엔리코 페르미 평전 - 핵의 시대를 연 물리학의 교황 -

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 갈릴레오 이후 이탈리아의 가장 위대한 과학자,
격변의 시대 앞에서 페르미가 겪어낸 과학자로서의 사명,
도덕적 딜레마 그리고 20세기 과학혁명의 발자취

“페르미라는 이름이 이렇게 훌륭한 책으로 알려지게 되어 기쁘다”
- 김상욱, <알쓸신잡3> 과학박사, 경희대학교 물리학과 교수

▼ ‘물리학의 교황’이라 불렸던 과학자,
엔리코 페르미가 써 내려간 20세기 과학혁명의 역사

 페르미 역설, 페르미 우주망원경, 페르미 연구소, 페르뮴 …. 엔리코 페르미의 흔적은 과학사 곳곳에 스며있다. 제2차 세계대전 당시, 인류 역사상 가장 거대하고 비밀스러운 프로젝트, 맨해튼 프로젝트에서 원자폭탄을 만든 핵심 일원으로 잘 알려진 그는 실상 물리학자로서 독보적인 이력을 써 내려간 인물이다. 이론과 실험 모두를 능숙하게 해내는 만능형 물리학자이자 결코 틀리는 법이 없는 무오류의 존재 그리고 물리학의 교황으로 불렸던 페르미, 이처럼 위대한 물리학자가 갈릴레오의 고향을 떠나 미국 땅에서 시대의 흐름을 바꾼 원자폭탄 제작에 개입하기까지 《엔리코 페르미 평전》은 그 파란만장한 여정을 소설처럼 그려낸다.
어린 시절 페르미와 함께한 기억이 있는 이 책의 저자, 물리학자 지노 세그레와 베티나 호엘린은 페르미의 흔적이 남겨진 장소를 찾아다니고 페르미를 기억하는 사람들과 인터뷰하면서 물리학자로서 페르미가 남긴 업적뿐만 아니라 한 인간으로서의 페르미를 이 책에 펼쳐놓았다. 파시스트 정권 아래서 혼란스러웠던 유년 시절을 거쳐 로마에서 물리학자로서의 꿈을 펼치고 노벨 물리학상을 계기로 미국으로 건너가 비밀 프로젝트를 이끌기까지, 페르미의 과학자로서 사명과 개인적 여정, 정치적 대립과 도덕적 딜레마를 비추며 엔리코 페르미의 삶에 생명을 불어넣는다.

▼ 천성적으로 과학의 복잡성을 파고들어야만 하는 사람

“대자연이 인류를 위해 무엇을 마련해놓았든 간에, 그것이 유쾌하지 않은 것이라 해도,
인간은 무조건 받아들여야만 한다. 무지는 지식보다 결코 좋을 수 없으니까.”

페르미는 천성적으로 과학의 복잡성을 파고들어야만 하는 사람이었다. 암으로 병상에 누워 죽음을 앞두고 있던 페르미는 평소와 다름없는 태도로 수액 방울이 떨어지는 시간을 스톱워치로 재면서 유속을 측정했다고 한다. 마지막 순간까지도 페르미는 계산을 하느라 바빴다. 그가 이룩한 업적은 모두 과학을 향한 그의 헌신에 기인한 것이었다. 여전히 논란이 되고 있는 원자폭탄 제작을 앞두고도 정치적 견해를 드러내기보다는 물리학을 더 깊이 연구할 기회에 몰두한 것으로 보인다.
페르미는 이처럼 천재적인 재능과 집념을 과학에 쏟으면서 ‘최초’라는 수식어가 많은 과학자가 되었다. 원자로를 세계 최초로 설계했으며 원자의 핵분열에서 엄청난 에너지가 나온다는 것을 자신이 설계한 그 원자로에서 실험을 통해 최초로 확인했다. 그뿐만 아니라 중성자 충돌로 생성되는 새로운 방사성 원소와 느린중성자로 핵반응을 일으킬 수 있음을 발견해 1938년 노벨 물리학상을 받기도 했다. 이 업적은 이후의 물리학자들을 원자 에너지를 이용하는 위험하고 새로운 세계로 이끌었다. 이처럼 인류 과학사에 거대한 족적을 남긴 그는 갈릴레오 이후 이탈리아에서 온 가장 위대한 과학자로 지금까지 남아있다.

▼ 천재 과학자와 광기의 시대가 만났을 때

“인간이 자연으로부터 얻은 힘을 현명하게 사용할 수 있을 만큼 성숙해질 것인지는 불분명합니다.
우리는 이렇게 될 수 있도록 모두 간절히 바라고 있습니다.”

