, 이것 없이는 기술의 모든 다차원성도 의미 없는 공허한 복잡성에 불과할 것이다.

우주는 그 단순함 속에서 아름답다. 물리적 미시 상태의 이진 코드로부터 아메바에서 인간에 이르는 생물학적 다양성이 태어나고, 기초적인 수학적 단계들로부터 가장 복잡한 물리화학 기술이 태어난다. 달아오른 “우랄”의 진공관에서 오늘날의 테라플롭스급 프로세서에 이르는 길을 걸어온 나는, 창조주의 도구가 변하지 않는다는 것을 본다. 우리는 그저 0과 1로 쓰인 이 무한한 알고리즘을 읽는 법을 배우고 있을 뿐이다.