예전에 TV에서 세상에서 제일 유명하고 위대한 방정식이 무엇인지에 대해 얘기를 나누던 프로그램을 본 적이 있다. 피타고라스 정리, 페르마의 정리 등 다양한 의견이 제시되었지만, 그 중에서도 E=MC2이 지금까지 세상에서 가장 위대한 방정식이라는 의견으로 합치되었다. 나도 평소에 E=MC2에 대해 많이 들어 왔으며 상대성 이론을 뜻하는 방정식이며 이 방정식으로 인해 원자폭탄이 탄생되었다는 얘기를 들었다. 다만 이 방정식이 구체적으로 무엇을 의미하는지는 알지 못한다.

이 방정식에 대해 설명하는 많이 책이나 프로그램이 있지만, 이 책에서는 이 방정식에 대해 마치 사람의 전기처럼 서술하고 있다. 이 방정식의 탄생, 조상, 유년시절, 성년시절, 이후의 영원한 삶이라는 챕터를 통해 E=MC2에 대해 설명하고 있으며, 마치 소설처럼 독특한 방식으로 접근하고 있다.

이 방정식은 1905년 생계를 위해 특허청에서 일하던 중 틈틈히 연구를 하던 아인슈타인에 의해 탄생되었으며, 아인슈타인은 불과 몇주만에 E=MC2라는 방정식이 들어있는 30여 쪽에 달하는 논문 초고를 작성하여 <물리학 연보>에 투고하였다. 이를 통해 이 방정식이 탄생되었다.

또한 이책에서는 E=MC2의 기호들에 대해 E=MC2의 조상이라고 하면서 개념을 설명하고 있다.

E는 에너지를 뜻하며 '에너지'라는 개념은 패러데이가 늘어뜨린 전선 한 가닥이 수직으로 세운 자석 주위를 빙글빙글 도는 것을 발견한 후에야 만들어졌다. 나아가 과학계는 에너지는 형태만 바뀔 뿐 그 전체의 값은 그대로 유지된다는 것을 알게 되었고 이것이 바로 에너지 보존 법칙이다.

등호 =는 인쇄업에서 시작되었는데, 교과서 저술가 로버트 레코드가 ~같다는 말의 지루한 반복을 피하기 위해 사용한 것이었다.

M은 질량을 뜻하는 데 라부아지에의 실험을 통해 물질의 질량은 한 곳에서 다른 곳으로 옮겨갈 수 있으며 사라지지 않는 다는 것이 증명되었는데, 이것이 바로 질량 보존 법칙이다.

C는 빛의 속도를 의미하는데. 1905년에 아인슈타인은 파도를 타는 사람에게는 파도가 정지해 있는 것처럼 보이는 것과 달리, 빛의 파동은 맥스웰이 밝혀냈듯 전기와 자기가 서로를 타넘는 파동이기 때문에 따라잡아서 정지해 있는 모습을 볼 수 없다는 생각을 해냈다. 또한 물체에 에너지를 투입하여 속도를 빛의 99.9998%에 이르게 하면 원래보다 500배 더 무거워지는데, 이로서 에너지와 질량은 서로 변할 수 있다는 것도 알아냈다. 이와 같이 C가 에너지와 질량의 변환 인자였음을 알아낸 아인슈타인의 연구는 19세기의 산물인 에너지 보존의 법칙, 질량 보존의 법칙을 바꿔 놓았다.

제곱은 1730년 대에 뒤 샤틀레는 물체들의 접촉을 분석하기 위해서 물체의 질량과 속도 즉 mv를 살펴보다가, 뉴턴의 mv 보다 라이프니츠의 mv2가 더 효과적인 에너지의 정의라는 것을 증명했다. 여기에서 속도를 계속 높여 빛의 속도가 되면 물체는 최대의 에너지를 가지게 되는데, 이때의 에너지값은 mc2이 되는 것이다.

아인슈타인이 E=MC2라는 방정식을 알아냈지만, 현실에서 어떻게 이런 일이 일어나는 지에 대해서는 몰랐다. 이후 러더퍼드. 채드윅, 마이트너에 의해 원자 속에 핵이 있고, 핵 안에 중성자가 있으며, 핵이라는 것은 터지기 직전의 물방울과 같아서 중성자 하나를 추가함으로써 무거워지는 것이 아니라 오히려 쪼개진다는 것을 알아냈다. 이것은 아인슈타인의 방정식을 이용해 핵을 쪼갤 만큼의 에너지가 핵 속에 들어있음을 증명해 낸 것이며 이것이 핵무기의 이론적 기초가 되었다.

E=MC2이 핵무기의 이론적 기초를 제공했지만, 영화관의 비상구, 병원의 의료기기 등 다양한 분야에서 활용되고 있고 영원한 가치를 가지게 되었다.