올해 기념해야 할 과학적 사건

2018년 01월 10일 14:25【글자 크게 복원 작게】【메모】【프린트】【창닫기】

과학과 관련해 올해는 유독 기념해야 할 일들이 많은 해이다. 《사이언스 뉴스》는 7일, 올해 기념해야 할 10대 사건을 선정했다. 100돐을 맞은 ‘운동량과 에너지 보존의 법칙’, 천재 물리학자 리처드 파인만의 탄생 100돐, 200돐을 맞은 헝가리 의사 젬멜바이스의 ‘손 씻기 위생법’, 150돐을 맞은 헬륨 발견, 350돐을 맞은 ‘자연발생설’ 부정실험 등 과학사건들이 선정됐다.

◆‘뇌터의 정리’

세계적으로 뛰여난 능력을 지니고 있었음에도 녀성이라는 리유로 저평가된 수학자들이 많다. 그중 빼놓을 수 없는 인물이 유태계 독일 수학자 에미 뇌터(1882~1935)이다. 그녀는 당시 녀성을 비하하는 풍토 속에서 다른 수학자들로부터 뛰여난 능력을 인정받는다. 1918년에는 아인슈타인이 직접 나서 교육부와 대학에서 뇌터에게 공식적인 강의를 허락해줄 것을 요청하기도 했다.

그녀는 1918년에 쓴 ‘불변량의 문제’라는 기념비적인 론문에서 에미는 대칭함수와 보존법칙의 관계를 설명했는데 이것은 오늘날 ‘뇌터 정리’로 불린다. 에너지가 보존되는 리유는 물리계가 시간에 대한 대칭성을 갖고 있기 때문이다. 일반적으로 물리계와 관련된 대칭성이 있으면 반드시 그에 상응하는 보존량이 존재한다는 내용이다. 올해는 뇌터가 이 법칙을 정리한지 100돐이 되는 해이다.

◆괴짜 물리학자 리처드 파인만

미국의 괴짜 리론물리학자 리처드 파인만(1918~1988)은 주변 시선을 아랑곳하지 않는 기행으로 유명하다. 그는 전자기장과 전자의 상호작용을 량자력학적으로 설명할 수 있는 량자전기력학, 아원자 립자의 행동을 기술하는 시공간 다이어그램을 창안한 뛰여난 물리학자이다.

이 업적을 통해 그는 1965년에 노벨 물리학상을 받았다. 저술가로 《파인만 강의》라는 물리학 교과서를 저술해 대중으로부터 호응을 얻기도 했다. 이런 그가 탄생 100돐을 맞았다.

◆멸균법 창안한 젬멜바이스

젬멜바이스(1818~1865)는 19세기 중엽 오스트리아와 헝가리에서 의사로 활약한 인물이다. 과학사에서 그가 중요한 위치를 차지하고 있는 것은 손을 씻는 간단한 작업으로 수많은 사람들의 질병을 예방했기 때문이다.

헝가리의 산부인과 의사였던 그는 빈대학병원에서 근무하면서 조산사들의 사망률이 매우 높다는 것에 주목했다. 그 원인을 찾던 중 조산사의 손을 소독함으로써 출산후 감염으로 발생하는 산욕열을 예방할 수 있다는 사실을 발견했다.

그의 주장은 인정을 받지 못했고 사망 후 파스테르 등에 의해 ‘젬멜바이스 멸균법’이 완성됐다.

그의 멸균법을 지금까지 많은 사람들이 실행하고 있다. 손을 씻는 간단한 일이지만 이를 습관화함으로써 많은 사람들이 질병과 죽음으로부터 벗어나고 있다. 올해는 젬멜바이스가 탄생한지 200돐이 되는 해이다.

◆태양 스펙트럼서 헬륨 발견

헬륨은 비활성 기체로 우주에서 수소 다음으로 많다. 반응성이 거의 없고 색갈과 냄새가 없으며 공기 중에 매우 적은 량이 존재한다.

1868년 프랑스 물리학자 피에르 쥘 장센은 태양 스펙트럼에서 그 당시 알려졌던 어떤 원소의 스펙트럼과도 일치하지 않는 밝은 선을 발견했다. 그는 이 선이 알려지지 않은 원소로부터 발생하는 것이라고 생각했다. 후에 이 사실을 프랑스 과학아카데미에 보고했고 이를 본 영국 물리학자 조지프 노먼 로키어가 론문을 작성해 장센의 주장을 재확인했다. 올해는 헬륨이 발견된지 150년째가 되는 해이다.

◆량자계 비밀 밝혀져

량자상태의 공간이동으로 한 립자의 상태가 공간상 떨어져있는 다른 립자로 전이되는 현상을 ‘량자전송’이라고 한다. 량자계의 정보단위인 큐비트 정보를 전송하는 것을 말한다.

량자 얽힘상태에 있는 두 립자를 두 지점인 A와 B로 보낸 후 A로 간 립자와 보내려 하는 제3의 립자 C를 상호작용시키면 B지점에 얽혀 있던 다른 광자에 C광자의 량자 력학적 성질을 재현하는 기술이다.

‘량자전송’에 대한 론문이 발표된 것은 25년전인 1993년 3월, 미국에서 열린 물리학계 모임에서다. 당시 IBM의 물리학자 찰스 베넷은 세계에서 모인 물리학자들을 열광시켰다.

래원: 연변일보

（편집: 김홍화）