막스 플랑크 평전

막스 플랑크 평전 - 근대인의 세상을 종식시키고 양자도약의 시대를 연 천재 물리학자
에른스트 페터 피셔 지음, 이미선 옮김 / 김영사 / 2010년 4월

막스 플랑크 평전

막스 카를 에른스트 루트비히 플랑크 (Max Karl Ernst Ludwig Planck: 1858년 4월 23일 ~ 1947년 10월 4일)는 양자역학의 성립에 핵심적 기여를 한 독일의 물리학자이다. (위키백과)

막스 플랑크를 인터넷 포털 사이트에서 검색해 보면서 생각보다 그에 대한 자료가 충분하지 못하다는 것을 느꼈다. 아마추어 과학자에 불과 했던 앨버트 아인슈타인을 발굴해낸 이가 바로 막스 플랑크라는 사실을 알게 된다면 이야기가 틀려질 것이다. 사실 중, 고교 시절 물리 교과서나 지금의 시대에도 아인슈타인의 영역은 엄청나다. 아인슈타인의 세계라 불려도 무방할 만큼 거대한 영역을 가지고 있지만 아인슈타인이 막스 플랑크가 말한 양자론으로 첫 노벨상을 받았다는 사실은 많이 이들이 모르고 있는 것이다.

평전(評傳)은 개인의 일생에 대하여 본인이 아닌 타인이 평론을 곁들여 적은 전기를 말한다. 자서전은 본인이 쓴 것에 반해 평전은 다른 이들의 평가를 받기에 좀 더 객관적인 이미지가 강하다. 그래서 평론은 자서전 보다 많은 장점을 가진다. 본인에 의해 왜곡되기 쉬운 자서전 보다는 다른 이의 조사와 연구 그리고 시대적 상황에 맞는 해석으로 구성되어지기 때문이다. 막스 플랑크 평전은 그의 후대 과학자 에른스트 페테 피셔에 의해서 우리에게 소개되어지는 책이다.

막스 플랑크 평전은 독일의 유명한 과학 저술가이자 시사평론가로 이름을 날리고 있는 에른스트 페터 피셔가 집필했다. 양자의 과학자 막스 플랑크의 일대기를 들여다보면서 그가 과학자로서 가졌던 소명과 순탄하지 못했던 삶의 부분 속에서도 어떻게 자신의 소신을 펼치며 살았는지 이야기 하고자 한다. 우리는 이 책을 통해서 이 시대 이론 물리학과 양자론 그리고 우주학에 지대한 영향의 선구자 역할을 한 한 과학자 막스 플랑크의 삶을 여유롭게 만날 수 있다.

독일의 킬에서 태어난 막스 플랑크는 막시밀리안 김나지움에서 수학하고 뮌헨대학에서 물리학을 전공한다. 베들린 대학에서 헬름홀츠에게 사사 받고 다시 뮌헨에서 박사 학위를 수여했다. 킬 대학 정원 외 교수가 된 플랑크는 1877년 그의 아내 마리 메르크와 결혼했다. 그는 1892년이 되어서야 베를린 대학에서 정교수로 임명 받게 된다. 1909년 사랑하는 마리 플랑크를 먼저 떠나보내고 1911년에는 마르가 폰 회슬린과 재혼을 하게 된다. 그리고 1913년에는 베들린 대학 총장으로 취임을 하게 되는 막스 플랑크. 그리고 1947년 이 세상을 떠나기까지 수많은 학업적 성과를 이루기도 했지만 세계 1,2차 대전과 그의 자녀들의 죽음을 겪게 되는 격동의 세월을 보내게 된다.

20세기 초 이 세계를 이끈 두 이론이 등장하게 되는데 하나는 시간과 공간의 이론인 상대성 이론과 다른 하나는 미시 세계를 규명하는 양자론이다. 아주 작은 물질은 뉴턴 역학으로 설명할 수 없는 모순을 발견하게 되는데 그 뉴턴 역학을 대신할 무언가가 필요하게 되었다. 그리고 대두된 것이 바로 양자론이다. 양자론을 쉽게 이야기하면 아주 작은 미시 세계에서 물질을 구성하는 입자나 빛등이 어떻게 활동하는지를 밝히는 이론인 것이다.

