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과학적 진보는 느리고 세심한 경향이 있으며, 점진적인 단계를 거쳐 결국 획기적인 발전을 이루게 됩니다. 핵자기공명이 발견되기까지 수십 년이 걸린 자기공명영상(MRI)의 경우도 마찬가지였다. 반면, 눈 깜짝할 사이에 일어나고 그 과정에서 세상을 완전히 변화시키는 과학과 기술의 큰 도약이 있습니다. 빌헬름 뢴트겐의 우연한 X선 발견은 후자 진영에 딱 들어맞습니다.
1895년에 뢴트겐은 음극선 실험의 최전선에 있던 동료 물리학자 필립 레나르트(Philipp Lenard)의 연구를 재현하려고 시도했습니다. Lenard는 거의 진공 상태에서 두 개의 전극을 감싸는 유리관인 Crookes 튜브를 사용하여 작업하고 있었습니다. 전극에 전기를 가하면 음극 반대편의 유리가 음극선의 충격으로 인해 형광을 발하게 됩니다(결국 전자로 밝혀짐). Lenard는 튜브에 작은 창을 만들어 호일로 덮었지만 음극선은 통과할 수 있었고, 펜타데실파라톨릴케톤으로 칠한 종이가 호일 창에서 몇 센티미터 내에 있으면 형광을 발했습니다.
뢴트겐은 펜타데실파라톨릴케톤을 사용할 수 없었기 때문에 대신 바륨 플라티노시아나이드를 사용했습니다. 종이의 형광성을 더 잘 보기 위해 Röntgen은 튜브의 빛이 종이의 빛을 벗어나는 것을 방지하기 위해 튜브를 판지로 덮었습니다. 그가 튜브에 전원을 공급했을 때, 그는 종이가 음극선의 범위를 훨씬 벗어나 몇 피트 떨어져 있음에도 불구하고 빛나는 것을 발견했습니다. 형광에 대한 유일한 설명은 새로운 유형의 광선이었습니다. 신비한 특성 때문에 뢴트겐은 이를 엑스레이라는 이름으로 만들었습니다.
엑스레이가 세상을 어떻게 바꾸었나
엑스레이의 발견부터 일상적인 사용까지의 과정은 놀라울 정도로 짧았습니다. 같은 날 뢴트겐은 X선을 처음 관찰하면서 자신의 뼈가 형광 시트에 투영되는 것을 볼 수 있었고 X선이 사진 건판과 상호 작용한다는 사실을 발견했습니다. 그는 엑스레이를 발견한 바로 그날 아내의 손을 처음으로 엑스레이 사진으로 찍었다. 그가 이 현상에 관한 첫 번째 논문을 발표한 지 두 달도 채 안 되어 그 소식은 전 세계로 퍼졌습니다.
엑스레이가 얼마나 큰 거래였는지는 아무리 강조해도 지나치지 않으며, 당시 과학계도 이를 알고 있었습니다. 뢴트겐의 논문 다음 해에 엑스레이에 관한 1,000개 이상의 과학 논문이 작성되었습니다. 뢴트겐이 발견된 지 몇 달 만에 의사들은 부러진 뼈를 진단하고 체내 이물질을 찾는 데뿐만 아니라 암 치료를 위한 방사선 요법으로 엑스레이를 사용하게 되었습니다.
불과 몇 년 만에 엑스레이가 J.J. Thomson의 전자 및 방사능 발견은 1905년 Einstein의 annus mirabilis에 영감을 주었습니다. 그로부터 몇 년 후 X선 회절의 발달을 통해 X선이 본질적으로 전자기적이라는 것이 밝혀졌습니다. X선 회절은 1953년 DNA의 이중나선 특성을 밝혀낸 도구였습니다.
1901년 뢴트겐은 최초의 노벨 물리학상을 수상했습니다. 뢴트겐은 상금을 대학에 기부하고 귀족 작위를 거부하는 등 겸손한 자세를 유지했습니다. 그리고 아마도 가장 중요한 것은 그가 자신의 발견에 대해 특허를 내지 않기로 결정하여 그의 획기적인 발견 이후 엑스레이의 급속한 발전을 가능하게 했다는 것입니다.
