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이해와 검증으로 많은 시간이 필요했던 이론가.

시대를 너무나 앞선 개척자들
이해와 검증으로 너무 많은 시간을 잃어버린 위대한 과학자

과학 분야의 많은 선구자들은 이 운명을 함께 갖고 있다.
그들은 획기적인 것을 발견하지만 처음에 동시대 사람들과 전문적인 동료들로부터 불신이나 거부에 직면한다. 많은 경우 사람들이 그들의 이론이 옳다는 것을 깨닫는 데 수십 년이 걸린다.
알프레드 베게너의 판 구조론 이론뿐만 아니라 실제로 노벨상을 받을 자격이 있는 일부 과학자들도 마찬가지였다.

에이버리와 DNA

놀라운 예는 DNA 분자가 우리의 유전 정보를 전달한다는 것을 처음으로 인식한 캐나다 의사 오스왈드 에이버리(Oswald Avery)이다.
1950년대까지 의사와 생화학자들은 세포에서 편재하는 단백질이 유전의 핵심 요소라고 생각했다. 그러나 에이버리는 폐렴 구균에 대한 유전적 실험에서 실질 흰색 물질이 결정적인 것으로 보인다는 사실을 발견했다.

▲ Oswald Avery는 DNA가 유전 정보의 운반자임을 증명했다. © Pargeter / iStock, Rockefeller Archive Center

면밀한 분석에 따르면 이들은 단백질이 아니라 deoxyribonucleic acid-DNA였다.
에이버리는 실험을 통해 이 분자가 유전자의 운반자여야 한다는 것을 깨달았다.
1944년에 그는 자신의 연구 결과를 발표했지만 처음에는 저항에 직면했다.

단백질 이론의 지지자들은 단지 4개의 다른 염기를 가진 DNA와 같은 ‘지루한’분자가 생명의 암호를 전달해야 한다는 것을 인정하지 않았을 것이다.
대신, 그들은 많은 DNA 분리 물에 여전히 존재하는 단백질이 실제 행위자라고 확신했다.

Oswald Avery는 노벨상 후보로 38번 지명되었지만 위원회는 항상 그를 외면했다.
1950년대에 그가 유전자 분자로서 DNA에 대해 옳았다는 인식이 점차적으로 받아 들여졌을 때, 때는 너무 늦었다.
Avery는 1955년 노벨상도 없고 제임스 왓슨과 프란시스 크릭(James Watson과 Francis Crick)이 DNA 코드의 해독을 한 것을 경험도 못하고.

Lemaitre와 빅뱅

자신의 시대를 훨씬 앞선 또 다른 과학자는 빅뱅의 ‘아버지’라 불리는 조지 르메트르(Georges Lemaitre)이다.
벨기에의 성직자이자 물리학자는 1927년 처음으로 우주의 점진적 팽창의 결과를 처음으로 인식했다. 시간을 되돌린다면, 전체 우주는 한때 단지 우주의 하나의 작은 지점에 집중되었을 것이다.

그러나 이 아이디어로 Lemaitre는 그의 물리학자들로부터 엄격한 거부를 받았다.
그 당시에 무한대에 존재했던 정적 우주를 가정했기 때문이다.
우주가 언젠가 일종의 "빅뱅"으로 발생할 수 있다는 생각은 거의 믿을 수 없는 것처럼 보였다. 알버트 아인슈타인에게도 마찬가지였다.
1964년 빅뱅의 잔광인 우주 배경 방사선이 발견되었을 때에 이르러서 르메트르의 아이디어를 확인시켜 주었다. 그러나 그에게는 너무 늦었다. 그는 상을 받기 전에 1966년에 사망했다.

▲ 물리학자이자 신부인 Georges Lemaitre(조지 르메트르)

이론가
Stephen Hawking이 노벨상을 받지 못한 이유.

종종 노벨상을 놓친 또 다른 그룹의 과학자, 즉 이론가가 있다는 것은 우연이 아니다.
그들의 발견이 획기적이고 근본적인 것이더라도, 그것만으로는 보통 충분하지 않았다.
심지어 알버트 아인슈타인조차 상대성 이론으로 노벨상을 받지 못했다.
대신 그는 1921년에 빛과 물질의 상호 작용인 광전효과에 대한 발견과 설명으로 상을 받았다.

