조셉 프리스틀리가 산소를 거절한 이유

조셉 프리스틀리는 맥주 공장에서 탄산수를 만들었다

프리스틀리의 화학은 왕립학회가 아니라 맥주 거품 옆에서 먼저 빛났다.

조셉 프리스틀리는 오늘날 산소 이야기로 기억되는 사람입니다.
그런데 그의 첫 대중적 히트작은 거대한 실험 장치가 아니었어요.
지금 편의점 냉장고에 줄 서 있는 탄산수와 아주 닮은 물건이었습니다.

그 무대는 리즈의 양조장 근처였어요.
리즈는 영국의 도시이고, 양조장은 맥주를 만드는 곳입니다.
프리스틀리는 그곳에서 맥주가 익어갈 때 생기는 이상한 공기를 유심히 봅니다.

당시 사람들은 그 공기를 고정 공기라고 불렀어요.
오늘날 말로 하면 이산화탄소입니다.
맥주 발효 때 보글보글 올라오는 그 기체가 바로 물속에 녹으면 톡 쏘는 맛을 냅니다.

프리스틀리는 여기서 질문을 바꿔요.
“이 공기를 그냥 날려 보내지 말고, 물속에 붙잡아두면 어떨까?”
실험실 천재의 질문이라기보다, 주방에서 탄산 빠진 음료를 보며 떠올릴 법한 질문이죠.

그래서 그는 고정 공기를 물에 녹였습니다.
물이 갑자기 살아 있는 것처럼 혀를 찔렀어요.
그는 1772년에 이 방법을 세상에 공개합니다.

어? 진짜 산소의 사람이 탄산수도 만들었다고?
네, 프리스틀리의 과학은 처음부터 아주 묘했습니다.
하늘 높은 이론과 입안의 거품이 같은 손에서 나왔거든요.

이 지점이 프리스틀리답습니다.
그는 자연을 멀리 있는 법칙으로만 보지 않았어요.
맥주통 옆에서 새어 나오는 공기까지 붙잡고 말을 걸었습니다.

1774년 프리스틀리는 붉은 가루에서 새 공기를 얻었다

그가 발견한 것은 새 공기였지만, 그가 붙잡은 이름은 낡은 이론이었다.

1774년 8월 1일, 프리스틀리는 붉은 가루를 렌즈로 가열합니다.
그 붉은 가루는 수은재입니다.
수은을 태우면 생기는 붉은 물질이라고 생각하면 됩니다.

렌즈는 돋보기처럼 햇빛을 모읍니다.
종이를 태울 때 쓰는 그 원리와 비슷해요.
프리스틀리는 모인 빛으로 붉은 가루를 달궜습니다.

그런데 거기서 이상한 공기가 나왔습니다.
촛불은 그 공기 안에서 더 밝게 탔어요.
동물도 그 공기 속에서 더 오래 숨을 쉬었습니다.

보통 공기가 물이라면, 이 공기는 진한 국물 같았습니다.
숨 쉬는 힘이 더 들어 있는 듯 보였어요.
프리스틀리는 뭔가 엄청난 것을 잡았다는 느낌을 받았을 겁니다.

하지만 그는 그 기체를 산소라고 부르지 않았습니다.
그는 그것을 플로지스톤이 빠진 공기로 이해했어요.
플로지스톤 이론은 “불이 붙으면 물질 안의 어떤 것이 빠져나간다”는 옛 설명입니다.

오늘날로 치면 이런 겁니다.
새 휴대폰을 직접 만들고도, 설명은 10년 전 고장 난 사용 설명서로만 하는 상황이에요.
기계는 새것인데 머릿속 설명서는 낡은 채로 남아 있는 거죠.

프리스틀리는 실험을 잘못한 게 아니었습니다.
오히려 너무 잘했습니다.
문제는 그가 본 새 세계를 낡은 말로 붙잡으려 했다는 데 있었어요.

그래서 이 장면은 더 흥미롭습니다.
과학의 결정적 순간은 언제나 “발견했다”에서 끝나지 않습니다.
“무슨 뜻인지 알아차렸다”까지 가야 비로소 문이 열립니다.

