미래에서 온 남자 폰 노이만 원자폭탄에서 인공지능까지

오늘 소개할 책은 20세기 가장 똑똑한 인물로 알려진 존 폰 노이만의 일생과 업적을 다룬 《미래에서 온 남자 폰 노이만》이에요. 알버트 아인슈타인은 누구나 알지만, 존 폰 노이만의 대중 인지도는 낮은 편이에요. 하지만 노이만이 이룬 업적은 현대기술 분 아니라 우리의 일상에 녹아있어요. 폰 노이만은 어떤 인물일까요?

 

- 이 포스트는 도서 내용의 일부가 포함되어 있습니다. -

 

미래에서 온 남자 폰 노이만    아난요 바타차리야, 웅진지식하우스

20세기 가장 혁명적인 인간, 그리고 그가 만든 21세기

The Man from the Future : The Visionary Life of John von Neumann

2024년의 #6번째 도서, #2번째 과학 《미래에서 온 남자 폰 노이만》

 

 

《미래에서 온 남자 폰 노이만》 어떤 책일까?

 

《미래에서 온 남자 폰 노이만》은 존 폰 노이만의 일생과 업적을 망라한 평전이에요.

 

그런데 도서 분류가 과학도서예요. 제목의 '미래에서 온'이라는 표현도 특이하죠.

 

목차를 보면 더 아득해지는데요.

 

수학, 양자역학, 핵물리학, 경제학, 컴퓨터공학과 인공생명까지,

 

한 사람의 전기라기엔 너무나 광대한 범위죠.

 

대체 존 폰 노이만은 어떤 사람일까요?

 

 

 

작년에 개봉한 크리스토퍼 놀란 감독의 영화 〈오펜하이머〉를 보셨나요?

 

맨해튼 프로젝트에 대해 다룬 영화죠.

 

제2차 세계대전이 한창이던 1942년 시작된 이 프로젝트는 최초의 핵무기, 원자폭탄 개발이 목적이었어요.

 

이 프로젝트를 이끈 사람이 바로 영화의 주인공 로버트 오펜하이머죠.

 

 

그런데 이 영화에 등장하지 않은 중요한 인물이 있어요.

 

눈치채셨겠지만 바로 존 폰 노이만이에요.

 

존 폰 노이만이 영화에 등장하지 않는 이유는,

 

노이만이 등장하는 순간 오펜하이머가 아니라 노이만이 주인공이 될 것이기 때문이라고 보는 분도 계시더라고요..

 

노이만이 어떤 인물이기에 이런 반응이 나온 걸까요?

 

정말 그렇게 중요한 인물이면 오펜하이머가 아니라 노이만이 프로젝트를 지휘했어야하는 것 아닐까요?

 

 

《미래에서 온 남자 폰 노이만》에서 다음과 같은 구절이 나와요.

스트라우스는 노이만의 침대 옆에 놓인 사진 액자를 지금도 기억한다. “정말 인상적인 사진이었다. 헝가리 출신 이민자가 중앙에 서 있고, 그 주변을 (미국) 국방부 장관과 차관, 그리고 육・해・공군 참모총장이 에워싸고 있었다.

 

여기서 말하는 헝가리 출신의 이민자 = 존 폰 노이만이에요.

 

미국 국방부 장·차관과 미군의 육·해·공군 참모총장에게 둘러싸여 사진을 찍다니 너무 비범하지 않나요?

 

 

 

헝가리 현상의 정점, 천재 그 이상의 존재

 

노이만과 아인슈타인, 그리고 괴델을 모두 아는 사람들에게 "세 명의 거장 중 가장 날타로운 지성을 가진 사람은 누구인가?" 라는 질문을 던지면, 대다수는 잠시의 망설임도 없이 노이만을 꼽았다. 심지어 프린스턴의 교수들은 반농담조로 "노이만은 인간보다 훨씬 우월한 종의 후손인데, 인간을 열심히 연구하여 평생 인간을 완벽하게 흉내 내면서 살았다"고 말하곤 했다.

 

책은 서문을 지나 노이만의 성장기를 다룬 첫번째 장이 시작되어요.

 

여기서 '헝가리 현상'에 대한 소개가 나오는데요.

