E=mc2 : 제곱의 법칙 (1) 어느 흠씬 두들겨 맞은 사나이

E=mc² : 제곱의 법칙

 

(1) 어느 흠씬 두들겨 맞은 사나이

 

제곱을 통해 숫자를 증가시키는 방법은 고대 시절부터 있어 왔다. 네모난 정원의 한쪽 가장자리에 4개의 보도 블록이 있고 다른 한쪽 가장자리에도 4개의 블록이 있다면 그 안에 들어갈 수 있는 블록의 수는 8개가 아니라 16개가 된다. 똑 같은 숫자를 곱해서 제곱을 만드는 이 간편한 부호도 ‘=’가 서양의 인쇄술 발달 과정에서 거친 것과 비슷한 변화를 겪었다. 어떻게 그것이 물리학에 등장하게 되었을까? 어떻게 해서 제곱이란 부호가 움직이는 물체의 에너지를 표현할 수 있는 다른 대안들을 제치고 아인슈타인의 공식에 등장하게 되었을까? 이야기는 다시 한번 1700년대의 프랑스, 즉 뢰머와 라부아지에가 활약하던 때로 거슬러 올라간다.

 

1726년 31세의 극작가 프랑수아 마리 아루에는 자신이 프랑스의 권력 체제에 성공적으로 입성했다고 확신하고 있었다. 그는 지방에서 자랐지만 왕이 주는 장학금으로 공부했고, 귀족들로부터 재능을 인정받고 있었다. 2월 어느 날 저녁, 그는 드 쉴드 공작의 대저택에서 정찬을 대접받고 있었다. 식사 도중, 하인이 그에게 다가와 밖에 어떤 신사가 찾아왔다고 전했다. 밖으로 나간 아루에는 드 로앙 공작이 타고 있는 사륜마차가 자신을 기다리고 있음을 알아차렸다. 그는 굉장히 부자지만 불쾌한 사람이었다. 얼마 전 코메디 프랑세즈 극장에서 연극을 보고 있을 때, 사람들이 보는 앞에서 자신을 조롱했기 때문이다. 아루에를 보자 드 로앙의 수행원들은 아루에를 폭행하기 시작했고, 드 로앙은 마차 안에서 즐거운 표정으로 이 광경을 내려다보고 있었다. 나중에 아루에는 드 로앙이 “일꾼들을 감독하는 모습이었다”고 묘사했다. 어쨌든 아루에는 가까스로 드 쉴리 공작의 집 안으로 피신했다. 하지만 그가 맞닥뜨린 것은 동정심이나 격노가 아니라 웃음 소리였다. 드 쉴리와 그의 동료들은 아루에의 봉변을 보고 즐거워했던 것이다.

아루에는 반드시 복수하리라고 결심했다. 그는 드 로앙에게 결투를 신청하고 그를 죽일 계획을 세웠다. 상황은 심각해졌다. 드 로앙의 가족은 권력자에게 도움을 요청했다. 아루에는 경찰 수색으로 체포되어 바스티유 감옥으로 보내졌다. 감옥에서 풀려나온 아루에는 영불해협을 건너 분주한 도시의 공해로부터 멀리 떨어져 있는 목가적인 동화의 나라 완즈워스^*로 갔다. 그 곳에 흐르는 새로운 사상적 기운을 감지하자 그는 마음이 들뜨기 시작했다.

 

그 새로운 사상이란 뉴턴의 과학적 발견을 말하는 것인데, 그것은 아루에에게 프랑스에서 경험한 그 케케묵은 폐쇄적 귀족주의의 반대 개념을 제시해 주었다. 뉴턴은 우주에 속해있는 모든 물질들의 운동을 설명해 낼 수 있는 자세하고도 정확한 법칙을 발견해 냈다. 행성은 뉴턴이 제시하는 일정한 속도와 방향으로 우주 공간을 돌고 있었고, 공중으로 쏘아 올려진 포탄은 뉴턴이 계산한 궤도를 따라 올라가다가 낙하를 예측했던 바로 그 지점에 정확히 떨어졌다. 마치 우리는 거대한 태엽시계 안에 살고 있으며, 뉴턴이 보여준 모든 규칙들은 그 시계를 작동하게 하는 톱니바퀴 같았다. 만약 우리에게 주변의 행성뿐만 아니라 전 우주를 합리적으로 설명할 수 있는 법칙이 필요하다면, 여기 이 지구에서도 똑같이 적용될 수 있는 법칙을 요구해야 하지 않을까? 아루에는 의문을 품었다. 프랑스 국왕은 자신이 신의 대역자로서 이 땅에 왔다는 명분을 내세우며 국민들에게 무조건적인 복종을 요구했다. 귀족들은 왕으로부터 권위를 부여 받았고, 이 권위에 이의를 제기하는 것은 실로 불손한 일이었다. 만약 뉴턴의 분석 방법을 정치현장에 난무하는 돈과 허영, 그리고 감춰진 권력의 비리를 들춰내는 데 사용하면 어떨까 ?

