경이로움의 시대

• Benjamin Franklin의 1790년 시선으로 현대를 바라보면, 달 착륙 같은 거대한 사건뿐 아니라 일상 기술도 과거 기준으로는 경이로운 변화임
• 전등과 인터넷은 18세기 지식의 연장선에서 어느 정도 설명 가능하지만, Wikipedia처럼 보편 지식이 실제로 구현된 사례는 더 낯선 충격을 줌
• CAT scan과 GPS는 보이지 않는 신호, 정밀한 시간 측정, 위성, 계산을 엮어 신체 내부나 현재 위치를 알아내며 복합적 과학 기술의 놀라움을 드러냄
• C. elegans의 959개 세포와 6,720개 신경 연결, 초파리 유충의 3,016개 뉴런과 548,000개 시냅스, 성체 초파리의 139,255개 뉴런과 5,450만 개 시냅스는 생물학적 지도화가 어디까지 정밀해졌는지 보여줌
• 화성 운석 277개 식별, 온수 샤워, 3층 욕실 난방, 티셔츠 편물, 주 5일 근무, Vesuvius Challenge까지 이어지는 사례들은 현대인이 당연하게 여기는 사치와 과학이 과거에는 상상하기 어려운 수준임

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Franklin의 눈으로 본 현대 기술

• Philadelphia를 걸으며 Benjamin Franklin과 대화한다는 설정은, 1790년 이후의 변화가 어떤 방식으로 놀라울지를 따져보는 장치임
• 전기 가로등은 Franklin에게 반가운 발명품이겠지만 완전히 예상 밖의 물건은 아닐 수 있음
  • Franklin 시대에도 더 나은 거리 조명은 모두가 원하던 것이었음
  • 전기를 빛으로 바꿀 수 있다는 발상은 당시 지식의 연장선에 놓일 수 있음
• 인터넷도 공학적 세부는 복잡하지만, 먼 전선 한쪽에서 한 일이 다른 쪽에 영향을 준다는 생각 자체는 18세기에도 접근 가능했음
  • 1753년에도 전기 신호로 수신단의 공을 움직여 메시지를 보내는 발상이 있었음
  • 초기 대서양 전신 케이블 방식도 매우 투박했음
• Wikipedia는 보편 백과사전이라는 오래된 꿈이 실제로 구현된 사례임
  • 항상 신뢰할 수 있는 것은 아니지만, 어떤 것도 전부 신뢰할 수 있는 것은 아니라는 점에서 받아들여짐

달 착륙보다 가까운 일상의 과학

• 인간을 달에 보내고, 과학 장비를 남기고, 암석을 가져온 일은 Franklin을 압도할 만한 사례임
  • 달 착륙은 당시에도 모두를 놀라게 했고 지금도 놀라운 일로 남아 있음
  • 이 사례는 일상 기술이 아니라 예외적인 사건에 가까움
• 더 흥미로운 대상은 Franklin이 일상에서 직접 마주할 기술들임
• 내시경은 전등이 달린 관으로 장 건강을 확인한다는 수준이라면 이해 가능한 사례에 가까움
• X-ray는 내시경보다 더 인상적인 기술임
  • 치과의사들이 X-ray 기술을 도입하기 시작하는 데 약 2주가 걸렸다는 과거 글이 함께 이어짐
• CAT scan은 훨씬 더 충격적인 사례임
  • 보이지 않는 광선을 여러 방향에서 몸에 쏘고, 몸을 통과하며 얼마나 약해졌는지 측정함
  • 그 측정값으로 몸 안에 무엇이 있고 어떻게 배열되어 있는지를 추론함
  • 양전자 방출이나 핵자기공명 같은 세부 방식까지 들어가면 이해하기 더 어려워짐

