노벨상을 놓친 비운의 천재들 40

열역학의 아버지 : 루트비히 볼츠만(3)

youtu.be/iEb7GgdqPIU 원자와 분자의 존재를 증명하는 결정적인 논문은 볼츠만이 자살하기 1년 전인 1905년, 스위스 베른에 있는 특허사무소 서기에 의해 발표되었다. 특허사무소 서기라면 곧바로 누구인가를 연상할 것이다. 너무나 유명한 아인슈타인이다. 그가 학술지 에 발표한 브라운 운동다. 액체 위에 떠있는 미세한 입자들의 무작위한 운동인 브라운 운동을 설명하기 위해 아인슈타인은 원자와 분자의 존재를 바탕으로 정교한 이론을 전개했고, 그 결과는 실험을 통해 확인될 수 있었다. 또한 아인슈타인의 상대성원리에 의한 원자 속에 엄청난 에너지가 포함되었다는 것도 원자폭탄이 증명해 주었다. 아인슈타인의 브라운 운동을 보다 설명한다. 1905년 그야말로 무명인 아인슈타인이 4편의 논문을 발표하는데 이중..

열역학의 아버지 : 루트비히 볼츠만(2)

youtu.be/ZnmHb0XICgw 열역학에서 중요한 것은 소금이나 설탕 한 컵을 일단 수영장에 붓고 나면 수영장 물에서 어떠한 첨단 방법을 동원하더라도 처음에 부은 소금과 설탕 한 컵을 다시 만들어낼 수는 없다는 뜻이다. 역학의 뜻을 잘 모르더라도 이 말의 뜻을 잘 알겠지만 엄밀함을 기본으로 하는 물리학에서 이 말은 진리가 아니다. 물질의 기본 요소인 원자나 분자의 운동은 가역적이기 때문이다. 컵이 넘어져 물이 쏟아지는 장면을 비디오로 촬영한 후 반대로 돌려보면 거꾸로 돌아가고 있다는 사실을 금방 알 수 있다. 반면에 그릇에 넣은 두 개의 기체 분자 운동을 비디오로 촬영한 후 역회전시킨다면 반대로 돌아가는 것인지 아니면 정상 회전인지 판단할 수 없다. 두 개의 기체 분자의 운동에서는 비디오를 역회전시..

열역학의 아버지 : 루트비히 볼츠만(1)

youtu.be/JC-gFt1ygXo ‘열역학의 아버지’라고까지 알려지는 루트비히 볼츠만(Ludwig Eduard Boltzmann, 1844〜1906)은 노벨상에 관한 한 그야말로 불행한 사람이 아닐 수 없다. 그는 노벨상을 받을 수 있는 바로 직전에 모든 과학계의 명성을 뒤로하고 자살하여 노벨상 자체를 박찼기 때문이다. 한마디로 그는 과학자로 과학에 관련된 여러 가지 다툼의 와중에서 스스로 목숨을 끊었는데 이유는 다소 놀랍다. 과학을 입문하면 당연히 설명되는 볼츠만으로 현대과학의 기초를 놓았다고 평가되는데 놀랍게도 그가 자살한 것은 일부 동료들을 비롯하여 과학계가 그의 업적을 생각보다 크게 알아주지 않기 때문으로 알려진다. 한마디로 자신의 이론을 잘 이해 못하는 데 대한 스트레스가 우울증, 강박관념 ..

발명왕 에디슨과 테슬라의 혈투(2)

youtu.be/jJLgOgSuWJ0 레오나르도 다 빈치는 눈으로 사물을 보는 힘에 대해 다음과 같이 적었다. ‘눈은 세상의 아름다움이 반영되는 곳이며 눈을 잃는다는 것은 자연에 대한 그가 가질 수 있는 모든 것을 잃어버리는 것과 마찬가지다. 눈은 그만큼 탁월한 것이다. 눈을 통하여 자연현상이 정신에게 전달되며 정신은 이러한 눈이 있기 때문에 육체라는 감옥에 만족한다. 눈을 잃은 사람은 영원히 빛을 볼 수 없는 감옥에 갇힌 것과 같다. 밤이라는 짦은 기간 동안의 암흑을 지긋지긋하게 여기는 사람이 만약 평생을 암흑 속에서 살아가야 한다면 어떻게 될까.’ 다 빈치의 글은 눈의 중요성에 대해 극찬하는 것이지만 반면에 밤의 어두움이 얼마나 불편한가를 강조하는 뜻도 된다. 에디슨은 전등을 발명하여 태양이 아닌 새..

발명왕 에디슨과 테슬라의 혈투(5)

youtu.be/Slp7i4XBkvg 요즈음 각 가정은 마치 전선의 ‘숲’을 방불케 한다. TV의 유선방송선, 오디오와 비디오 기기선, 컴퓨터의 인터넷 선은 물론 어댑터까지 달려있어 복잡하기 그지없다. 2007년 BBC-TV가 「지난해에 새로 밝혀진 100가지 사실」 중에는 영국 가정의 경우 침실이 3개인 집이라면 최소한 38개 이상의 전기소켓이 필요하다고 적었다. 왜 이렇게 복잡할까. 전선수를 획기적으로 줄일 수 있는 방법은 없을까 생각해 본 사람이 한 두 명이 아닐 것이다. 책상 위도 복잡하기는 마찬가지다. 휴대전화, MP3플레이어, 디지털카메라, PDA 때문에 책상이 아예 충전기 전열대가 돼버릴 지경이다. 충전기를 없애버리고 기기들을 콘센트에 바로 꽂아 충전할 수는 없을까. 더구나 오랫동안 가동한 ..

