BBC 다큐멘터리 ATOM. 1부 4탄 (1부 완결)

ATOM 1부-4탄

2012년 12월 28일 금요일

오전 4:37

   

   

-이어서...

   

   

이제 신세대 과학자들이 반격할 시간이 돌아왔습니다.

   

슈뢰딩거가 자신의 이론을 내놓고 있던 바로 그 해에

하이젠베르크는 독일 북부 해안의 섬을 여행하고 있었습니다.

   

하이젠베르크는 경쟁심이 아주 강했고

슈뢰딩거의 이론이 자신에 대한 모욕이라고 생각했습니다.

하이젠베르크는 이상한 양자도약이야말로

원자를 이해하는데 필요한 열쇠라고 강하게 믿었습니다.

원자는 너무나 독특하기 때문에

파동이나 궤도

심지어 자신의 스승인 보어가 제시한 다층 빌딩과 같은

그 어떤 비유도 맞지 않다고 생각했습니다.

하이젠베르크는 지금까지의 모든 이미지를 포기해야 한다고 믿었습니다.

   

하이젠베르크...

그는 어떤 그림을 그린 것일까요?

   

   

하이젠베르크는 20세에 박사과정을 마쳤고

유럽 전역의 일류 대학에서 그를 모셔가려고 다퉜습니다.

   

하이젠베르크는 원자물리학의 모델을 만들 때

우리가 친숙한 그 어떤 개념을 쓴다면

그것은 반드시 실패할 것 이라고 믿었습니다.

   

즉, 우리에게 전혀 친숙하지 않은 형태로

원자가 움직인다고 생각 한 것이죠

   

   

수학으로 원자를 표현하기로 마음먹은 하이젠베르크는

여러 가지 수학적 모델을 생각 해 봤습니다.

   

그런데 원자라는 놈은 시각화만 어려운 것이 아니라

전통적인 수학지식까지 모조리 쓸모 없는 것으로 만들어버리는

생각보다 더 심각하게 이상한 녀석이라는 것을 깨닫게 됩니다.

   

그러던 1925년 여름, 그는 심하게 아팠는데

얼굴이 알아 볼 수 없을 정도로 부어올랐습니다.

그래서 혼자 헬게란드의 외딴섬으로 도피를 했지요.

   

그곳에서 아름다운 자연과 함께 휴식을 취하며

생각에 잠겼습니다.

   

사람이 가장 위대한 일을 이룩하는 순간은

열심히 일을 할 때가 아니라

모든 것을 내려놓고 쉴 때 라는 것을 보여주듯이

섬으로 도피해서 휴식하는 동안

하이젠베르크는 놀랄만한 발견을 하게 됩니다.

   

   

원자의 운동에 대해 생각해 보던 하이젠베르크는

원자의 위치, 속도 같은 물리량으로 또 다른 물리량을 계산하려 할 때

각 물리량을 연산하는 "순서"까지도 의미를 가진다는 것을 깨닫습니다.

   

예를 들면, 원래 3X4 랑 4X3은 똑같이 답이 12이지만

원자들의 세계에서는 이런 식으로 계산하면

맨날 틀린 답만 나온다는 것을 깨닫고,

연산하는 순서에 따라 답이 바뀐다는 것을 알게 됐습니다.

   

그래서....

   

순서까지 의미 있도록 수학체계를 다시 만들면

혹시 원자의 운동도 설명 할 수 있지 않을까???

   

이런 추측을 하게 되고

그 생각에 점점 더 깊이 빠지게 됩니다.

   

   

헬게란드의 밤...

뭔가 낭만적인데요~

   

   

   

행렬....

   

   

저도 참 좋아하는데요~

   

제가 행렬 가지고 뻘짓 한 일이 몇 번 있어서...

틈만 나면 이거 여기저기 광고하는데...

제가 행렬식 풀다가 며칠 밤을 굶고 안자서...

결핵걸려서 ㅜ.ㅜ

일년 동안 약먹고

주변에 친구들이랑 심지어 실험실 선배들까지 전부다 결핵걸리고...

그래서 다같이 약 먹고

심한 사람들은 폐에 물까지 차서...ㅜ.ㅜ

죄책감도 쩔고...

그런데 이 와중에도

이런 병 걸릴 정도로 공부 했다는

뿌듯함이 들기도 하고...

제가 생각해도 이건 좀 변태같아요 ㅡ.ㅡ

   

암튼 링크 걸고 싶네요.

관심 있으신 분들만 보세요~^^

   

행렬로 뻘짓 하기 (반도체 에너지 밴드 갭 계산하기)

1부 , 2부 , 3부 , 4부 , 5부

번외편 - 그때 내가 매스메티카를 알았더라면 건강했겠지...

