알베르트 아인슈타인

알베르트 아인슈타인 - 한 과학자의 위대한 꿈
이종호 지음 / 인물과사상사 / 2023년 5월

《알베르트 아인슈타인》는 아인슈타인의 생애와 과학적 업적을 다룬 책이에요.

이 책에는 인류 역사상 최고의 과학자 중 한 명인 아인슈타인의 삶과 꿈이 담겨 있어요.

어린 시절에 어떤 아이였고, 어떠한 성장 과정을 거쳐 위대한 과학자가 되었는지를 살펴볼 수 있어요.

대중들에게 널리 알려진 사실은 '아인슈타인 = 상대성 이론' 정도일 거예요. 그러나 엄밀한 의미에서 상대성 이론의 원전은 로런츠라고 해요. 네덜란드의 헨드릭 안톤 로런츠는 피츠제럴드의 원리를 토대로 물체가 절대 운동의 방향으로 수축할 뿐만 아니라 그 질량도 증가한다는 것을 수학적으로 밝혔고, 이를 로런츠-피츠제럴드 원리라고 했어요. 로런츠는 이 연구로 1902년 제2회 노벨 물리학상을 받았어요. 잘 알려진 아인슈타인의 상대성 이론도 '빠른 속도로 달리면 시간이 느려진다'와 '빠른 속도로 가면 질량이 증가한다'라는 점은 로런츠의 이론에서 사용한 식과 동일하지만 결정적인 차이가 있어요. 대전제가 다르다는 것, 아인슈타인이 운동하는 모든 물체는 속력이 증가하면 길이가 수축하고 질량이 늘어날 뿐만 아니라 시간의 흐름도 느려진다고 주장했기 때문이에요. 아인슈타인은 로런츠-피츠제럴드의 식을 자신이 구상하는 우주의 기본 틀에 적용하는 데 성공했고, 이때 우주 개념은 시간과 공간을 뒤섞은 것으로 시간과 공간이 그 자체만으로는 무의미하며 시간은 한 차원을 차지하는 4차원이라는 거예요. 아인슈타인 스스로도 로런츠가 없었다면 자신의 상대성 이론은 탄생하지 않았을 거라고 말한 적이 있대요. 상대성 이론이라는 단어는 아인슈타인의 논문이 발표된 지 3년 후인 1908년 아인슈타인의 주장을 통칭하기 위해 플랑크가 처음 붙여준 이름이라고 하네요. 여기서 더 놀라운 사실은 아인슈타인의 상대성 이론이 과학자 신분이 아닌 특허청 직원일 때 연구한 업적이라는 거예요. 어떻게 직장을 다니면서 물리학 분야의 논문을 다섯 편이나 연달아 발표할 수 있었을까요. 사실 아인슈타인은 모교인 취리히연방공과대학의 조교 선발에 탈락해 친구 아버지의 도움으로 특허청에 취직했는데 그가 서른 살에 그만둘 때까지 7년 동안 특허 신청에 관한 적격 여부 심사 업무를 담당했다고 해요. 그다지 바쁜 업무가 아니라서 자신의 주요 관심사를 집중 연구할 시간이 있었던 거예요. 기적의 해로 불리는 1905년에는 스물여섯 살의 아인슈타인이 특수 상대성 이론, 광양자설, 브라운 운동을 발표했는데, 이 세 분야가 당시 세계 물리학계에서 가장 주목하는 연구 분야였다니 그저 놀라울 따름이에요.

아인슈타인의 상대성 이론에는 숨은 조력자가 있어요. 바로 아인슈타인의 첫 아내인 밀레바 마리치인데 대학 시절부터 함께 최첨단 물리학을 연구했던 천재 과학자라고 해요. 밀레바는 대학교 졸업 논문을 준비하던 중 아이가 생겼고, 아무도 모르게 아인슈타인의 딸 리셀을 낳은 뒤 결혼했다고 해요. 밀레바는 과학도로서의 꿈을 접고 아인슈타인의 연구를 도왔는데, 아인슈타인이 특히 취약했던 수학에 능통해 친구인 그로스만과 상대성 이론의 복잡한 수학 문제를 풀어준 장본인으로 알려졌어요. 아인슈타인에게 굉장히 실망스러운 점은 노벨상을 받으면 상금 전액을 밀레바에게 주겠다고 약속해놓고는 그 절반만 지급한 데다가 밀레바의 도움을 일절 언급하지 않았다는 거예요. 결혼 전에 생긴 딸의 존재와 밀레바에게 받은 학문적 도움을 끝까지 비밀에 부쳤다는 건 이해하기 어려워요. 위대한 업적과는 크게 대비되는 비인간적인 면모와 사생활이네요. 아무래도 과학자들 중에서 가장 유명했으니 그 유명세를 톡톡히 치뤘다고 봐야겠죠. 사망한 후에도 천재 물리학자의 뇌는 편히 쉴 수가 없었어요. 부검을 담당한 병리학자 토마스 하비가 연구 목적이라는 명분으로 아인슈타인의 뇌를 훔쳤거든요. 그는 아인슈타인의 뇌가 일반인의 뇌보다 가볍다는 것 외에는 별다른 특이점을 찾지 못했고, 나중에 전세계 과학자들에게 보내 같이 연구하자는 제안을 했는데, 신경해부학자 메리언 다이아몬드 박사가 아인슈타인의 뇌에는 일반인의 뇌보다 신경교세포가 유의미한 수준으로 많다는 걸 발견했어요. 하비가 찍은 아인슈타인의 뇌 흑백사진들, 책에는 나와 있지 않지만 천재를 향한 대중의 관심이 어느 정도였는지를 짐작하게 되네요. 어쩌면 이 책도 여전히 유명세가 지속되고 있다는 증거가 아닐까 싶네요. 과학 분야와 과학자에 대한 궁금증, 흥미를 가진 모두를 위한 책이니까요.