Endless Curiosity about science, math and universe

결론부터: 니노프 사건은 1999년 미국 로런스 버클리 국립연구소가 발표했던 118번 원소 발견이, 사실은 단 한 개도 존재한 적 없는 데이터 조작이었다는 것이 드러난 과학 사기극입니다. 원자 세 개의 유일한 증거는 실험 데이터가 아니라, 분석 담당자 빅터 니노프가 고쳐 쓴 텍스트 파일 몇 줄이었습니다. 이 글은 과학 사기극 시리즈 13편으로, 존재하지 않는 원소가 어떻게 세계 최고의 연구소를 2년이나 속였는지, 그리고 진짜 118번 원소가 왜 다른 사람의 이름을 얻게 됐는지를 정리합니다. 모두가 노린 빈칸, 118번 원자번호란 원자핵 속 양성자의 개수를 말합니다. 수소가 1번, 탄소가 6번, 금이 79번입니다. 자연에서 저절로 존재하는 원소는 92번까지이고, 그보다 무거운 원소는 전부 실험실에서 원자핵끼리 충돌시켜 인공으로 만들어 낸 것들입니다. 이런 초중원소는 만들어지는 순간 거의 즉시 붕괴하기 때문에, 과학자들은 원자 자체를 직접 보는 대신 원자가 쪼개지며 내놓는 알파 입자의 연속 신호, 즉 붕괴 사슬을 지문처럼 읽어 발견을 확인합니다. 문제는 그 지문이 평생 한두 번 나타날까 말까 한 사건이라는 점입니다. 수개월의 실험에서 원자 몇 개가 전부인 세계 — 이 희귀함이 뒤에 벌어질 일의 무대가 됐습니다. 118번은 주기율표 일곱 번째 줄을 완성하는 마지막 칸이었고, 비활성 기체가 앉는 18번째 열의 자리이기도 했습니다. 데이터를 혼자 쥔 남자 1959년 불가리아에서 태어난 빅터 니노프는 독일 중이온연구소 GSI에서 110번, 111번, 112번 원소의 공동 발견자가 되며 초중원소 분야의 떠오르는 별로 떠올랐습니다. 그의 진짜 무기는 충돌 실험의 원본 데이터를 읽어 붕괴 사슬을 찾아내는 분석 프로그램을 누구보다 잘 다뤘다는 점입니다. 문제는 그 프로그램을 제대로 쓸 줄 아는 사람이 팀에서 그 한 사람뿐이었다는 것입니다. 1996년 버클리 연구소가 이 세계적인 전문가를 데려왔고, 니노프는 분석 프로그램의 열쇠를 버클리에서도 혼자 쥐게 됐습니다. 8일에 1편씩...

결론부터: 디젤게이트는 폭스바겐이 배출가스 검사를 속이는 소프트웨어를 차에 심은 사건입니다. 차는 핸들의 움직임과 속도와 기압을 읽어 지금이 검사 중인지 스스로 판단했고, 검사장에서만 배출 장치를 온전히 켰습니다. 실제 도로에서 내뿜는 질소산화물은 허용 기준의 최대 40배였습니다. 2015년 9월 18일, 미국 환경보호청의 통지서 한 장이 자동차 역사상 가장 대담한 속임수를 세상에 알렸습니다. '클린 디젤' 신화가 만든 방심 2009년 폭스바겐의 디젤 세단 제타는 그해의 그린 카로 뽑혔습니다. 디젤차가 이 상을 받은 것은 처음이었고, 이듬해에는 아우디의 디젤 모델이 같은 상을 받았습니다. 폭스바겐이 내건 이름은 '클린 디젤' — 강한 힘, 뛰어난 연비, 깨끗한 공기를 한꺼번에 약속한 차였습니다. 미국 정부도 이 차를 사는 사람에게 세금 혜택까지 얹어 줬습니다. 그런데 이 약속에는 오래된 물리학의 난제가 숨어 있었습니다. 디젤 엔진은 공기를 세게 압축해 태우는 대신 연소 온도가 뜨겁고, 그 뜨거운 공기 속에서 질소산화물이 만들어집니다. 이 물질을 줄이려면 연료를 더 쓰거나, 비싼 정화 장치를 달거나, 엔진의 힘을 희생해야 했습니다. 깨끗함과 힘과 연비는 서로를 잡아당기는 줄다리기였고, 전문가들은 값싼 소형 디젤차로는 미국의 엄격한 문턱을 넘기 어렵다고 봤습니다. 그런데 폭스바겐의 차들은 그 문턱을 가볍게 넘어 상까지 받았습니다. 검사를 눈치채는 소프트웨어 구분 검사장 안에서 실제 도로에서 소프트웨어의 판단 핸들이 움직이지 않고 속도가 검사표와 같으면 '검사 중'으로 판단 조건이 깨지면 일반 주행으로 판단 배출 제어장치 완전히 켜져 질소산화물이 기준 아래로 하락 힘을 잃고 운전자가 원하는 힘과 연비가 돌아옴 질소산화물 배출 기준 이내 기준의 최대 40배 미국 검찰은 훗날, 엔지니어들이 2006년부터 정직한 방법으로는 그 문턱을 넘을 수 없다는 사실을 알고 있었다고 밝혔습니다. 정직한 길 — 비...

