발견하는 즐거움(리처드 파인만, 승영조·김희봉, 승산)

발견하는 즐거움(리처드 파인만, 승영조·김희봉, 승산), 2012년 5월에 읽음

리처드 파인만

리처드 필립스 파인만(Richard Phillips Feynman /ˈfaɪnmən/ 파인먼[*], 1918년 5월 11일 ~ 1988년 2월 15일)은 미국의 물리학자이다. 양자역학에서의 경로적분, 입자물리학에서 양자전기역학의 정식화와 쪽입자 모형의 제안, 과냉각된 액체 헬륨의 초유동성 등으로 알려졌다. 양자전기역학에서의 공로로 줄리언 슈윙거, 도모나가 신이치로와 함께 1965년 노벨 물리학상을 수상했다. 또한 아원자입자의 행동을 지배하는 수학적인 기술을 표현하는 직관적인 도형 표기를 개발하였는데 이것은 후에 파인만 도표로 알려지게 된다.

생애

파인만은 1918년 5월 뉴욕 시 퀸즈의 파 락어웨이(Far Rockaway)에서 태어났다. 파인만의 부모는 유대인이었으나, 유대교의 의식을 따르지는 않았다. 어린 파인만은 옳은 답변보다는 질문을 통해 생각하게 하는 그의 아버지에게서 많은 영향을 받았으며 그의 어머니는 그에게 그가 평생동안 간직하게 되는 천성인 유머와 재치를 불어넣어 주었다. 어린 시절 그는 라디오 수리에 많은 관심을 뒀으며 기계를 다루는 데에 재능이 있었다. 또한, 대학에 입학하기 전에 스스로 고안해 낸 수학기호들을 사용하기도 했다. 그의 직설적인 화법은 때때로 보수적인 사람들을 당황하게 하였는데, 고양이의 신경계에 대한 발표를 준비하기 위해 도서관에서 “고양이의 지도가 있으십니까?”라고 물었다.

1939년 MIT를 졸업하고 프린스턴 대학에서 박사 학위를 취득했을 때 그의 나이는 24세였다. 제2차 세계 대전 중에는 미국의 원자폭탄 계획인 맨해튼 프로젝트의 일원으로 일하였으며 이후 코넬 대학교 이론물리학 조교수로 재직하였고 1950년 캘리포니아 공과대학교(Caltech)의 교수가 되어 계속 재직하였다.

1965년 J.S.슈윙거, 도모나가 신이치로와 함께 노벨물리학상을 공동수상하였다.

약력

1939년 MIT 졸업

1941년 미국 원자폭탄 계획에 참여

1942년 프린스턴 대학교 박사학위 취득

1945년 코넬 대학교 교수(이론물리학)

1950년 캘리포니아공대 교수

주요 업적

그의 주요 업적을 간추려 보면 다음과 같다.

중성자 성질에 대한 이론적 규명

슈윙거, 도모나가, 다이슨과 함께 양자 전기 역학의 재규격화. 이 업적으로 도모나가, 슈윙거, 파인만은 1965년에 노벨물리학상을 공동수상하게 된다.

머리 겔만과 함께 약한 상호작용의 V-A 상호작용 제안

액체 헬륨의 초유체 현상 설명

경로적분 제안

파인만 도표(diagram) 고안

슈티켈버그와 함께 페르미온의 반입자에 대한 해석, 파인만-슈티켈버그 해석이라고도 한다.

챌린저 우주왕복선 폭발 원인 규명

원주율 소수 762~767자리에서 9가 연속으로 6번 나옴을 발견(이른바 파인만 포인트이다. - 이럴 확률은 오직 0.08%에 불과하다.)

공헌한 분야

그만의 업적은 아니지만 공헌한 분야는 다음과 같다.

양자 컴퓨터

나노 정보학

양자 중력

카고 컬트 과학 비판

DNA 발견

교육 및 저작

교육에도 관심이 있어 미국 교사에게 주는 외르스테드 메달을 받았다. 그의 《파인만의 물리학 강의》(The Feynman Lectures on Physics)는 유명하다. 캘리포니아 공과대학에서 했던 강연들은 녹음되고 사진 촬영되어 3 권의 강의록으로 출간되었다.

(위키 백과)

출판사 서평

교육가 파인만!

