진정한 과학은 혼란과 의문이고, 야망과 갈망이며 안개 속을 지나는 행진이다. “여기에서 중요한 점이 뭔가?” 베테가 물었다. “중요한 것은 없습니다.” 파인먼이 말했다. “그저 재미있지 않나요?” “재미있네.” 베테가 동의했다. 파인먼은 이제부터 하고자 하는 것은 재미있게 노는 것이라 그에게 말했다. [파인먼의 위대한 강의] 리처드 파인먼은 뛰어난 교육자였다. 물리학을 하는 방법 중에 제1원리란 것이 있는데 “기본 물리법칙과 상수 및 입자에 대한 기본적인 정보만으로 물질의 모든 물리적, 화학적 성질을 계산하는 방법”을 뜻한다. 리처드 파인먼은 어떤 문제를 만나더라도 제1원리로 해결하길 원했고, 학생들 역시 이 원리로 과학을 하길 바라는 마음으로 물리학을 가르쳤다. 책은 세 번의 기념할 만한 강의를 기록했다. 첫째로 파인먼이 교수가 된 직후 맡은 코넬 대학원의 <기초 수리물리학> 강의다(362쪽). 파인먼은 맨해튼 프로젝트의 경험을 토대로 ‘유용한 것과 교과서적 단순 지식’을 구분하여 학생들을 가르쳤다. 관습을 타파하려 했고, 수업을 듣는 학생들에게 물리학적 직관을 기르는 법을 알려주기 위해 애썼다. 무엇을 배제할지 파악하게 했으며, 스스로 익힌 계산 요령들을 소개했다. 또 학생들이 계산의 굴레에 빠져 허우적거리지 않도록 필요한 정확도를 지정해주었다. 파인먼은 첫 강의부터 대학원생뿐만 아니라 물리학과와 수학과의 젊은 교수들까지 모두 매료시켰다. 둘째로 비공식 강의인 <물리학 X> 세미나다(652쪽). 파인먼은 교수가 된 후 약 20년 동안 일주일에 한 번 학부생들을 모아 즉흥 수업을 진행했다. 과학과 관련된 궁금증이라면 무엇이든 질문할 수 있었고, 파인먼은 즉흥적으로 대답하며 수업을 진행했다. 이 세미나에 참여한 학생들은 마치 속세의 모든 것을 알고 있는 현인을 만난 경험을 했다고 소회했다. 형식은 물리학 강의였지만 파인먼이 이 수업에 담고자 했던 메시지는 ‘진정한 이해란 일종의 명확성을 의미한다’였다. 즉, 이해했다면 단순한 언어로 누구나 이해할 수 있게 설명할 수 있어야 한다는 것을 전하고 싶었다. 셋째로 불혹을 넘긴 파인먼이 캘테크에서 1학년 학부생을 대상으로 한 2년짜리 <기초 물리학> 강의다(586쪽). 교육자 파인먼 남긴 위대한 업적으로, 파인먼 덕분에 18~19세기에 매몰된 기존의 물리학 강의에서 벗어날 수 있었다. 책으로 출판되어 지금까지도 기초 물리학 강의에 교재로 쓰인다. 이 강의는 파인먼에게도 큰 의미가 있었다. 파인먼은 지금까지 받아들인 물리학 지식을 재정립하길 원했다. 마치 지도를 그리듯 파인먼의 머릿속에서 물리학은 표류하고 있던 힘과 물질들의 길을 잇고 방향을 찾았다. 관습에 얽매이지 않고 세계에 대한 지식, 곧 자신의 지식과 과학계의 지식을 방대하게 정리한 사람은 뉴턴 이래 단 한 명도 없었다. 파인먼이 인류에게 남긴 위대한 유산이다. [파인먼의 평범한 삶] 책은 평범한 파인먼 역시 꼼꼼히 기록했다. 유년 시절 동네에서 라디오 수리공으로 이름을 떨쳤으며, 자기 방에서 구두약을 녹여 암실을 만들려다가 불을 낼 뻔한 적도 있다. 해변을 뛰어다니며 ‘모래와 바위는 다른가?’ ‘바닷물이 출렁이는 것이 파도인데, 공기가 출렁이는 현상은 바람일까?’와 같은 자연을 향한 근본적인 의문도 품곤 했다. 특히 아버지 멜빌 파인먼과의 에피소드는 리처드 파인먼이 세상을 보는 시선이 어떻게 정립되었는지에 대해 잘 설명한다. (“그러니까 아빠 말은, 저 새를 관찰하고 새가 무슨 행동을 하는지 살펴보자는 거야. 중요한 건 ‘이름’이 아니라, ‘어떻게 사느냐’거든.”_53쪽, “‘움직이는 물체는 계속 움직이려고 하고, 가만히 서 있는 물체는 네가 세게 떠밀지 않는 한 계속 서 있으려고 한다’는 거야. 이런 성질을 관성이라고 하지만, 어째서 그런지는 아무도 몰라.”_54쪽) 과학자들, 특히 과학을 배우는 학생들이라면 파인먼의 유년 시절을 통해 매우 의미 있는 메시지를 얻을 것이다. 파인먼의 삶에서 사랑 역시 빼놓을 수 없는 주제다. 첫사랑 ‘알린 그린바움’과의 슬픈 사랑이야기, 사별 후 갈피를 잡지 못한 채문란하고 방탕했던 카사노바의 삶, 제네바 호숫가에서 만난 마지막 사랑 궤네스 하워스까지. 책은 파인먼은 순애보 같은 모습도, 카사노바로 살 수밖에 없었던 비극도, 아이를 사랑하고 가족을 지키는 한 가정의 가장의 모습도 놓치지 않고 기록했다. 특히 파인먼의 사후에 발견된 첫사랑 알린을 향한 편지는 사랑조차 열렬히 임했던 파인먼의 모습을 절절하게 기록하고 있다(368쪽). 파인먼의 마지막 순간은 어땠을까. 책은 파인먼의 마지막 순간을 기억하고 기념한다. 1978년 10월, 1981년 9월에 발병한 암으로 각각 두 번의 큰 수술을 받아야만 했다. 투병의 순간에도 파인먼은 양자색역학이라는 새로운 분야에 몰입했으며, 우주왕복선 챌린저호 참사의 진상을 규명해냈다. 숨이 다하는 순간까지 과학자로 살았던 리처드 파인먼의 모든 순간을 기억하자. 제임스 글릭의 ‘역사를 바꿀 천재를 찾아서’ “파인먼은 그 세대에서 가장 독창적인 정신의 소유자였다.” _프리먼 다이슨 현대 물리학을 지탱하는 두 기둥은 양자역학과 상대성이론이다. 그렇기에 20세기 물리학의 양대 산맥은 누가 뭐라고 해도 ‘알베르트 아인슈타인’과 ‘리처드 파인먼’이다. 상대성이론의 아인슈타인은 시간과 공간을 다루는 거시적 세계를, 양자역학과 전자기학을 통합하는 이론을 완성한 리처드 파인먼은 미시적 세계를 확장시켰다. 우리는 두 사람을 소위 ‘천재’라 부른다. 베스트셀러 작가인 제임스 글릭은 책을 저술하는 내내 관찰자의 시선으로 리처드 파인먼을 가까운 곳에서 바라보고, 기록하는 것에 온전히 집중했다. 하지만 파인먼의 천재성을 이야기하는 순간이 되자, 자신의 의견을 과감하게 피력했다(510쪽). 제임스 글릭은 천재라는 말의 현대적 의미에서부터 시작한다. 과거의 문헌에서 찾은 “천재성이란 이전에는 결코 없었던 것을 만들어내는 신과 같은 능력”이라는 의미를 되새기며 천재라 불릴 수 있는 필요조건을 제시한다. 나아가 과거에 천재라 불렸던 사람들의 천재성을 냉정하게 평가하며 문학, 음악, 미술, 건축, 스포츠까지 시야를 넓혀 천재라 불렸던 사람들을 재평가한다. 그 과정에서 특별한 천재성은 어떻게 발휘되는지와, 현재에는 어째서 과거보다 천재들이 드물게 등장하는지에 대한 근거를 찾는다. 