결론부터: 얀 헨드릭 쇤의 기적 같은 성과는 실험이 아니라 복사된 데이터였습니다. 서로 다른 실험을 다룬 논문에서 노이즈의 미세한 흔들림까지 똑같은 그래프가 발견됐고, 정작 실험 노트와 원본 데이터는 남아 있지 않았습니다. 2002년 벨연구소 조사위원회는 데이터 조작을 확정했고, 관련 논문들은 줄줄이 철회됐습니다. 8일에 1편, '천재'의 등장 1997년 말, 독일 출신의 서른두 살 물리학자 얀 헨드릭 쇤이 미국 뉴저지 머레이힐의 벨연구소에 들어왔습니다. 트랜지스터와 레이저가 태어나고 노벨상이 일곱 개나 나온, 77년 역사상 확정된 부정행위가 단 한 번도 없었던 연구소였습니다. 쇤이 맡은 유기 반도체는 당시 변방에 가까운 분야였는데, 그의 손을 거치자 유기 물질에서 초전도가 나타나고, 양자홀 효과가 관측되고, 분자 하나 크기의 트랜지스터까지 발표됐습니다. 2000년 한 해에만 네이처와 사이언스에 여덟 편의 논문이 실렸습니다. 구분 쇤이 발표한 것 조사에서 드러난 것 논문 속도 한때 8일에 1편꼴 재현에 성공한 독립 연구실은 없음 그래프 서로 다른 실험의 결과 노이즈 흔들림까지 완전히 동일한 그래프 재사용 실험 기록 세계 최고 연구소의 데이터 실험 노트와 원본 데이터가 남아 있지 않음 아무도 의심하지 못한 이유 벨연구소라는 이름: 부정행위가 없었던 연구소의 권위가 검증 대신 신뢰를 만들었습니다. 이론과 딱 맞는 값: 측정값이 이론의 예측과 너무 정확히 일치해 오히려 의심을 늦췄습니다. 압박의 문화: 젊고 무명인 연구원에게 쏟아진 기대와 성과 압박이 그를 짓눌렀습니다. 공동 저자들의 거리: 많은 논문이 함께 쓰였지만, 원본 데이터를 직접 확인한 사람은 드물었습니다. 비슷한 패턴은 연료 없는 모터로 26년간 미국을 속인 킬리 사기극 에서도, 존재하지 않는 광선을 120명의 과학자가 봤다고 믿은 N선 사건 에서도 반복됩니다. 권위와 기대가 검증을 집어삼키는 구조는 시대를 가리지 않습니다. 텅 빈 실험 노트 2...

