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출판사 리뷰

“천체들이 타원 궤도를 도는 건 태양과 천체들 사이에 거리 제곱에 반비례하는 힘이 작용하기 때문입니다. 거리 제곱에 반비례하는 힘이 작용하면 타원 운동을 한다는 것을 쉽게 증명할 수 있습니다. 저는 이 문제에 대한 계산을 이미 오래전에 끝내 놓았습니다.” 자신들이 그렇게 고민하고 있던 문제에 대해 거침없이 대답해 버리는 뉴턴을 보고 핼리는 깜짝 놀랐다. 게다가 이미 계산까지 끝마쳤다니! 뉴턴의 계산을 보고 싶어 하는 핼리에게 뉴턴은 “궁금하다면 내가 계산한 결과를 정리해서 보내 드리지요.” 하고 약속했다. _37쪽

그렇다고, 광전 효과를 설명하기 위해 여러 실험으로 증명된 파동설을 포기할 수도 없었다. 그러나 한 젊은 과학자는 다른 사람들이 하지 못한 과감한 가정을 했다. 그 과학자는 바로 스위스에 있는 취리히 연방 공과 대학에서 물리학을 공부하고 베른에 있는 특허 사무소에 근무하고 있던 26세의 아인슈타인이었다. 아인슈타인은 빛을 파동이 아닌 입자로 가정하자고 제안했다. _78쪽

“이런, 깜짝 놀랄 일이 일어났군요. 도선에 열이 발생하는 것을 보기 위해 도선을 볼타 전지에 연결했는데 나침반이 돌아갔네요. 왜 그런지 알아보기 위해 다시 실험해 봐야겠어요. 학생들은 잠시 기다려 주세요.” 외르스테드는 볼타 전지의 방향을 바꾸어 전류가 반대 방향으로 흐르도록 해 보았다. 그러자 나침반의 바늘이 180° 회전했다. 이번에는 전류가 흐르는 도선을 이리저리 움직여 보았다. 그러자 나침반의 바늘도 따라 움직이며 항상 도선과 수직 방향을 가리켰다. 외르스테드는 자신이 중요한 사실을 발견했다는 것을 알아차렸다. 220년 전, 전기와 자석은 아무런 관계가 없다고 했던 길버트가 틀렸다는 것을 말이다. _87쪽

열기관의 작동 원리를 이해하고자 고심하던 과학자들은 열이 눈에 보이지 않는 ‘열소’라는 물질의 화학 작용이라고 설명했다. 매운 고추를 먹었을 때 혀가 얼얼할 정도로 매운 맛을 느끼는 까닭은 고추 속에 들어 있는 화학 물질이 혀를 자극하기 때문이다. 이와 마찬가지로 뜨겁다고 느끼는 것도 열소라는 화학 물질이 우리 피부를 자극하기 때문이라는 것이다. 이처럼 열을 열소라는 물질의 화학 작용이라고 설명하는 이론이 ‘열소설’이다 _121쪽

돌턴이 원자론을 제안했다는 것은 잘 알려져 있다. 그러나 돌턴이 제안한 원자론이 받아들여지는 데 50년 이상의 긴 세월이 걸렸다는 사실을 아는 사람은 많지 않다. 이는 원자론을 받아들이는 것이 생각보다 어려운 일이었다는 것을 말해 준다. 과학자들이 원자론을 쉽게 받아들이지 못한 것은 무엇 때문이었을까? 그리고 원자론이 탄탄하게 자리 잡는 데에 중요한 계기가 된 아보가드로의 가설은 무엇일까? 원자는 더 쪼개질 수 없다는 원자론의 주장은 과연 맞을까? _140쪽

회의에 참석했던 한 수학자는 이 회의의 분위기를 다음과 같이 묘사했다. “그것은 장엄한 연극의 클라이맥스와 같았다. 회의 참가자들은 역사적으로 가장 위대한 순간을 직접 목격했다. 커다란 뉴턴의 사진이 걸려 있는 홀에서 개최된 이 회의에서 우리는 과거 200년 이상 절대적 권위를 가지고 있던 뉴턴 역학을 수정해야 한다고 선언했다.” _162쪽

아인슈타인은 보어가 제안한 양자 역학의 문제점을 조목조목 반박했다. 토론은 매일 아침 식사 시간에 아인슈타인이 보어의 양자 역학에 어긋난다고 여겨지는 사고 실험을 제안함으로써 시작되었다. 회의에 참석한 물리학자들은 하루 종일 아인슈타인이 제안한 사고 실험을 검토하고 토론했다. 저녁 식사 시간에는 보어가 아인슈타인이 제안한 사고 실험으로도 양자 역학을 반박할 수 없다는 것을 증명했다. 그러나 다음 날 아침이 되면 아인슈타인은 더 복잡한 사고 실험을 제안했다. 하지만 아인슈타인의 시도는 번번이 실패했다. 비슷한 논쟁이 며칠 동안 계속되자 회의에 참석한 물리학자들은 아인슈타인에게 “당신은 당신의 적들이 상대성 이론을 반대했던 것과 똑같은 방법으로 새로운 양자 이론에 반대하고 있습니다. 이제 그 정도에서 끝내는 것이 어떻겠습니까?” 하고 충고했다. 그러나 아인슈타인은 그런 충고마저 들으려 하지 않았다. _189~190쪽

이런 가정은 당시 모든 사람들이 옳다고 믿고 있던 뉴턴 역학이나 전자기학의 법칙으로는 설명할 수 없는 것으로, 보어의 창의적인 아이디어였다. 따라서 어떻게 생각하면 아무런 이론적 근거나 과학적 정당성이 없는 원자 모형이라고도 할 수 있었다. 하지만 수소 원자가 내는 스펙트럼의 종류를 잘 설명했기 때문에 과학자들은 보어의 원자 모형이 의미 있다고 생각했다. _196쪽

둘은 모든 부품을 깨끗이 닦고 알루미늄 테이프로 감싸기까지 했다. 그러자 잡음이 약간 줄어들었다. 하지만 사라지지는 않았다. “혹시 저 비둘기 똥 때문은 아닐까?” 둘은 혹시나 하는 마음으로 비둘기 한 쌍이 거대한 안테나 표면에 묻혀 놓은 점 같은 배설물까지 닦아 내기로 했다. 그러나 모든 방향에서 언제나 잡히는 그 잡음은 사라지지 않았다. 그들은 그 잡음을 없앨 수도 없었고, 잡음이 왜 생기는지 알아내지도 못했다. _216쪽<