연애의 힘이 만든 위대한 법칙?
연애의 힘이 만든 위대한 법칙?
  • 이동환 책전문기자
  • 승인 2009.05.27 16:07
  • 댓글 0
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세상을 밝힌 실험...'페러데이의 일화' 눈길

 

“중대한 과학적 발견의 대부분은 미지의 현실과 마주한 한 사람의 손끝에서 나왔다. 지식의 새 지평을 연 위대한 실험들은 거의 모두 한두 사람의 과학자가 실험대 위에서 고심한 결과물이다.”(10쪽)

[북데일리] 21세기 초인 지금 우리들의 생활은 과학 기술을 기반으로 하고 있다. 싫건 좋건 간에 과학기술은 우리의 삶에 깊이 들어와 있기에 떼어놓고 바라볼 수 없다. 17세기에 시작된 근대과학은 현대 문명의 초석을 놓았다. 그 초석을 쌓고 또 그 위에 다져 올린 많은 과학적 발견은 세상에 대한 많은 비밀을 밝혀냈다. 역사에 길이 남을 과학적 발견은 많이 있다. 그 가운데에서 실험에 의한 경우도 있을 테고, 관측에 의한 경우도 있다. 과연 중요한 실험은 어떤 것이 있었을까?

신간 <세상에 비밀을 밝힌 위대한 실험>(에코의서재.2009년)은 10가지 실험을 소개한다. 첫 번째는 갈릴레오가 밝힌 사물의 움직임에 대한 실험이다.


100킬로그램의 물체와 1킬로그램의 물체를 높은 곳에서 함께 떨어뜨리면 과연 어떤 물체가 먼저 떨어질까. 아리스토텔레스 이후 사람들은 무거운 물체가 먼저 떨어진다고 생각했다. 아리스토텔레스는 물체의 낙하 속도는 물체의 질량에 비례하리하고 보았기 때문이다. 지금도 우리는 이를 당연하게 생각한다. 그렇지만 이는 명백히 틀렸다. 질량에 관계없이 모든 물체는 낙하속도는 같다. 이는 갈릴레오에 의해 증명된 사실이다.

이를 증명하기 위해 갈릴레오가 피사의 사탑에서 무게가 다른 두 물체를 떨어뜨리는 실험을 했다는 얘기가 있다. 그러나 이는 사실이 아니라고 한다. 또 종교재판을 받은 후 “그래도 지구는 돈다.”라고 갈릴레이가 자신의 신념을 표현했다는 말도 있지만, 이도 신화에 가깝다고 한다. 아무튼 후대 사람들은 갈릴레오에 대해 여러 가지 이야기 거리를 만들어냈다. 그만큼 갈릴레오는 후대의 기억에 남을 업적을 남겼다는 얘기일터.

갈릴레오는 무게에 관계없이 떨어지는 속도는 같음을 증명했다. 게다가 경사로에서 행한 실험은 가속도에 대한 수학적인 계산을 이끌어냈다. 즉 경사로에서 구슬 이동거리는 시간의 제곱에 비례해 증가함을 밝혔다. 그렇지만 사람들은 갈릴레오가 조악한 장비로 시간과 거리에 대해 어떻게 측정을 했는지에 대해 의문을 가졌다. “갈릴레오는 생각보다 훨씬 정교하고 놀라운 기술을 갖추고 있었을 것”(31쪽) 이라고 결론을 내렸다. 요컨대 갈릴레오는 시간을 정확한 비율로 나눌 수 있는 음악적 재능을 가지고 있었다는 것이었다.

또 갈릴레오와 동시대의 인물인 윌리엄 하비의 심장 해부에 관한 실험도 소개하고 있으며, 아이작 뉴턴이 프리즘을 통해 색을 분리한 ‘빛 분해실험’도 위대한 실험에 한자리를 차지하고 있으며, 라부아지에의 ‘산소 발견’, 갈바니의 ‘생체 전기현상 연구’도 소개된다.

이 책에서 여섯 번째로 소개되는 페러데이의 ‘전자기력 연구’는 전기와 자기를 통합한 위대한 연구였다. 그 결과 우리는 학교에서 페러데이의 법칙을 배우고 있다. 그런데 이 실험에는 재미있는 부분이 있다. 실험 자체가 아니라 실험의 성공에 연애의 힘이 작용했다는 데에 있다. 쉰 세 살의 페러데이는 시인 바이런의 딸인 에이다 러블레이스에게서 연서를 받는다. 그리고 페러데이의 전기와 자기를 통합한 연구 업적 대부분은 그 편지를 받은 이후에 이루어졌다고 한다. 페러데이의 법칙을 가능하게 한 것은 전자기력이 아니라 사랑의 힘 때문이었을까?

이 책에는 줄의 ‘에너지 보존 법칙’, 마이컬슨의 ‘빛의 속도 측정’, 파블로프의 ‘조건 반사 연구’, 밀리컨의 ‘기름 방울 실험’이 소개되어 있다. 이 책에서 소개한 10가지 실험 결과는 우리의 생활에 직접적으로 관여하지는 않는다. 그러나 실험 결과 도출된 법칙은 우리를 둘러싼 세계를 작동하는 원리를 다루고 있다. 이 책에서 소개된 실험 내용들을 이해하기는 결코 쉽지 않다. 그러나 한 번 읽어볼 만한 충분한 가치가 있다. 
화이트페이퍼, WHITEPAPER

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