아인슈타인과 보어, 사실 이 두 물리학자 이외에도 19세기말부터 시작한 현대물리학의 발현과 진보를 이끌어낸 많은 물리학자들이 있다. 톰슨, 러더포드, 맥스웰, 플랑크, 하이젠베르크, 슈뢰딩거등 이루 헤아리기도 어려울만큼 물리학적 혁명을 이끌어 낸 세기의 과학자들이 무수히 많다. 그들 중에서도, 현대 물리학의 두 거성인 아인슈타인과 닐스 보어는 양자론의 확립에 기여한 바가 지대하다. 허나, 그 과정은 아이러니하게도 두 거성의 이론적 다툼이었고, 그와 같은 현대 물리학의 발전은 어느 분야이건 건전한 관계의 경쟁사의 소중함을 보여 주는 역사라 할 것이다. 두 물리학자는 서로에게 경의를 표하는 서신을 주고 받기도 하였고, 학술대회와 같은 공식석상에서도 상대방의 이론에서 힌트를 얻었다는 말을 서슴없이 하는, 말 그대로 건전한 경쟁 관계였다.

     이 책은, 유명한 지식인 마을 시리즈 중에 한 권으로, 양자역학의 태동기를 드라미틱하게 열어 나간 아인슈타인과 닐스 보어를 중심으로, 현대 물리학이 발전해 나아가는 모습을 즐겁게 독자들에게 보여 준다. 심오한 이론의 탐구나 깊이있는 이해를 원하는 독자들이 아닌, 20세기 과학 혁명의 한축을 담당한 양자 역학의 발전 과정을 마치 영화와 같이 보고 싶은 독자들을 위한 일종의 교양서이다. 물론, 그렇다고 해서 완전히 수박 겉핥기식으로 지나가는 것은 아니다. 상대성 이론과 원자모형의 양자화, 또는 빛에 대한 입자론과 파동론등 핵심적인 발전 과정은 비교적 자세히 다루고 있다. 즉, 전체적인 맥락에서 양자 역학의 발전 과정을 정리해 놓았다고 할 수 있을 것이다. 이와 같은 과정의 중요성은 너무나 자명하다. 마치 "집현적 학자들에 의해 한글의 만들어지지 않았다면" 이라는 상상을 해 볼때, 결론내릴 수 있는 암울한 현실이 바로 그러하다. 처음의 씨앗, 즉 두 거성이 시작해 놓은 현대 물리학은 이제 우주의 기원까지 해석하려는 시도를 매우 합리적으로 하고 있는 상황이다. 사실, 이와 같은 물리학 발전을 아인슈타인과 닐스 보어가 목격한다면 그들이 뿌려 놓은 씨앗이 이루어낸 경이적인 결과들에 더욱 더 감탄할 것이다. 즉, 입자 물리학, 양자 역학, 상대성 이론을 이용해서, 진정한 우리의 기원인 우주의 기원까지 파헤치고 있는 지금의 물리학을 보면 말이다.

     눈에 보이지 않는 세상에 대한 검증 가능한 가설들과 이 가설들의 합리적 진화에 의해 이루어지고 있는 현대 문명의 발전을 생각해 본다면, 두 거성의 존재는 인류에게 어떤 종교적 지도자 내지는 창시자의 역할보다도 더욱 더 긍정적이라 할 수 있을 것이다. 특히, 아인슈타인과 닐스 보어가 궁극에는 원자폭탄이나 수소폭탄의 제조에 반대하는 사회 운동을 이끌었다는 사실은, 물리학의 사회적 책임이라는 부분에서도 숙고해 볼만한 화두를 던지고 있는 셈이다.

     바쁜 현대 생활에서, 이와 같은 긍정적인 분야의 극적인 발전 과정을 요약하여 전체적으로 이해해 보고 싶은 독자들에게 서슴없이 권하고 싶다.

코스모스나 EBS 다큐프라임 빛의 물리학 같은 프로그램을 통해 간단하게 알고 있었던 양자물리학에 대해서 이 책을 통해 좀 더 자세하게 알 수 있었던 것 같다.

많은 번역서와는 달리 기자출신의 작자가 써서 그런지 문장이 매끄럽고 어려운 내용을 쉽게 풀어놔서 하루 정도면 다 읽을 수 있다. 이제 양자물리학에 대해서 좀 더 알고 자세히 알고 싶다는 궁금증이 일어난다.

