불확실성의 시대

불확실성의 시대 - 찬란하고 어두웠던 물리학의 시대 1900~1945
토비아스 휘터 지음, 배명자 옮김 / 흐름출판 / 2023년 5월

 

1900~1945, 그 시절 유럽의 과학자들의 삶,
과학은 더는 완벽해질 수 없다, 더 이상 새로울 게 없다의 관념이 팽배했던 시절, 사람이 인지할 수 없는 것들에 대한 연구가 지속되면서 많은 과학자들이 수많은 논문을 내고 화려한 주장을 펼쳤지만 아무것도 확정 지을 수 없던 시절, 그야말로 심증은 있는데 물증이 없는 과학의 과도기를 겪게 된다. 마치 단단한 달걀의 껍질이 깨진 것만 같은, 그런 견고한 규칙이 깨지면서 학자들은 혼란에 빠지게 된다

딱딱한 과학자들의 이론 이야기인 줄 알았던 이 책이 너무 재미있어진 것은, 가장 첫 장, '1900년 베를린'에서 막스 플랑크의 소설 같은 이야기에서부터 달(처음부터 재미있었다..) 양자물리학의 탄생. 그렇게 과학은 혼돈의 시기로 접어든다.

사실, 나는 막스 플랑크가 누구인지, 흑체복사라는 것이 뭔지, 양자학이 정확히 무엇인지 물리학에 대해 정말 무지 한 사람이다. 보어와 보른, 하이젠베르크에서 슈뢰딩거까지, 정말 내가 모르는 물리학자들이 쏟아져 나왔다. 그런 기초지식이 없음에도 불구하고, 고등학교 때 배웠던 원자와 분자, 양자의 관계들을 희미하게나마 떠올리며 열심히 읽었다. 원자, 원소, 이런 것들은 사실 화학 쪽인 줄로만 알았는데 물리학과 훨씬 더 밀접하게 연결되어 있다는 사실도 새삼 알게 되었다.

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빛은 단순 파동일까 입자를 가진 양자일까. 보이지 않는 원자/원소 구조를 가지고 과학자들은 여러 가지 실험을 통해 어떻게든 수식을 도출해야만 한다. 때로는 혁명이라 칭송받던 이론을 깨부숴야 할 때도 있고 친했던 친구를, 동료를, 존경했던 스승에 맞서 주장을 펼쳐야 할 때도 있다. 보이지 않는 물질에 대한 이론이다 보니 철학적으로 접근해야 할 때도 있었다. 그 시절 과학자들은 서로의 주장을 존중하되 끊임없이 생각하고 의심하고 반박한다. 자신이 맞다는 느낌 아닌 느낌으로 확신을 가진 채 그렇게 한 가지에 몰두하고 상대방의 이론과 다름을 증명해 보이는 천재 과학자들이 참 멋져 보였다. 

"아인슈타인과 보어의 대화를 옆에서 듣는데, 정말이지 너무 행복했습니다." 두 사람 모두와 친절한 에렌페스트가 회의 직후 한 편지에 썼다. "마치 체스 경기를 보는 것 같았습니다. 아인슈타인이 계속해서 새로운 예시를 제시했어요, 불확정성 원리를 깨기 위한 제2의 영구기관을 연상시킬 정도였죠. 보어는 아인슈타인의 예시를 깨기 위한 도구를 계속해서 철학적 먹구름 속에서 찾았어요. 아인슈타인은 마술 상자 속 요괴 같았어요. 매일 아침 쌩쌩한 모습으로 튀어나왔죠. 아, 너무나 재미있었어요. "

 

열심히 읽었더니, 이 책, 재미있어도 너무 재미있다.

라듐을 발견한 퀴리 부부의 소소했던 이야기부터 그들의 성격, 과학에 대한 열정까지, 단순한 과학 얘기뿐만 아니라 하나의 물질을 발견하고 그 원소를 정의 내리는데 얼마나 많은 실험과 희생이 있었는지를 알게 되었다.