글릭의 냉정한 평가 끝에 남은 특별한 천재(과학 분야 한정)는 고전 물리법칙의 뉴턴, 불확정성 원리의 하이젠베르크, 대륙이동설의 베게너, 상대성이론의 아인슈타인 그리고 파인먼이다. 제임스 글릭은 천재라는 특별함을 두고 이렇게 썼다. “천재는 역사를 바꾼다.” 하지만 이렇게 덧붙이기도 했다. “과학은 개별적인 발견이 아니라 우연하고 중복된 다수의 발견에 관한 역사다.” 한 명의 천재도 필요하지만, 그를 검증하는 사람들에 의해 쓰이는 것이 역사라고 말한다(541쪽). 노벨상을 받고도 한참이 지난 어느 날, 파인먼은 질문이 가득 쓰인 통의 편지를 받았다. “만약 에디슨이 전구를 발명하지 않았다면?” “하이젠베르크가 S행렬을 창안하지 않았더라면?” “플레밍이 페니실린을 발견하지 못했다면?” “아인슈타인이 일반상대성이론을 만들지 않았다면?” 온갖 가정법으로 가득한 편지를 읽고 난 후 파인먼은 이렇게 답했다. “저는 항상 이와 같은 질문이 이상하다고 생각합니다. 과학은 필요할 때 창조됩니다. 우린 서로가 상대방보다 월등히 똑똑한 건 아니거든요.” 천재에 의해서든, 다수에 의해서든 과학은 언제나 더 발전하는 방향으로 나아갈 것이라고 말이다. 제임스 글릭 역시 파인먼과 같은 생각이었다. 단 한 가지, 파인먼이 역사를 바꾼 천재라는 사실만 제외하고 말이다. 책 속에서 과학적 지식에는 다양한 종류가 있는데 그중 파인먼의 주특기는 실용적 지식이었다. 파인먼에게 지식이란 ‘기술하는 것’이 아니라 ‘행동하고 성취하는 것’이었다. 상당수의 물리학자들이 유럽 문명의 전통하에서 교육받고 성장했지만, 파인먼은 그림을 감상한 적이 없고 음악도 들어본 적이 없으며 교양서적은 물론 과학책마저도 읽지 않았다. 다른 과학자들이 그에게 뭐든 자세히 설명해주려고 하면 아주 질색하는 통에 그들을 몹시 당혹스럽게 만들곤 했다. 그래도 의 학습 능력은 놀라워서 배워야 할 것은 어떻게 해서든 배우고야 말았다. 편견 없이 지식을 추구했다는 이야기이다. 안식년에는 생물학에 관심을 가져, 유전학자들이 DNA 변이를 이해하는 데 필요한 작지만 의미 있는 기여를 했다. 언젠가는 “길이 64분의 1인치 미만의 초소형 전기모터를 만들어 보라”라며 1,000달러의 상금을 공개적으로 내걸었다(실제로 상금을 줬다). 이처럼 일찌감치 초소형 기계의 가능성을 떠올린 덕분에 자칭 나노기술자라는 사람들의 지적 아버지가 되었다. _28쪽 성인이 된 파인먼은 과학자들에게 물었다. “대재앙이 일어나 모든 과학지식이 사라졌다고 합시다. 단 하나의 문장으로 다음 세대에게 가장 많은 정보를 전달해 줘야 한다면, 뭐라고 말할 건가요? 뭐라고 남겨야 우리가 이 세계에 대해 이해한 바를 가장 잘 전달할 수 있을까요?” 파인먼이 제시한 모범답안은 다음과 같다. “만물은 원자들로 구성되어 있는데 원자란 끊임없이 움직이는 미세한 입자를 말하며 이 입자들은 어느 정도 떨어져 있으면 서로 잡아당기지만, 너무 바짝 다가서면 서로 밀치는 성질이 있다.” 그러고는 다음과 같이 부연설명을 달았다. “약간의 상상력과 사고력만 발휘해도 이 한 문장에 담긴 세계에 대한 정보가 엄청나다는 걸 알게 될 겁니다.” _67쪽 파인먼은 디랙의 논문을 계속 넘기다 특정 단어가 나올 때마다 동작을 멈추고 깊은 생각에 빠졌다. 