종종 증거 만이 결정적이다

그 이유 중 하나는 노벨상위원회가 자신의 선택에서 실험적 성과를 선호하는 경향이 있기 때문이다. 이러한 성과는 이해하기 쉽고 중요성에 따라 분류하기 쉽다.
많은 이론적 예측과 모델은 실험적으로 확인된 경우에만 입증된 것으로 간주 된다.

이것의 최신 예는 2016년 LIGO와 Virgo 공동 연구의 물리학자들이 중력파를 처음으로 감지 한 것이다. 이러한 시공간의 떨림과 형성 과정은 알버트 아인슈타인에 의해 100년 전에 가정되었지만 노벨상은 입증된 경우에만 수여되었다.

힉스 보손 : Brout에게는 너무 늦은 실험 결과

그것은 힉스 보손 (Higs boson)과 유사했다.
1960년대 초에 물리학자들은 소립자에 질량을 부여하는 것이 무엇인지에 대해 고민하고 있었다. 1964년에 Peter Higgs, Robert Brout 및 Francois Englert는 결론에 도달했다.
이러한 입자가 상호 작용하여 질량을 얻는 이전에 알려지지 않은 유형의 장이 있어야 했다. 그러나 이 "힉스 필드"가 존재한다면 그에 속하는 입자가 있어야 한다.

▲ 힉스 보손의 붕괴 흔적. © CERN

그러나 처음에 Higgs boson은 순수한 이론으로 남아 있었다.
CERN 연구 센터의 물리학자들이 LHC 입자 가속기에서 오랫동안 기다려온 입자를 탐지하는 데 성공한 것은 2012년이 되어야 했다.
힉스 메커니즘의 세 명의 발견자들은 이제 이론적으로도 노벨상을 받을 가치가 있었다.
로버트 브라우트에게는 증거가 너무 늦었다.
그는 2011년에 사망했다. 따라서 아직 살아있던 그의 두 동료만이 2013년 노벨 물리학상을 받았다.

호킹 : 획기적이지만 아직 증명할 것이 많아

그리고 또 다른 이론 물리학자는 스티븐 호킹도 빈손으로 떠났다.
2018년에 사망한 영국 과학자는 최근 가장 뛰어난 우주 학자이자 물리학자 중 한 명으로 간주된다. 빅뱅과 우주 인플레이션의 양자 물리적 기반에 대한 중요한 고려 사항 외에도, 우리는 블랙홀의 행동과 본질에 대한 결정적인 통찰력을 그에게 빚지고 있다.

호킹은 무엇보다도 블랙홀이 일종의 방사선을 방출한다고 가정했다.
이 호킹 복사는 양자 변동이 지속적으로 가상 입자와 반입자 쌍을 생성하기 때문에 발생한다. 이들은 일반적으로 공간에서 서로를 상쇄하지만 이러한 파트너 중 하나가 이벤트 지평선 뒤에 있으면 외부 입자가 조명된다. Hawking의 이론에 따르면 이 방사선은 매우 작은 블랙홀이 시간이 지남에 따라 줄어들고 완전히 방사선으로 용해될 수 있다.

▲ 강의하는 스티븐 호킹 © NASA / Paul Alers

호킹의 연구 결과는 오늘날 우주 및 천체 물리학 세계관의 필수적인 부분이지만 그는 노벨상도 받지 못했다. 최근 연구자들이 호킹 방사선을 간접적으로 시연했지만, 그의 많은 이론에 대한 천문학적 또는 실험적 증거는 여전히 부족하다. 그의 죽음으로 호킹은 상을 받을 모든 기회를 잃었다.

비슷한 운명은 앙리 포앵카레(Henri Poincaré), 사티엔드라 나스 보세(Satyendra Nath Bose)와 같은 이론 물리학의 초기 선구자들도 비슷했다.
그 이후에 bosons이 알려졌다. 양자 이론의 아버지 중 한 명인 아놀드 좀머펠드(Arnold Sommerfeld)는 74번 지명되었지만 노벨상을 받지 못했다.

- 계속- 

[더사이언스플러스=문광주 기자] "no science, no future"

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