GPS가 압축한 위성, 시간, 상대성이론

• GPS는 Franklin을 가장 놀라게 할 사례로 꼽힘
• 설명은 지구 궤도에 32개 인공위성을 올렸다는 말에서 시작함
  • 이 단계만으로도 대화가 멈출 만큼 놀라운 일임
• 각 위성에는 40나노초 이내 정확도의 시계가 있음
  • 위성은 자신이 볼 수 있는 지구의 절반 전체에 무선으로 정확한 시간을 보낼 수 있음
  • 자신의 정확한 위치도 GPS 기기에 알려줌
• GPS 기기는 여러 위성의 메시지로 자신의 위치를 계산함
  • 원래 설명에서는 기기에도 완벽한 시계가 있어 위성과의 시간 차이를 빛의 속도로 곱해 거리를 계산한다고 했음
  • 이후 정정에서 GPS 수신기는 완벽한 시계를 갖고 있지 않으며, 실제로는 세 위성과 알려진 시간 대신 네 위성을 사용해 시공간상 위치를 찾는다고 보충됨
• 일반상대성이론은 GPS를 더 놀랍게 만듦
  • 기기와 위성에서 시간이 같은 속도로 흐르지 않기 때문에 이를 계산에 반영해야 함
  • 이 모든 기능이 주머니에 들어가는 기기에 구현됨

생물학과 운석이 보여주는 지식의 정밀도

• 모든 경이가 좋은 것은 아님
  • 현대의 어업 능력은 너무 뛰어나서 바다의 물고기를 고갈시킬 위험이 있음
• C. elegans는 특정 작은 벌레의 세포 수와 발생 과정을 매우 자세히 아는 사례임
  • 세포 수는 959개임
  • 수정란에서 성장하면서 각 세포가 어떤 이전 세포의 분열로 생기는지 알려져 있음
  • 각 세포의 기능과 연결도 알려져 있음
  • 신경세포는 302개이고, 연결은 6,720개임
• 곤충 뇌 지도화도 같은 흐름에 놓임
  • 초파리 유충은 3,016개 뉴런과 548,000개 시냅스를 가짐
  • 2024년 10월 2일 추가 내용에서는 성체 초파리 뇌 지도화가 이어짐
  • 성체 초파리는 139,255개 뉴런과 5,450만 개 시냅스를 가짐
• 화성 운석은 지식의 정밀도가 얼마나 높아졌는지 보여줌
  • 지구에서 발견된 암석 중 일부가 달에서 왔고, 몇몇은 화성에서 온 것으로 분류됨
  • 알려진 화성 운석은 277개임
  • 수십억 개의 암석 중 몇백 개가 외부 천체가 아니라 구체적으로 화성에서 왔다고 알아낸 점이 더 깊은 경이임
  • 화성에 장치를 보내 현장을 살피고 메시지를 되돌려받았기 때문에 화성 암석과 비교할 수 있음

생활 인프라와 뒤늦게 추가된 경이

• 슈퍼마켓은 Franklin에게 큰 충격을 줄 예시로 추가됨
  • 장보러 들어가기 전 마음의 준비를 시켜야 할 정도의 사례로 배치됨
• 온수 샤워는 달 착륙보다 일상적이지만 과거 기준으로는 상상하기 어려운 사치임
  • 손잡이를 돌리기만 하면 언제든 뜨거운 물이 나옴
  • 물을 길어오거나 불에 데울 필요가 없음
  • 물은 집 3층 욕실까지 쉽게 도착함
  • 겨울에는 욕실도 난방됨
• 도시 인프라는 온수와 난방을 가능하게 하는 또 다른 경이임
  • 도시 전체에 가연성 가스를 각 건물로 운반하는 매설 배관망이 깔려 있음
  • 지하실에는 연기 없는 가스불이 관리 없이 유지되며, 언제든 쓸 수 있는 온수 탱크를 준비함
  • 집 안의 숨겨진 배관이 물을 보이지 않게 전달함
  • 집 안 배관에 필요한 금속의 양과 대장장이가 손으로 만들 때 걸릴 시간도 Franklin에게는 상상하기 어려운 수준임
• 티셔츠는 직물이 아니라 편물이라는 점에서 또 다른 놀라움이 됨
  • 처음에는 촘촘한 짜임에 놀랄 수 있음
  • 사선 방향뿐 아니라 모든 방향으로 늘어난다는 점이 직물이 아님을 보여줌
  • 작은 뜨개바늘을 상상하고, 보통 크기 바늘로 스웨터 하나를 뜨는 시간을 떠올리면 충격이 커짐
• 토요일의 짧은 Regional Rail 열차는 현대 노동 관행을 드러냄
  • 주말에는 출근 승객이 적어 열차가 짧아짐
  • “사람들이 토요일에 일하지 않느냐”는 반응을 통해 주 5일 근무 자체가 놀라운 변화로 드러남
• The Vesuvius Challenge는 일상 기술보다 달 착륙에 가까운 기술적 위업임
  • 약 2,000년 전 Herculaneum은 화산 폭발로 묻혔음
  • 이후 발굴 과정에서 이전에 알려지지 않은 그리스어·라틴어 필사본 두루마리가 들어 있는 도서관이 발견됨
  • 두루마리는 타서 숯 원통처럼 되었고, 펼치면 재가 되어버림
  • 현대 기술은 두루마리를 펼치지 않고 내부 구조까지 검사하고, 펼쳤을 때의 모습을 계산하며, 탄 잉크와 탄 양피지를 구분해 원래 내용을 추론할 수 있음