발명왕 에디슨과 테슬라의 혈투(4)

youtu.be/Si-XIqn7klM 에디슨이 노벨상을 받을 수 있는 자격을 갖춘 것은 그의 발명품 때문만은 아니다. 에디슨이 전등의 밝기를 증대시키기 위해 탄화시킨 대나무 필라멘트를 실험하고 있을 때였다. 대나무 필라멘트에 있는 탄소는 아주 높은 전압으로 열을 받자 증발하여 전등 안쪽의 유리벽에 거무스름한 침전물이 전등 안에 계속 나타나는 것을 보았다. 에디슨은 탄소 분자들이 전기 작용으로 필라멘트로부터 유리 전등 표면으로 전도된다고 추리했다. 이 때 에디슨은 탄소 검댕 속에 필라멘트 고리의 가장자리와 나란히 뚜렷한 줄무늬가 나타난 것을 보았다. 탄소 원자들은 필라멘트 고리의 한쪽에서 밀려나왔고, 그 고리의 다른 쪽에는 ‘흰 그림자’가 생겼다. 발명가로서 이 기이한 현상을 놓칠리 없었다. 1883년 진..

발명왕 에디슨과 테슬라의 혈투(3)

youtu.be/vNDp7jm4P4w 에디슨은 자신이 발명한 전등을 더욱 개량하여 수명을 늘리는 데 주력하는 한편 전기의 공급에 필요한 송전선, 소켓, 스위치, 퓨즈 등의 부품을 개발했다. 그는 백열전구를 보급시키기 위한 송전사업을 전담할 뉴욕중앙발전소를 건설했다. 200마력의 증기기관으로 움직이는 ‘두목 부인’이라는 이름의 점보 발전기를 설치하고 직류 송전을 개시했다. 처음에는 전구 400개, 1년 후에는 10,000개 분량으로 확대하여 가스등을 완전히 대체하는데 성공했다. 그러나 에디슨의 직류송전에는 큰 결점이 있었다. 전기에는 직류와 교류가 있는데 보내려는 전력은 어느 것이나 똑 같았다. 그러나 에디슨은 전류의 송전에 110V의 직류를 사용했기 때문에 낮은 전압과 전선의 저항에 의한 손실로, 발전소..

발명왕 에디슨과 테슬라의 혈투(1)

youtu.be/ZuoxcsZS5II 심리학자들은 인류사상 가장 중요한 발명을 한 ‘발명왕’ 에디슨(Thomas Alva Edison, 1847~1931)이 레오나르도 다 빈치와 마찬가지로 전형적인 ‘주의력 결핍 및 과잉행동장애(ADHD: Attention Deficit Hyperactvity Disorder)'를 갖고 있는 치료하기 어려운 문제아로 간주하는데 주저하지 않는다. 어린이 위인전에도 자주 나오는 이야기로 호기심이 왕성한 에디슨은 이상한 행동이 많았고 집단 생활에 적응하지 못했다. 시험이 오면 당황하고 공부를 시키려고 해도 어쩔 수 없으므로 학교 교육제도가 비교적 잘 정비된 한국이나 일본 등에서 이런 아이들은 왕따 당하기 십상이다. 더구나 에디슨은 주위의 어른들을 붙잡고 ‘왜?’라는 질문을 연..

노벨상 문지방을 못 넘은 스티븐 호킹(7)

youtu.be/TFpujzSL-xA 스티븐 호킹은 25년간 결혼생활을 했던 제인 와일드와 헤어진 후 바로 일레인 메이슨과 재혼했는데 2006년 일레인과도 이혼했고 2018년 3월 사망했다. 그는 루게릭 병에 걸린 환자로 최장수 기록을 남겼다. 그런데 그는 자신의 병 치료를 위해 인공지능 분야에서 획기적인 진전을 이루게 한 장본인으로도 잘 알려져 있다. 바로 그가 걸린 치명적인 루게릭병 때문이다. 인공지능을 연구하는 과정의 일환으로 인간의 두뇌 즉 뇌파의 연구는 그야말로 상상치 못하는 다른 결론에 도달했다. 초보적이나마 인간의 뇌파를 이용하여 기계를 움직이는데 성공하자 이를 활용하면 영생의 가능성이 열린다는 것이다. 이를 가능케 하는 기술이 바로 '뇌-컴퓨터 인터페이스'(BCI·Brain Computer..

노벨상 문지방을 못 넘은 스티븐 호킹(6)

youtu.be/9GIbXYS0ONo 물리학자 스티브 호킹이 타임머신이 개발될 수 있다고 주장하여 수많은 사람들로부터 환호를 받았는데 이를 번복하여 많은 사람들의 꿈과 희망을 빼앗아갔다 하여 구설수에 올랐다. 그러나 그가 타임머신이 불가능하다고 말한 것은 우주에 대한 지식이 확대되었기 때문에 충분히 이해할만하다는 지원군도 많았다. 그런데 그는 2010년, 지구인 중 지식인이라면 거의 건드리지 않는 신을 과감하게 부정하여 세계적인 주목을 받았다. 그는 간단하게 말했다. 신이 우주를 창조하지 않았다는 것이다. 저명인사로 인기를 끌기 위한 것도 아니며 특히 그가 아인슈타인에 비견되는 과학자라는데 파급효과가 지대했다. 그는 캘리포니아공대 리어나드 믈로디노프 박사와 함께 쓴 세계적인 베스트셀러 『위대한 설계(Gr..