아보가드로(1776~1856)는 이탈리아의 과학자로, 수학과 물리학에 관심을 가지고 연구하였으며, 토리노 대학의 물리학과 교수로서 제자를 양성하였다. 공교육에도 관심이 많아 공교육 최고위원으로 활동하기도 하였고, 대학교수가 되기 전 법률가 집안의 영향으로 법률가로 활동하였다. 그러나 같은 이탙리아 출신 과학자인 볼타의 논문을 읽고 수학과 과학에 관심을 갖게 되었고 과학자로 변신하게 되었다. 1800년대 초반에는 베르첼리 왕립전문학교의 선생님으로 학생들을 가르치는 일도 하였다, 법률가에서 과학자로 변신한 그는 화학에도 관심을 갖게 되었고, 당시 과학적 논쟁으로 유럽을 떠들썩하게 만들었던 기체의 성질에 관한 연구에 분자설을 제안하여 돌턴의 원자설과 게이뤼삭의 기체반응의 법칙을 모두 만족하는 새로운 패러다임을 만들었다. 그러나 그 당시 인정을 받지 못하여 아보가드로의 법칙이 아닌 아보가드로의 가설로 더 많이 불리게 되었다. 당시 영국의 과학자 돌턴은 쪼개지지 않는 알갱이인 원자가 기체를 이루고 있다고 주장하였다. 또 프랑스의 과학자인 게이뤼삭은 실험 결과를 통해 기체들이 반응할 때는 일정한 부피비가 존재함을 실험적으로 입증하였다. 예를 들어 수소와 산소가 만나 수증기가 만들어질 때 이들 기체의 부피비는 2:1:2이다. 그런데 일정한 부피 속에 1개의 원자를 대입한다면 수소 원자 2개와 산소 원자 1개가 만나서 수증기를 형성할 때 수소는 1개씩 사이좋게 1부피 속에 존재하지만, 산소 원자는 반 개씩 쪼개어 수증기를 형성한다고 설명해야한다. 이러한 설명은 “쪼개지지 않는다.”는 돌턴의 원자설에 위배가 된다. 아보가드로는 모든 기체는 일정한 온도와 압력에서, 같은 부피 속에 같은 수의 입자 즉 분자를 가진다는 가설을 세우고 기체반응의 법칙을 설명하게 되었다. 수소 기체는 수소 원자 2개가 모여 수소 분자 1개를 이루고, 산소 기체도 산소 원자 2개가 모여 산소 분자를 이룬다고 가정한다면, 생성된 수증기 분자는 수소 원자 2개와 산소 원자 1개가 만나 형성되고 1 부피 속에는 수소 분자도 1개, 산소 분자도 1개, 수증기 분자도 1개 즉 모두 같은 수의 분자가 존재함을 설명할 수 있었다. 그러나 그 당시에는 인정받지 못했고, 1860년쯤 인정받게 된다. 아보가드로의 가설이 제시된 후 49년의 세월이 지나고 그가 죽은 후 아보가드로의 제자인 칸니자로에 의해 인정받게 된다. 그 당시 원자나 분자를 육안으로 확인할 수 없었고, 왜 기체 분자가 특정 원자가, 특정 개수만 결합하여 분자를 만들 수 있는가에 대한 설명 능력이 없었다. 나중에 1905년 아인슈타인이 브라운 운동을 설명하는 과정에서 분자의 존재가 확실해졌고 1909년에는 아보가드로의 수(표준상태에서 기체 1몰 속에 존재하는 기체 분자의 수)를 실험적으로 측정하는 데 성공하였다. 19세기에 과학이 급격한 속도로 발전하면서 물질을 체계적으로 분류하는 학문도 발전하고, 원자의 결합도 설명할 수 있게 되면서 수소 분자가 형성될 때 수소 원자가 3개, 4개, 5개 붙지 않고 2개만 결합하는지에 대한 설명체계도 확립되게 되었다. 기체에 관한 연구 역사를 보면 보일에 의해 기체의 부피가 압력과 반비례한다는 사실을 발견하게 된다. 그 후 샤를은 기체의 부피가 온도에 의해 변화하는데 규칙성이 있음을 실험적으로 입증한다. 게이뤼삭도 실험을 통해 기체들이 화학반응을 할 때 일정한 부피비가 존재함을 실험을 통해 알아낸다. 이렇게 급변하는 과학자들의 연구와 연구발표 속에서 아보가드로는 창의적인 모형을 통해 선행 연구자들의 연구를 모두 만족하는 설명체계를 만들어 제안하는 능력을 나타내었다. 비록 영국과 프랑스의 과학전쟁에서 인정받지는 못하였지만, 올바른 판단은 언제든 인정받게 되는 것이 과학의 힘이 아닐까 생각한다. 과학이란 진실을 찾는 과정이라기보다는 우리 주변의 현상을 설명하는 우리의 언어 또는 과학의 언어를 찾는 과정이라 생각한다. 우리가 오늘 맞는 이론이라 생각하는 설명도 내일의 더 나은 설명체계에 왕좌를 물려주는 왕좌의 게임이 과학이라 생각한다. 여러분도 과학이란 세계에서 새로운 설명을 찾는 전사가 되어 보시길...
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