   

   

   

우와아아~~!!!

게임 끝났네 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ

   

원자의 움직임을 정확하게 예측 할 수 있는 수학이라...

이런 엄청난 발견을 했으면 모든 논란은 종결 될 것 같죠?

   

안돼요~~

뭘 해도 안돼요~~ ㅜ.ㅜ

   

아무리 깨어있고 최고의 지성을 가진 과학자라고 해도

기존에 자신이 믿고 있던 신념을 깨는 일은 매우 힘든일이라...

아무리 많은 증거와 결과를 갖다 바쳐도 세상은 잘 변하지 않아요 ㅜ.ㅜ

그래서 우리나라 대통령이 지금... 아오!!!!!!!!!!!! ㅜ.ㅜ

   

하지만 걱정 마세요~!

결국 신세대 과학자들의 노력 끝에 양자역학은 자리를 잡았고

우리들의 상식도 언젠가 제자리를 찾을 수 있을 거예요~!

   

암튼 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ 새로운 수학체계인 행렬을

전통주의 과학자들은 받아들이지 못했어요

   

   

전통주의 과학자들은 이렇게 주장합니다.

   

우리의 몸은 원자로 이루어져 있지

숫자들의 배열로 이루어 져 있지 않다!

그러니 숫자들의 배열로 이루어진 이런 이론이 맞을 리가 없다.

   

음.........

저는 진심으로 아인슈타인을 존경합니다.

근데... 세상이 바뀔 때는 좀 받아들일 줄도 알아야 하는데...

   

저는 이 일화를 접한 뒤에

   

그 어떤 위치에 있든지 내가 틀렸을 가능성을 최우선으로 생각하자!

   

라는 자세를 가지고 있습니다.

실제로도 제가 틀린 적이 많았고...

또 제가 틀렸다 생각하면 바로 인정해버리고 미안하다고 하니까...

아는 것이 없어 보여서... ㅜ.ㅜ

친구들이 맨날 아는 것도 없이 아는 척 한다고 놀려요 ㅜ.ㅜ

   

오늘따라 잡소리가 많네요 ㅋㅋㅋㅋㅋ

암튼 핵심은 전통파들은 행렬을 거부했어요!

   

그런데 그 때.

   

   

그들은 순수한 수학을 찬양하며

슈뢰딩거의 파동이론에 반격을 가하기 시작했습니다.

   

하이젠베르크는

"슈뢰딩거의 방정식을 생각할 때마다 역겨움을 느낀다.

그것은 정말 헛소리에 불과하다."

라는 말도 했습니다.

   

그랬더니 슈뢰딩거는

"그의 접근방식과 수학체계에 혐오감을 느낀다."

라고 공격했습니다.

   

   

오오!!!!!!!!!

결국에는 현피뜨러 찾아갑니다.

   

하이젠베르크는 그저 자신의 명예를 찾기 위해

싸움 걸러 슈뢰딩거를 찾아간 것이 아닙니다.

슈뢰딩거의 접근방식이 완전히 틀린 것이라고 생각해서

세계의 과학에 질서를 찾기 위해 간 것입니다.

   

물론 간 김에 슈뢰딩거의 이론을 없애버리겠다는 생각도 있었습니다.

   

   

   

   

그리고 그곳에 하이젠베르크도 있었습니다.

24세의 하이젠베르크가...

ㅜ.ㅜ 나는 저 나이때 뭐했나 ㅜ.ㅜ

   

   

하지만....

   

   

   

비싼 돈을 들여 현피뜨러 온 하이젠베르크는

닥치고 가마니 있어야만 하는 분위기가 되었고

결국 그는 처량하게 자리를 떴습니다. ㅜ.ㅜ

   

하이젠베르크는 자존심에 큰 상처를 입고 코펜하겐으로 돌아오고,

보어와 함께 연구소에서 가장 암울한 시기를 맞이합니다.

   

과학계의 거의 모든 사람들이

보어와 하이젠베르크의 생각을 반대했습니다.

   

   

   

   

   

아...불쌍해 ㅜ.ㅜ

얼마나 억울하면 울까 ㅜ.ㅜ

   

   

   

네! 하이젠베르크는

원자는 원래 이해할 수 없는 놈이라는 것을 깨달은 것 입니다.

그는 아원자세계에 대해 우리의 상식으로 이해하려는 것에는

근본적인 한계가 있다는 것을 알았습니다.

   

   

원자의 위치와 속력을 동시에 알 수 없다는 이론.

이것은 이론의 결함이나 측정의 문제가 아니었습니다.

