데모크리토스 원자론, 세상을 계속 쪼개면 마지막엔 무엇이 남을까

데모크리토스는 약 2400년 전 고대 그리스에서 살았던 철학자예요. 그는 세상의 모든 것이 더는 쪼갤 수 없는 아주 작은 알갱이, 곧 '원자'로 이루어져 있다고 처음으로 또렷하게 주장한 사람이랍니다.

데모크리토스는 누구일까

"많이 웃는 사람이 지혜로운 사람이다."
데모크리토스는 늘 웃고 다녀서 사람들에게 '웃는 철학자'라고 불렸어요.
그는 기원전 460년쯤, 지금의 그리스 북쪽 바닷가 마을 압데라에서 태어났어요.

스승인 레우키포스와 함께 아주 엉뚱하면서도 대단한 생각 하나를 내놓았는데, 그 생각이 2000년 넘게 사람들의 머리를 붙잡았어요.
오늘은 그가 던진 질문과 답을 천천히 따라가 볼게요.

원자론이란 무슨 뜻일까

종이 한 장을 반으로 접고, 또 반으로 접어 본 적 있죠?
몇 번 접다 보면 더는 접기 힘들어져요.
데모크리토스는 이런 상상을 했어요.
"돌멩이를 반으로 쪼개고, 그 조각을 또 반으로 쪼개고, 이걸 계속 하면 어떻게 될까?"

보통은 "끝없이 쪼갤 수 있겠지"라고 생각하기 쉬워요.
그런데 데모크리토스는 반대로 생각했어요.
언젠가는 더 이상 쪼갤 수 없는 아주 작은 알갱이에 도착한다는 거예요.
그리스 말로 '쪼갤 수 없다'는 뜻의 '아토모스'라고 이름 붙였는데, 여기서 오늘날 우리가 쓰는 '원자(아톰)'라는 말이 나왔어요.

데모크리토스는 세상에 딱 두 가지만 있다고 봤어요.
하나는 이 작은 알갱이인 원자, 다른 하나는 원자들이 돌아다닐 수 있는 텅 빈 공간이에요.
물도, 나무도, 사람도, 별도 전부 모양과 크기가 조금씩 다른 원자들이 이렇게 저렇게 붙어서 만들어진 것이라고요.
레고 블록 몇 종류로 집도 만들고 자동차도 만들듯이, 몇 가지 원자가 어떻게 모이느냐에 따라 세상 모든 물건이 만들어진다고 본 셈이에요.

왜 눈에 보이지도 않는 원자를 생각했을까

여기서 놀라운 점이 있어요.
데모크리토스는 원자를 한 번도 본 적이 없어요.
그 시대에는 현미경도, 실험 장비도 없었거든요.
원자는 너무 작아서 지금도 맨눈으로는 볼 수 없어요.

그런데도 그는 오직 머릿속 생각만으로 원자가 있어야 한다고 결론 내렸어요.
물이 증발해 사라졌다가 다시 비가 되어 내리는 걸 보면서, 눈에 안 보이는 작은 무언가가 흩어졌다 다시 모이는 게 아닐까 추측한 거예요.
실험 대신 논리로 세상의 속을 들여다본 거죠.

물론 이 생각을 모두가 반긴 건 아니에요.
당시 더 유명했던 철학자 플라톤은 데모크리토스의 생각을 몹시 싫어해서 그의 책을 다 태워 버리고 싶어 했다는 이야기가 전해질 정도예요.
그래서 데모크리토스의 원자 이야기는 오랫동안 잊힌 채로 남아 있었어요.

데모크리토스의 원자와 오늘날 원자는 같을까

2000년도 더 지난 뒤, 과학자들이 실제로 물질을 쪼개 보니 정말 아주 작은 알갱이가 있었어요.
데모크리토스의 상상이 큰 방향에서 맞았던 거예요.
다만 세부적으로는 다른 점도 있어요.

재미있게도 '쪼갤 수 없다'는 뜻으로 지은 원자가, 실제로는 더 작은 알갱이로 쪼개진다는 게 나중에 밝혀졌어요.
원자 안에는 양성자, 중성자, 전자 같은 더 작은 입자들이 들어 있거든요.
이름과는 조금 안 맞게 된 셈이죠.
그래도 "세상은 눈에 안 보이는 작은 알갱이로 되어 있다"는 핵심 생각만큼은 오늘날 과학의 출발점과 똑 닮아 있어요.

정리

데모크리토스는 실험 도구 하나 없이 오직 생각의 힘으로, 세상 모든 것이 더 못 쪼개는 작은 알갱이 '원자'로 되어 있다고 주장한 고대 그리스 철학자예요.
그의 짐작은 완벽하지는 않았지만, 눈에 보이지 않는 것까지 파고들어 물질의 속을 상상했다는 점에서 오늘날 과학의 먼 뿌리가 되었어요.
세상을 계속 쪼개면 마지막에 무엇이 남을까라는 어린아이 같은 질문 하나가, 2000년을 건너 과학으로 이어진 셈이에요.