흔히 제철소에서 품질 좋은 쇠를 만들기 위해서는 용광로 속의 온도를 정확히 제어해야 한다. 뜨거운 용광로 속에는 보통 온도계를 넣을 수 없기 때문에 그 속에서 나오는 빛의 색으로 온도를 판단한다. 막스 플랑크 이전의 시대에는 용광로에서 나오는 빛의 색과 온도의 관계를 정리 할 수가 없었다. 플랑크는 물질에는 원자라는 단위가 있듯이 에너지에는 양자라는 단위가 있음을 피력했다. 그리고 그는 에너지가 불연속의 다발이라는 주장을 함으로서 양자학의 아버지라 불리게 되었다.

양자론 연대는 1807년 토머스 영이 빛의 간섭 실험으로 빛의 파동을 밝혔고, 1897년 조지프 폼슨이 전자를 발견했다. 1900년 막스 플랑크가 양자 가설을 1905년에는 앨버트 아인슈타인이 광양자 가설을 발표했다. 1911년 어니스트 러더퍼드가 원자핵을 발견했으며 1913년 닐스 보어가 전기 양자론의 원자 모형을 만들었다. 1919년 어니스트 러더퍼드가 양성자를 발견했고, 1923년 루이 드브로이의 물질파 개념이 등장했다. 1932년 제임스 채드윅이 중성자를 발견했다. 그 후 초다시간 이론, 초전도의 이론적 규명, 아인버그 살람 이론, 쿼크 이론, 다중 세계 해석, 대통일 이론, 초끈이론으로 발전과 과정을 거듭하고 있다.

우리는 아인슈타인에게 너무 많은 비중을 주는 과학에 머물러 있는지도 모른다. 아인슈타인외에도 물리학에서 두각을 드러낸 이들이 많지만 우리는 잘 알지 못한다. 물론 과학이라는 학문이 깊이 파고들수록 어렵고 이해하기도 힘들다. 그리고 과학 전공자가 아닌 이상 그렇게 깊이 알 필요도 없다고 생각한다. 하지만 아인슈타인을 발굴해 내고 고전 물리학에서 현대 물리학으로 옮겨가는 주춧돌을 놓은 막스 플랑크에 대한 이해는 필요하지 않을까 한다.

격동의 세월 두 번의 세계 대전의 중심에 있었던 막스 플랑크의 삶은 잠깐 들여다보기만 해도 놀랍기만 하다. 프로이센의 제국주의 정치의 말미에서 그리고 지독한 나치의 공포정치를 겪으면서 그가 감내해야 했던 고통. 전쟁터에서 자식을 보내고, 나치에게 아들의 목숨을 내어 주어야 했던 막스 플랑크의 개인 가정사. 그러한 고통 가운데에서도 그는 위대한 업적을 쌓았으며, 자신의 소명에 헌신을 다했던 사람으로 후대에게 기억이 될 것이다.

독일에 존재하고 있는 플랑크 연구소는 지금까지 20명의 노벨상을 배출해 내었다. 단 한명의 과학 분야 노벨상이 없는 우리나라의 시선에서는 너무 부러운 존재감이다. 현대 모든 과학 분야와 상관관계를 가지는 양자역학. 그리고 양자학의 아버지 막스 플랑크. 이 책에서는 과학적인 이해보다 한 인간으로의 막스 플랑크에게 다가가고자 하며 개인이 아닌 이 세상을 위해 헌신 했던 한 사람을 만날 볼 수 있다는 것을 우리는 기억해야 할 것이다. 과학을 좋아하고 과학 분야의 전공자의 길을 가고자 한다면 적어도 막스 플랑크의 인생을 한번 정도 들여다봐야 하지는 않을까?