보어의 원자 모형으로 원자의 구조를 설명하다

1885년, 20세기 물리학계의 또 다른 위대한 인물이 코펜하겐에서 태어났다. 닐스 헨리크 다비드 보어(1855~1962)의 아버지 크리스티안 하랄드 로리츠 피터 에밀 보어(1855~1911)는 코펜하겐대 생리학부 교수였으며, 어머니 엘렌 아들러의 가족은 은행가이자 유대계 집안으로 부유층 중 한 명이었다. 덴마크. 덴마크의 유명한 학자들과 예술가들은 종종 그러한 부와 지식, 사회적 명성을 가진 보어의 집을 방문했습니다. 어릴 때부터 보어는 이러한 지적 토론이 오고 가는 것을 보고 어른들이 과학에 대해 토론하는 것을 들으며 자랐다.

7세 때 감멜홀름 라틴학교에 입학한 보어는 모든 과목에서 뛰어났고 1등급 학생이었지만 글쓰기에만 애를 먹었다. 보어의 에세이는 종종 빨간 노트가 많이 붙어 있었다. 그의 글쓰기 어려움은 그 후 내내 보어를 따라다녔다. 그러나 학교에서 수학과 과학을 공부하기 시작하면서 보어의 재능은 밝게 빛나기 시작했고, 얼마 지나지 않아 보어는 학교에서 배운 것을 훨씬 뛰어넘는 내용을 공부하기 시작했다.

1903년 보어는 코펜하겐 대학교에 입학하여 물리학을 공부하기 시작했다. 당시 덴마크에는 코펜하겐 대학교가 한 곳뿐이었고 코펜하겐 대학교에는 크리스티안 크리스티안센(1843~1917) 물리학 교수가 한 명밖에 없었다. 처음에는 철학적인 사색을 하거나 축구를 할 때를 제외하고는 실험실에 항상 붙어 사는 보어였지만 점차 실험의 자질이 부족하다는 것이 분명해졌다. 수많은 시험관을 부수고 화학 실험실에서 폭발을 일으킨 후, 보어는 그의 이론을 연구하는 데 초점을 옮겼다. 1905년 덴마크 왕립 과학 아카데미가 제시한 표면 장력 과제에 도전하여 금메달을 획득하였다. 이전에 이 대회에서 은메달을 딴 보어의 아버지는 아들의 작은 업적에 매우 기뻐했다. 1911년 5월 보어는 금속 이론을 공부하여 박사 학위를 받았다.

덴마크는 학구적인 야망이 있는 사람들에게 작고 만족스럽지 못한 곳이었기 때문에, 그 당시에는 학위를 받고 더 공부하기 위해 해외로 나가는 것이 일반적이었다. 당시 덴마크에서 가장 많이 방문한 곳은 독일 대학이었지만 보어는 영국 케임브리지 대학을 선택했다. 그의 논문과 관련하여, 보어는 뉴턴과 맥스웰이 살았던 케임브리지가 물리학의 성역이었기 때문에 톰슨이 발견한 전자 이론에 매우 관심이 있었다. 1911년 9월, 보어는 케임브리지에 도착했다.

처음에는 가게 문에 적힌 케임브리지의 주소만 봐도 웃음이 나올 만큼 보어가 잔뜩 기대하며 다가왔지만 케임브리지에서의 나날은 그리 만족스럽지 못했다. 톰슨은 친절했지만, 보어는 너무 바쁘고 학생들을 세심하게 지도할 수 있는 독창적인 스타일이 아니었기 때문에 그다지 친절하지 않았다. 영어에 능통하지 않았던 보어는 대부분 혼자였다. 경험이 부족하고 동기부여가 지나친 보어는 톰슨과 만났을 때 톰슨의 논문의 오류를 지적하며 이야기를 시작하는 실수를 저질렀다. 재능과 야망을 가졌지만 아직 세상에 보여줄 만한 성과를 거두지 못한 젊은이가 흔히 그렇듯이 닐스 보어는 한편으로는 불만족스러웠고 다른 한편으로는 불안했다.

