농담·기행 즐긴 괴짜 과학자의 위대한 여정

양자역학과 상대성 이론 연결
파인먼 다이어그램 고안하고
양자전기역학 완성 업적 남겨

아내 사별 후 한때 방탕한 생활
클래식 경멸, 봉고 수준급 연주
“괴짜 천재로 대중들에게 친숙”

파인먼 평전/제임스 글릭/양병찬·김민수 옮김/동아시아/4만4000원

 

현대 물리학을 지탱하는 두 기둥은 상대성이론과 양자역학이다. 그렇기에 20세기 물리학의 양대 산맥은 누가 뭐라고 해도 알베르트 아인슈타인(1879∼1955)과 리처드 파인먼(1918~1988)이다. 상대성이론으로 잘 알려진 아인슈타인은 시간과 공간을 다루는 거시적 세계를, 양자역학과 전자기학을 통합하는 이론을 완성한 파인먼은 미시적 세계를 확장했다. 두 사람의 공통점이 있다. 유대인이라는 것과 ‘천재’로 불린다는 것이다.

리처드 파인먼은 수식을 넘어서는 존재를 꿰뚫는 천재이자 역사에 명강의를 남긴 탁월한 교육자, 파격을 일삼는 괴짜 물리학자로 평가된다. 세 살이던 아들 칼과 함께 노벨상 수상 소식을 듣고 몰려든 취재진과 이야기하는 파인먼(왼쪽). 출판사 제공

이 가운데 아인슈타인은 생존해 있을 때부터 신화적인 인물로 추앙받았다. 하지만 아인슈타인과 달리 오늘날처럼 탈신화화와 해체주의를 표방하며 위인들의 어두운 면을 까발리는 세상에서는 시대를 상징하는 아이콘적 인물이 배출되기 어렵다. 그런 세태에도 파인먼은 많은 천재 과학자 중에서도 전설적인 존재가 됐다. 당대 뛰어난 학자였던 프리먼 다이슨은 그를 두고 “반은 천재, 반은 어릿광대”라고 표현할 만큼 사생활에서 농담과 기행을 선보이는 괴짜였기에 그가 대중적인 과학자로 우리에게 친숙할 수 있었다. ‘파인먼씨 농담도 잘하시네’란 책이 베스트셀러가 될 정도로.

뉴욕타임스 출신으로 베스트셀러 작가이자 과학사가인 제임스 글릭은 이런 흥미로운 파인먼의 생애를 그의 과학적 업적과 함께 살펴본다.



파인먼은 매사추세츠 공과대학(MIT)과 프린스턴에서 양자역학과 상대성이론 사이의 연결고리를 발견했고, 코넬에서 파인먼 다이어그램을 고안해 입자 간 상호작용 방식을 단순화시켰으며, 캘리포니아 공과대학(캘테크)에서 오늘날 반도체 기술의 기반이 되는 양자전기역학을 완성했다. 핵폭탄 개발로 잘 알려진 맨해튼 프로젝트에는 프린스턴 대학원생 시절 참여해 스물일곱 젊은 나이에도 팀을 이끌며 수백 명의 과학자 사이에서 압도적 기량을 뽐냈다.

제임스 글릭/양병찬·김민수 옮김/동아시아/4만4000원

파인먼의 천재성은 단지 물리학, 양자역학 분야에 그치지 않았다. 나노기술의 최초 아이디어를 제안한 것도 그였고, DNA 돌연변이 기제를 밝히는 데 실마리를 제공하기도 했다. 만약 양자컴퓨터가 등장한다면 이 아이디어의 시초에서 파인먼의 이름이 언급될 것이다. 온몸에 암세포가 퍼져 몇 번씩이나 큰 수술을 받는 순간에도 끈이론 연구를 이어갔으며, 죽기 직전까지 비행 중 폭발한 우주왕복선 챌린저호 참사의 진상을 밝혔다.

 

파인먼은 학자로서만 뛰어났던 건 아니다. 그는 어려운 내용을 일상적인 용어로 풀어서 설명해 학생들의 인기를 끈 탁월한 선생님이기도 했다. 그의 설명은 간결했고, 조리 있었으며 유머러스하면서도 핵심을 놓치지 않았다. 이 때문에 그의 강의에는 물리학 전공자뿐 아니라 비전공자들도 몰렸다.

학자와 교육자로서 한 세기를 주름잡았지만 그의 개인적 삶은 공허하기도 했다. 원자 폭탄 제조에 필요한 핵심 방정식을 만드는 데 기여했다는 이유로 그는 고통에 시달렸다. 사랑하는 아내 알린과 사별 역시 파인먼에게는 큰 상처였다. 이후 그는 낮에는 개구쟁이 소년처럼 흥분을 잘하는 코넬대 교수로, 밤에는 주색잡기에 빠져 신입생 댄스파티를 기웃거리고 술집과 윤락가를 전전하는 망나니로 지냈다. 춤꾼처럼 거침없이 표현하길 즐겼고, 브로드웨이식 빠른 말투에 거의 사기꾼 수준의 번드레한 언변을 자랑했다. 핵 개발 와중에 금고따기 전문가가 된 것을 자랑스럽게 여겼고, 클래식 음악은 경멸했지만 봉고와 같은 타악기 연주에는 뛰어난 모습을 보이기도 했다.

리처드 파인먼(왼쪽), 사별한 아내 알린의 다정한 모습. 출판사 제공

삶의 변화를 꿈꾸며 캘테크로 직장을 옮기고 새로운 사랑을 만나 따뜻한 아버지가 되고 나서야, 파인먼은 문란하고 방탕했던 카사노바의 삶을 떨쳐낼 수 있었다. 그리고 1965년 동료 과학자들과 함께 ‘스웨덴에서 주는 상’인 노벨 물리학상 수상의 영예도 찾아온다. 그렇다고 모든 것은 영원할 수 없는 것. 암은 괴짜 천재도 극복할 수 없었다. 죽음이 가까이 다가왔을 때 파인먼은 이렇게 말한다. “답을 알 필요는 없습니다. 사물에 대해 알지 못하기 때문에, 어떤 목적도 없이 불가사의한 우주에서 길을 잃는 것 때문에 두렵진 않습니다. 실제로 제가 아는 한 우주는 원래 그러니까요. 이것 때문에 겁먹지는 않습니다.”

저자는 과학 분야의 특출한 천재로 고전 물리학을 완성한 뉴턴, 불확정성의 원리를 설명한 하이젠베르크, 대륙이동설을 제기한 베게너, 그리고 아인슈타인과 파인먼을 꼽는다. 하지만 저자는 “과학은 필요할 때 창조됩니다. 우린 서로가 상대방보다 월등히 똑똑한 건 아니거든요”라는 파인먼의 말을 소개하며 과학의 발전은 천재 한 명의 등장으로 이룩하는 게 아니라고 설파한다.