막스 플랑크
에너지도 낱개로 셀 수 있을까?
그때 그곳
달아오른 쇠는 처음에 붉게, 더 뜨거워지면 하얗게 빛납니다. 온도에 따라 어떤 색의 빛이 얼마나 나오는지는 실험으로 정확히 측정돼 있었습니다.
문제는 계산이 그것과 맞지 않는다는 것이었습니다. 당시 물리학으로 계산하면 짧은 파장 쪽에서 에너지가 무한대로 치솟았습니다. 현실에서는 그런 일이 없는데요.
왜 이 질문이었나
플랑크는 보수적인 사람이었습니다. 그가 한 일도 대담한 발상에서 출발한 것이 아니었습니다.
그는 먼저 실험값에 딱 맞는 공식을 찾아냈습니다. 거의 짜 맞추다시피 해서요. 그런 다음 거꾸로 물었습니다. 이 공식이 나오려면 무엇을 가정해야 하는가.
알아낸 것
가정은 이것이었습니다. 에너지가 얼마든지 잘게 주고받아지는 것이 아니라, 정해진 크기의 덩어리 단위로만 오간다는 것.
물을 붓듯 흘려보낼 수 있는 것이 아니라, 동전처럼 낱개로만 건넬 수 있다는 뜻입니다. 그 덩어리 하나의 크기는 진동수에 비례합니다.
이렇게 놓자 계산이 실험과 정확히 맞았습니다.
그런데 플랑크 자신은 이것을 믿지 않았습니다. 그는 이 가정을 자연의 성질이 아니라 계산을 위한 임시 방편이라 여겼고, 이후 여러 해 동안 이것을 옛 물리학으로 되돌릴 방법을 찾으려 했습니다.
이전 생각
에너지는 얼마든지 잘게 나눌 수 있다
증거
덩어리 가정을 넣었을 때에만 실험값과 맞아떨어진 계산
그 뒤
5년 뒤 아인슈타인은 그 덩어리가 계산 방편이 아니라 빛 자체의 성질이라고 주장합니다. 플랑크는 이를 오랫동안 반대했습니다