과학의 발전이라는 흐름과 더불어 과학자들의 과학을 대하는 태도와 서로에 대한 존중, 새로운 발견에 대한 격려 등을 느낄 수 있어서 감동도 느껴진다. 과학의 리더쉽을 통해 나홀로 연구하는 태도보다는 권위를 탈피한 자유스러운 분위기에서 많은 사람과 지식을 공유하고 토론하고 비판하며, 새로운 연구에 대한 동기를 부여하고 그렇게 성장한 과학자들이 새로운 연구 집단을 형성하여 다시 성장하는 흐름은 우리 한국의 과학계에 아직도 많이 부족한 부분이라고  생각한다.

짧지만 많은 느낌을 전달해 주는 책이다.

언제나 읽어도 재미있는 책은 진화론과 DNA관련 책이고 언제나 읽어도 어려운 책은 양자역학관련 책이다.

이 책에서도 "양자론을 생각하면서 혼란을 느끼지 않는 사람은 양자론을 제대로 이해한 것이 아니다"

라고 양자역학의 대가인 닐스 보어(1885-1962)가 탄식했다고 한다.

그리고 1965년 노벨 물리학상을 수상한 리처드 파인만(1918-1988)도

 "나는 양자역학을 이해하는 사람은 아무도 없다고 말해도 좋으리라 생각한다"고 말했다 한다.

그럼에도 불구하고 서양철학사를 읽으면 빼놓지않고 한번씩 양자역학관련 개론 책을 읽는 것은

그만큼 현대철학에서 간과할 수 없는 내용들이 있다고 생각하기 때문이다.

우리가 고등학교때 물리책에서 배운 운동법칙들은 고전물리학이라 한다.

모든 것이 확실하고 물리적으로 결정되어있다고 확신했던 물리학이 왜 고전물리학이 되었는가...

뉴턴의 법칙에 따르면 주어진 시간에서 위치와 속도를 알면 입자의 경로를 정확히 계산할수 있었다.

우주를 구성하는 입자의 현재위치와 속도에 관한 정보를 모두 알면 과거부터 미래까지 다 추적가능했다.

그런데 양자역학에서는 "위치를 정확히 알려고 하면 속도가 모호해지고

속도를 정확히 알려고 하면 위치가 모호해진다." 이것이 바로 하이젠베르크의 "불확정성의 원리"이다.

18세기 고전역학에서는 빛을 입자로 봤다. 그러나 19세기 빛의 회절과 간섭현상이 밝혀지자

빛은 입자이면서 파동이라는 이중성을 띠는 것이었다.

모든 것을 확실하게 규정하려했던 과학은 양자역학을 만나 확률의 과학으로 바뀌었다.

그러나 지표면상의 운동과 천체의 운동을 설명한 고전역학을 전부 부정할 수는 없었다.

다만 고전역학은 거시세계를 양자역학은 미시세계를 설명하는 물리학으로 상호보완적이 되었다.

하이젠베르크의 불확정성의 원리가 등장하기 전까지 미래는 정확히 예측할 수 있는 것이었다.

필요한 자료와 계산력만 있다면 미래는 정해진 대로 예측할 수 있다고 믿었던 것이다.

그러나 양자역학의 세계에서는 더 이상 정해진 미래는 없다.

과학이 그러할진데 종말론이나 사주명리학의 정해진 미래는 과연 있을 것인가.

아인슈타인은 "신은 주사위 놀이를 하지않는다"라는 유명한 말을 남겼다.

그래서 이 책을 읽기 전까지는 아인슈타인이 양자론을 무조건 부정했다고 생각했다.

그러나 아인슈타인은 프랑크이 양자개념을 받아들여 광전효과를 설명했다.

아인슈타인은 세계가 확률과 우연에 의해 지배된다는 생각을 거부했던 것이다.

"보어는 두가지 원리를 전개함으로써 양자혁명을 성공적으로 이끄는데 기여했다.

그중 하나가 "대응원리"다. 대응원리는 보어가 1923년 발표한 것으로

새로운 이론은 이전의 이론으로 설명이  가능했던 모든 현상을 다시 설명할 수

있어야 한다는 원리다.

