설사 가모브 박사와 같은 문학적 풍취를 가지고 있고, 어려운 과학을 동일한 정도로 이해하고 있다고 하여도 이 책과 비슷한 책을 쓸 수 있는 물리학자는 별로 없을 것이다.

 이 책은 그 내용 속에 담겨져 있는 지식이 발전해 나간 결정적인 시기에 관한 회고적인 이야기를 엮은 것으로서 그 시기에 그 장소에 실제로 살았고 활약했던 장본인에 의해서 씌여진 것이다.

 전개될 이야기 속에 나오는 위대한 사람들 중에는 가모브 박사의 명성을 능가하는 사람도 많다. 이들 과학의 거인들은 우주를 인간의 마음속에 재현시킨 사람들로서 그들은 가모브 박사의 스승이며, 친구이며, 또 동료들이었다.

....그는 물리학을 뒤흔든 30년 사이에 일어난 중대한 사건의 현장에 있을 수 있었다.

189cm, 102kg이나 되는 육중한 거인인 가모브 박사는 장난을 좋아하는 유모어에 가득찬 성격의 소유자이다.

 가모브 박사는 여섯 나라 말을 할 줄 알았고 인기있는 강의를 하는 편이었다. 그는 액센트가 강하기 때문에 그의 여섯 나라 말은 모두가 <가모브 어>라는 한나라 말의 서로 다른 표현법인 것처럼 들렸다고 그의 한 친구가 농담으로 말했다.  - 역자 김정흠의 가모브 소개

조지 가모브Georgy Antonovich Gamov(1904~68)

 천문학의 최고 대가는 에드윈 포웰 허블이었지만 그의 업적을 이어받아 더욱 발전시킨 사람은 러시아 태생의 미국 핵물리학자, 우주론학자 조지 가모브였습니다. 1904년 러시아의 오데사Odessa에서 태어난 가모브는 어린 시절에 교회에서 사용하는 성찬용 빵을 몰래 집으로 가져왔다가 삶의 커다란 전환점을 맞이하게 되었습니다. 그는 훔쳐온 빵에 예수의 살점이 정말로 붙어있는지 확인하기 위해 현미경까지 동원해 샅샅이 살펴보았습니다. 그것은 평범한 빵이었습니다. 가모브는 당시의 일을 이렇게 회고했습니다. “내 기억에 아마 그때부터 과학자가 되기로 결심했던 것 같다.”

 가모브는 레닌그라드 대학에 입학하여 우주가 팽창한다고 제안한 러시아의 수학자, 우주론학자 알렉산더 프리드만Alexander Friedmann(1888~1925)과 함께 얼마동안 연구했습니다. 1920년대에 가모브는 방사능붕괴가 일어나는 이유를 규명하여 러시아에서 첫 번째 성공을 거뒀습니다. 그 무렵 과학자들은 퀴리부인Marie Curie(남편은 물리학자 피에르 퀴리이고 딸도 물리학자 이렌 졸리오 퀴리이다)의 연구 덕분에 우라늄원자가 알파선(헬륨원자의 핵)의 형태로 방사능을 방출한다는 사실을 알고 있었습니다. 그러나 뉴턴 역학에 따르면 핵자들을 서로 단단하게 결합시키고 있는 핵력은 알파입자의 탈출을 방해하는 장애요인으로 작용합니다. 그런데 어떻게 우라늄은 방사능을 방출하는 걸까?

 가모브는 1928년에 졸업한 뒤 독일 중부 라인 강변에 있는 괴팅겐Göttingen을 방문하여 그곳에서 방사능에 관한 양자이론을 발전시켰습니다. 이 업적으로 그는 코펜하겐 이론물리연구소Copenhagen Institute of Theoretical Physics의 특별연구원이 되어 1928~29년에 이론핵물리에 관해 연구를 계속했습니다. 또한 원자핵물리에 물방울모형liquid drop model(1936년 닐스 보어Niels Bohr Henrik David(1885~1962)가 공식화한 원자핵모형으로 액체는 분자간의 상호작용이 기체와 고체의 중간 정도이고 표면장력surface tension(액체 표면이 늘어난 탄성막처럼 행동할 때 나타나는 성질)과 같은 효과를 가진다는 사실에 착안하여 이를 원자핵에 적용시켜 원자핵 반응에 여러 특성을 설명)을 제시하여 핵융합과 분열에 관한 현대이론물리의 발판을 마련했으며, 항성fixed star 안에서의 열핵반응비율이론을 발전시켰습니다.

