러더퍼드 핵모형, 화학을 무시하다 노벨 화학상을 받은 물리학자

러더퍼드는 화학을 '우표수집'이라 불렀다

러더퍼드는 화학을 과학이라고 인정하지 않았어요.
1908년, 그는 노벨 화학상 수상자로 호명됐어요.

어네스트 러더퍼드는 평생 이렇게 말해왔어요.
"모든 과학은 물리학 아니면 우표수집이야."
화학은 당연히 우표수집 쪽이었어요.

그런데 스톡홀름 시상대에서 그는 화학상 메달을 손에 쥐었어요.
방사성 원소가 어떻게 붕괴하는지를 밝혀낸 공로였어요.
수상 소감에서 러더퍼드는 이렇게 농담했어요.

"내가 본 가장 빠른 원소 변환은 물리학자에서 화학자로 변한 나 자신이야."

비유하자면 이래요.
평생 "영화는 예술이고 드라마는 TV"라며 드라마를 무시해온 영화평론가가 드라마 평론으로 최고 권위 상을 받은 거예요.
러더퍼드는 상을 거부하지 않았어요. 그냥 받으면서 웃었어요.

러더퍼드가 쏜 입자가 금박에서 튕겨 돌아왔다

러더퍼드는 자기 실험 결과를 며칠 동안 믿지 못했어요.
금박이 대포알을 튕겨낸 셈이었거든요.

1909년 맨체스터 실험실에서 러더퍼드와 조수 가이거·마스덴은 얇은 금박에 알파입자를 발사했어요.
알파입자는 원자보다 훨씬 작은 초미세 입자예요.
금박 두께는 약 400나노미터, 머리카락의 200분의 1 수준이에요.

당시 과학자들이 믿던 원자 모델은 톰슨의 건포도 푸딩 모델이었어요.
원자 안이 양전하를 띤 반죽처럼 퍼져 있고, 전자가 건포도처럼 박혀 있다는 이론이에요.
이 모델대로라면 알파입자는 금박을 그냥 통과해야 했어요.

하지만 8,000개 중 하나꼴로 입자가 거의 180도로 튕겨 돌아왔어요.
러더퍼드는 이 결과를 이렇게 표현했어요.

"내 인생에서 가장 믿기 힘든 사건이야. 휴지에 15인치 포탄을 쐈는데 튕겨 돌아와 나를 맞힌 것 같은 느낌이거든."

결국 그는 원자 중심에 엄청난 밀도의 핵(nucleus)이 있다는 결론을 냈어요.
원자 안에 단단한 코어가 숨어 있어서 입자를 튕겨냈던 거예요.
이 발견으로 톰슨의 모델은 폐기됐고, 현대 원자물리학의 지도가 통째로 새로 그려졌어요.

실험을 설계한 본인조차 믿지 못했던 결과가, 우리가 오늘 쓰는 모든 전자기기의 기반이 됐어요.

러더퍼드의 제자 11명이 노벨상을 받았다

러더퍼드가 지도한 학생 11명이 노벨상을 받았어요.
그 자신이 받은 상보다 많은 숫자예요.

명단을 보면 입이 벌어져요.
원자 구조의 새 모델을 제시한 닐스 보어, 원자핵 안에 중성자가 있다는 걸 밝혀낸 제임스 채드윅, 최초로 인공 원자핵 분열을 성공시킨 코크로프트와 월턴까지요.
한 농구팀 감독 밑에서 11명이 NBA 챔피언 반지를 딴 것과 같은 비율이에요.

러더퍼드의 실험실은 가난했어요.
예산을 아끼려 학생들에게 유리관과 전선으로 직접 장비를 만들게 했어요.
그의 입버릇은 이랬어요.

"예산 없이도 과학을 할 수 있어야 해."

그런데 이 '가난한 실험실'에서 원자물리학의 황금기가 나왔어요.
러더퍼드는 큰 목소리로 실험실을 지휘하며 학생들이 직접 생각하고, 직접 만들고, 직접 부딪히게 했어요.
결국 제자들 각자가 그의 발견 위에서 또 다른 발견을 쌓아 올렸어요.

정작 본인은 '우표수집' 분야 상 하나였지만, 그가 길러낸 사람들은 물리학과 화학 양쪽을 바꿔놨어요.

러더퍼드를 죽인 건 그의 귀족 칭호였다

러더퍼드를 죽인 것은 암도 심장병도 아니었어요.
그에게 주어진 귀족 칭호였어요.

1937년 10월, 66세가 된 러더퍼드는 탈장으로 쓰러졌어요.
탈장은 장이 복벽을 뚫고 나오는 병으로, 빠르게 수술하면 살 수 있어요.
하지만 그에게는 '빠른 수술'이 허락되지 않았어요.

러더퍼드는 그 시점에 남작(Baron) 작위를 받은 귀족이었어요.
영국의 오랜 관습에 따르면 귀족은 일반 외과의가 아닌, 마찬가지로 작위를 받은 전문의가 집도해야 했어요.
케임브리지에서 런던의 '자격 있는 의사'를 기다리는 사이 장이 괴사했고, 러더퍼드는 나흘 뒤 세상을 떴어요.

오늘날로 치면 응급실에 갔는데 VIP 담당 의사가 올 때까지 기다리다 골든타임을 놓친 상황이에요.
원자핵 안의 위계를 발견하고 물질 세계의 지도를 다시 그린 사람이, 결국 인간 사회의 낡은 위계에 목숨을 잃었어요.

"모든 과학은 물리학 아니면 우표수집"이라고 했던 그에게, 마지막으로 세상이 내민 것은 물리학도 화학도 아닌 귀족의 예법이었어요.