막스 폰 라우에 Max von Laue 
 작성 2014 - 09 - 05 
 출생 1879 - 10 - 09 독일 , 베를린 
 소속 막스플랑크 물리 화학 연구소 소장 
 출신 대학 뮌헨 대학교 
 주요 업적 결정 에 의한 엑스선 회절 의 발견 
 수상 노벨 물리학상 ( 1914 ) 
 독일 의 물리학자 . 결정 에 의한 X 선 회절 의 연구 로 X 선 의 전자기파 로서 의 성질 을 확립 하 고 결정 해석학 을 개척 하 였 다 . 또 초전 도 현상 을 해소 하 는 데 필요 한 자기장 의 한계 값 이 물체 의 형태 와 함께 변하 는 것 을 설명 했 다 . 
 1879 년 독일 코블렌츠 근처 의 파펜 도르 프 에서 태어나 1899 년 부터 슈트 라스 부르크 , 괴팅 겐 , 베를린 등 의 여러 대학 을 졸업 했 다 . 1902 년 에 는 뮌헨 대학교 에서 막스 플랑크 의 지도 아래 공부 하 고 , 그 로부터 일 년 뒤 박사 학위 를 취득 하 였 다 . 1905 년 부터 베를린 에 있 는 막스플랑크 물리 화학 연구소 소장 이 되 었 다 . 그 는 나치 정권 의 반대자 로 알려져 있 으며 , 나치스 정권 하 에서 는 망명 한 과학자 들 을 적극 원조 하 였 고 40 년 동안 독일 과학 발전 의 큰 성과 를 이루 었 다 . 2 차 세계 대전 이후 독일 물리학계 부활 을 위해 많 은 노력 을 기울였 다 . 
 1911 년 까지 X 선 이 전자기파 인지 입자 인지 는 밝혀 지 지 않 았 는데 , 라우에 는 좀 머 펠트 연구소 의 조교 발터 프리드리히 , 박사 과정 을 하 던 파울 크 니 핑 과 함께 X 선 회선 실험 을 하 여 X 선 은 짧 은 파장 을 지닌 전자기파 이 며 , X 선 이 결정 격자 를 통과 할 때 회절 과 맞 반응 하 여 사진 에 반점 이 생기 는 것 을 발견 하 였 다 . 
 1912 년 에 는 취리히 대학교 의 물리학 과 교수 가 되 었 으며 그 해 에 최초 로 결정 을 사용 해 X 선 을 회절 시키 는 데 성공 했 다 . 이 실험 으로 X 선 이 빛 과 비슷 한 전자기 복사 임 을 증명 했 고 , 그 는 아인슈타인 의 상대 성 이론 을 옹호 했 는데 , 아인슈타인 은 라우에 의 연구 또한 물리학 에서 가장 아름다운 발견 가운데 하나 라고 언급 하 였 다 . 또한 양자 이론 , 콤프턴 효과 , 원자 의 붕괴 등 을 연구 했 다 . 
 1914 년 결정격자 에서 X 선 회절 연구 로 결정 구조 를 밝힘 으로써 현대 전자 공학 의 발전 에 중요 한 위치 를 갖 는 고체 물리학 의 기원 이 되 었 다 . 1919 년 엔 베를린 대학 의 연구소 소장 이 되 었 고 , 1951 년 에 는 베를린 의 막스플랑크 연구회 의 소장 이 되 었 다 . 1932 년 에 연구 한 초전 도 현상 의 해소 에 필요 한 자기장 의 한계 값 이나 1934 년 에 저서 한 식물 의 생활 형 과 통계 적 식물 지리학 이 알려져 오 고 있 다 . 윌리엄 로렌스 브래그 와 윌리엄 헨리 브래그 의 X 선 결정 과 모리스 드브로이 의 X 선 분광학 과 헬리 모즈 리 의 주기 욜 표 에 영향 을 주 었 다 . 이 연구 로 노벨 물리학상 을 1914 년 에 수상 했 다 . 제 2 차 세계 대전 후 에 는 독일 물리 학회 의 재건 에 활약 하 였 다 . 말년 에 는 X 선 흡수 , X 선 분광학 에 관한 많 은 논문 을 썼 다 . 
 물리학 에서 뢴트겐 의 발견 처럼 집중 적 으로 연구 된 분야 는 없 을 것 입니다 . 1896 년 뢴트겐 은 알려 지 지 않 은 새로운 형태 의 광선 이 존재 한다는 것 을 증명 했으며 , 그 괄목 할 만 한 특성 으로 순수 물리학 뿐 아니 라 다른 여러 분야 에서 도 가장 중요 한 위치 를 차지 하 였 습니다 . 
 엑스선 발견 이후 그 본질 적 특성 을 밝히 려는 수많 은 시험 과 연구 들 덕분 에 10 년 이 되 지 않 아 그 특성 이 모두 밝혀졌 습니다 . 