[GN⁺]

Hacker News 의견들

• 무엇보다도 현대 미국 슈퍼마켓은 1900년 이전에 태어난 사람에게 그 어떤 경이로운 발명보다 더 큰 충격을 줬을 것 같음
  1월에 블루베리를 판다고? 7개국 차가 들어 있는 모음 상자? 향신료가 벽 한 면 가득? 파인애플? 그냥 버리는 알루미늄 포장? 빵에 모래와 자갈이 안 씹힌다고? 게다가 이미 썰려 있다고?
  이 모든 게 평균적인 사람에게 비교적 저렴하고 접근 가능함

  • Boris Yeltsin이 미국 방문 중 즉흥적으로 아무 미국 슈퍼마켓에 들러 허를 찌르려 했는데, 실제로 미국 곳곳에 음식이 넘쳐나는 슈퍼마켓이 있다는 사실에 압도됐다는 이야기가 떠오름
    그 경험이 몇 년 뒤 러시아 최초의 자유 선거 지도자가 됐을 때 러시아에 대한 비전을 형성하는 데 큰 역할을 했다고 전해짐
    https://www.cato.org/blog/happy-yeltsin-supermarket-day
    비슷하게 40년 동안 인류와 단절되어 살았지만 밤하늘의 새로 움직이는 “별”이 무엇인지 어느 정도 이해했던 Lykov 가족 이야기도 있음: https://www.smithsonianmag.com/history/for-40-years-this-rus...
    덧붙이면 이 인용도 있음: Peskov는 “그가 무엇보다 놀란 것은 투명한 셀로판 포장이었다. ‘주여, 뭘 생각해낸 겁니까—유리인데 구겨지다니!’”라고 기록함
  • 정말 놀라운 일이고, 그래서 지금 가진 것을 감사하고 지켜야 함
    지금 우리가 누리는 엄청난 풍요는 표준이 아님. 100년도 채 안 된 대공황 시기에는 미국에서도 사람들이 굶주렸음
    누군가 극단적이고 폭력적인 수사를 퍼뜨릴 때마다 이걸 떠올려야 함
  • 루이지애나의 아주 초기 독일계 정착민 이야기가 생각남
    이들은 정착 후 첫 10년 동안 말 같은 작업용 동물도, 소 같은 식량·생계용 동물도 없었음. 정확히 말하면 초기 식민지 루이지애나에서 소는 오직 우유용이었고, 소를 죽이는 건 범죄였음
    농지를 개간하라고 Company des Indes가 각자에게 준 것은 곡괭이, 괭이, 삽 하나씩뿐이었음
    특히 Folse 가문의 시조는 땅을 개간한 뒤 여름 내내 말라리아열로 앓았고, 그다음 허리케인이 그의 땅을 물에 잠기게 했음
    도착 2년 뒤에야 쌀 7통을 수확했는데, 이를 오늘날 St. Charles Parish의 Hahnville 지역에서 New Orleans까지 직접 운반해 팔아야 했음
    그 지역 사람들이 현지 원주민과 좋은 관계를 맺었고 Creole Louisiana가 지금까지도 용광로 같은 문화가 된 이유 중 하나는, 고기 조달에 집중할 시간이 없어서 작물을 원주민과 교환했고 원주민은 고기를 사냥하며 아이들에게 사냥도 가르쳤기 때문임
  • “정신이 날아갈 것”이라는 데는 두 측면이 있는 듯함
    역사상 식료품 시장에 가본 사람이라면 더 큰 시장이 가능하다는 개념은 이해했을 것이고, 물건을 실어 나를 더 빠른 말이나 기계 새도 상상했을 수 있음
    상업이 지구 반대편 물건을 가져다주는 일은 수천 년 전부터 있었으니, 진짜 충격이라기보다는 “어떻게 이 미친 걸 실제로 해냈지?”에 가까웠을 것 같음
    진짜로 정신이 날아갈 만한 건 글에서 든 GPS 같은 예시임
    물체를 지구 위 수백 마일 상공에 떠 있게 하고, 거기서 즉각적이고 조용하며 보이지 않게 정보를 전송하게 만드는 건 초자연적 영역이자 성스럽거나 기괴한 영역임
    시간을 조금만 거슬러 올라가도 그런 얘기를 하면 이단이나 악마와 대화한다는 혐의를 받을 수 있음
  • 이건 지금도 세계 대부분에게는 충격적이고 엄청난 사치임
    “미래는 이미 와 있다. 다만 고르게 분배되지 않았을 뿐이다” - William Gibson

