[역사 속의 인물] 양자역학의 아버지 닐스 보어

과학철학자 토마스 쿤은 과학적 발전은 전 시대 이론의 확장이라기보다는 새로운 발견이 이전 이론을 완전히 뒤집어엎는 '도약'의 패러다임을 갖는다고 했다. 20세기 초 물리학계는 이전의 원자구조에 대한 많은 논쟁과 이론이 각축을 벌이던 시기였다. 이 같은 물질구조 이론에 관한 각축장에서 기존 원자 구조에 대한 패러다임을 바꾼 물리학자가 덴마크 태생의 물리학자 닐스 보어(1885~1962)였다. 1885년 오늘 태어나 주로 영국에서 이론물리학을 공부한 보어는 1913년 러드퍼드의 원자모형을 기초로 새로운 원자구조모델을 발표했다.

원자와 전자로 구성된 물질은 외부 궤도에 존재하는 전자 수에 의해 화학적 특성이 결정되며 전자는 또 높은 에너지 궤도에서 낮은 에너지 궤도로 전자가 옮겨갈 수 있고 이때 불연속적인 에너지 광자가 방출된다는 새 이론을 발표했다. 당시 그의 발표는 과학계에서 많은 논쟁을 불러일으켰으나 결국 실험에 의해 그의 이론이 옳다는 사실이 입증되면서 양자역학의 기초를 마련하게 됐다. 이런 공로로 1922년엔 노벨물리학상을 수상했다.

보어는 미국의 원자폭탄 개발계획인 맨하튼 프로젝트에도 참여했으며 6명의 아들 중 한 명인 아게 닐스 보어도 물리학을 공부해 1975년 노벨물리학상을 받기도 했다.

우문기기자