하이젠베르크 2

입자파동 이중성

[사이언스N사피엔스] 2021.12.23 16:00 1934년 코펜하겐의 학회 모임에서 이야기를 나누고 있는 닐스 보어((오른쪽)와 하이젠베르크. 위키피디아 제공 덴마크의 물리학자 닐스 보어의 원자모형이 대단히 성공적이었고 모즐리나 프랑크 헤르츠의 실험도 보어의 모형을 강력하게 지지하기는 했지만 보어 모형의 대담한 가설들은 가설일 뿐이라 왜 그러해야 하는지를 그 자체로 설명할 수는 없었다. 여기에 큰 돌파구를 만든 사람이 프랑스의 루이 드브로이였다. 드브로이는 귀족가문 출신으로 1892년에 태어나 1924년 나이 서른이 넘어 박사학위를 받았다. 당대의 다른 천재들이 20대에 눈부신 성과를 내고 30대에 노벨상을 받은 것에 비하면 조금 늦은 감은 있었다. 드브로이는 자신의 박사학위 논문에서 굉장히 파격적인..

고전역학에서 양자역학으로

[사이언스N사피엔스] 2021.11.25 11:00 1927년 10월 벨기에 브뤼셀에서 열린 ‘제5차 솔베이 회의’에 참여한 학자들이 모여 찍은 사진. 5차 회의 주제는 ‘전자와 광자’로, 양자역학이 만들어 낸 물리학의 위기를 어떻게 해결할 것인가가 핵심 논의사항이었다. 아인슈타인(왼쪽에서 다섯번째), 마리 퀴리(왼쪽 세 번째)가 보이고 둘째줄 맨 오른쪽 닐스 보어가 위치해 있다. 위키피디아 제공 광양자 가설을 이용해 아인슈타인이 광전효과를 성공적으로 설명한 것은 빛, 즉 전자기파의 입자적인 성질을 여실히 보여준다. 그럼에도 20세기 초반에는 빛의 본질이 무엇인지, 빛을 과연 입자로 볼 수 있는지에 대한 논쟁이 없지 않았다. 만약 빛이 입자와 같은 성질을 갖고 있다면 광전효과와는 전혀 다른 현상에서 빛의..