[시리즈 연재] 3편 레이저 발ㅆㅏ!!!

저번 시리즈에서 긴급 A/S 2편을 진행했었습니다. 혹시, 지금까지 맥락이 궁금하신 분은 긴급 A/S 1편이 도움이 될 것 같습니다.

전편 말미에 재밌는 일화로 마무리를 지었는데요,

카슬러에 대한 잡담 하나를 얘기하자면 노벨상을 수상했을 당시 '레이저의 할아버지(grand-père du Laser)'라고 프랑스 언론에서 대서특필을 했었습니다. 아마, 카슬러보다 레이저를 발명한 노벨상이 2년 먼저 받았기 때문에 프랑스 과학자인 카슬러를 더 띄워주려고 언론에서 그랬을지도 모르겠습니다. 하지만, 과학자인 카슬러 입장에서 '엄밀히' 따지면 레이저 발명에 아주 직접적으로 기여한 것은 아니거든요. 분명히 기여한 것은 맞지만 '레이저의 할아버지'라고 불릴 만한 수준은 아니었기 때문입니다. 그래서 공개석상에서 이를 반복적으로 거절했고, 그래서 사망 직전 Nature에 기고한 서평에서도 이 점을 분명히 밝혔습니다! 그는 "광펌핑이 1960년 첫 레이저에 사용된 것은 순전히 우연(le fait du hasard)"이라고 겸손하게 말했습니다. - 긴급 A/S 1편

오늘 이야기를 들으시면 왜 카슬러가 레이저의 할아버지라고 불렸는지 조금은 이해하실 수 있을 것 같습니다. 레이저의 아버지들의 이야기를 들으러 가보겠습니다!

<노벨상 공식 홈페이지>

이 세 과학자는 "메이저-레이저 원리에 기반한 발진기 및 증폭기 구축으로 이어진 양자 전자 공학 분야의 기초 연구에 대한 공로"를 인정받아 노벨상을 받았습니다.

레이저는 들어보셨을텐데 '메이저'는 무엇이냐고요?

일단 레이저(LASER)의 풀네임을 살펴보겠습니다.

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

오늘 "Amplification by Stimulated Emission of Radiation" 에 대해서 이따가 다룰 예정이니까 이건 신경쓰지 마시고 첫 L 글자인 Light 만 봐주시면 될 것 같습니다.

그럼 메이저(MASER)의 풀네임은요?

Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation

네! Light가 Microwave로 바뀌면 그것이 메이저(MASER)입니다.

그러면 빛(Light) 또는 마이크로웨이브를 ASER 한 것이 핵심이겠지요?

Amplification by Stimulated Emission of Radiation

Amplification은 흔히 우리가 말하는 '앰프' 즉, 증폭시키다는 의미입니다. 빛 혹은 마이크로파를 '증폭' 시키는 것이 바로 레이저와 메이저입니다. 참고로 연설문에 표현된 순서를 보시면 알겠지만 실제로 먼저 개발된 것은 '레이저'가 아니라 '메이저'입니다.

올해 노벨 물리학상은 메이저(maser)와 레이저(laser)의 발명에 수여됩니다. "메이저(Maser)"는 "유도 방출에 의한 마이크로파 증폭(microwave amplification by stimulated emission of radiation)"의 약자이며, "레이저(laser)"라는 단어는 "마이크로파"를 "빛(light)"으로 대체하여 만들어졌습니다. - Nobel Prize in physics 1964 Award ceremony speech

그럼 그 수단(by)이 바로 SER(Stimulated Emission of Radiation) 이라는 것인데 이건 좀 과학적 내용을 담고 있어서 길게 다룰 필요가 있습니다. 시작은 아인슈타인입니다.

이 발명의 핵심은 1917년 아인슈타인이 이미 도입했던 유도 방출(stimulated emission) 개념입니다. 그는 플랑크의 복사 공식을 이론적으로 분석하여, 잘 알려진 흡수 과정에는 수신된 복사가 원자를 자극하여 동일한 종류의 복사를 방출하게 만드는 상보적인 과정이 수반되어야 함을 발견했습니다. - Nobel Prize in physics 1964 Award ceremony speech

뭔가 어려운 단어가 나왔지만 아주 거칠게 설명하기 위해 오늘도 '양자호텔' 비유를 가져오겠습니다.