11월, 보어는 그해 사망한 아버지의 지인이었던 교수를 만나기 위해 맨체스터를 방문한 후 첫 솔베이 컨퍼런스에서 막 돌아온 러더퍼드를 소개받았다. 솔베이에서 느낀 과학 전망에 대한 러더퍼드의 생생한 이야기는 그가 처음 본 덴마크 젊은이에게 깊은 인상을 주었다. 러더퍼드의 강렬한 성격과 방사선 연구에 흥미를 느낀 보어는 러더퍼드에 갈 수 있는지 알아보기 위해 캠브리지 대학을 떠났다. 톰슨과 러더퍼드의 동의와 함께 보어는 결국 1912년 4월 러더퍼드의 초청으로 맨체스터로 이주했다.

러더퍼드는 간결한 실험을 통해 문제의 핵심을 파악하고 중요한 결과를 바로 얻을 수 있는 능력을 가진 사람이었다. 그는 주변 사람들을 압도하는 카리스마와 강력한 추진력으로 물리학 연구에 전념했다. 그의 목소리는 크고 컸고, 항상 활기차고 활동적이었다. 그가 뉴질랜드 출신이라는 사실 외에도 그의 친구들은 그를 '고귀한 야만인'이라고 불렀다. 러더퍼드는 복잡한 현상 뒤에 서서 사실(즉, 물리학)을 밝혀내는 것만이 진정한 과학이며, 수많은 현상(즉, 세계의 나머지)을 기록하는 것은 우표를 모으는 것과 같다고 과학에 대한 명확한 견해를 가지고 있기도 했다. 그는 또한 이론가들을 그다지 신뢰하지 않았기 때문에, 그는 "그들(이론가)은 게임을 하지만, 우리는 (이론가) 진실을 보여준다"고 말했다.

반면 보어의 스타일은 문제의 이면에 숨겨진 심오한 진실을 끊임없이 묻고 의심하는 것이었다. 앞에서 언급했듯이, 보어는 자신의 생각을 계속 다듬어야 했기 때문에 그의 글쓰기에 어려움을 겪었다. 그래서 보어가 생각하면서 글을 쓰는 것은 거의 불가능했고, 나중에 논문을 쓸 때 누군가가 그것을 받아쓰게 되었다. 처음에는 그의 아내가 그 일을 이어받았고, 나중에는 그녀의 조수들이 그것을 받아쓰게 되었다. 그때도 완성될 때까지 몇 번이고 다시 써야 했기 때문에 같은 내용을 몇 번이고 반복해 수정하겠다고 한다. 말을 할 때도 그랬기 때문에 처음에 하는 말과 마지막에 하는 말이 달라서 듣는 사람이 어리둥절할 때가 있었다. 게다가 보어는 작고 쉰 목소리를 가지고 있었다.

러더퍼드와 보어가 겉으로 보기에는 그렇게 다를 수 있을까 싶을 정도로 가까워진 것은 기적이었다. 현대 과학에 대한 깊은 지식을 가진 이탈리아 물리학자이자 노벨상 수상자인 세그레 씨는 두 사람이 어떻게 대화를 나눴을지 상상하기 힘들다고까지 했다. 그러나 두 사람은 앞으로 보게 될 바와 같이 대조적인 모습에서도 서로를 높이 평가하고 좋아한다: 큰 연구팀을 이끄는 교수, 갓 졸업한 젊은 남자, 복도 끝까지 들릴 정도로 큰 목소리를 가진 남자, 그리고 중얼거리는 남자. 발달된

비록 러더퍼드는 카리스마 넘치는 리더였지만, 그는 주변 사람들의 일에 영감을 주고 배려하는 특별한 능력을 가지고 있었다. 긴장했던 보어를 안심시켰다. 연구소에서 열린 오후 티타임에서는 교수든 학생이든 누구나 편안하게 생각을 나누고 토론을 할 수 있었다. 보는 또한 그와 만나 물리학 분야의 최신 동향과 연구에 대해 배우고 의견을 나누는 것을 즐겼다. 그녀는 유창하게 말하지 못했지만, 여전히 영어가 유창하지 않아 불편했다.