“나비 한 마리의 미세한 날갯짓이 지구 반대편에 거대한 폭풍을 몰고 올 수 있습니다. 당신도 세계를 바꿀 능력이 있습니다.”
‘지구의 날’ 포스터에 쓰인 유명한 나비효과(Butterfly effect)의 표어다.
그런데 과연 사실일까? 지구 한 모퉁이의 희미한 한 파장이 다른 먼 지역의 자연현상에 큰 영향을 끼칠 수 있을까? 설사 연관이 있다고 해도 어떻게 증명할 수 있을까?
에드워드 로렌츠(Lorentz)는 이를 증명해 낸 미 기상학자이다. MIT교수 시절부터 그는 한 가지 의문을 품고 있었다. 현대과학이 슈퍼컴퓨터를 이용, 천체나 로켓 운동 등은 한 치의 오차 없이 예측하면서도, 왜 유독 날씨만은 정확하게 예견하지 못하는가 하는 점이었다.
그는 1979년 실험을 통해 다음을 밝혀냈다. 우선 이 세상 현상은 질서계와 혼돈계로 나뉜다. 질서계는 기존의 과학 체계(유클리드 기하학)로 설명할 수 있다. 쉬운 예가 시계추 운동이다. 시계추의 주기적인 반복 운동은 정확하게 예측할 수 있다. 작은 충격을 가해도 추 운동에는 큰 영향이 없다.
그러나 혼돈의 세계는 다르다. 기상 변화나 주식시장처럼 전혀 예측할 수 없다. 새벽안개의 퍼짐 같이 불규칙적이고 반복되지 않기 때문이다. 그리고 지구상 어디에선가 일어나는 미세한 변화들에 영향을 받기 때문이다. 이것이 로렌츠의 카오스 이론(Chaos Theory) 이다.
그래서 나비의 날갯짓, 혹은 타는 모닥불 같은 작은 변화가 대기에 영향을 주고, 이 영향이 시간이 갈수록 증폭(增幅)되어 결국 멕시코만을 강타하는 허리케인 같은 엄청난 결과를 가져온다는 것이다. 로렌츠는 이 현상을 기존의 질서 물리학으로는 설명할 수 없는 이른바 “초기 조건에의 민감한 의존성”이라고 표현했다. 만약 이 나비가 가만히 꽃에 앉아 있었다면 허리케인이 일어나지 않았을 수도 있었음을 의미하기도 한다.
나비효과는 두 가지 관점에서 뜻이 깊다. 첫째, 자연계의 변화를 일으키는 가장 중요한 것은 그 시발(始發)점에 있으며, 둘째, 아주 작은 것이라 할지라도 그 증폭현상으로 인해 엄청난 결과를 불러일으킬 수 있다는 사실이다. 오늘날 글로벌 시대에선 나비효과를 쉽게 피부로 느낄 수 있게 되었다. 디지털과 매스컴의 혁명으로 정보의 흐름이 매우 빨라지면서, 지구촌 한 구석의 미세한 변화가 순식간에 전세계적으로 확산되고 있기 때문이다.
근래, 지구의 나쁜 변화들의 시발점을 보면 인간들이 서 있다. 우리가 무심코 태워버린 폐지더미에서 배출된 이산화탄소가 증폭되어 결국 지구온난화를 가져온다. 아무도 보지 않는다고 수채 구멍에 쏟아버린 페인트가 바다 플랑크톤에 독이 된다. 그래서 태평양 고래가족들이 죽어간다. 사회적 현상도 마찬가지다. 내가 별 가책 없이 낭비한 회사 공금, 대통령이 개인감정에 휩쓸려 내린 정책 하나 등이 증폭되어 나라의 몰락을 초래한다.
나비의 팔랑대는 날갯짓을 눈여겨본 사람이 있는가? 올해도 색동나비들은 어김없이 고향에서 피어났다. 캘리포니아 색동나비들의 고향은 역설적으로 데스 밸리(죽음의 계곡)이다. 겨울 동안 사막에서 애벌레로 자라다가 2~3월 우기 한철 뿌리는 비에 야생화들이 흐드러지게 만발할 즈음 나비들은 피어난다.
이곳은 수백, 수천만 색동나비들의 눈부신 시발점이다. 그리고 4월이면 북쪽으로 떼를 지어 철새처럼 대이동을 시작한다. 여름이면 캐나다까지 올라간다. 이것이 나비들의 세계변방에로의 증폭이다. 이들 나비 효과는 생태계의 엄청난 긍정적 결과를 가져오고 있다.
우리 인간들도 긍정적인 나비들로 거듭나야 한다. 창조적이고 건설적인 능력으로 증폭해야한다. 그래서 지구를 천국으로 만드는 나비효과를 내야한다. 한사코 우리 인간들은 세상을 아름답게 바꾸는 한 마리 꿈꾸는 색동 나비로 탈바꿈해야 한다.
[김희봉]
서울대 공대, 미네소타 대학원 졸업
Enviro 엔지니어링 대표
캘리포니아 GF Natural Health(한의학 박사)
수필가, 버클리 문학협회장
제1회 ‘시와 정신 해외산문상’ 수상
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