2020년 들어 과학사에 기록될 역사적인 사건들이 줄을 잇고 있다.

베이컨 탄생 800주년, 나이팅게일 탄생 200주년 등 역사적인 인물 탄생과 함께 75년 전에 수행된 최초의 원폭 실험, X선 발견 125주년, 25년 전의 ‘보스-아인슈타인응축물’ 발견 등.

6일 ‘사이언스 뉴스’는 올해 기억해야 할 과학적 사건 10건을 선정해 게재했다. 그중에는 DNA 이중나선구조를 발견하기에 앞서 단서를 제공한 여성과학자 로절린 플랭클린 탄생 100주년 등 잊힐 수 있었던 이슈들이 포함돼 있다.

자연과학 창시한 베이컨 탄생 800주년   

근대과학의 선구자 역할을 한 인물이 영국의 로저 베이컨(Roger Bacon)이다.

철학자이면서 자연과학자였던 그는 옥스퍼드대학에서 수학한 후 파리대에서 강의를 했는데 특히 경험을 중시했다.

그는 또 수학을 매우 중시했다. 저서를 통해 “수학의 힘으로 모든 자연현상은 물론 인간과 신적인 현상까지 설명할 수 있다.”고 주장했다.

‘경이의 박사(Doctor Mirabilis)’로 불린 베이컨은 아리스토텔레스의 귀납-연역적 절차에 따라 추리·논증보다 관찰과 실험을 강조했는데 이 같은  탐구 방식은 이후 자연과학발전의 중요한 원동력이 됐다.

최초의 자연과학자였던 그가 탄생한 시기에 대해 공식적인 기록은 남아있지 않다. 그러나 그의 저서에서는 탄생 시기를 1220년이라고 기록하고 있다. 따라서 올해는 로저 베이컨이 탄생한지 800주년이 되는 해가 된다.

75년 전에 수행된 최초의 ‘원폭’ 실험    

1945년 7월 미국 뉴멕시코주 남부에 있는 도시 앨러머고도(Alamogordo) 부근 사막에서 세계 최초의 원자폭탄 실험이 진행됐다.

인류 역사를 바꾸어놓은 중요한 사건이었다. 같은 해 8월 6일 일본 히로시마에, 8월 9일에는 일본 나가사키에 원자폭탄이 투하됐다. 세상에 모습을 드러낸 이 폭탄은 쉽게 끝나지 않을 것으로 예상됐던 세계 제2차 대전을 일주일 만에 종식시켰다.

이후 세계 역사는 원자폭탄이 이끌어갔다고 해도 과언이 아니다. 미국을 비롯한 강대국들은 잇따라 원폭 실험을 진행했고, 수소폭탄 등 더 위력적인 무기를 생산하기 시작했다.

세계인들은 이 무자비한 폭탄이 터지고 강대국 간의 전쟁으로 인해 지구가 종말을 맞는 것을 두려워하기 시작했다. 과학으로 비롯된 무기 경쟁이 전쟁에 대한 두려움을 극대화하면서 국제 정세를 바꾸어놓는 중요한 계기가 됐다.

2020년 최초의 원자폭탄이 터진지 75주년이 되는 해다. 최초의 원자폭탄으로 시작된 사회적 변화가 인류 사회에 어떤 영향을 미치고 있는지 향후 무기 경쟁이 어떤 방향으로 확대될 것인지 논의가 필요한 시점이다.

나이팅게일 탄생 200주년의 해    

‘백의의 천사’ 플로렌스 나이팅게일(Florence Nightingale)은 1820년 5월 12일 태어났다.

태어날 당시 그의 부모는 이탈리아 플로렌스에 살고 있었는데 유아 시절 그곳에 살다가 영국으로 다시 돌아오게 된다.

주목할 점은 성장한 나이팅게일이 뛰어난 응용통계학 학자였다는 점이다. 특히 보건 분야에 통계학 분석 방식을 적용하면서 사회적으로 건강(health)과 위생(hygiene)을 증진시킬 수 있는 방법을 찾고 있었다.

그녀가 간호사 교육을 받은 곳은 독일이었다. 1853년 크림전쟁이 발발하자 그녀는 간호사 팀을 구성한 후 영국군을 지원하기 위해 전쟁터로 달려간다.