이것은 아원자세계에서 자연이 작동하는 근본적인 진리입니다.

   

   

하이젠베르크의 불확정성의 원리!

이것은 과학에서 가장 심오하고 놀라우며 불편한 개념입니다.

   

   

우리는 원자의 위치와 속력을 동시에 정확히 알아낼 수 없습니다.

절대로!!!네버!!!naver!!!

   

이런 상황은 아무리 진보적인 그들도 쉽게 받아들이기 힘들었습니다.

하지만 이 사실을 받아들이자

   

더 이상 받아들이지 못할게 어디 있냐~~

막장으로 가 보자

   

이런 심리로

하이젠베르크와 보어는 더 대담해졌습니다.

   

   

이런 이상하기 짝이 없는 불확정성의 원리는 모든 것을 바꾸어 놓았고

자연의 중심에 있는 놀라운 모순을 밝혀냈습니다.

   

이 세상 모든 것은 원자로 이루어져 있고,

그 원자라는 놈은 인간들의 경험과 비교한

그 어떤 친숙한 개념으로도

근본적으로는 예측을 할 수 없는 놈들이었습니다.

오로지 수학을 통해서만 이해할 수 있었죠.

   

이렇게 생각하자

그 동안 여기저기서 터졌던 문제들이 해결되면서

보어와 하이젠베르크가 생각한 원자 모델에

모든 것이 들어맞았습니다.

   

   

   

   

불확정성을 토대로 한 보어의 이론은

진정 레알 쩔게 강력한 이론이었습니다.

   

숙명적으로 보어는 아인슈타인과 최후의 결전을 갖게 되었습니다.

   

계속 얘기 했듯이 아인슈타인은 양자역학을 혐오했습니다.

그냥 받아들이지 못하는 정도가 아니고

완전히 토할 정도로 미친 듯이 혐오했습니다.

   

아인슈타인은 매일 오후 혼자서 양자역학에 대해 생각하다가

보어의 이론에 흠집을 낼 수 있을만한 꼬투리를 잡아가지고는

아침마다 보어에게 찾아가 시비를 걸었습니다.

   

하지만 아인슈타인에게 욕먹고 삐쳐서 숙소로 돌아간 보어는

매일 아인슈타인이 잡은 꼬투리에 대해

설명 할 수 있는 또 다른 이론을 가지고

아인슈타인을 찾아가 반박했습니다.

   

이런 일들이 학회 마지막 날 까지 매일 반복되었습니다.

   

 

   

   

   

   

   

아!!!!!!!!!!!

보기만해도 후달리는 모임 ㅜ.ㅜ

솔베이학회....

   

여러분~~

이 사진에 찍힌 사람들이

지금 우리가 사는 세상을 만들었습니다.

그리고... 모든 이공대생이 우러러보는 신과 같은 존재들인 동시에

우리가 공부해야 될 것들을 엄청나게 많이 만들어 놓은

원망스러운 위인들이죠 ㅜ.ㅜ

   

저 사진 속 사람들 중에 한 명만 없어도...

시험범위가 확확 줄어 들텐데...

   

   

솔베이학회는....

정말 역사적으로 유례가 없는

엄청난 과학자들의 모임이었습니다.

   

   

   

   

   

이제 억지로 유지되어온 전통적인 개념은

불확정성의 원리로 인해 입지를 잃고

양자역학이 자리를 잡게 되었습니다.

   

이제 다시는 원자를 우리가 이해 가능한

간단한 그림으로 설명 할 수 없고,

순수 수학을 통해서 추상적으로

표현할 수 밖에 없다는 것이 받아들여집니다.

   

즉, 코펜하겐 해석이 승리했습니다.

   

   

여기서 짚고 넘어갈 점은

아인슈타인은 죽을 때 까지 양자역학을 믿지 않았다는 것 입니다.

   

하지만 물리학계에 엄청난 권위를 가지고 있던 아인슈타인조차도

솔베이학회에서 코펜하겐해석이 과학계에 수용하게 되는 것을

막을 수 없었습니다.

코펜하겐해석은 지금도 유효한 이론입니다.

역시... 진실은 언젠가 승리합니다.

   

   

양자역학!

이것은 인간 창의성의 절정이라고 할 수 있습니다.

지난 80년 동안, 계속해서 증명되었고

그 권위에 의심의 여지도 없었습니다.

   

   

   

   

   

   

   

   

ATOM 1부 - 끝 -

   

   

어라?? 그냥가시게요?

손가락 한번씩 꾹꾹 눌러주고 가세요~~^^

부탁~~해요~~

   

   

Microsoft OneNote 2010을(를) 사용하여 작성했습니다.
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