1945년 Trinity 핵실험의 잃어버린 이미지가 복원됨

6 days ago 11
  • Trinity 핵실험은 1945년 7월 16일 New Mexico 사막에서 인류가 처음 핵의 힘을 방출한 순간이었음
  • Emily Seyl의 책은 20년에 걸친 복원 작업으로 되살린 Manhattan Project 사진 수백 장을 담고 있음
  • Berlyn Brixner의 Mitchell 카메라 2대는 폭발 영상을 남겼고, Los Alamos 과학자들의 초기 측정에 활용됨
  • 52대 카메라 중 만족스러운 이미지는 11대뿐이었지만, 거리·각도·속도 배치 덕분에 폭발 재구성이 가능했음
  • 영상은 화구가 25밀리초부터 60초까지 팽창하고, 60초 뒤 버섯구름이 3킬로미터 이상 오른 모습을 담음

복원된 Trinity 사진 기록의 의미

  • Trinity 핵실험은 1945년 7월 16일 오전 5시 29분 45초 Mountain War Time에 New Mexico Jornada del Muerto 분지의 사막에서 인류가 처음 핵의 힘을 방출한 순간이었음
  • Emily Seyl의 Trinity: An Illustrated History of the World’s First Atomic Test는 20년에 걸친 복원 작업으로 되살린 Manhattan Project 사진 수백 장을 담고 있음
  • 복원된 사진과 발췌문은 “the Gadget”의 폭발을 포착하기 위한 대규모 촬영 작업의 규모와 한계를 함께 보여줌

폭발 순간을 추적한 촬영 체계

  • North 10,000 촬영 벙커에서 Berlyn Brixner는 카메라와 필름이 장전된 포탑 안에 머리를 넣고 확성기로 카운트다운을 듣고 있었음
  • Brixner는 용접용 안경을 통해 폭발을 바라보라는 지시를 받은 몇 안 되는 사람 중 하나였고, 하늘로 솟구치는 화구의 경로를 따라갈 준비를 하고 있었음
  • 그의 위치에 있던 Mitchell 영화 카메라 2대는 Trinity 실험에서 나온 가장 좋은 영상을 남겼고, Los Alamos 과학자들이 핵폭발 효과를 초기 측정하는 데 활용됨
  • 격발 순간 카메라는 Brixner가 직접 볼 수 없었던 첫 빛이 분지 위로 퍼지는 장면을 포착함

Gadget 폭발과 초기 핵분열 과정

  • 32개의 고폭약 블록이 동시에 폭발하면서 잠든 plutonium 코어를 향해 안쪽으로 밀려들었음
  • 이 힘은 조밀한 금속 구체를 모든 방향에서 순간적으로 압축해 원자들을 극도로 가깝게 만들었음
  • 정교하게 시간 맞춘 중성자 폭발이 순간적이고 제어되지 않는 혼돈을 일으켰고, 핵분열 연쇄반응은 시작된 만큼 빠르게 끝남
  • Brixner의 벙커에 있던 고속 Fastax 카메라는 두꺼운 유리 포트홀을 통해 폭발 후 0.01초도 지나지 않은 반투명 구체가 어둠을 뚫고 나오는 모습을 담음
  • 이 장면은 열, 빛, 물질의 급격한 방출이 Gadget을 산산이 부수는 순간을 기록함

카메라가 남긴 세부 기록과 한계

  • 밝기가 잦아들자 목격자들은 ground zero 주변에서 먼지 벽이 솟고, 빛나며 형태가 바뀌는 다색의 화염 구체가 생기는 모습을 봄
  • 화염은 잔해가 뒤틀리며 올라가는 기둥 위에서 하늘로 치솟는 불타는 구름을 형성함
  • 카메라 영상은 목격자의 인상만큼 극적이면서도 훨씬 정밀한 기록을 남겼고, 과학자들이 화구와 가시적 효과의 거동을 반복 측정할 수 있게 해줌
  • 촬영 작업은 전체적으로 성공적이었지만, 52대 카메라 중 만족스러운 이미지를 만든 것은 11대뿐이었음
  • Spectrographic and Photographic Measurements Group은 카메라를 서로 다른 거리, 보완적 각도, 다양한 프레임 속도와 초점거리로 배치해 대상을 매우 완전하게 재구성할 수 있었음

예측을 넘어선 폭발

  • 그룹 책임자 Julian Mack은 캡처된 10만 프레임 이상이 여전히 “밝기나 시간·공간 규모에 대한 감각을 주지 못한다”고 평가함
  • Mack은 특히 폭발 초기 단계의 photographic record가 선견지명만큼이나 운에 기대어 만들어졌다고 봄
  • 실제 폭발은 예측보다 몇 배 더 강력했고, 그 효과의 강도가 많은 카메라와 진단 장비를 압도함
  • Robert Oppenheimer의 뒤를 이어 Los Alamos 소장이 된 물리학자 Norris Bradbury는 “가장 놀라운 특징은 강렬한 빛”이었다고 말함
  • Bradbury에게 원자폭탄은 누구도 가진 기존 관념에 들어맞지 않았고, 이전 경험으로 이해할 수 있는 대상도 아니었음

조립 현장과 폭발 장치의 구조

  • 1945년 7월 12일, Los Alamos에 배속된 미 육군 하사이자 전기 엔지니어 Herbert Lehr는 폭탄이 조립된 McDonald ranch house로 플루토늄 코어를 운반함
  • Norris Bradbury는 Gadget의 최종 조립을 책임진 물리학자였고, shot tower 꼭대기에서 부분 조립된 폭탄 옆에 서 있는 사진이 남아 있음
  • 폭탄 외부의 케이블은 재래식 폭약의 동기화된 폭발을 유발하는 신호를 전달했음
  • 이 동기 폭발은 폭탄의 플루토늄 코어를 압축하는 안쪽 방향 충격파를 만들도록 설계됨
  • Bradbury는 1945년 10월 17일 Robert Oppenheimer의 뒤를 이어 Los Alamos 소장이 됨

말과 사진으로도 담기 어려웠던 체험

  • 군인, 과학자, 다른 목격자들의 직접 기록은 실험에서 수집된 정량 데이터를 보완함
  • 목격자들은 분지를 낮처럼 밝힌 강렬한 빛, 기묘한 침묵 속에서 머리를 치켜든 어두워지는 구름, Gadget 중심부에서 밀려오는 보이지 않는 파동을 기다리는 시간, 마침내 천둥처럼 도착한 거대한 굉음을 묘사함
  • 20마일 떨어진 곳에서 관측하던 물리학자 Isidor Isaac Rabi는 “그것은 폭발했고, 덮쳤고, 몸을 뚫고 들어왔다”고 회상함
  • Manhattan Project에 참여한 영국 과학자단 책임자 James Chadwick은 지난 몇 년간 상상 속에서 이 순간을 여러 번 겪었고 거의 상상한 대로 일어났지만, 현실은 충격적이었다고 말함
  • 물리학자 George Kistiakowsky는 “세계의 끝, 지구 존재의 마지막 밀리초에 마지막 인간은 우리가 본 것을 보게 될 것”이라고 확신하게 됨

영상이 남긴 폭발의 시간 규모

  • 다양한 고속 및 영화 카메라로 포착된 폭발 영상은 화구가 25밀리초부터 60초까지 팽창하는 모습을 담음
  • 60초 시점에는 버섯구름이 3킬로미터 이상 높이에 도달함
  • 폭발 후 0.016초에는 화구가 이미 수백 미터 너비였고, 사진 좌우의 작은 사각형들은 폭발 중심에서 200미터 떨어진 billboard였음
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