그리고 그곳에서 극도로 비위생적인 상황을 목격한 후 청결한 식이요법을 보급하기 시작한다. 이런 노력으로 많은 병사들이 생명을 건지게 된다. 이 업적을 기억한 영국 국민들은 종전 후 나이팅게일에 크게 열광하게 된다.

이후에도 병원 및 의료계에 미친 그녀의 영향력은 엄청났다. 간호사의 사회적 지위를 격상시킨 것은 물론 그녀가 작성한 통계 수치들은 이후 공중위생학을 수립하는데 핵심적인 요소가 됐다.

그리고 올해는 나이팅게일이 탄생한지 200주년이 되는 해다.

25년 전에 ‘보스-아인슈타인응축물’ 발견    

에너지가 늘어나면 분자 운동이 활발해진다.

반면에 에너지가 줄어들면 분자 운동이 줄어드는데 에너지가 계속 줄어들 경우 어떤 지점에서 분자 운동이 멈춰버리게 된다.

그리고 분자 운동이 사라져버리는 순간의 온도를 절대온도라고 하는데 영하 273.15℃에 해당한다. 그동안 과학자들은 절대온도에 도달하기 위해 많은 노력을 기울였지만 난점으로 인해 어느 누구도 그 상태에 도달하지 못했다.

그러나 절대온도와 유사한 상황에서 존재하는 물질의 상태를 발견했다. ‘보즈-아인슈타인 응축물(Bose-Einstein Condensates)’이라고 하는데 1995년에 관찰된 물질의 다섯 번째 상태로 기록되고 있다.

이런 이름을 붙인 것은 1920년대 이런 물질 상태의 존재를 예언한 보즈(Satyendra Nath Bose)와 아인슈타인(Albert Einstein)을 기념한 것이다. 절대온도에 가깝게 냉각해 얻은 가스 형태의 초유동체를 말한다.

‘X선’ 발견한지 125년째 되는 해    

올해는 ‘X선’을 발견한지 125주년이 되는 해다.

물리학자였던 빌헬름 뢴트겐(Wilhelm Röntgen)은 1896년 1월 ‘X선’이라고 이름 붙인 전자기파를 발견했다는 논문을 배포했다.

아내의 손을 ‘X선’으로 찍은 사진을 포함하고 있었는데 당시 독일은 물론 유럽 전체에 센세이션을 일으켰다. 사람의 뼈를 들여다볼 수 있다는 놀라움이 확산되면서 주요 신문들은 서둘러 ‘X선’ 발견 사실을 대서특필하고 있었다.

그러나 가장 기뻐했던 곳은 의료계다. ‘X선’의 진가를 곧 알아본 의사들은 뢴트겐의 논문이 발표되자마자 ‘X선’을 환자 치료에 적용하기 시작했고, 병원에서는 지금까지 그 활용이 이어지고 있다.

뢴트겐의 ‘X선’ 발견은 물리학 측면에서도 큰 의미를 지니고 있었다. 그중의 하나는 ‘X선’이 파장이 짧은 감마선부터 파장이 긴 라디오파까지를 포함하는 에너지, 즉 전자기방사선(electromagnetic radiation) 중의 하나라는 사실이었다.

로절린 플랭클린 탄생 100주년 등  

DNA의 이중나선 구조를 발견한 사람이 왓슨과 크릭으로 알려져 있다.

그러나 여성과학자 로절린 프랭클린(Rosalind Elsie Franklin)은 그 이전에 ‘엑스레이 회절 실험’을 통해 이중구조 나선의 단서를 제공했다. 과학계는 프랭클린이 여성 과학자였기 때문에 과학계로부터 외면당했을 가능성이 있다고 보고 있다.

올해는 로절린 프랭클린이 탄생한 지 100주년이 되는 해다.

‘사이언스 뉴스’는 올해가 영국의 사회통계학자로 정치산술(political arithmetic)의 창시자인 존 그랜트(John Graunt) 탄생 400주년이 되는 해이며, 전자기 발견 200주년, 중성자가 예측된 지 100주년이 되는 해라고 밝혔다.