 이미 초기 연구 에서 어떤 강력 한 자장 으로 도 진행 방향 이 바뀌 지 않 으며 , 한 매질 에서 다른 매질 로 통과 할 때 굴절 이 생기 지 않 는다는 것 이 밝혀졌 습니다 . 따라서 엑스선 이 어떤 입자 의 빔 이 라면 다른 입자 들 의 빔 과 는 달리 입자 들 이 전하 를 띠 지 않 는다는 것 을 의미 합니다 . 만약 전하 를 띠 지 않 는 입자 가 있 을 수 없 다고 한다면 엑스선 의 특징 을 결정 하 는 그 입자 들 은 반대 부호 의 두 전하 를 가지 고 있 어서 서로 상쇄 된다고 가정 해야 합니다 . 한편 엑스선 은 굴절 하 지 않 는다는 사실 로부터 엑스선 이 빛 의 파동 처럼 횡파 의 거동 을 한다면 그 파장 이 대단히 짧 다는 가정 을 할 수 있 습니다 . 왜냐하면 빛 의 전파 이론 에 의하 면 파장 이 매우 짧 아 지 면 굴절 률 은 1 에 접근 하 기 때문 입니다 . 
 엑스선 이 에테르 내 에서 종파 의 특성 으로 움직인다는 초기 의 가설 은 곧 배제 되 었 고 , 엑스선 의 본질 에 관한 의견 은 위 의 두 가지 로 나누 어 졌 습니다 . 그럼에도 일종 의 알 수 없 는 특성 을 가진 펄스 라는 것 이 객관적으로 가능 한 설명 이 었 습니다 . 
 1896 년 스토크스 와 비헤르트 는 엑스선 이 음극선 , 즉 고속 의 전자 가 어떤 물질 과 충돌 할 때 에테르 에 발생 하 는 왜곡 이 라는 가설 을 내놓 았 습니다 . 이 왜곡 혹은 충격파 는 전자 주위 의 에테르 로부터 모든 방향 으로 빛 의 속도 를 가지 고 전파 된다고 생각 했 습니다 . 모든 공간 에서 이 왜곡 은 전자 가 충돌 한 시간 과 동일 한 시간 동안 유지 됩니다 . 이 시간 과 빛 의 속도 의 곱 은 충격파 의 폭 을 나타내 며 엑스선 의 특성 이 빛 과 같 다면 이 값 은 파장 에 해당 됩니다 . 
 그 이론 에 의하 면 엑스선 을 일으키 는 음극선 에 대해 수직 으로 발생 하 는 엑스선 충격파 는 완전 한 편광 상태 입니다 . 이런 편광 은 1905 년 바클라 가 관찰 하 였 지만 , 이론 과 는 달리 완전 편광 이 아니 라 부분 편광 상태 였 습니다 . 이런 차이 의 원인 에 대해서 는 설명 이 가능 하 지만 횡파 의 존재 에 대한 증거 로 편광 의 특성 은 적절 치 않 다는 것 이 밝혀졌 습니다 . 
 1897 년 도 른은 엑스선 으로 변환 되 는 전자 의 에너지 를 계산 해 냈 습니다 . 그러 자 빈 은 자신 의 방법 으로 충격파 의 폭 을 계산 했 는데 그 값 은 약 10 - 10 센티미터 로 빛 의 가장 짧 은 파장 의 10 만 분 의 1 에 해당 하 는 것 이 었 습니다 . 지금 까지 엑스선 을 이용 한 회절 실험 이 모두 실패 한 원인 은 이렇게 충격파 의 폭 혹은 파장 이 짧 았 기 때문 이 었 습니다 . 가장 좁 은 슬릿 을 사용 한다고 해도 이렇게 짧 은 파장 의 엑스선 이 만드 는 회절 은 관찰 의 한계 를 벗어납니다 . 발터 와 폴 이 진행 한 가장 정교 한 실험 의 결과 마저 도 단지 회절 의 가능 성 이 있 다는 정도 를 얘기 해 줄 뿐 이 었 습니다 . 이 과학자 들 의 연구 로부터 엑스선 파장 의 상한 은 4 × 10 - 9 센티미터 정도 로 보였 습니다 . 
 이것 이 폰 라우에 교수 가 획기적으로 엑스선 의 간섭 현상 을 발견 하 고 엑스선 이 빛 의 경우 처럼 진행 하 는 횡파 로 되 어 있 음 을 증명 함 으로써 과학 의 가장 중요 한 위치 에 서 게 되 었 을 때 의 상황 입니다 . 