• 아침에 여기서 드물게 노골적으로 낙관적인 글을 보니 신선함
  그리 멀지 않은 과거의 사람이 현재 세상을 인공의 경이로 가득 찬 곳으로 볼 것이라는 점을 가끔 음미하는 것도 좋음
  또 하나는 전자레인지일 것 같음. 개념상으로는 물건을 데우는 상자라 단순하지만, 사실상 무선으로 그렇게 한다는 건 꽤 머리를 흔들어 놓을 만함
  달에 간 일이 누구에게나 충격적일 것이라는 점에 덧붙이면, 우리가 그 일을 멈추고 50년 동안 굳이 다시 시도하지 않았다는 사실이 더 충격적일 수 있음. 당시 사람들이 흥미를 잃은 것도 큰 이유였으니 지금도 놀라움

  • 달 착륙에 관해서라면, 사람들이 흥미를 잃은 것과는 거의 관련이 없음
    1972년에 Nixon이 사실상 유인 우주 프로그램을 완전히 취소했고, Apollo 13 이후 빠르게 축소해 오고 있었음
    그는 대형 실패가 임박했고 1972년 선거전에 악영향을 줄까 봐 편집증적으로 우려했음
    흥미롭게도 1972년에 최종 축소안에 서명하면서, 이번 세기에는 다시는 달에 발을 디디지 못할 수도 있다고 말했음. 당시에는 꽤 터무니없게 들렸겠지만 결국 완전히 맞았음
    우주 경쟁의 전형적 맥락이 자본주의와 공산주의 사이의 이념 대리전이었다는 점은 아이러니함
    하지만 미국 우주 프로그램은 오로지 대규모의 강하게 중앙집중화된 정부 노력 덕분에 존재했음
    정부와 완전히 독립해 민간 기업이 별로 향할 수 있게 된 건 매우 최근의 일이고, 그래서 지난 40년보다 최근 10년에 훨씬 더 큰 진전을 낼 수 있었음
    이 토끼굴에 들어가는 좋은 출발점은 아마 여기일 것임. [1]
    [1] - https://en.wikipedia.org/wiki/Canceled_Apollo_missions
  • 달에 가는 건 엄청나게 비싸고 볼 것도 많지 않다는 점을 생각하면, 가능하다는 걸 입증한 뒤 중단한 결정은 맞아 보임

• Franklin이 GPS에 감탄했을 거라는 이 글의 판단은 맞는 것 같음
  글에서는 따로 짚지 않았지만, 경도 문제는 Franklin 생전에 특히 바다에서 해결하기 어려운 중요한 과학·공학 연구 주제였음
  자세히 찾아보진 않았지만 Gulf Stream을 지도화한 그의 연구를 보면, 그도 이 문제에 시간을 썼을 가능성이 높아 보임
  https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_longitude

  • Ben Franklin에게 https://ciechanow.ski/gps/만 있었다면, 그걸 해결하려고 GPS를 발명했을지도 모름
  • GPS는 생각해 보면 이론상 가능하지만 실제로는 불가능에 가까움
    그러니 마법일 수밖에 없음
    덧붙여 글에서 작은 오류를 하나 찾은 듯함: ‘...and because the GPS device also has a perfect clock...’