 

헝가리 현상이란 1880년부터 1920년 사이에 헝가리 출신 천재 비중이 높음을 가리키는 말이에요.

 

이들은 맨해튼 프로젝트를 위해 모인 각 분야 천재들 사이에서도 '화성인'이라고 불렸다고 해요.

 

억양이 특이해서 말은 못 알아듣겠는데, 그와중에 머리가 너무 좋다는 거죠.

 

이 걸출한 화성인들이 입을 모아 동의한 내용이 있었다고 해요.

 

"우리가 화성인이라면, 우리 중 하나는 아예 다른 은하에서 온 별종 중의 별종이다."

"헝가리 사람도 다른 나라 사람들과 비슷해요. 단, 설명이 필요한 딱 한 사람이 있는데, 그가 바로 존 폰 노이만입니다."

 

 

 

 

 

천재인 거 알겠는데, 나랑 무슨 상관?

 

존 폰 노이만이 천재들에게 인정받는 규격 외의 존재인 건 알겠는데 대체 뭘 했다는 걸까요?

 

이 부분을 이해하기 위해서는 해당 학문에 대한 배경지식이 있어야해요.

 

저자는 당대 학문적 갈등과 다양한 학자들의 견해를 친절히 설명해주는데요.

 

문제는 노이만이 워낙 다양한 분야에서 깊이있는 업적을 남긴지라

 

이 '배경지식'에 대한 설명도 아주아주 자세하다는 거예요.

 

 

원래부터 수학, 과학, 공학 등에 관심이 많았다면 재미있게 읽을 수 있지만,

 

가볍게 읽으려고 했다면 이 치밀한 설명 앞에 독서를 포기하게 될 수 있어요.

 

 

 

각 장별로 드러난 노이만의 업적을 간단히 추리자면 아래와 같아요.

 

수학 : 집합론의 공리화(러셀의 역설 피해가기)

 

물리학 : 양자역학에서 대립하는 두 이론(행렬역학과 파동역학)이 동일함을 증명

 

핵물리학 : 원자폭탄 폭파 렌즈 제작

(폭탄 속 핵 분열 연쇄반응의 진행속도 조절을 위한 매우 복잡한 미분방정식을 풀어냄)

 

컴퓨터 공학 : 프로그래밍 가능한 현대식 컴퓨터의 창시(폰 노이만 구조)

 

경제학 : 게임이론 창시

 

수리생물학/컴퓨터공학 : 세포 자동자(셀룰러 오토마타) 창시(인공지능과 신경과학의 초석)

 

 

학자들에게나 상관있을 것 같은 이 모든 업적들은

 

스마트폰과 정부 정책, 각종 첨단기술 등을 통해 우리 삶에 지속적으로 영향을 주고 있어요.

 

 

이렇게 방대한 내용을 다루다보니 책이 두꺼워질 수 밖에 없는 것 같아요.

 

한 장을 한 권의 책으로 만들어도 될 것 같더라고요.

 

 

노이만은 수학자로서 최고의 명성을 누리던 53세에 세상을 떠났다.  (중략)
노이만이 사망한 후 그의 이름은 프린스턴 고등연구소에 몸담고 있던 쟁쟁한 학자들의 명성에 가려 빠르게 잊혔다. (중략) 그러나 노이만이 남긴 업적은 지금도 사방 곳곳에 널려 있다. (중략) 지금 당장 주변을 둘러보라. 당신은 어떤 형태로든 노이만의 흔적이 남아 있는 사물에 에워싸인 채 이 책을 읽고 있을 것이다.

 

 

인상 깊은 부분

 

(1) 주인공 of 주인공

 

인류 역사상 손꼽히는 천재라 그런지 등장인물들이 전부 '주인공'급이에요.

 

노이만 일생의 조연들 : 아인슈타인, 힐베르트, 오펜하이머, 괴델, 슈뢰딩거, 앨런 튜링, 존 메카시 등

 

 

(2) 전쟁과 천재의 그늘에 가려졌던 최초의 프로그래머

 

노이만이 활약한 시대가 시대이다보니 전쟁에 대한 이야기가 참 많이 나오는데요.

 

그 중 인상깊었던 부분은 노이만의 아내인 클라라가 수행한 일이에요.