유사체analogue라는 단어였다. “매우 간단한 양자 유사체가 존재한다”, “그것들은 고전적 유사체를 보유하고 있다”, “이제 이 모든 것의 양자 유사체가 어떠해야 하는지 쉽게 알 수 있다”…. 파인먼은 고개를 갸우뚱거리며 옐레에게 물었다. “물리학 논문에 유사체가 웬말이죠? A식과 B식이 유사하다analogous면 결국 똑같다는 이야긴가요?” “아뇨.” 옐레가 정색을 하며 말했다. “‘유사하다’는 말과 ‘똑같다’는 말은 의미가 달라요.” 파인먼은 칠판 앞으로 가 디랙의 논문에 나온 공식들을 쭉 적고 하나씩 하나씩 따지기 시작했다. 옐레의 말대로 그것들은 똑같지 않았다. 디랙의 논문에서 유사체라는 말은 ‘똑같다’는 뜻이 아니라 ‘비례한다’는 뜻이었다. 파인먼은 디랙의 공식에 곱셈상수를 추가하고 몇 개의 항에 값을 대입한 다음, 이 식 저 식을 넘나들며 옐레가 혀를 내두를 만큼 엄청난 속도로 계산을 해 나갔다. 잠시 후 두 사람의 눈 앞에는 매우 낯익은 방정식, 슈뢰딩거 방정식이 나타났다. 파인먼의 라그랑지안식 체계와 양자역학의 표준 파동함수 사이에는 연결고리가 존재했던 것이다. _213쪽 오펜하이머는 다시 한 번 버지에게 편지를 썼다. “현재 상황에서 젊은 과학자를 영입하는 데 너무 뜸을 들일 필요는 없을 듯합니다. 로스앨러모스의 과학자들 사이에서 파인먼의 평판은 대단합니다. 그는 탁월한 이론학자일 뿐만 아니라 누구보다도 활발하고 책임감 있으며 따뜻한 마음의 소유자입니다. 또한 총명하고 매사에 분명하며 제가 지금껏 만나본 사람 중에서 분별력이 가장 뛰어난 사람입니다. 파인먼은 이곳에서 매우 귀중한 존재입니다. 리더의 역할을 훌륭히 수행했고, 젊지만 비중 있는 연구를 했습니다.” _337쪽 며칠 후 파인먼은 학생식당에서 밥을 먹고 있었다. 갑자기 가장자리에 학교 문장이 새겨진 식판을 누군가가 공중으로 던졌다. 접시가 날아가는 순간 그가 품었던 오랜 의문의 실마리를 찾았다고 여길만한 경험을 했다. 접시가 회전할 때, 흔들거렸다. 학교 문장 때문에 파인먼은 접시의 회전과 흔들림이 동시적이지 않음을 알아볼 수 있었다. 하지만 바로 그 순간, 그에게는 이 두 가지 형태의 회전이 서로 관련 있는 것처럼 보였다(물리학자로서의 직관 때문이었을지도 모르겠다). 파인먼은 ‘이제 놀아봐야겠다’고 혼잣말했다. 그래서 이 문제를 종이에 계산해보려 했다. 이 문제는 의외로 복잡했지만 라그랑지안과 최소작용원리를 사용해서 흔들림과 회전의 관계가 2:1의 비율임을 알아냈다. _379쪽 파인먼이 진지하게 열중하는 순간을 본 사람에게는 파인먼의 연구 과정이 강렬한데다 심지어 신체 감각을 교란시키는 것처럼 보였을 것이다 마치 그의 두뇌가 사고기능을 멈추지 않았을 뿐만 아니라 몸의 모든 근육까지 확장된 것처럼 말이다. 코넬 대학교 기숙사의 한 이웃은 파인먼의 방문을 열었을 때 그가 어떤 문제를 고민하면서 침대 옆의 바닥 주위로 뒹구는 모습을 발견했다. 파인먼이 구르지 않을 때는 적어도 리듬감 있게 중얼거리거나 손가락으로 두드리고 있었다. 부분적으로 과학적 시각화 과정은 자연 속에 자신을 들여놓는 과정이다. 