과학자들은 원자의 무게가 왜 맞지 않는지 미칠 것 같았다

만약 시험에서 1+1을 했는데 답이 자꾸 2.5가 나온다면 어떨 것 같아요? 계산기를 두드려도, 손으로 풀어봐도 답은 똑같이 2.5. 머리가 터질 것 같죠? 1920년대 과학자들이 딱 그 상황이었어요.

그때 과학자들은 원자 안에 '양성자'라는 아주 작은 알갱이가 있다는 걸 알고 있었어요. 양성자는 플러스(+) 전기를 띠는 입자인데, 원자의 무게를 만드는 핵심이라고 생각했죠. 문제는 이거예요. 예를 들어 헬륨 원자핵에는 양성자가 2개 들어 있어요. 그런데 실제로 헬륨의 무게를 재 보면 양성자 2개 무게의 거의 두 배가 나오는 거예요!

양성자 2개밖에 없는데 무게는 4인분이라니, 나머지 무게는 대체 어디서 온 걸까요? 마치 급식판에 반찬이 두 가지뿐인데 저울에 올리면 네 가지 무게가 나오는 것과 같았어요. 과학자들은 "분명 뭔가 보이지 않는 게 숨어 있다"고 의심했지만, 아무도 그 정체를 밝혀내지 못하고 있었어요. 바로 그때, 한 끈질긴 과학자가 이 미스터리에 도전장을 내밀었어요.