결론부터: N선은 존재하지 않았습니다. 1903년 프랑스 낭시대학의 물리학자 르네 블롱로가 발견했다고 선언한 이 광선은 사람의 눈으로만 '보이는' 주관적 현상이었고, 1904년 미국인 물리학자 로버트 우드가 실험 도중 핵심 부품인 알루미늄 프리즘을 몰래 빼냈는데도 과학자들이 똑같은 수치를 읽어 내는 모습을 확인하면서 무너졌습니다. 사기꾼이 만든 거짓말이 아니라, 명망 높은 과학자 스스로가 속은 '병리적 과학'의 대표 사례입니다. 존재하지 않는 광선, N선 블롱로는 허접한 과학자가 아니었습니다. 1891년 인류 최초로 전파의 속도를 측정해 현대 값과 1%도 차이 나지 않는 정밀도를 보인 당대 최고의 실험 물리학자 중 한 명이었습니다. 그런 그가 1903년 엑스선의 편광을 연구하던 중 전기 불꽃의 밝기가 미세하게 변하는 것을 보고 새로운 광선을 선언했습니다. 이름은 일하는 도시 낭시(Nancy)의 머리글자 N이었습니다. 검출 방법은 알루미늄 프리즘으로 광선을 굴절시켜 형광 스크린에 비추고, 미세한 밝기 변화를 눈으로 판독하는 것이었습니다. 사진도 계측기도 아닌 사람의 눈이 유일한 검출기였습니다. 항목 N선 주장 실제로 확인된 것 발견 1903년 블롱로, 낭시대학 프랑스 밖에서는 단 한 번도 재현되지 않음 방출원 태양·금속·인체·식물, 심지어 시체 기계로는 어떤 신호도 측정되지 않음 검출 형광 스크린을 눈으로 판독 프리즘을 빼도 같은 수치를 읽어 냄 규모 약 120명, 약 300편의 논문 1905년 이후 낭시 밖에서 믿는 사람 소멸 프랑스 과학계의 열광 독일 뢴트겐이 엑스선을 발견한 지 8년, 프랑스 과학계의 자존심이 걸린 문제였습니다. '우리의 광선을 우리가 찾았다'는 흥분 속에 오귀스탱 샤르팡티에, 아르센 다르송발 같은 석학들이 가세했고, 방사능 발견자 앙리 베크렐의 아들 장 베크렐까지 논문을 썼습니다. 존재하지도 않는 광선의 우선권을 놓고 프랑스 과학아카데미에 심사위원회까지 꾸려졌고, 1904...

결론부터: 연료 없이 도는 모터는 없었습니다. 존 워렐 킬리(John Worrell Keely)가 26년간 시연한 힘의 정체는 진동도, 에테르도 아닌 숨겨진 압축공기와 수력 모터였습니다. 1899년 1월, 그가 죽은 지 두 달 만에 뜯어낸 실험실 바닥 아래에서 3톤짜리 강철 공과 벽·천장·대들보 속에 숨은 가느다란 관이 발견되면서, 미국 과학 사기극 역사상 가장 긴 거짓말 중 하나가 끝났습니다. 킬리 모터란 무엇이었을까? 1872년, 서른다섯 살의 킬리는 소리굽쇠의 진동으로 원자를 울리면 우주를 채운 가상의 물질 '에테르'에서 무한한 힘을 뽑아낼 수 있다고 주장했습니다. 오늘날 에테르는 존재하지 않는 것으로 밝혀졌지만, 전기와 엑스선이 잇달아 발견되던 그 시절에는 새로운 힘이 하나 더 있다는 말이 그럴듯하게 들렸습니다. 1874년 11월 11일 시연에서 그는 작은 노즐에 입김을 불어 넣고 수돗물을 부은 뒤 압력계가 1만 PSI까지 치솟는 모습을 보여줬고, 그 자리에서 5만 달러가 모이며 자본금 500만 달러(오늘날 가치로 약 1억 달러)의 킬리 모터 컴퍼니가 세워졌습니다. 구분 킬리가 주장한 것 1899년 조사에서 드러난 것 힘의 원천 에테르의 진동, 진동의 공감 지하실 3톤 강철 공 속 고압 압축공기 기계 동력 연료 없는 자가 구동 두 층 아래 수력 모터와 숨은 벨트 전선으로 보인 줄 단단한 금속 전선 속이 빈 가느다란 관 왜 똑똑한 사람들은 26년이나 속았을까? 비밀의 방패: 모든 나라에 특허를 내기 전에는 원리를 밝힐 수 없다며 기계 내부 공개를 번번이 거절했습니다. 이름 바꾸기: 증기의 힘에서 에테르의 힘으로, 다시 진동의 공감으로 — 실패가 드러날 때마다 간판을 바꿔 시간을 벌었습니다. 시험 거부: 저장된 힘을 다 쏘아 비운 뒤 다시 채워 보라는 가장 확실한 검증을, 두 시간이 걸린다는 핑계로 피했습니다. 유명 후원자의 보증: 부유한 미망인 클라라 블룸필드 무어가 10만 달러를 투자하고 책까지 펴냈고...