파인만의 여섯 가지 물리 이야기 리처드 파인만 강의 승산
물리에 관한 책, 노벨상 등에 대해 적극적으로 읽고 알아보면서 리처드 파인만이라는 과학자에 대해 조금은 익숙하게 되었다. 하지만 잘 모르던 차에 이 책이 파인만이 대학 1학년 생을 대상으로 했던 물리 강의를 기술한 책이라는 것을 알게 되어 이 책을 읽게 되었다.
이 책은 파인만의 물리학 강의 중 비교적 쉬운 여섯 가지 내용을 추려서 재편집한 책인데 나는 여섯 개의 챕터 중 양자역학에 대한 챕터가 가장 인상 깊었다. 양자역학에 관한 여러 책이나 강의를 들을 때는 순간 이해한 듯하지만 보고 뒤돌아서면 항상 무슨 말인지 몰랐었는데 파인만 강의는 완벽하지는 않지만, 내가 어느 정도 이해하는데 도움을 준 것 같다. 파인만은 그 유명한 이중슬릿 실험을 고안하였는데 이는 파동-입자의 이중성을 분명하게 보여주는 전형적 사례이다. 고전역학과 양자역학 사이의 중요한 차이점은 주어진 조건하에서 하나의 전자가 특정 위치에 도달한 확률만 예측할 수 있다는 것이다. 현대물리학은 어떤 정해진 환경하에서 앞으로 발생할 사건을 정확하게 예견하는 것을 포기해야 한다는 것이다. 우리는 주어진 상황에서 앞으로 벌어질 일들을 정확하게 예측할 수 없는데 이것이 ‘측정이라는 행위에 수반되는 한계’라는 것이다. 즉 하이젠베르크는 이에 대해 ‘불확정성의 원리란 간섭무늬를 소멸시키지 않으면서 전자가 어느 구멍을 지나왔는지를 확인하는 방법은 없다’라고 말했다. 내가 이해한 바로는 전자를 눈으로 확인했다는 것은, 시각적 확인을 가능하게 하는 광자에 의해 이미 교란되어 간섭효과가 사라졌다는 것이다. 그래서 입자의 세계는 측정이라는 행위가 불확실 하다는 것이다.
파인만이란 이론 물리학자가 얼마나 매력적인 사람인지 알 수 있었다. 파인만은 20세기 후반을 평정한 물리학 영웅으로 양자전기역학(QED: Quantum Eletrodynamic)의 이론체계를 완성하였고 파인만 다이어그램이라는 새로운 도식을 만들어 냈으며 우주 왕복선 챌린저호가 발사 직후 공중폭파 되었을 때 논리적 추론만으로 사고의 원인을 정확하게 지적했다고 한다. 또한, 봉고 드럼의 명수였고, 아마추어 화가였으며, 미야 고문서를 해독하는 암호 해독가라고 한다. 그중 가장 놀라운 그의 능력은 수학이나 전문용어를 사용하지 않고 일상적 사례를 통해 최첨단 물리개념을 자연스럽게 이끌어낼수 있는 능력인데 지금 나도 그의 혜택을 매우 많인 받고 있는 중이다.
능력이 된다면 파인만의 학문적 업적에 대해 자세히 이해할 수 있었으면 좋겠다. 아직 그가 대학생을 대상으로 하는 강의를 간신히 따라가는 수준이나 언젠가 나의 능력치가 올라간다면 가능해질 수 있겠지? 그리고 그가 제시한 많은 분야에 공통적으로 적용되면서 아직 해결되지 않고 있는 ‘난류 순환과정’을 분석하는 일이 어떻게 발전되는지 항상 주시하고 있어야겠다.