프랑스 화학자 라부아지에는 산소로 화학을 뒤집었다

산소 혁명의 문을 연 사람은 프리스틀리였지만, 그 문패를 바꾼 사람은 라부아지에였다.

프리스틀리는 1774년 파리에서 앙투안 라부아지에에게 자신의 실험을 말합니다.
라부아지에는 프랑스 화학자입니다.
그는 나중에 산소라는 이름을 붙이고, 불이 타는 이유를 새롭게 설명한 사람으로 기억됩니다.

여기서 역사의 묘한 장면이 나와요.
프리스틀리가 결정적 단서를 들고 왔습니다.
하지만 그 단서로 새 지도를 그린 사람은 라부아지에였습니다.

회사 회의로 비유하면 쉽습니다.
한 사람이 “이 데이터 이상한데요”라고 말합니다.
그런데 발표 자료를 완성해 회의실을 뒤집는 사람은 따로 있는 거예요.

라부아지에는 프리스틀리의 실험을 그냥 신기한 공기 이야기로 두지 않았습니다.
그는 이것을 이용해 불이 탄다는 설명 자체를 바꿉니다.
불은 뭔가가 빠져나가는 일이 아니라, 어떤 공기와 결합하는 일에 가깝다고 본 거예요.

이 새 공기가 나중에 산소라는 이름을 얻습니다.
산소는 우리가 숨 쉴 때 필요한 기체입니다.
또 물질이 탈 때 중요한 역할을 합니다.

프리스틀리의 손은 문고리를 잡았습니다.
라부아지에의 손은 문 위의 이름표를 갈아 끼웠습니다.
그래서 사람들은 새 화학의 승자로 라부아지에를 더 자주 부릅니다.

이게 좀 억울하게 들리죠.
하지만 과학에서는 먼저 본 사람과 먼저 이해한 사람이 갈라질 때가 있습니다.
프리스틀리는 현장을 발견했고, 라부아지에는 의미를 차지했습니다.

프리스틀리는 끝까지 산소 이론을 받아들이지 않았다

프리스틀리의 가장 유명한 발견은 그가 끝까지 믿지 않은 결론을 증명했다.

이게 프리스틀리 이야기의 가장 날카로운 역설입니다.
산소 발견자로 불리는 사람이 산소 이론의 상징적 반대자가 됩니다.
자기가 찍은 사진이 법정 증거가 됐는데, 정작 그 사진의 의미만은 인정하지 않는 사람처럼 보입니다.

라부아지에의 산소 이론은 새 화학의 중심이 됩니다.
사람들은 불과 공기와 물질을 다시 설명하기 시작했어요.
그런데 프리스틀리는 여전히 플로지스톤 이론을 놓지 않습니다.

플로지스톤 이론은 오래된 지도와 같습니다.
길이 새로 뚫렸는데도, 예전 지도를 접지 못하는 겁니다.
그 지도 안에서는 불이 붙을 때 물질 속의 무언가가 빠져나가야 했습니다.

프리스틀리에게 산소 이론은 단순한 새 이름이 아니었을 겁니다.
자신이 오래 붙들어온 세계의 문법을 바꾸라는 요구였겠죠.
그래서 그는 발견한 공기보다, 그 공기를 설명하는 낡은 틀을 더 오래 붙잡았습니다.

이 대목에서 프리스틀리는 바보가 아니라 더 인간적으로 보입니다.
우리는 누구나 자기가 본 사실보다 자기가 믿어온 설명을 더 오래 지킵니다.
증거는 눈앞에 있는데, 마음은 예전 문장에 밑줄을 긋고 있는 거예요.

그래서 프리스틀리는 단순한 승자도 패자도 아닙니다.
그는 탄산수의 거품을 붙잡은 사람입니다.
붉은 가루에서 새 공기를 꺼낸 사람입니다.

하지만 동시에 그는 그 새 공기가 데려온 새 시대를 끝까지 의심한 사람입니다.
과학사는 그래서 교과서보다 더 이상합니다.
가장 멀리 본 사람이, 마지막 한 걸음 앞에서 멈춰 설 수도 있으니까요.