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인류 역사를 들여다보면 부족 간의 작은 분쟁부터 세계 전쟁까지 크고 작은 분쟁이 많이 등장한다. 당연히 과학은 군사와 밀접한 관계를 가져왔고 수학도 예외는 아니다. 기원전 3세기에 알렉산드리아와 시라쿠사에서 활동했던 아르키메데스는 아테네 시대의 추상적이고 철학적인 전통에서 벗어나 반사경을 이용해 적의 군함을 불태웠고 돌을 날리는 기계를 발명했다.스코틀랜드의 마지막 여왕인 메리 여왕은 영국 왕위 경쟁자였던 엘리자베스 여왕에 의해 구금된 상태에서 결국은 반란 모의 혐의로 처형된 비극적인 사람이다. 그를 지지하며 세력을 규합하던 배빙턴과 암호화된 서신을 교환했는데, 이걸 엘리자베스 여왕 측에서 입수하고 해독에 성공하면서 벌어진 일이다. 암호론은 수학의 한 분야로 여겨지는데, 2차 세계대전 중에 앨런 튜링이 독일군의 에니그마 암호를 풀어서 전쟁의 향방을 바꾼 예가 자주 언급된다. 아인슈타인은 시공간을 다루는 특수상대성이론을 제안했는데, 이 이론의 유명한 결과물인 E=mc2는 질량이 에너지로 바뀔 수 있다는 뜻이다. 인류 문명을 영원히 비가역적으로 바꾸어 놓은 방정식이다. 무거운 원자핵에 큰 충격을 주면 가벼운 원자핵들로 갈라지는 핵분열 과정에서 일부 질량이 사라진다. 그러니까 무게 100인 원자핵이 무게 49짜리 두 개로 갈라지면서 사라진 무게 2가 무시무시한 에너지로 바뀌어 나온다. 반대로 가벼운 두 원자핵이 고온에서 합쳐져서 무거운 원자핵이 되는 핵융합에서도 사라진 일부 질량이 에너지로 바뀌어 나온다. 핵융합을 위해 필요한 엄청난 고온과 고압을 만들기 위해 핵분열 폭탄을 먼저 터트리는 방식을 쓰는데, 그래서 핵융합 무기를 열원자핵 무기라고 부른다. 수소폭탄이다.

인류 최초의 핵분열탄을 만들어 낸 맨해튼 프로젝트의 책임자는 물리학자 오펜하이머였고, 그 팀에는 물리학자 에드워드 텔러와 수학자 폰 노이만도 있었다. 세 사람은 개발 과정에서 상당히 다른 면모를 보였고 대량파괴 무기가 현실화된 이후의 행보도 매우 다르다.

문학적 재능을 보인 오펜하이머는 고전에 심취했고 산스크리트어 원어로 힌두 경전 바가바드기타를 읽고 암송하는 수준이었다. 인류의 첫 핵실험을 보고 나서 과학자의 사회적 책임에 관해 깊은 번민에 사로잡혔고, 전쟁 후에 반전 평화운동에 참여했지만 평탄치 않은 여생을 보냈으며 비극적인 가족사가 알려지기도 했다.

텔러와 가까웠던 노벨상 수상자 페르미는 맨해튼 프로젝트가 시작되기도 전에 ‘핵분열에 의해 유도되는 핵융합’ 개념을 제안했다. 여기에 몰두한 텔러 탓에 오늘날 사용되는 수소폭탄은 모두 텔러울람 설계의 변형으로 불린다. 1952년에 처음 실험에 성공한 수소폭탄은 액체 중수소 연료를 사용하는 바람에 무게가 70톤이 넘었고 TNT 1000만톤이 넘는, 즉 나가사키 원폭의 450배 이상의 파괴력을 보였다. 비행기나 미사일에 탑재하기 위해서는 경량화가 필수인데, 1960년대 고체 연료를 사용한 모델은 0.3톤 정도로 소형화됐다.

노이만은 수학의 전 분야에서 성취를 보인 천재 중의 천재였다. 맨해튼 프로젝트 및 수소폭탄 개발 과정에서 수학적 모델링을 맡았고, 컴퓨터를 개발해 복잡한 계산도 해냈다. 나치의 유대인 핍박을 경험한 탓에 전쟁 억지력의 필요에 공감했기 때문이지만, 같은 처지에서 평화운동에 뛰어들었던 아인슈타인과 대비된다. 줄기세포와 관련한 윤리 논쟁이나 독자적 판단 능력을 갖춘 인공지능에 대한 우려에서도 보듯이 과학의 가치중립성과 양면성 문제는 여전히 숙제로 남아 있다.