명랑 문화 공작소's Blog

갈릴레오나 뉴턴으로 대표되는 고전물리학은 주위의 일상적인 물체들이 대상이었다. 사과가 떨어지고 공이 경사로를 굴러가는 현상 등을 수학적으로 분석하였고 여기서 얻은 물리적 사실들은 우리의 경험과 잘 일치하였다. 즉 고전 물리학의 핵심은 만일 당신이 임의의 시간에 어떤 물체의 위치와 속도를 알고 있다면 이로부터 그 물체의 모든 과거와 모든 미래의 위치와 속도를 알아낼 수 있다는 것이다. 이 작업을 가능하게 해 주는 것이 바로 뉴턴과 맥스웰의 방정식이었다. 자연계의 모든 현상은 수학적으로 계산하여 예측할 수 있으며 이는 누구든 약간의 수학적 지식만 습득하면 의견일치를 볼 수 있는 절대불변의 진리였다.

이 점은 특수 및 일반상대성이론도 마찬가지였다. 물론, 상대론적 시간(과거와 미래)은 고전적 개념보다 한층 더 미묘하게 꼬여있긴 했지만 현재의 상태로부터 모든 과거와 미래를 예측할 수 있다는 논리는 상대성 이론이나 고전역학이나 다를 것이 없었다.

이제 우주의 진리는 모두 인간의 손으로 밝혀내었다는 자부심이 물리학계를 지배할 즈음 그때까지 쉽게 해결될 것이라 생각했던 빛의 특성에 관한 문제와 달궈진 물체가 내뿜는 복사열과 관련된 문제(흑체 복사의 문제-자외선 파국)은 결국 물리학을 송두리째 뒤엎는 계기가 되었다. 흑체 복사의 문제는 결코 간단한 문제가 아니었고 막스 플랑크라는 또 한 명의 천재의 등장과 함께 불확실성으로 대표되는 양자역학의 시대를 여는 열쇠가 되었다.

* 그림은 클릭해서 보세요.
* 호모 사이언스는 어린이 과학잡지 '월간 과학쟁이'에서 연재하고 있습니다.