by
Feb 03. 2022
세상을 바꾼 위대한 꼰대, 아인슈타인
세상에 다양한 관점이 필요한 이유
과학사를 다시 쓰게 된 기막힌 우연
좋아하는 과목 이외는 출석조차도 하지 않던 자유 영혼의 아인슈타인은 지도교수의 취업추천서도 받지 못하고, 전공과 전혀 무관한 보험회사에서 첫 직장생활을 시작하게 된다.
그 마저도, 월급만으로 생활비가 부족해서 신문에 투잡 광고를 냈다가 사장과 싸우고 쫓겨나 백수가 되었다.
@개인교습@
알베르트 아인슈타인
-(스위스) 연방 이공학 교사 자격증 소지
-시범 강의 무료
-수학과 물리학, 전 학년 대상으로 철저한 지도
--> 아인슈타인이 1902년 베른 신문에 냈던 개인교습 광고. 출처: 나무위키(https://namu.wiki))
백수로 지내던 아인슈타인은 결국 친구 찬스를 이용하게 되는데, 친구의 인맥이 닿았던 곳이 세상에 많고 많은 직장들 중에 하필 스위스의 특허국(특허청)이었다는 것은 과학사를 다시 쓰는 우연이 되었다.
당시 스위스에서는 철도의 발전으로 시계에 대한 연구가 활발했으며, 국경 넘어 기차역 사이의 시간 차이를 동기화시키는 시계에 대한 특허출원이 많았다고 한다.
수많은 시계 관련 특허출원서들이 공간과 시간의 새로운 관점에 대한 영감을 주었던 건지, 아인슈타인은 특허국 근무 불과 2년 만에 특수상대성이론, 광전효과, 브라운 운동 이론, E=mc^2 등 과학사에 길이남을 위대한 논문 4개를 연달아 발표했다.
Pixabay 이미지�특수상대성이론 : 공간과 시간은 절대적인 값이 아니고, 서로 다른 상대 속도로 움직이는 두 사람에게 하나의 세상이 각각 다르게 보인다는 이론.
예를 들어, 서로 다른 속도로 움직이는 두 사람이 측정하는 1초라는 시간의 길이는 서로 다르다. 두 사람 사이의 상대 속도가 크면 클수록 그 효과는 커지는데, 만일, 빛 속도의 60% 빠르기로 로켓을 타고 날아가는 사람이 0.8초마다 정보를 보내면 지구에 있는 사람은 그 정보를 1초마다 받게 된다는 것이다.
아인슈타인은 논문 발표와 함께 학계에서 슈퍼스타로 등극할 것을 기대했었지만, 한동안 아무 일도 일어나지 않아 크게 낙담했었다고 하며, 16년이나 지나서야 노벨 물리학상을 받았다.
당시의 과학자들조차도 상대성이론을 잘 이해하지 못했기 때문이라는 추측도 있고, 유태인이라 인종차별을 받았을 것이라는 썰도 있다.
양자역학까기 인형 아인슈타인
상대성이론과 양자역학을 현대과학의 양대 산맥이라 부른다.
아인슈타인은 상대성이론을 정립한 천재 과학자였지만, 아이러니하게도 현대과학의 또 다른 주축인 양자역학은 받아들이지 않았으며, 1935년 전후 히틀러를 피해 미국으로 이사하느라 잠시 중단했던 시기를 제외하고 죽기 전까지 '양자역학 까기'를 계속했었다고 한다.
닐스 보어와 아인슈타인(Pixabay 이미지)양자역학 태동기인 20세기 초반은 물리학자들이 양자역학 인정파와 불인정파로 나뉘어 논쟁을 벌이던 시기였다.
가장 유명했던 모임으로는 당시 세계 최고의 물리학자들이 3년에 한 번씩 모이는 '솔베이 회의'가 있었으며, 불인정파의 아인슈타인과 인정파의 닐스 보어가 치열한 토론의 선봉장들이었다.
"신은 주사위 놀이를 하지 않는다(아인슈타인)"
"신이 무엇을 할지 판단하지 마라(보어)"
두 사람의 유명한 대화이다.
1927년 솔베이 회의. 참석자 29명 중에 17명이 노벨상 수상자. 맨윗줄 가운데 슈뢰딩거, 두번째줄 가장 오른쪽 보어, 첫번째줄에 퀴리, 아인슈타인 (Pixabay이미지)아인슈타인은 양자역학이 우주를 설명하는 궁극적인 이론이 될 수 없음을 입증하는 데 엄청난 노력을 기울였으며, 회의가 열릴 때마다 새로운 반격을 준비해와서 인정파들을 당황시켰으나, 아인슈타인의 공격을 하나하나 반박해 가는 과정에서 양자역학에 대한 논리는 더욱더 견고해져만 갔다.
보어는 심지어 양자역학을 뒷받침하는 논리로서 상대성이론을 이용하여 아인슈타인을 당황시키기도 했었다고 한다.
아인슈타인의 끈질긴 반론은 그의 의도와는 다르게 오히려 양자역학 옹호론자들도 반신반의하던 양자역학에 대한 확고한 논리를 제공하는 계기가 되었고, 신이 주사위 놀이를 하는지, 하지 않는지는 잘 모르겠지만, 반도체, 개인 컴퓨터 등 현대문명의 시작을 앞당기는 신의 한 수가 되었다.
아인슈타인이 새로운 이론을 받아들이지 못하고 자기주장만 내세운 과학계의 꼰대였을지도 모르지만, 세상에 다양한 생각이 존재한다는 것은 이렇게 위대한 결과를 이끌어내기도 한다.
양자역학 속에서 살아가다
어떤 사람은 20-30대가 발견한 양자역학을 기성세대인 아인슈타인이 받아들이지 못한 게 아니냐는 우스갯소리를 하기도 하고, 어쩌면 아직까지도 양자역학을 완벽하게 이해하는 과학자가 없을 거라고 얘기하는 사람들도 있다.
닐스 보어조차도, 양자역학을 듣고 이해가 됐다면 그건 미쳤거나 아니면 잘 이해하지 못한 것이라고 얘기하기도 했다.
Pixabay 이미지그런데, 양자역학을 얼마나 이해하고 있는가 와는 별개로, 우리는 이미 양자역학으로 가득 찬 세상에 살고 있다.
양자역학은, 전자, 양성자, 중성자와 같은 미시세계에서 일어나는 현상을 기술하는 이론이며, 더 많은 정보를 더 빨리 처리하기 위한 전자기기의 소형화와 집적화에 대한 노력은 미시세계의 현상을 이용함으로써 가능하게 되었다.
Pixabay 이미지전자의 흐름을 제어하는 반도체의 트랜지스터는 양자역학이 적용된 부품의 대표적인 예다.
4차 산업혁명은 더 빠르고 더 강한 반도체를 요구하고 있으며, 더 작은 소자에 더 많은 트랜지스터를 집어넣기 위한 소형화 노력은, 물질이 아무리 작아져도 0이 될 수는 없다는 한계에 부딪쳐서, 작은 소자를 위로 쌓아 올리기 시작했고, 그것에도 한계에 부딪치자 돌돌 말아버리는 기술들이 계속 등장하고 있다.
앞으로 양자역학을 어떻게, 얼마나 잘 이용할 것인지에 따라 4차 산업혁명의 발전이 좌우될 것이다.
메타버스까기에 나선 머스크