파인만이 어린 시절, 파인만 아버지는 어린 파인만을 가까운 산으로 데리고 나가서 새의 이름을 가르쳐 주었습니다. 하지만 남들처럼 그저 새, 풀, 나무의 이름만 알려주진 않았습니다. 오히려 그저 이름만 아는 것은 진짜 아는 것이 아니라고 가르쳐 주었습니다. "기생(寄生, parasitism)"이라는 어려운 낱말을 외우게 하기보단, 새가 깃털 쪼는 것을 같이 관찰하며, 자기 깃털 속에 붙어사는 이를 쪼아 먹는 새의 습성을 알려 주었습니다.

파인만 아버지는 무엇이 알맹이고 무엇이 껍데기인 줄 잘 알았던 것입니다. 강요된, 억압된, 일회성 지식이 아니라 자유로운, 살아있는, 참 지식(content)을 아들에게 가르쳤던 것입니다. 따라서 파인만에겐 공부가 스트레스가 아니라 즐거움이었고, 파이만 역시 제자들과 동료들, 그리고 자신의 아들과 딸에게 그 즐거움을 물려줄 수 있었습니다.

따분함과 짜증으로 찌든 우리 교육 환경을 재미와 즐거움이 살아 숨쉬는 학습 생태계로 가꾸는 데 파인만의 교육 철학은 큰 보탬이 될 것입니다.

과학자 파인만!

"제가 보기에 그 이론은 단지 난점을 깔개 밑에 쓸어 넣어 버린 것입니다. 당연히 저는 그 이론을 확신하지 않습니다."

파인만이 말하는 그 이론이란 바로 자신의 이론입니다. 더군다나 자신에게 노벨상을 안겨준 이론을, 그것도 노벨상 수상 연설에서 그렇게 사정없이 깎아 내리고 있는 것입니다. 양자전기역학(QED: Quantum Electrodynamics). 인간이 만든 이론 가운데 가장 완벽하다는 이론을 자신이 만들어 놓고도 그저 코웃음만 칠 뿐입니다.

하지만 파인만에겐 이보다 더 중요한 이론이 있었습니다.

"모든 것을 의심하라!"

진정한 과학의 발달은, 아니 문명의 발달은 갈릴레오의 희생과 가르침을 그대로 실천하는 길뿐이라는 사실을 뼈저리고 힘 있게 외쳤던 것입니다. 맹목적 확신은 현실 안주를 가져오며, 독단이란 독버섯으로 자랄 뿐입니다. 분명히 파인만은 그 누구보다도 물리학의 기초를 단단히 다져 놓았습니다. 그리고 산업이 공학 중심에서 과학 중심으로 이동하는 지식 정보화 사회에서 파인만의 업적은 더욱더 빛을 뿜어내고 있습니다. 하지만 그 무엇보다 파인만이 과학계에 끼친 업적은 독단과 맹종을 거부하는 "의심하는 자유"일 것입니다.

예술가 파인만!

봉고 드럼을 연주하는 파인만의 사진과 그가 그려놓은 그림들은 여러 방면에 소질이 많았던 파인만의 모습을 단적으로 드러내 줍니다. 하지만 그런 일차적인 의미로 우리는 파인만을 예술가로 부르는 건 아닙니다. 아니, 그러한 모습은 오히려 부차적인 모습일 뿐입니다.

파인만의 삶았던 방식, 과학적 업적에 어려 있는 그의 "끼"를 발견했을 때 우리는 왜 파인만을 예술가로 부를 수 있는지 깨닫게 됩니다. 지독히 명예를 싫어했던 파이만은 물리학 얘기를 할 때면 상대가 누구든지 그 특유의 말발로 거침없이 대들고 또 받아줍니다. 그저 재미삼아 이런 저런 이론을 제안하고 실험을 해보곤 했는데, 바로 그런 것들이 실제적인 과학 이론으로 열매 맺곤 했습니다.

"흥미위주"

파인만은 정말 이 말 그대로 살았고, 바로 그렇기 때문에 자신의 일과 삶 모두를 즐길 수 있었던 것입니다. 뿐만 아니라 주위 사람들에게도 자신의 그 중독성 강한 즐거움을 퍼뜨렸습니다. 이제 그 즐거움에 푹 빠져보시기 바랍니다.

