[1923 노벨물리학상] 로버트 A. 밀리컨 : 기름 방울 하나로 전자의 무게를 쟀다 — 물리학 역사상 가장 우아한 실험

1909년 시카고 대학교 지하 실험실. 로버트 밀리컨은 두 개의 금속 판 사이에 매우 가는 기름 방울을 뿌리고 있었습니다.

분무기로 만들어진 미세한 기름 방울들이 두 판 사이의 공간에 떠다녔습니다. 그 방울들에는 X선이나 방사선을 쬐어 전하가 부여되어 있었습니다.

아래 판을 양극으로, 위 판을 음극으로 해서 전압을 걸면 아래로 떨어지는 방울이 전기력에 의해 위로 끌어올려집니다. 전압을 정확히 조절해서 방울이 공중에 정지하면 — 전기력과 중력이 정확히 균형을 이룬 것입니다.

밀리컨은 이 균형 조건에서 전압을 읽었습니다. 방울의 크기를 별도로 측정해 질량을 계산하면, 전하를 계산할 수 있었습니다.

수천 번의 측정. 수천 개의 방울.

결과는 모든 방울의 전하가 항상 특정 값의 정수 배였습니다. 반 배나 1.7배 같은 값은 없었습니다.

그 최솟값이 전자 하나의 전하였습니다. e = 1.59 × 10⁻¹⁹ 쿨롬. 현재 알려진 값 1.602 × 10⁻¹⁹ C에 매우 가까운 값이었습니다.

전자라...