엔리코 페르미가 제2차 세계대전 당시에 태어나지 않았다면 어땠을까? 그의 과학적 재능이 인류에게 전혀 다른 유산을 남겼을 수도 있다. 엔리코 페르미는 20세기의 과학혁명을 이끈 인물이기도 하지만 그 시대의 산물이기도 하다. 그의 천재적인 재능은 격동의 시대와 맞물려 원자폭탄이라는 대량살상무기를 만드는 데 쓰이기도 했지만, 동시에 그의 연구물인 방사성 동위원소는 암을 치료하는 의료 자원이 되었다.
어린 시절 혼자만 가족과 떨어져 시골의 농장에서 자란 페르미는 감정을 숨기고 절대 불평을 하지 않는 아이였다. 가장 의지했던 형 줄리오마저 수술을 하다 사망하자 열세 살의 어린 페르미는 큰 충격과 공허함을 열심히 공부하는 것으로 채웠다. 《엔리코 페르미 평전》은 페르미가 ‘꼬마 성냥’으로 불렸던 어린 시절을 거쳐, 페르미가 걸었던 물리학자로서의 길을 공간의 이동으로 그리며 함께 따라간다. 과학의 세계에 첫발을 내디딘 피사의 옛 도시와 ‘청년들’과 함께 방사능 연구의 신기원을 이룩한 파니스페르나 거리, 세계 최초로 원자로를 세운 스태그필드의 축구 경기장, 맨해튼 프로젝트를 위해 들어간 로스앨러모스 국립 연구소와 최초의 원자폭탄이 폭발한 트리니티까지. 엔리코 페르미의 생을 따라가는 여정은 한 인물이 어떻게 20세기 과학혁명을 이룩했는지, 또 당시 시대의 소용돌이가 페르미를 어디로 끌고 갔는지 그려볼 수 있게 한다.

지은이 : 지노 세그레
펜실베이니아대학교 물리학과 명예교수. 하버드대학교를 졸업하고 1963년 매사추세츠공과대학(MIT)에서 물리학 박사학위를 받았으며 세른(CERN)에서 박사후과정을 지냈다. 1967년부터 펜실베이니아대학교에서 교편을 잡았고 MIT와 옥스퍼드대학교에서도 가르쳤다. 펜실베이니아대학교 물리천문학부 학과장과 국립과학재단(National Science Foundation) 이론물리학 분과의 분과장을 지내기도 했다. 연구자로서 고에너지 소립자에 관한 이론과 천체물리학 연구에 몰두했으며 구겐하임 재단, 슬론 재단, 록펠러 재단에서 명예직을 받았다.
30년간 물리학에 쏟은 연구를 바탕으로 원자물리학과 과학사를 다룬 책을 썼다. 《정도의 문제Matter of Degrees》, 《평범한 천재들Ordinary Geniuses》을 썼고 《코펜하겐의 파우스트Faust in Copenhagen》는 미국물리협회(AIP) 과학도서상을 받았다. 엔리코 페르미의 제자이자 노벨 물리학상 수상자, 에밀리오 세그레(Emilio Segr?)의 조카이기도 하다. 베티나 호엘린을 아내로 두고 있다.

지은이 : 베티나 호엘린
펜실베이니아대학교에서 16년간 의료 보건의 불균형에 관해 가르치고 있다. 하버포드대학과 옥스퍼드대학교 강사이기도 하다. 보건 정책 및 운영을 주관하는 필라델피아 보건국장으로 재직했다. 물리학자인 아버지가 나치 독일에서 미국으로 향한 여정을 다룬 《용기의 계단Steps of Courage》을 썼다.

옮긴이 : 배지은 

서강대학교 물리학과와 동 대학원을 졸업하고 한동안 휴대전화를 만드는 엔지니어로 일했다. 이후 이화여자대학교 통역번역대학원에서 번역학을 전공하고 소설과 과학책을 번역하고 있다. 《물질의 탐구》, 《입자 동물원》, 《일상적이지만 절대적인 양자역학지식 50》, 《전자부품 백과사전 1, 2, 3》, 《수학 100 1, 2》, 《밤의 새가 말하다 1, 2》, 《열흘간의 불가사의》, 《최후의 일격》, 《꼬리 많은 고양이》, 《퀸 수사국》, 《범죄 캘린더》, 《맹인탐정 맥스 캐러도스》, 《아파트먼트》를 우리말로 옮겼다.
 

서문: 트리니티

1부 이탈리아, 시작
1 가족의 뿌리
2 꼬마 성냥
3 물리학과 피사에 기울다
4 학창 시절
5 젊은 프로테제
6 1924년 여름
7 플로렌스
8 양자도약
9 엔리코와 라우라

2부 길
10 파니스페르나 거리의 청년들
11 국립 아카데미
12 대서양을 건너
13 핵을 포격하다
14 붕괴
15 중성자, 로마에 오다
16 청년들의 흥망성쇠
17 과도기
18 스톡홀름에서 온 전화

3부 헬로, 아메리카
19 핵분열
20 뉴스가 퍼져 나가다
21 연쇄반응
22 경주가 시작되다
23 새로운 미국인들
24 잠자는 거인
25 시카고로 향하다
26 크리티컬 파일(CP-1)
 27 원자 시대가 시작된 날

4부 원자 도시
28 맨해튼 프로젝트: 다리 세 개 달린 스툴
29 시뇨르 페르미, 농부가 되다
30 신들의 황혼
31 언덕
32 “다른 대안은 없다”
33 후폭풍
34 안녕, 파머 씨

5부 집
35 대문자 F로 시작하는 물리학자
36 페르미 방법
37 수소폭탄
38 다시 제자리로
39 이탈리아에 주는 마지막 선물
40 항해사여, 안녕

 후기
 주
 참고 문헌
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