수식 너머에 존재하는 실체를 꿰뚫는 천재
역사에 남은 명강의를 남긴 탁월한 교육자
파격을 일삼는 매력적인 괴짜 물리학자
부와 명예를 거부한 노벨상 수상자
리처드 파인먼, 20세기 물리학의 역사가 되다

상대성이론과 양자역학의 등장, 핵폭탄의 발명, 핵보다 더 작은 입자의 등장, 베타 붕괴, 우주왕복선 챌린저호 폭발 참사. 20세기 물리학은 어느 때보다 큰 번영을 누렸으며, 큰 비극을 안겨주었다.

곧 현대 물리학의 흐름은 20세기 인류의 역사와 궤를 같이한다. 지식이 홍수처럼 범람하여 인류를 원자보다 더 작은 세계부터 지구 밖 광활한 우주까지, 본래 지녔던 세계관을 극한으로 확장시켰다.

뉴턴 이후 300년 동안 이어져 온 시간과 물질을 보는 관점이 바뀌었으며, 물리학자들의 손에서 전쟁이 끝났다. 전쟁 이후 핵물리학은 더 작은 입자를 찾기 위해 막대한 자금을 들여 입자가속기라는 장비를 만들었고, ‘비대칭적’으로 붕괴하는 입자들을 발견했다.

그리고 지구 밖 달로 향했던 7명의 우주인이 하늘의 별이 되었다. 이 모든 이정표에 이름을 새긴 위대한 과학자가 바로 리처드 파인먼이다. 세상을 보는 시선이 바뀐 시대, 한 천재의 삶에 인류의 지평이 팽창된 역사적인 순간이 고스란히 담겨 있다.

19세기까지 물리학의 거점은 독일을 중심으로 한 유럽이었다. 하지만 두 번의 큰 전쟁으로 물리학의 거점이 유럽에서 미국으로 옮겨졌다.

미국은 독일에서 망명한 아인슈타인을 앞세워 세계 물리학의 최전방이 되길 원했다. 1918년 뉴욕에서 태어나 1988년 캘리포니아에서 세상을 떠난 리처드 파인먼은, 매사추세츠 공과대학(이하 MIT)과 프린스턴에서 전자(e)의 작용이 최소작용의 원리를 따른다는 것을 밝혀 양자역학과 상대성이론 사이의 연결고리를 발견했으며, 코넬에서 파인먼 다이어그램을 고안해 입자 간 상호작용 방식을 단순화시켰고, 캘리포니아 공과대학(이하 캘테크)에서 오늘날 반도체 기술의 기반이 되는 양자전기역학을 완성했다.

프린스턴 대학원생 시절 참여한 맨해튼 프로젝트에서는 스물일곱 젊은 나이에도 팀을 이끌며 수백 명의 과학자 사이에서 압도적 기량을 뽐냈다.

온몸에 암세포가 퍼져 몇 번씩이나 큰 수술을 받는 순간에도 끈이론 연구를 이어갔으며, 죽기 직전까지 챌린저호 참사의 진상을 밝혔다.

파인먼의 천재성은 단지 물리학, 양자역학 분야에 그치지 않았다. 나노기술의 최초 아이디어를 제안한 사람이었으며, 친구였던 분자생물학자 막스 델브뤽의 연구실에서 DNA 돌연변이 기제를 밝히는 데 실마리를 제공하기도 했다.

만약 양자컴퓨터가 등장한다면 이 아이디어의 시초에서 파인먼의 이름을 발견할 수 있을 것이다. 어느 인터뷰에서 파인먼은 ‘대재앙이 발생해 후대에 단 하나의 문장으로 다음 세대에 최대한의 정보를 전달해줘야 한다면 무엇이라 남길 것인가’라는 질문에 이렇게 대답했다.

“모든 것은 원자로 구성되어 있다.” 그가 남긴 이 한 문장에 어떤 의미가 담겨 있는지, 그의 삶을 통해 인류의 빛나는 지성을 읽자.

최승우 기자 kantmania@kyosu.net

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