 

바로 최초의 전자식 컴퓨터인 ENIAC이 핵폭탄 내부의 중성자 궤적을 계산할 수 있도록 대수방정식을 기계어로 변환하는 일이었어요.

 

클라라가 최초의 프로그래머(코더)였던 것이죠.

 

전쟁과 군사작전에 관련한 일이다보니 클라라의 공로는 대중에 공개되지 못하다가 최근에 와서야 드러났다고 해요.

 

지금도 일각에서는 개조된 ENIAC이 진정한 프로그램 저장형 컴퓨터였는지 여부를 놓고 격렬한 논쟁을 벌이는 중이다. 그러나 클라라의 몬테카를로 코드가 '복잡하면서도 유용한' 최초의 현대식 프로그램이라는 데에는 이견의 여지가 없다.

 

 

(3) 노이만씨, 돗자리를 폅시다!

 

노이만은 학문적 업적뿐 아니라 특유의 예리한 선견지명이 돋보이는데요.

 

당대에는 판단할 수 없었겠지만 지금와서 보면 괜히 '미래에서 온'이라는 타이틀을 붙이는게 아닌 것 같아요.

 

세계대전의 양상이나 기술발전에 대한 노이만의 예측을 보면 소름이 돋는데요.

 

책 후반부에 나오는 기후변화에 대한 노이만의 걱정은 정말 이 사람, 회귀한건가 싶더라고요.

(기후위기라는 개념 자체가 없던 시절)

 

특이점이라는 용어도 노이만이 처음 사용했다고 해요.

 

기계가 인간의 능력을 뛰어넘는 시점, 인류 역사가 지금까지 이어져온 방식으로 더 이상 진행될 수 없는 시점을 말해요.

 

'컴퓨터'가 전자제품이 아닌 계산하는 직업을 뜻하던 시대에 이런 생각을 했다는게 정말 놀라워요.

 

 

이 천재너머의 천재가 조금만 더 오래 살았더라면 어땠을지,

 

특이점을 앞당기는 결과를 초래했을지 아쉬우면서도 예측하기 어려운 부분이에요.

 

 

 

 

 

(4) 현실에는 오펜하이머의 편도 있었다

 

영화 오펜하이머에서는 비밀 청문회에서 그의 동료와 관계자들이 오펜하이머를 궁지에 몰고 가는 모습만 비춰지는데요.

 

노이만은 미국 정부와 전쟁에 관한 논의를 하느라 바쁜 중에도 친구인 로버트 오펜하이머의 변호에 힘썼다고 해요.

 

영화에서 악역으로 나오는(실제 오펜하이머의 인생에도 그런 역할을 한)

 

원자력위원회 의장 루이스 스트라우스와 에드워드 텔러는 노이만과 가까운 친구들이었어요.

 

이들과 모두 친한 노이만은 난처한 입장에도 불구하고, 오펜하이머가 결백함을 끝까지 증언했다고 해요.

 

 

 

(5) 전쟁 피해자의 목소리를 담다

이 책은 노이만과 그가 몸 담은 미국의 관점에서 서술되고 있어요.

 

다만 맨해튼 프로젝트 당시 상황을 설명하며 전쟁으로 인해 고통받은 피해자의 진술도 담아냈어요.

 

미국이 나가사키에 폭격을 하는 과정과 피해자의 증언이 맞물려 더 괴로운 부분이었어요.

 

폭격 생존자 마츠모토 시게코는 방공호에서 할아버지를 기다리다 시체더미에 갇히게 된 상황을 생생히 묘사해요.

 

글로 전해지는 느낌도 너무 소름끼치는데 그 기억을 평생 안고 가야하는 당사자는 얼마나 고통스러울지 가늠이 안되더라고요.

 

노이만&미국 중심으로 서술하되 피해자의 관점을 함께 소개한 점은 바람직하다고 생각했어요.

 

비중은 매우 적지만요.

 

 

(6) 번역가님의 적절한 부연설명과 첨언

《미래에서 온 남자 폰 노이만》은 담고 있는 내용이 전문적이다보니, 저자의 친절한 설명에도 이해하는데 시간이 걸리는데요.

 

이 책을 번역한 박병철 번역가님께서는 이런 독자의 고충을 덜어주는데 큰 도움을 주고 있어요.