• 사소한 트집이지만, C. elegans라는 작은 벌레의 세포 수가 959개이고 각 세포가 이전 세포 분열에서 어떻게 생기는지, 각 세포가 무엇을 하고 어떻게 연결되는지, 그중 302개가 신경세포이고 신경세포 연결이 6,720개라는 대목은 과장된 면이 있음
  우리는 대부분의 C. elegans 뉴런이 실제로 무엇을 하는지 전혀 모름. 연결 방식만 알고 있을 뿐임
  개별 C. elegans 뉴런 대부분의 행동, 나아가 뇌의 동작은 기본적으로 미스터리이고, 이를 알아내려면 실험 기술이 몇십 년은 더 발전해야 할 수도 있음
  이게 멋지지 않다는 뜻은 아님
  다만 많은 사람이 “C. elegans 커넥톰을 안다”를 “C. elegans 뇌가 어떻게 작동하는지 안다”로 착각하는 듯함
  실제로는 뇌에 대해 아주 조금만 알려줌. 내가 좋아하는 비유로는, 축전기나 인덕터에 연결되어 있는지도 모른 채 전선과 납땜만 보고 복잡한 회로를 이해하려는 것과 비슷함
  필요한 정보이지만 충분조건과는 거리가 멂

  • Sebastian Seung과 그 패거리 말고는 아무도 그렇게 생각하지 않음
    커넥톰은 매우 유용하지만 매우 비싼 도구일 뿐임
    그리고 현재 기준으로는 성체 초파리 뇌의 커넥톰도 있음. 사실 하나 이상 있고, 규모는 두 자릿수 더 큰 20만 뉴런임
    orange website의 신경과학 토론은 늘 볼만하지만, 커넥톰보다도 현대 신경과학 기술이 사람들을 압도할 것임
    우리는 역사상 가장 중요한 초파리에서 원자 두께 층을 벗겨내는 데 5천만 달러를 쓰고, 수백 인년을 들여 주석을 달았음
    또한 특정 뉴런 하위 집합에 발현되도록 유전공학으로 만든 생물학적 센서를 사용해, 가상현실 트레드밀 위에서 움직이는 초파리의 전체 뇌를 초당 수 Hz로 일상적으로 촬영함
  • “내가 만들 수 없는 것은 이해하지 못한 것이다.” - Richard Feynman

• 과거 사람들을 데려와 우리 세계를 보고 감탄하게 하는 상상 시나리오를 만드는 게 나만은 아니라서 반가움

  • 내가 좋아하는 버전은 Raspberry Pi, ATtiny, 현대 Macbook Pro를 ENIAC 개발자들에게 가져가는 상상임
    창고만 한 컴퓨터보다 몇 자릿수나 큰 계산 능력을 담은 이 작은 장치들을 보면 그들이 어떻게 반응했을지 상상해 보라. 정신이 아득해짐
  • 나는 음악으로 이걸 해봄
    어떤 노래를 n년 전으로 보내 더 오래된 청중이 이해하게 하려면 가사 중 몇 퍼센트 f를 바꿔야 하는지를 기준으로 노래의 좋고 나쁨을 재봄
    이걸 적어두는 작은 커뮤니티도 있음(n=1 또는 4?)
    https://lemmy.ml/c/howtimeless
  • DC 지역에서 공항으로 운전할 때 이런 상상을 함
    실제로는 1860년대의 Abe Lincoln을 데리러 가는 중이고, 돌아오는 길에 무엇을 보여줄지 상상함
  • 내가 꾸며내는 상상 시나리오는 주로 모든 걸 손으로 해야 했던 과거 과학자들과 오늘날의 Desmos Graphing Calculator[1]에 관한 것임
    [1]: https://www.desmos.com/calculator
  • 과거 사람들이 오늘날의 기술 발전과 사회 변화에 어떻게 반응할지 상상하는 건 흥미로움
    증조할아버지가 지금 세상을 둘러보는 모습을 상상하는 게 좋음

