루이 드브로이 — 공작 가문의 박사논문, 물질의 파동을 말하다

루이 드브로이는 프랑스의 유서 깊은 공작 가문에서 태어나 역사학을 공부하다 물리학으로 전향한 늦깎이였다. 1924년 그가 소르본에 제출한 박사논문의 핵심 발상은 단순하고도 전복적이었다: 아인슈타인이 "파동인 줄 알았던 빛이 입자이기도 하다"는 것을 보였다면, 그 반대도 성립해야 하지 않는가 — 입자인 줄 알았던 전자도 파동이어야 하지 않는가. 심사위원들은 이 대담한 대칭 논리를 어떻게 평가해야 할지 몰라 논문을 아인슈타인에게 보냈고, 아인슈타인은 "그는 거대한 장막의 한 귀퉁이를 들어올렸다"며 지지했다. 물질파 가설은 곧 실험으로 확인된다 — 1927년 미국의 데이비슨과 저머가 니켈 결정에 전자를 쏘아 파동만이 보일 수 있는 회절 무늬를 얻어낸 것이다. 전자가 파동이라면 그 파동을 지배하는 방정식이 있어야 했고, 바로 이 질문이 슈뢰딩거를 파동방정식으로 이끈다. 드브로이는 1929년 노벨상을 받았다 — 박사논문 하나로 노벨상을 받은 드문 사례였다. 역사를 공부하던 귀족 청년이 물질의 본성에 관한 인류의 상식을 바꾼 것인데, 그의 논문이 보여주듯 과학의 결정적 진보는 때로 방대한 계산이 아니라 "왜 반대는 안 되는가"라는 한 줄의 질문에서 나온다.