E=mc2 E, m, c,2= 다섯 개의 기호가 만들어낸 이 간단한 공식에는 뉴턴, 라이프니츠, 라브아지에, 패러데이 등이 통찰한 과학적 발견의 전사(前史)와 원자폭탄, 원자력 발전, 각종 첨단기기의 발전 등 이 공식이 만들어낸 엄청난 역사적 파장이 함축돼 있다.E(에너지)는 m(질량)에 c(빛의 속도)의 제곱을 곱한 것과 같다. 'E=mc?(생각의 나무 발행)은 이 공식의 흥미진진한 전기다.
아이슈타인이 발견한, 과학사에서 가장 유명한 공식인 'E=mc?을 마치 위대한 인물처럼 다루며, 앞세대 과학적 개념에서부터 탄생과 성장의 과정을 따라가는 독특한 구성을 취하고 있다.
지적 혁명의 과정이 과학과 문학, 그리고 역사의 절묘한 만남 속에서 드라마틱하게 전개되고 있는 것이다. 저자는 옥스퍼드대에서 지적 역사의 연구조사법을 가르치고 있는 데이비드 보더니스.
공식의 탄생지는 1905년 스위스 베른이었다. 특허국의 한 보잘 것 없는 직원이었던 아인슈타인은 섬광처럼 떠오른 아이디어로 흥분했다.
'에너지와 질량은 하나다'는 생각이었다. 그 선조대 수백년동안 에너지와 질량은 완전히 독립된 가문이었다.
패러데이가 발견한 에너지 보존의 법칙, 라브아지에의 질량 보존의 법칙은 균형 잡힌 웅장한 두 개의 성채였지만, 이를 결합시키며 과학사의 물줄기를 잡아챈 이가 아인슈타인이었다.
그에 의해 에너지와 질량 보존의 법칙은 무너졌다. 그 밑에는 한 단계 더 깊은 연관성이 있었던 것, 즉 에너지와 질량의 합이 일정했던 것이다. 이 발견은 이 두 가문과 전혀 무관했던 빛의 속도에 대한 탐구에서 이뤄졌다.
빛의 속도를 탐구하고자 한 천문학의 역사를 훑은 책은 이후 'E=mc?의 초라했던 유년기를 그린다.
아인슈타인의 1905년도 논문이 나온지 30년 뒤 독일 여성 과학자 리제 마이트너가 원자의 세계를 열었을 때야 이 공식의 진정한 위력이 알려졌다.
'질량이 속도의 터널을 지나면 엄청난 에너지로 전환된다'는 발견이었다. 'E=mc?이 이후 원자폭탄이라는 가공할 무기로 탈바꿈하는 과정을 추적한 저자는 이 공식이 원자의 세계에서 거대한 우주로 나아가 우주의 생성과 소멸을 풀 열쇠라고 결론 맺는다.
책은 이 공식의 성장에 공헌한 과학자들의 일화도 곁들여 놓았다. 프랑스 쟈코뱅의 거두 장 폴 마라와 라브아지에의 악연이나 볼테르의 연인이었던 뒤 샤틀레 등 여성 과학자들의 숨은 공적에 대한 소개도 흥미롭다. 김민희 옮김.
송용창기자
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