E=Mc2
약간의 물리학 지식을 갖고 있다면 한번쯤은 보았을 수식이다.
물리학을 모르더라도 아인슈타인이라는 사람을 안다면 E=mc2을 모를 수 없을 것이다.
나도 물리학을 좋아하는 사람으로서 위의 공식을 모르진 않았다. 하지만, 위 공식이 얼마나 대단한 공식인지는 전혀 알지 못했다.
이 책은 위 공식에 나열되어 있는 기호들이 만들어지는 역사를 서술하고, 아인슈타인이 E=Mc2을 공식을 만드는 것까지가 1부이다.
1부를 읽다보면, 아인슈타인이라는 1명의 천재가 갑자기 영감을 얻어서 위대한 공식을 만다는 것이 아니라.
많은 사람들의 희생과 노력으로 위대한 식이 만들어졌다는 것을 느낄 수 있었다.
E=Mc2을 간단히 얘기하면 질량이 갖고 있는 것은 에너지로 전환이 된다는 것이다.
그렇다면 우리가 보고 있는 책도 에너지로 전환해서 바꿀 수 있다는 것인데, 책을 불에 태우면 열에너지로 변환이 된다.
하지만, 위 공식은 c2이라는 빛의 속도의 제곱의 에너지를 내지는 못한다.
여기서 개념적으로는 이해하지만 실제로 그런지에 대한 것을 느끼기에는 나같은 사람은 한계가 잇었다.
이 책은 나같은 범인도 이해하기 쉽게 설명을 해줬다.
e=mc2 을 가장 잘 볼 수 잇는 것은 태양이다.
태양은 지금도 e=mc2을 통해 많은 에너지를 발산하고 있으며 우리는 그 에너지를 통해 삶을 얻고 있다.
태양안에 있는 수소들이 응집하여 헬륨으로 전환되면서 나오는 에너지들이 우리한테 오는 것이다.
일반 물질도 질량과 에너지의 전환을 할 수 있지만, 안정적이기 때문에 그 전환이 쉽지가 않다.
하지만, 우라늄 같은 방사성 물질은 상대적으로 불안정하기 때문에 원자내 구조를 변환하기 쉽다.?
원자내 핵을 보게되면 양성자와 중성자로 구성되어 있다.
양성자들끼리는 서로 밀쳐내지만 강한 압력으로 합쳐지게 되었다. 그러면서 에너지를 외부로 발산하는데 이것이 태양이다.
강한 응집력으로 핵을 이루고 잇기 때문에 이것이 분리한다는 것은 쉽지 않았다.
그래서 과학자들은 양성자가 전하를 갖고 있지 않은 중성자를 통해 핵을 분리하는 것은 고민했다.
많은 과학자들이 도전하였지만, 실험에 실패를 거듭했다. 빠른 속도의 중성자가 핵을 분리시킬 수 있다고 생각했기 때문이다.
많은 실험 중에 느린 속도의 중성자가 핵에 균열을 일으킬 수 있다는 것을 발견했다.
느린 속도의 중성자를 만드는 것은 쉽지 않았다. 중성자의 속도를 느리게 하려면 특별한 물이 필요하였다.
그 물을 만드는데는 어려움이 있어서 많은 실험을 하기에는 어려움이 있었다.
2차 세게 대전 당시에 독일이 핵폭탄을 만들 수도 잇었지만, 미국이 먼저 만든 이유는 여러가지가 있겠지만,
특수한 물을 만드는 네덜란드에 잇는 공장을 공격하여 시간을 늦춘 것도 큰 역할을 했다.
특수한 물을 통과한 중성자는 원자를 때리게 되고 처음에는 약간의 흔들림을 시작으로 계속 중성자의 타격을 받게되면 심하게 출렁이다가 중성자가 떨어져 나가게 된다.
그것을 시작으로 떨어져 나간 중성자는 다른 핵들은 때리게 되고 그렇게 핵들이 분열하기 시작한다.
처음에는 작은 에너지 이지만, 이 에너지들은 2배씩 커져나간다.
아무것도 없는 연못에 2배씩 늘어나느 연꽃이 생겼다면 처음에는 티가 안 날 것이다.
그리고 연꽃이 연못을 다 덮기 전날까지도 우리는 눈치를 못 챌 것이다.
바로 전날에 연꽅이 절반밖에 차지 않았기 때문이다.
핵의 폭발도 그렇다. 핵이 하나 쪼개지는 양은 적지만, 이것이 2개, 4개, 8개, 16개, 32개, 64개, 128개...
2배씩 폭발해간다면 엄청난 양의 에너지가 방출되는 것이다.
이책을 읽으면서 가장 인상적인 것은 히로시마에 떨어지는 최초의 원자폭탄이 터지는 과정을 그린 마지막 장이였다.
비행기에서 떨어지는 시점부터 시작하는 이야기는 내가 핵폭탄이 터지는 과정을 옆에서 지켜보는 것 같은 느낌이 들었다.
이 책을 보기 전까지 내 생각은 핵폰탁이 터지는 것은 땅에 충격을 받아서 인줄 알았다.
하지만, 핵폭탄이 지면에 너무 가깝게 터지면 땅이 꺼져 버린다. 그렇다고 높은데서 터지면 영향이 별로 없다.
그래서 지상 500미터지점에서 터진다.