인터넷을 통해 되살아난 ‘20세기 최고의 천재’

[엔터미디어=백우진의 잡학시대] “꼬마 때 장난감 차를 바닥에 밀며 놀았어요. 차에 가로로 달린 투명한 통 속에 구슬이 있었죠. 차를 갑자기 밀면 구슬이 일제히 뒤로 밀려나잖아요. 신기해서 아버지한테 가서 말했죠.” 아버지는 그에게 이렇게 들려줬다. “그걸 ‘관성’이라고 한다. 하지만 이 설명은 현상에 이름만 붙인 것일 뿐, 현상을 과학적으로 설명하는 것은 아니란다.” 꼬마 리처드 파인만은 이 말에서 그럴싸한 용어로 현상을 표현하는 일과 현상의 원리를 파악하는 과학적인 탐구는 다름을 깨달았다. 유니폼 세일즈맨이었던 파인만의 아버지는 아들을 무릎에 앉혀놓고 백과사전의 항목을 읽어주곤 했다. 파인만의 아버지는 그렇게 아들의 지적인 호기심과 사물과 현상의 근원을 탐구하는 태도를 싹틔워줬다. 파인만은 손꼽히는 물리학자가 돼 노벨물리학상을 받았다. 강단에서 물리학을 전공하지 않는 학생에게도 물리의 심오한 세계를 보여줬다. 파인만은 노벨상을 받은 내공에 강의를 어찌나 재미나게 하는지, 그의 강의실은 늘 학생으로 가득했다고 들었다. 나도 한참 전에 그의 물리학 강의를 정리한 책을 샀다. 제목은 까먹었다. 명불허전이라고 감탄하며 읽을 줄 기대했건만, 내용이 어려웠다. 일반인에게 물리학은 귀신 씻나락 까먹는 소리보다 더 해독이 까다롭다. 그 어려운 파인만을 인터넷에서 친숙한 이야기로 만났다. 내가 왜, 어떻게 파인만을 인터넷에서 만나게 됐는지는 잊어버렸다. 일반인을 대상으로 이야기한 동영상이어서인지, 쉬웠다. 보고 또 봤다. 앞에 전한 파인만이 들려준 아버지 얘기도 인터넷 동영상으로 들었다. 리처드 파인만은 참 훌륭한 선생님이다. 스스로 흥겨워 하면서 지식을 펼쳐보인다. 신바람이 보고 듣는 사람에게 전해진다. 신기하다. 그는 1988년에 숨졌고 그가 남긴 동영상은 단지 이미지와 소리의 조합일 뿐이다. 그러나 동영상을 보면 그가 지닌 강력한 호기심의 파장이 우리에게 전해진다. 파인만의 영상을 강력 추천한다. 그는 자석이 왜 같은 극끼리는 밀치고 다른 극끼리는 붙는지 설명한다. 유튜브에서 Feynman과 magnet을 입력해 검색하면 나온다. 파인만에게서 직접 듣는 즐거움을 방해하면 안 되겠기에, 내용은 설명하지 않는다. 다만 파인만이 꼬마 때 아버지가 설명한 방식을 자석에 적용하면 이렇다. 우리가 학교에서 배우는 자석의 성질, 즉 자석에는 N극과 S극이 있는데, 같은 극끼리는 밀치고 다른 극끼리는 붙는다. 지구도 하나의 거대한 자석이어서 나침반의 N극은 북쪽을 가리킨다. 이건 현상에 이름을 붙였을 뿐, 원리는 아니다. 용어는 용어일 뿐이다. 식물이 땅 속의 영양성분을 끌어올려 흡수해 성장하는 게 아니라 공기 중의 이산화탄소에서 탄소를 분리해 자란다는 설명도 흥미롭다. 탄소 외에 성장에 필요한 성분이 여러 가지 있지만, 가장 비중을 많이 차지하는 건 이산화탄소라는 것이다. 생각해보니 이 말이 맞다. 나무를 불완전연소하면 탄소 성분인 숯이 되니까 말이다. 어버이 날과 스승의 날이 지났다. 파인만은 훌륭한 아버지이자 교육자를 만나 뛰어난 학자이자 교수가 됐다. 나는 그저 파인만의 강의를 즐길 뿐이다. 사람이 왜 새로운 지식을 알게 되는 과정을 즐기는지 의문을 갖게 될 정도로 그의 강의는 흥미진진하다. 칼럼니스트 백우진 <안티이코노믹스><글은 논리다> 저자 smitten@naver.com

파인만의 생애을 통해서 배우게 되는 것은 아버지가 자녀에게 얼마나 심대한 영향을 줄 수 있는가하는 것이다. 파인만의 아버지는 파인만에게 좋은 아버지의 역할을 하였다. 우리는 아버지라는 것이 무엇인지도 모른 채 아버지가 되고 있다. 살면서 느끼게 되는 것은 좋은 아버지가 되기 위해서는 어떻게 해야 하는지 모른 채 커왔다는 것이다. 나는 우리 아이들에게 좋은 아버지 노릇을 하고 있는지 반성해 본다.