[1922 노벨물리학상] 닐스 보어 : 원자 안에도 질서가 있다 — 전자 궤도 모델로 원자를 처음으로 그림으로 그린 물리학자

1913년 어느 봄날, 코펜하겐. 닐스 보어는 수소 원자의 스펙트럼 데이터를 들여다보고 있었습니다.

수소가 내는 선명한 빛의 줄무늬들 — 발머 계열. 왜 수소는 연속적인 스펙트럼이 아니라 딱 정해진 파장의 빛만 내는가?

그 규칙적인 패턴을 보면서 보어는 생각했습니다. 이 패턴이 우연일 수 없다.

원자 안에 구조가 있어야 한다. 톰슨의 건포도 푸딩 모델은 이미 러더퍼드의 실험으로 폐기된 상태였습니다.

러더퍼드의 원자핵 모델 — 중앙에 작은 핵이 있고 전자들이 그 주변을 돈다 — 은 구조는 맞지만 심각한 문제가 있었습니다. 고전 전자기학에 따르면, 원을 그리며 도는 전자는 에너지를 복사로 잃으면서 나선형으로 핵 속으로 빨려들어가야 합니다.

원자는 안정적으로 존재할 수가 없었습니다. 계산상으로는 전자가 핵으로 떨어지는 데 수십억 분의 1초도 걸리지 않아야 했습니다.

그런데 원자는 실제로 안정적으로 존재합니다. 고전 물리학이 틀렸거나, 아니면 무언가 다른 규칙이 필요했습니다.

보어는 대담한...