 

아는 사람만 알아들을 수 있는 설명만 하고 끝난 문장 뒤에 '알못' 독자가 확실히 알아들을 수 있는 부연설명을 덧붙여놨어요.

 

덕분에 이해하기 한결 수월하더라고요.

 

 

또 후술할 아쉬운 점 중 하나인 노이만 중심적 서술에 독자가 빠져들지 않도록 제동을 걸기도 했어요.

 

역자로서는 부담될 수 있는 목소리를 내주어서 감사한 마음이었어요.

 

 

 

 

 

 

 

아쉬운 부분

 

(1) 노이만 중심적 사고

《미래에서 온 남자 폰 노이만》은 잊혀지고 있는 인류사회의 공헌자를 재조명한 책이에요.

 

다만 노이만을 칭송하는 것에 푹 빠진 나머지, 판단력이 흐려진 부분이 있어 보였어요.

 

 

노이만은 쿠르트 괴델의 증명을 듣고 자신의 생각을 발전시켜 논문을 발표하려 했어요.

 

이 사실을 괴델에게 편지로 통보했지만 이미 괴델은 자신의 논문을 완성해 학술지에 보낸 상태였죠.

 

저자는 이를 두고 마치 노이만이 절호의 기회를 괴델에게 양보한 듯 표현했는데요.

 

애초에 괴델이 한 증명이었는데 생각의 원작자에게 발표할 기회를 양보했다는게 말이 안되죠.

 

 

후에 비슷한 서술이 한 번 더 나오는데요.

 

노이만과 비슷한 시기에 다른 학자가 게임이론의 창시자라고 주장하는 일이 있었어요.

 

여기서 저자는, '조지 버코프와 쿠르트 괴델에게 뒤통수를 세게 얻어맞았던 그였기에, 게임이론의 창시자라는 타이틀만은 포기할 생각이 없었다.' 라고 서술하는데요.

 

조지 버코프는 노이만의 증명을 훔친게 맞지만 쿠르트 괴델은 노이만이 타인의 증명을 훔치려다 실패한 건인데

 

동일하게 취급했다는 점에서 어이가 없더라고요.

 

 

(2) 혼란스러운 내용구성

 

상술했듯 다양한 분야에서 활약한 노이만의 삶을 다룬 책이라 내용이 많고 복잡한 편이에요.

 

낯선 학문의 시대적 배경과 노이만의 성취를 자세히 설명하려는 저자의 의도는 좋았으나,

 

새로운 인물과 개념이 등장할 때마다 해당 인물의 탄생이나 성장과정, 개념의 등장 배경이 꽤 긴 분량을 할애해 서술돼요.

 

안그래도 생소한 내용을 소화하느라 힘든데 계속 맥락이 끊기며 이야기 속의 이야기가 시작돼요.

 

물론 제 소양이 부족한 탓이지만 좀 더 매끄럽게 구성할 수 있지 않았나 아쉽더라고요.

 

 

(3) 몰입을 방해하는 오탈자

 

또 하나 아쉬운 점은 오탈자가 많다는 것이에요.

 

이부분은 저자의 문제는 아닌데요.

 

책의 분량과 전문적인 내용 때문인지 교정이 덜 된 것 같더라고요.

 

작업→직업, 본인→본안

 

이런 식의 오자가 많은데 맥락 상 이해하지 못할 수준은 아니었어요.

 

 

 

 

《미래에서 온 남자 폰 노이만》 속 와닿는 문장들

 

 

수학은 우주를 이해하고 서술하는 데 가장 강력한 위력을 발휘하는 과학적 언어이다. 20세기 최고의 과학자인 아인슈타인조차도 “경험과 무관한 사고思考의 산물이 어떻게 현실 세계를 그토록 정확하게 서술할 수 있다는 말인가?”라며 의문을 제기했을 정도이다.

 

흥미로운 것은 노이만이 20세기 초에 수학에 닥쳐온 위기를 극복하면서 연마한 실력이 첨단 컴퓨터의 탄생에 결정적 기여를 했다는 점이다.