 

3년 후 파리로 돌아온 아루에는 편지나 수필을 써서 새로운 사상을 알리기 시작했다. 드 쉴리의 문 밖에서 당했던 치욕이란 결코 있을 수 없는 일이었다. 특히 명백하고 냉정하게 분석된 진정한 권력의 세계에서라면. 아루에는 평생 뉴턴의 새로운 사상을 지지했다. 뉴턴은 그의 든든한 후원자였다. 아루에라는 이름은 단지 태어나서 가지게 된 이름일 뿐이었다. 그는 본래의 이름을 제쳐두고 우리에게 훨씬 더 친근한 이름인 볼테르라는 필명을 썼다.

하지만 능력있는 작가가 아무리 열성적으로 어떤 사상을 주장한다 할지라도 혼자 힘으로 나라를 바꿀 수는 없었다. 볼테르는 그의 사상을 전파할 수 있는 매체에 자신의 능력을 투입할 필요를 느꼈다. 국왕의 과학 아카데미는 너무 뒤지고 있었고 지나치게 낡은 사상 속에 갇혀 있었다. 파리의 살롱 (대저택에서 행하는 명사들의 모임)도 마찬가지였다. 일반적으로 안주인들은 그들의 부를 이용해 온순한 한두 명의 시인을 거느릴 수 있었지만 (볼테르는 “만약 당신이 내 애인이 되어주지 않는다면, 당신의 미래는… 망가지고 말거야”라는 말을 들은 적도 있었다), 진정한 사색가를 위한 자리는 없었다. 그는 도움이 필요했다. 그리고 그것을 찾아냈다. (보더니스 ‘E=mc2’에서 발췌)

 

*완즈워스 [Wandsworth]

영국 잉글랜드 그레이터 런던의 안쪽에 있는 자치구. 템스 강 남쪽, 램버스 강 서쪽에 있다. 원들 강이 이 시를 양분하며, 위그노 교도 망명자들과 깊은 역사적 관계를 맺고 있다. 그들은 이 강 기슭을 따라 의류제조공장들을 세웠다. 초기에는 모자제조업, 사라사 날염, 염색업, 배터시에나멜 생산업, 제지업 등이 주요산업이었다. 오늘날은 경엔지니어링 제품, 맥주, 가스, 페인트, 양초, 인쇄용 잉크 등이 생산된다. 주요공단이 템스 강 유역 완즈워스 다리에서 첼시 다리까지 쭉 이어져 있으며, 배터시 발전소는 유명한 런던의 건축물이다. 면적 35㎢, 인구 266,700(1994). [Daum 백과사전 인용]

 

안녕하세요 ? 놀이도 삼세판이라고 후속편을 독촉하는 독자들에 성화에 못이겨 (?) 최종편 ‘제곱의 법칙’을 보내드립니다. 이미 보내드린 과학에세이를 재미있게 읽은 10%의 수준 높은 독자라고 주장하시는 분들이 약 30%가 되니 계산이 안 맞기는 합니다만…  본 편은 알기 쉬운 고전 물리학(역학)의 내용이지만 동시에 성인물 성격이 강하여 직접 원고를 쳐 넣었습니다. 250 여년전 불 같은 삶을 산 한 여인의 일생, 기대하십시오!

 

여러 날 계속되던 비, 장마, 태풍이 물러가고 잠시 맑은 주말이군요. 내일 하루가 우리 일생의 또 하나의 좋은 하루가 되길 빕니다. SMLee