 앞서 말씀 드린 바 와 같이 선행 의 연구 결과 는 엑스선 이 파동 운동 을 한다면 그 파장 은 10 - 9 센티미터 대 에 있 어야 합니다 . 따라서 빛 이 회절격자 를 통과 할 때 발생 하 는 것 과 똑같 은 분명 한 간섭 현상 을 엑스선 에서 얻 기 위해서 는 회절격자 의 격자 간격 이 10 - 8 센티미터 정도 여야 합니다 . 이것 은 고체 내 의 분자 간 간격 과 거의 같 습니다 . 폰 라우에 교수 는 이러 한 점 에 착안 해서 회절격자 로 분자 들 이 규칙 적 으로 배열 되 어 있 는 고체 , 즉 결정체 를 사용 했 습니다 . 이미 1850 년 결정학 분야 에서 브라 바이스 는 결정체 를 구성 하 는 원자 들 은 어떤 규칙 적 인 배열 을 하 고 있 다는 가정 을 제안 했 습니다 . 그것 은 이른바 3 차원 격자 혹은 공간격자 로 그 격자 상수 들 은 결정학 자료 로부터 계산 할 수 있 습니다 . 
 그러나 공간격자 의 이론 적 근거 는 알려져 있 지 않 아서 폰 라우에 교수 는 우선 그 이론 을 개발 해야 했 습니다 . 그 방법 은 1 차원 격자 에 적용 되 는 광학 에서 와 같 은 근사식 을 이용 한 것 이 었 습니다 . 
 폰 라우에 교수 는 프리드리히 와 크 니 핑 에게 실험 을 맡겼 습니다 . 그 들 은 납 상자 내 에 정교 하 게 위치 한 결정체 로 가느다란 엑스선 이 도달 하 도록 하 고 , 결정체 의 뒤 와 옆 에 는 감지 필름 을 설치 했 습니다 . 예비 실험 에서 벌써 폰 라우에 교수 가 예측 한 대로 결정체 뒤 에 있 는 필름 에서 검 은 점 형태 로 강도 의 최 대점 들 이 나타났 습니다 . 
 이 강도 의 최 대점 들 의 모양 이 다양 한 결정체 에서 의 이론 적 예측 과 일치 하 고 , 그것 들 이 아주 명확 하 게 나타남 으로써 이 현상 이 회절 현상 임 을 확실 하 게 알 수 있 었 습니다 . 또한 흡수 실험 으로 이 들 회절 점 은 정말로 엑스선 으로 만들 어 졌 음 을 확인 하 였 습니다 . 이 로부터 폰 라우에 교수 는 조사 된 결정체 로부터 회절 점 을 만드 는 엑스선 이 파동 의 특성 을 가진다고 추론 했 습니다 . 왜냐하면 엑스선 이 입자 라면 결맞음 진동 ( coherent oscillation ) 은 동일 한 입자 처럼 행동 하 는 원자 들 에 의해서 만 일어날 수 있 으며 이 들 원자 들 은 조사 방향 으로 늘어선 원자 군 을 형성 해야 하 기 때문 입니다 . 이런 결맞음 진동 은 실험 에서 관찰 된 것 과 는 달리 강도 의 최 대점 이 불 규칙 적 인 동심원 을 이룹니다 . 
 폰 라우에 교수 가 발견 한 결정체 에서 의 엑스선 회절 현상 은 엑스선 이 매우 짧 은 파장 이 라는 증거 이 며 , 또한 결정학 분야 에서 매우 중요 한 발견 들 이 었 습니다 . 이제 는 결정체 내 에서 원자 의 위치 를 결정 할 수 있 게 되 었 으며 여기 에서 많 은 중요 한 지식 을 얻 게 되 었 습니다 . 앞 으로 도 이 분야 에서 많 은 발견 이 기대 됩니다 . 예 를 들 어 회절 에 미치 는 온도 의 영향 을 실험 적 으로 연구 하 면 영점 에너지 에 대한 의문 이 해결 되 거나 최소한 해답 을 찾 는 데 도움 이 될 것 입니다 . 왜냐하면 영점 에너지 의 유무 에 따라 온도 의 영향 이 다르 게 나타나 기 때문 입니다 . 그렇지만 회절 의 발견 이 가지 는 직접 적 인 결과 역시 그 중요 성 이 작 지 않 습니다 . 이제 는 엑스선 스펙트럼 을 직접 조사 할 수 있 게 되 었 으며 , 선 스펙트럼 의 사진 을 얻 을 수 있 게 되 었 습니다 . 과학 은 매우 유용 한 연구 방법 을 갖 게 되 었 으며 그 방법 이 가져올 성과 를 모두 예측 해 내 는 것 은 아직 불 가능 합니다 . 
 발견 이 인간 에게 기여 한 정도 에 따라 인류 의 발견 을 평가 하 는 것 이 가능 하 다면 폰 라우에 교수 의 발견 에 버금가 는 것 은 그리 많 지 않 을 것 입니다 . 또한 결정 에 의한 엑스선 회절 을 발견 한 폰 라우에 교수 의 결과 가 출판 된 지 는 몇 년 되 지 않 았 습니다 만 , 왕립 과 학원 이 노벨 물리학상 을 결정 하 는 데 1914 년 폰 라우에 교수 처럼 쉽 게 의견 의 일치 를 본 경우 는 드물 다는 점 을 말씀 드립니다 . 
 스웨덴 왕립 과 학원 노벨 물리학 위원회 위원장 G . 그란크비스트