보어는 1927년에 양자이론의 철학적 기초라는 제목의 잘 알려진 강의에서 처음으로

"상보성원리"라는 개념도 발표했다. 상보성 원리란

원자 구성 입자의 세계를 파도 또는 입자라는 전혀 다른 배타적인 모델로 측정 할 수

있지만 원자 구성 입자의 현상들을 완전히 기술해 내는 데에는 그 두 모델 모두가

반드시 필요하다는 견해다. - 80p,83p에서 발췌 -

지식인 마을 시리즈의 경우에는 교양 수준에서 다른 학문을 배우고 싶은 갈증이 큰 분들에게 많은 도움을 주는 시리즈라고 생각합니다. 그렇다고 내용이 너무 피상적이지는 않다고 생각합니다. 물론 전문성이 있다는 얘기도 아니지만, 어느 정도의 깊이는 보장합니다. 다만 그래서 그 학문에 대해서 아예 문외한인 사람의 경우에는 내용을 파악하기가 힘든 편이 있습니다. 사회과학 계열을 전공한 입장에서 교양수준의 과학을 알고 있었기에 어느 정도 이해는 하였지만, 그렇다고 마냥 쉬운 내용은 아니었습니다.

지식인 마을은 200페이지의 얇은 책을 추구하고, 그 안에 두 명의 사상가를 중심으로 이야기를 풀어나간다.

이 책의 저자에게는 양자론을 설명하기에 200페이지가 너무 부족했던 것 아닌가 생각된다.

굉장히 많은 내용이 담겨져 있지만 내용끼리의 연결이 부족하다.

다른 지식인마을 시리즈의 경우 대화 부분은 주제를 한 번 더 보여주면서 정리하는 식으로 구성되어 있는데, 이 책의 경우 아인슈타인의 '기적의 해'가 기적의 해가 맞는지에 대한 법정을 상정하는데, 큰주제와 연관이 적어보인다.

뉴턴의 만유인력의 법칙 이후 세상은 뉴턴의 명령에 따라 척척 움직이는 것만 같았다. 알렉산더 포프가 뉴턴의 무덤에 썼던 묘비 문구를 보면 이런 말이 써져 있다.

Nature and Nature's Law
lay hid in night.
And God said: 'Let Newton be'
And all was light.

자연과 자연의 법칙은
어둠 속에 숨어 누워있었다.
그러자 신이 말했다 " 뉴턴이 있으리"
그리고 모든 것이 밝아졌다.
-알렉산더 포프-

이렇듯 뉴턴 이후 자연의 법칙은 원칙대로 움직이는 것 같았으나 세상은 물리학의 세상은 그렇지가 않았다. 빛과 양자에 대한 연구가 진행되면 진행될수록 뉴턴의 법칙은 들어맞지 않게 되었다. 그리고 세상에 등장한 물리학자가 바로 아인슈타인과 보어이다.

플랑크의 양자개념을 바탕으로 양자역학의 밑그림을 그려나갔던 아인슈타인과 보어. 그러나 그들의 움직임에는 분명 다른 점이 있었다. 아인슈타인은 광양자가설을 내놓음으로써 양자역학의 기반을 마련하지만, 확률에 의해 움직이는 세계를 거부하고 "신은 주사위 놀이를 하지 않는다"(He doesn't play the dice)라는 말과 함께 우주의 모든 사건은 필연에 의해 움직인다는 고전 역학의 결정론적 세계관에 머물렀던 사람이며, 보어는 양자개념을 이용한 원자모형을 내놓음과 동시에 대응원리와 상보성의 원리를 통해 확률과 우연으로 설명되는 양자혁명을 성공적으로 이끌어낸 사람이다. 평생의 친구로 그리고 치열하게 대립하는 학자로써 20세기의 세계관을 바꿔놓은 양자론의 최고봉인 두 사람.

이 두사람의 과학사상의 발전 과정과 함께 동시대의 과학자들의 사상을 발전과정별로 정리하여 쉽게 소개해주는 책이 이 책 아인슈타인&보어이다. 그리 두껍지 않은 분량이 사상사를 간단명료하게 정리해줌으로써 나같은 비전공자들도 쉽게 접할 수 있게 만들어준 매력이 있는 책이다. 오히려 전공자들에게는 너무 쉬워서(사실 내가 사회학 전공 관련 지식인마을 저서를 읽을때 그랬다) 조금 부족한 느낌이 있을 수도 있지만, 그런 사람들을 위해서는 책의 뒷편에 심화용 저서들을 참고문헌 형식으로 붙여놓았기 때문에 문제 없으리라 본다.