러더퍼드의 삶과 업적

에드워드 안드레이드, <러더퍼드와 원자의 본질>

러더퍼드는 20세기 초 원자의 구조를 밝힌 물리학자이다. 그는 원자의 중심에 전체 질량의 대부분을 차지하는 핵이 있고, 그 둘레로 가벼운 전자가 돌고 있는, 우리가 가장 흔하게 원자의 구조라고 생각할 때 떠올리는 모델을 제안했다. 물론 이후 양자역학 등의 발달로 그런 구조는 너무 단순화한 것임이 밝혀졌지만, 원자핵이 중심을 이루는 원자모델은 이후 물리학 발달에 기반을 이루었다.

『러더퍼드와 원자의 본질』은 러더퍼드의 제자 중 한 사람인 에드워드 안드레이드가 러더퍼드의 생애와 업적에 대해 쓴 책이다. 뉴질랜드 남섬의 시골에서 태어나 영국으로 유학을 떠나고, 캐나다 맥길 대학에서 처음 교편을 잡았다가 인정을 받고 다시 영국의 맨체스터 대학으로 돌아왔다 다시 케임브리지에 이르면서의 삶의 과정 동안 이룩한 연구 업적과 활동에 대해 쓰고 있다.

러더퍼드는 1908년 노벨화학상을 수상했다(물리학상이 아니라 화학상을 받았다는 것에서부터 이례적이다 ? 러더퍼드는 방사능의 ‘반감기’라는 말을 만들어냈는데, 노벨화학상을 받으면서 자신이 물리학자에서 화학자로 변신한 것이야말로 가장 짧은 반감기라고 농담했다). 이 책을 통해 처음 알게 된 게, 그 유명한 원자핵 존재에 대한 실험과 그에 따른 원자모델을 인정받아 노벨상을 받은 게 아니라는 것이다. 그의 노벨상은 주로 원자의 불변성을 부정한 일련의 실험을 인정받은 것이었다. 그가 알파 입자(이 책에선 α 알맹이라고 번역하고 있다) 산란 실험을 통해 원자핵의 존재를 밝히고 원자 모델을 제안한 것은 1911년이었다. 그리고 또 한 가지 그것을 밝힌 논문이 처음에는 별다른 주목을 받지 못했었다는 것이다. 다른 과학자들은 물론이고 자신도 그게 그렇게 획기적인 것인지 미처 몰랐었다고 한다.

에드워드 안드레이드는 러더퍼드가 매우 단순한 것을 좋아했으며(실험도 그랬고, 표현도 그랬다), 솔직한 사람이었다고 한다. 열정적인 실험가였으며(그래서 이론물리학에 대해선 다소 반감을 가지고 있었다. 양자역학이나 상대성이론 같은), 날카로운 분석과 예측력을 지녔던 인물이었다.

그의 업적이 얼마나 큰 것이었으며, 그에 대한 평가가 대단한 것이었는지는 그가 1937년 갑자기 죽었을 때 웨스터민스터 사원에 묻혔다는 것을 보고 알 수 있다. 영국 국왕이 묻히고, 영국 최고의 인사들이 묻히는 곳이다. 아이작 뉴턴이 묻히고, 찰스 다윈이 묻힌 곳이기도 하다. 뉴질랜드 출신의 그는 바로 뉴턴 바로 옆자리에 묻혀 있다.

1970년대에 처음 나온 책이지만, 아니 그래서 러더퍼드에 대해 보다 더 친근하게 정확하게 쓴 책이라 할 수 있다.