 가모브는 1932년에 아내와 함께 소력국적을 버리고 터키로 망명을 시도했다가 실패했습니다. 그 후 브뤼셀에서 개최된 물리학회에 참석한다는 명목으로 소련을 탈출하여 결국 망명에 성공했습니다. 그러나 소련정부는 그에게 사형을 언도하고 끝까지 그의 뒤를 추적했습니다. 그는 1934년에 미국으로 이주하여 워싱턴 DC에 있는 워싱턴 대학의 물리학과 교수가 되었고, 1936년에 그곳에서 헝가리 태생의 유대계 미국 물리학자 에드워드 텔러Edward Teller(1908~2003)와 함께 전자가 방출되는 핵붕괴과정인 β붕괴이론을 전개시켰습니다.

 가모브는 어린이들을 위한 20여 권의 교양과학서적을 집필해 대중적으로 널리 알려져 있었습니다. 상대성이론과 양자역학이 현대물리학에 일대 혁명을 불러일으켰을 때도 이를 설명한 가모브의 책은 가장 쉽고 뛰어난 과학교양서로 전 세계 청소년소녀들에게 읽혔습니다. 가모브는 핵물리학과 우주론, 심지어 DNA(Deoxyribonucleic acid디옥시리보핵산)까지 연구하는 등 다방면에 발군의 실력을 발휘한 천재 중의 천재였습니다. 가모브는 1954년에 생화학 분야에도 관심을 두고 유전암호genetic code를 제안했습니다. 그 암호는 DNA의 기본성분인 3중 뉴클레오티드nucleotide(질소함유 유기염기, 5탄당, 인산 등이 결합하여 분자를 이루고 있는 유기화합물)의 발생순서에 따라 결정된다고 주장했는데, 이런 주장은 뒤이어 유전이론이 급속히 발전함에 따라 입증되었습니다.

 가모브 그리고 콘던E.U. Condon, 거니R.W. Gurney는 양자역학의 불확정성원리 때문에 방사능붕괴가 가능하다는 것을 알아냈습니다. 이를 가모-콘던-거니의 이론Theory of Gamov-Condon-Gurney이라고 합니다. 불확정성원리에 따르면 입자의 위치와 속도는 동시에 정확히 결정될 수 없습니다. 따라서 방사능이 핵력에 의한 장애를 뚫고 밖으로 유출될 확률이 존재한다는 것입니다. 물리학자들은 이 현상을 터널효과tunneling effect라 부릅니다. 오늘날 터널효과는 물리학의 핵심개념으로 각종 전자장비와 블랙홀 그리고 빅뱅을 설명하는 데 사용되고 있습니다. 가모브는 터널효과를 설명하면서 벽과 창살로 둘러싸인 감옥에 갇힌 죄수를 예로 들었습니다. 죄수가 자신의 몸을 날려 담벼락에 계속해서 충격을 가한다면, 고전역학에서는 참으로 딱하고 한심한 죄수로 간주되겠지만, 양자의 세계에서는 이 미련한 행동으로 탈옥에 성공할 수 있습니다. 즉 에너지는 작은 입자가 단단한 벽을 통과할 확률이 제로가 아니라는 것입니다. 미시세계에서는 알파입자를 비롯한 소립자들이 엄청나게 큰 에너지로 벽을 두들기고 있기 때문에 이런 기적 같은 사건들이 수수로 발생합니다. 많은 사람들은 가모브가 이 업적으로 노벨상을 수상해야 마땅하다고 생각했으나 현실은 그렇지 않았습니다.

가모브는 1940년대에 신천지에 가까운 우주론으로 관심을 돌렸습니다. 가모브는 수십억 년 전에 빅뱅이 일어났음을 증명하는 화석을 찾기 위해 혼신의 노력을 기울였지만, 당시 학계의 분위기로 볼 때 이는 그다지 유망한 연구 분야가 아니었습니다. 그 무렵 우주론은 실험에 기초한 과학이 전혀 아니었습니다.

가천의대 뇌과학 연구소 조장희 박사님이 디락의 강의를 회상하는 말씀을 하시던 장면을 떠올리게 하는 책입니다.  

크기도 작고 책값은 싸지만 내용은 읽지 않고는 못베길 정도의 매력이 있는 책입니다.

4번째로 소개된 고전이 된 책입니다

이책은 재미있을 것 같은데.. 사보니 75년도 초판 인쇄본을 2007년까지 똑같이 찍어내고 있네요.  그 말인 즉, 한자가 너무 많아요.  수능 첫세대라 한문도 배웠지만, 그래도 이건 너무해요.. 왜 이렇게 좋은 책이 잘 읽을 수 있는 형태로 출판되지 않는거죠? -_-;; 물리학과 나온 남편 도움을 받다가, 남편이 포기하고 저에게서 멀리 도망가더라구요. (옥편도 같이 사시지~~) 라는 말을 남기고.. 내참!!