라듐의 위험성을 몰랐던 당시 사람들은 빛나는 신비한 원소로 중상위 계층에서 불로장생을 위해 마시기도 하고, 피부에 바르기도, 직모에 넣기도 했던 시기라 후에 닥쳐올 재앙에 대해서는 아무도 몰랐으리라. 라듐을 처음 발견할 당시 퀴리부부가 적은 노트에는 아직도 엄청난 양의 방사선이 나오고 있어 아직도 박물관 지하실에 차폐 중이라고..

이런 이야기를 읽는데 어떻게 안 빠져들고 이 책을 볼 수 있을까 싶다.
 

 

책의 표지에 <찬란하고 어두웠던 물리학의 시대>라는 표현이 딱 정확하다.

당시 유럽은 대 혼란의 시기였고, 1차 대전 후 사람은 사람대로 죽고 당시 지불해야 했던 전쟁 배상금으로 많은 독일의 과학자들이 먹고살기에 급급해야 했던 그야말로 역사적 암울기였기 때문이다.

전쟁은 이런 과학자들의 순수한 열정에 찬물을 끼어얹진다. 노벨상으로 이미 유명했던 아인슈타인조차 자신이 정착하고 싶은 곳이 아닌, 안전이 보장된 곳으로 피신을 가야만 했다. 전쟁광들은 과학자들이 필요했고, 과학자들은 전쟁에 엮이고 싶지 않은 채 중립을 지키거나 피해 다니거나 숨어 다녔다. 유대인이었던 아인슈타인부터, 많은 유대인 가문의 독일인들은 조국을 도망치듯 나와야 했고 비판해야 했다. 반짝반짝 빛나던 하이젠베르크의 눈빛은 광채를 잃었다. 과학자들은 더 이상 마음껏 고민하고 생각할 여유가 없었다. 
 

 

아인슈타인이 발견한 공식 E=mc^2로 폭발에너지를 추측했을 때, 엄청난 파괴력을 가진 무기가 만들어질 수 있는 가능성을 알게 되었을 때, 누가 이 엄청난 무기를 손에 먼저 넣느냐가 전쟁의 핵심이 된다. 

히틀러가 없었다면, 유대인 학살이 없었다면, 상황은 더 안 좋아졌을까. 핵무기를 미국이 아닌, 독일이 먼저 개발했더라면 어땠을까. 미국의 핵폭탄이 아니었다면, 전쟁의 종식이란 것이 있었을까. 

"내가 할 수 있는 한, 나는 정치적 자유, 관용, 그리고 모든 사람이 법 앞에 평등한 국가에만 머물 것입니다. 정치적 신념을 말과 글로 표현하는 자유가 정치적 자유이고, 개인의 모든 신념을 존중하는 것이 관용입니다. 현재 독일에서는 이 조건이 충족되지 못합니다. 그곳에서는 국제사회에 특별한 기여를 한 사람들이 박해를 받습니다. 그중에는 몇몇 주요 예술가들도 포함되어 있습니다"

1933년 3월 10일 아인슈타인의 인터뷰 중

아인슈타인을 비롯한 플랑크 하이젠베르크, 보어, 모든 과학자들은 자신의 조국인 독일을 사랑했다. 독일의 전쟁은 이 천재들에게는 큰 상처이자 비극이었음은 분명했다( 전쟁은 단연코 누구에게나 큰 상처다.) 호기심으로 똘똘 뭉쳐 마음껏 고민하고 생각하고 실험하던 그 시절, 서로의 이론을 존중하며 순수하게 토론하던 그 시절을 얼마나 그리워했을까. 두 번 다시는 없을 희대의 천재들 과학자들과 그들의 비극적인 이야기. 

올해 손꼽을 정도로 너무나 재미있게 읽었던 책이다. 물리/화학 분야의 현대 과학 상식뿐 아니라 천재들의 몰입성과 그들이 생각하는 방법, 토론하는 방법까지 볼 수 있는 읽는 내내 경이로왔던 그런 책이다.

*출판사로부터 도서를 지원받아 읽고 작성한 솔직한 리뷰 입니다.