• 인터넷에 대한 대목, 즉 복잡한 공학 세부는 복잡한 공학일 뿐이고 기본 아이디어는 18세기에도 쉽게 이해 가능해서 그리 놀랍지 않다는 말은, 뒤의 더 놀라운 발명으로 이어가기 위한 장치라는 건 알겠지만 좀 무리로 보임
  그 문단은 전신이 왜 놀랍지 않았을지 설명하는 데는 납득됨
  하지만 거기서 오늘날 존재하는 전 지구적 광대역 패킷 교환 인터넷까지는 몇 단계의 질적 도약이 있음
  이걸 전신과 같은 “기본 아이디어”라고 보긴 어려움

  • 선을 이용한 통신이라는 아이디어 자체는 놀랍지 않더라도, 행성 전체에 걸친 하나의 상호 연결된 네트워크라는 발상은 놀라웠을 것 같음

• 비관론자 역할을 하고 싶진 않지만, 이런 놀라운 기술 발전과 그것을 어떻게 쓸지에 대한 지혜가 균형을 이루면 좋겠음
  휴대전화는 정보를 찾아보거나 지구 반대편 가족과 영상 통화할 때 훌륭함
  하지만 주변의 실제 사람을 피하면서 감정 조절을 위해 휴대전화를 들여다보는 건 잘못임
  이 문제를 문화적으로 어떻게 해결할지 궁금함. 내 습관부터 바꾸려 노력 중이지만 어렵다

  • 이 글을 읽고 나도 같은 느낌이 남음
    기술은 너무 빠르게 발전해서, 우리가 가진 힘을 집단적으로 처리할 수가 없음
    우리는 아빠의 총을 발견한 유아와 다를 바 없음

• “장치와 위성에서 시간이 같은 속도로 흐르지 않기 때문에 좀 까다롭지만, 우리는 그걸 계산해낼 수 있었다.”
  이 문장이 머리를 한 대 맞은 느낌을 줌

  • 그 위성들을 보내기 전에 그걸 계산해냈다는 사실 자체가 작은 기적임
  • 40ns 이내로 동기화된 시각표시 수신 지연을 바탕으로 삼각측량한다는 아이디어 자체는 그렇게 정신이 날아갈 정도는 아님
    동기화된 시계와, 안테나에 전압 스파이크가 들어올 때 여러 위치에서 그 시계로 시각표시를 기록하는 장치가 있다면, 거의 반구 어디에서든 번개 위치를 수백 피트 이내로 삼각측량할 수 있음(blitzortung.org)
    하지만 상대론적 보정이 인상적인 부분이라는 점을 짚는 건 확실히 좋음
    40ns는 좀 큰 값으로 보임. 여러 시간 수신 뒤에는 10ns 미만의 “오차”도 가능하고, 맑은 날 좋은 조건에서는 저렴한 하드웨어로도 1ns 이내까지 갈 수 있음
    내 GPS 드리프트는 일주일에 10피트이고 점점 작아짐
    좋은 수신기를 부엌 한가운데 두면 48시간 안에 점들이 벽 안 범위로 수렴함
    다만 이건 오차 보정일 수도 있고, 위성 시계 자체가 40ns 정도 부정확한 것일 수도 있어서 확실하진 않음

• 리보솜임
  사람 몸에는 네 글자 서체를 쓰는 작은 인쇄기가 10^20개 들어 있고, 그 신문들이 미시적 상거래를 수행함
  모든 생명은 리보솜에 기반함

• 몇 세기 전 사람들을 놀라게 할 창발적 과정들이 있고, 그건 기술을 넘어섬
  보편화된 인터넷, 정보, 사회관계망은 기술이지만, 그것들이 우리를 어떻게 바꿨는지, 우리가 어디에 있든 타인과 관계 맺는 방식과 세상을 보는 방식을 어떻게 바꿨는지는 좋든 나쁘든 경이로워할 만함