[마이리뷰] E=mc2

E=mc2
데이비드 보더니스 지음, 김민희 옮김, 한창우 감수 / 생각의나무 / 2005년 3월

이 책은 제목 그대로 인류 역사상 가장 유명한 공식인 E=mc² 에 대한 전기입니다. E=mc²은 아인슈타인의 상대성 이론의 전제가 되는 공식으로, 에너지는 질량 곱하기 빛의 속도의 제곱과 같다는 것이지요. 한 시대를 풍미했던 집중력 보조기구 엠씨스퀘어도 이 공식에서 이름을 따왔지요.

이 책의 구조는 좀 특이합니다. 기본적으로 상대성이론을 다루는 책이지만, E=mc² 공식을 이루는 모든 문자와 부호(E, =, m, c, ²) 하나하나의 기원을 전부 분석하고 상대성이론의 배경이 되는 수많은 과학적 발견과 과학자를 소개하여 상대성이론이 어느 날 갑자기 아인슈타인의 머릿속에서 뿅~하고 나타난 것이 아님을 알려줍니다.

E=mc² 공식이 위대한 발견인 이유는 에너지와 물질이 동일한 것이고 상호 변환될 수 있다는, 패러다임의 극적인 변화를 가져왔기 때문입니다. 그 전까지만 해도 에너지와 물질은 각각 다른 영역이고, 서로 결코 치환될 수 없는 것이라는 인식이 과학계를 지배했었습니다. 하지만 아인슈타인의 이 공식에 따라 원자폭탄이 만들어질 수 있었고, 원자력발전소도 만들어졌고, 세상은 극적으로 변하게 되었습니다.

중학생 때 상대성이론에 대한 책을 읽다 ｀작은 감자 하나의 질량이 전부 에너지로 변환되면 뉴욕을 지구상에서 없애버릴 수 있다｀는 문구를 보고 깊은 인상을 받은 적이 있었습니다. 이 역시 E=mc² 에 따른 것이지요. 히로시마에 떨어진 원자폭탄도 우라늄 질량의 1%만을 에너지로 변환시킨 것인데도 그처럼 파멸적인 결과를 가져왔구요. 태양이 매순간 지구로 엄청난 에너지를 발산하는 것도, 그로 인해 지구상의 생명체가 살아갈 수 있는 것도 모두 이 공식 덕분입니다.

E=mc² 과 뗄레야 뗄 수 없는 원자폭탄 개발에 대한 이야기도 상세히 소개됩니다. ｀불확정성의 원리｀로 유명한 하이젠베르그가 나치즘의 열렬한 신봉자였으며 독일 원폭 개발의 총책임자였다는 사실은 꽤 충격이었습니다. 순수한 진리를 추구하는 과학자라고 해도 정치적으로 반드시 중립이어야할 필요는 없지만, 우리가 갖고 있는 ｀과학자｀의 이미지와는 크게 어울리지 않는 건 사실이죠.

이 책이 갖는 또 하나의 미덕은 과학사에서 조명받지 못한 여성과학자와 제3세계 과학자를 자세히 소개한다는 것입니다. 에밀리 뒤 샤틀레, 리제 마이트너, 세실리아 페인의 이름을 들어보신 적 있으신가요? 찬드라세카르는요? 에밀리 뒤 샤틀레는 유명한 사상가 볼테르의 연인으로 당시 유럽에서 가장 뛰어난 과학자였습니다. 리제 마이트너는 나치에 의해 독일에서 쫓겨난 유태인 과학자로, 핵분열의 원리를 알아낸 여성이었습니다. 세실리아 페인은 캠브리지에서 남성들의 편견과 싸우며 태양이 어떻게 끊임없이 에너지를 발산할 수 있는지 - 지금이야 태양의 구성물질이 수소와 헬륨이라는 걸 다들 알고 있지만, 이때만 해도 태양의 2/3는 철로 되어 있다는 게 정설이었습니다 - 밝혀낸 인물입니다. 찬드라세카르는 백색왜성이 붕괴하여 블랙홀로 변한다는 이론을 처음 주장한 인도 과학자입니다. 이들 중 찬드라세카르를 제외한 세 명의 과학자들은 결국 죽을 때까지 제대로 된 학계의 평가를 받지 못했다고 합니다.

과학을 좋아하는 분이라면 정말 재미있게 읽어보실 수 있는, 대중과학서적의 걸작입니다. 이토록 많은 내용이 400쪽 내외의 책 한 권에 우아하게 실릴 수 있다는 게 놀라울 정도의 책이라 감히 말씀드릴 수 있습니다.