 

튜링이 논문을 쓰던 무렵, ‘컴퓨터’는 기계가 아니라 어떤 특정 직업에 종사하는 사람을 칭하는 단어였다. 당시에는 연필과 종이를 펼쳐놓고 탁상용 계산기계 앞에서 일하는 사람을 컴퓨터라고 불렀는데, 치밀하고 꼼꼼한 일 처리가 생명이었기에 대부분이 여성이었다(그러나 튜링은 이들을 언급할 때 남성형 대명사를 사용했다). 튜링머신은 바로 이 ‘인간 컴퓨터’를 원형으로 삼아 설계된 것이다.

 

히로시마와 나가사키의 참상이 사람들의 기억에서 거의 잊혀지고 더 많은 국가와 테러 집단이 핵무기를 갖게 된 지금, ‘핵무기 사용에 대한 범세계적 거부감’이 과거처럼 작동한다고 장담할 수 없다. 우리는 지금 빌려온 시간(진작 끝날 운명이었는데, 덤으로 할당받은 시간-옮긴이)에 살고 있는 셈이다.

 

기계를 복제하는 것뿐만 아니라 기계의 특성을 결정하는 정보까지 복제되어야 한다는 건 DNA의 구조가 발견되기 전에 노이만이 이미 증명한 사실이다. 그리고 그는 전적으로 옳았다. DNA는 정보를 복제하는 수많은 방법 중 하나였을 뿐이다.

 

자궁 속에서 단순하게 시작하여 두뇌처럼 복잡다단한 구조가 만들어지려면, 일련의 규칙에 따라 뉴런들 사이에 긴밀한 상호작용이 이루어져야 한다. 그런데 노이만과 울프럼을 비롯한 여러 과학자들은 복잡한 기계나 사전 계획 없이 오직 세포 오토마타만을 이용하여 고도의 복잡성을 만들어냈으므로, 두뇌와 세포 오토마타는 분명히 비슷한 점이 있다. 한편, 논리적인 면에서 볼 때 노이만을 비롯한 컴퓨터 선구자들은 오토마타를 “두뇌와 컴퓨터, 그리고 복제기계가 지적으로 융합된 초보적 전자 신경계”로 간주했다.

 

 

아무리 부작용이 심각하다 해도, 새로운 아이디어의 출현을 막을 수는 없다. 오직 세상을 불안정하고 위험하게 만들기 위해 개발된 기술도 마음만 먹으면 얼마든지 유용하게 쓸 수 있다. 진보의 부작용을 막는 치료제 같은 것은 이 세상에 존재하지 않는다. 모든 분야에서 폭발적으로 이루어지는 발전의 혜택을 있는 대로 누리고 싶다면 100퍼센트 안전한 삶은 포기해야 한다. 우리가 누릴 수 있는 것은 '상대적으로 안전한 삶'이며, 안전도를 높이려면 국가 중대사뿐만 아니라 일상적으로 내리는 판단에도 신중을 기해야 한다. 기술의 모든 폐해로부터 우리를 지켜줄 만병통치약은 없지만, 다행히도 우리는 부분적인 치료제를 갖고 있다. '인내심'과 '유연한 사고', 그리고 지구의 생명체 중 오직 인간만 갖고 있는 '지성'이 바로 그것이다.

 

 

 

 

 

 

독서를 마치며

 

어렵고 복잡한 학문이 연이어 등장하는 책이라 소화하는 시간이 꽤 걸렸는데요.

 

지금도 온전히 이해했다고는 자신할 수 없지만

 

적어도 노이만이라는 인물에 대한 존경심이 생기기엔 충분한 독서시간이었어요.

 

누구보다 치열하게 살았던 인류의 지성, 존 폰 노이만을 지금이라도 제대로 알고 기억할 수 있는 것이 다행이라고 생각해요.

 

이 책을 계기로 일상 속 당연히 여긴 기술들을 쌓아올린 수많은 사람의 노고를 곱씹게 되었어요.

 

 

가볍게 읽을 수 있는 책은 아니지만, 21세기를 살아가며 이 시대를 만들어 준 이의 일생을 한 번 쯤 깊이 있게 들여다 보는 것도 좋을 것 같아요.

 

한 위인을 기리는 데도 도움이 되지만 과거를 통해 현재를 들여다보고 그 안에서 미래의 가능성도 엿볼 수 있는 계기가 될 것 같아요.

 

 

독후 과제

• 수학 및 논리학 분야 공부
• 인공지능 관련 분야 독서