예컨대 상상하여 그려낸 빛줄기 속에 혹은 상대론적으로 움직이는 전자 속에 말이다. 과학사가 제럴드 홀턴Gerald Holton이 지적했듯이 “여기에 정신과 자연 법칙에 관한 이미지를 만드는 공동의 형상화 과정”이 있다. 파인먼에게 이 과정은 쉽게 자각할 수 있고, 다채로우며, 빠르게 떠는 리듬과 상호작용하는 요소들을 지닌 하나의 본성이었다. _403쪽 파인먼은 강의를 완성된 드라마처럼 기획했다. “자, 시간이 다 됐습니다. 다음 시간에 이어서 이야기 하겠습니다.” 이렇게 말하면서 수업을 끝내고 싶진 않았다. 파인먼은 도표와 방정식들이 미닫이형 2단 칠판에 가득 차도록 너무나 정확히 시간을 맞췄다. 마치 판서를 마친 모습을 처음부터 자신의 머릿속에 담고 있었던 것 같았다. 촉수가 달린 큰 주제들은 과학의 구석구석으로 촉수를 펼쳐 나갔다. _591쪽 그의 강의는 대단한 업적이었다. 학기가 끝나기도 전에 과학계에 강의에 대한 소문이 퍼졌다. 하지만 신입생을 위한 것은 아니었다. 몇 달 후 파인먼은 시험 결과에 충격을 받고 의욕이 꺾였다. 그럼에도 한 해가 지난 후 대학에서는 2학년이 되는 같은 학생들을 계속 가르쳐 달라고 파인먼에게 부탁했다. 파인먼은 그렇게 했다. 마침내 양자역학의 보충강의를 상세하게 가르치려 했다. 그는 또다시 일반적인 순서를 뒤집었다. 캘테크의 다른 물리학자 데이비드 굿스타인David Goodstein은 훗날 이렇게 말했다. “최근에 당시 학생이었던 이들과 이야기를 해보니 흐릿한 기억을 떠올리면서 모두가 파인먼교수로부터 직접 배운 2년간의 물리학 수업은 일생일대의 경험이었다고 제게 말하더군요. _595쪽 저는 답이 가까이 있다고 믿는 사람들을 평생 봐왔습니다. 하지만 그때마다 어김없이 실패했습니다. 에딩턴은 전자 이론과 양자역학으로 모든 것이 간단해질 것이라 생각했어요. 아인슈타인은 통일 이론이 거의 완성되었다고 생각했지만, 핵에 대해선 아무것도 알지 못했습니다. 당연히 핵에 관해서 알아낼 수가 없었습니다. 사람들은 대개 답에 아주 가까이 왔다고 생각하지만 저는 그렇게 생각하지 않습니다. 자연이 궁극적이고 간결하며 통일되고 아름다운 형태를 지니는지는 아직 해결되지 않은 문제입니다. 전 어느 쪽이 옳다고 말하고 싶지 않습니다. _714쪽 사람들이 제게 “궁극적인 물리법칙을 찾고 계신가요?”라고 묻습니다. 아니요, 그렇지 않습니다. 만일 모든 것을 설명해줄 간결하고 궁극적인 법칙이 있다는 것이 밝혀진다면, 좋아요 그런 법칙을 발견하면 멋질 겁니다. 만약 이 법칙이 수백만 겹으로 싸인 양파 같은 모습으로 나타났다면, 그건 원래 그렇기 때문이죠. _713쪽 “그럼 우리는 아인슈타인의 시대보다 통합에 조금이라도 더 가까이 가지 못한 건가요?” 역사가는 물었다. 파인먼은 화를 냈다. “이건 말도 안 되는 질문이군요! 우린 분명히 더 다가갔단 말입니다. 우린 더 많이 알고 있고요. 밝혀질 것이 유한하다면 우린 분명히 지식을 얻는 데 틀림없이 더 가까이 간 겁니다. 아시겠어요? 이걸 어떻게 상식적인 질문이라 할 수 있는지 모르겠군요. 다 바보 같은 짓이네요. 이런 인터뷰는 언제나 쓸모없군요.” _716쪽