프리츠 하버: 공기에서 얻은 빵, 구름에서 쏟아진 죽음

전 세계 연간 식량 생산량의 3분의 1은 1909년 프리츠 하버(Fritz Haber)가 실험실에서 처음 실행한 반응으로 만들어진 암모니아에 의존하며, 이 식량은 살아있는 인구의 거의 절반을 부양하는 것으로 추정됩니다. 같은 인물이 제2차 이프르 전투에서 염소 가스 살포를 직접 지휘했으며, 이 작전으로 67,000명 이상의 사상자가 발생했습니다. 1915년 5월 2일, 그가 첫 염소 공격을 감독한 다음 날 밤, 그의 아내는 정원에서 그의 권총으로 스스로 목숨을 끊었습니다.

브레슬라우, 그리고 만족시킬 수 없었던 아버지

프리츠 야코프 하버(Fritz Jakob Haber)는 1868년 12월 9일 프로이센의 브레슬라우(현 브로츠와프)의 유복한 유대인 가정에서 태어났습니다. 그의 아버지 지크프리트(Siegfried)는 유명한 염료 상인이었고, 어머니 파울라(Paula)는 그가 태어난 지 3주 만에 사망했습니다. 새어머니 헤트비히(Hedwig)와 세 명의 이복 자매가 그의 가까운 가족이 되었습니다. 아버지와의 관계는 평생 소원하고 긴장된 상태로 남았는데, 이는 주목할 만한 사실입니다. 하버의 경력 대부분은 자신을 결코 완전히 인정하지 않았던 청중에게 자신의 유용성을 증명하는 과정으로 읽히기 때문입니다.

그는 베를린의 프리드리히 빌헬름 대학교, 하이델베르크, 샤를로텐부르크의 테크니셰 호흐슐레(기술대학)에서 수학했으며, 1891년 피페로날 유도체 연구로 화학 박사 학위를 받았습니다. 이후 아버지의 화학 사업에서 짧고 불행한 시기를 보냈습니다. 1894년 그는 카를스루에 대학교에서 학계에 자리를 잡았습니다.

공기에서 얻은 빵

그가 맡은 문제는 응용 화학에서 가장 중요한 것이었습니다. 질소는 대기의 대부분을 구성하지만 거의 불활성입니다. 식물은 이를 직접 사용할 수 없으며, 세계의 천연 비료 공급원은 유한하고 지정학적으로 취약했습니다. 1909년 하버는 고온, 고압 및 촉매를 사용하여 질소와 수소 가스로부터 암모니아를 합성한 최초의 화학자가 되었습니다. BASF의 카를 보슈(Carl Bosch)는 이 실험실 결과를 산업 규모로 확장했으며, 1913년까지 하버-보슈 공법(Haber–Bosch process)이 생산 단계에서 가동되었습니다.

그 결과는 과대평가하기 어렵습니다. 연간 전 세계 합성 질소 비료 생산량은 현재 1억 톤을 넘습니다. 하버는 말 그대로 공기에서 빵을 만들었으며, 공교롭게도 전쟁이 시작된 바로 그 순간 독일이 폭발물을 위한 수입 질산염에 의존하지 않게 했습니다.

선언문과 구름

그 전쟁에 대한 하버의 열정은 거침없었습니다. 그는 1914년 10월 '93인 선언'에 서명했고, 대위로 진급했으며, 전쟁부 화학 부문을 책임졌습니다. 그는 1915년 4월과 5월 이프르에서의 염소 배치를 직접 감독했습니다. 그런 다음 그는 여전히 하버의 법칙이라 불리는, 가스 농도와 살상에 필요한 노출 시간 사이의 수학적 관계를 공식화했습니다. 이는 독성을 공학적 변수로 취급하여 수량화한 것입니다.

그는 결코 사과하지 않았습니다. 그는 화학 무기를 무기 역사의 자연스러운 단계로 옹호했습니다: "기사가 총기 사용자에게 가졌던 반감은 강철 탄환으로 사격하는 군인이 화학 무기로 대항하는 사람을 향해 사격할 때 반복됩니다." 1919년부터 1923년까지 그는 평화를 무시하고 스페인과 러시아를 도우며 비밀리에 화학 무기를 계속 개발했습니다.

클라라

그는 1901년 8월 3일 클라라 이머바르(Clara Immerwahr)와 결혼했습니다. 그녀는 브레슬라우 대학교에서 화학 박사 학위를 받은 최초의 여성이자 모든 이들이 인정하는 뛰어난 과학자였습니다. 그들의 아들 헤르만(Hermann)은 1902년에 태어났습니다. 그녀는 또한 여성 인권 운동가이자 평화주의자였으며, 결혼 생활 속에서 자신의 경력이 사라지면서 점점 우울해졌습니다. 1915년 5월 2일, 남편이 첫 염소 공격을 지휘한 다음 날 밤, 그녀는 그의 권총으로 자신의 심장을 쏘았습니다. 그녀는 즉사하지 않았습니다. 12세였던 헤르만은 총소리를 듣고 그녀를 발견했습니다.

하버는 1917년 10월 샤를로트 나탄(Charlotte Nathan)과 재혼했습니다. 그들은 두 자녀를 두었고 1927년 12월 이혼했습니다.

수상

노벨 위원회는 암모니아 합성 공로를 인정하여 그에게 1918년 화학상을 수여했습니다(1919년 시상). 이는 수상 역사상 가장 논란이 많은 결정 중 하나였으며, 알베르트 아인슈타인(Albert Einstein)을 포함한 비평가들은 가스전을 직접 지휘한 인물에게 상을 주는 것이 옳은지 의문을 제기했습니다. 하버의 수상 연설에는 그 업적에 대한 예상치 못한 겸손함이 담겨 있었습니다: "이 해결책이 최종적인 것이 아닐지도 모릅니다. 질소 박테리아는 자연이 그 정교한 생명 물질 화학 형태로 우리가 아직 모방하는 방법을 모르는 방법을 여전히 이해하고 활용하고 있음을 가르쳐 줍니다."

더 끔찍한 후일담이 있었습니다. 1920년대에 하버의 카이저 빌헬름 연구소의 과학자들은 하버의 직접적인 관여 없이 곡물 저장을 위한 시안화물 기반 훈증제인 치클론 A(Zyklon A)를 개발했습니다. 이후 변형된 치클론 B(Zyklon B)는 나치 가스실에서 100만 명이 넘는 유대인을 살해하는 데 사용되었습니다.

프리츠가 천재라 불리는 이유

이 주장은 특별한 종류의 과학적 상상력에 관한 것입니다. 다른 이들이 실험실의 호기심으로 보았던 것에서 산업 시스템을 보는 능력입니다. 대기 질소를 고정하는 것은 열역학적으로 적대적인 영역이었으며, 그 업적은 단순히 반응을 실행하는 것이 아니라 열, 압력, 촉매와 같은 실현 가능한 조건에서 실행하는 데 있었습니다. 하버의 마음은 벤치에서 공장, 국가 식량 공급에 이르기까지 연속적인 규모로 작동했으며, 도덕적 경계의 양쪽에서 동일하게 작동했습니다. 하버의 법칙은 살상력에 적용된 동일한 수량화 본능이며, 전장의 공포를 공식으로 변환한 것입니다. 지구의 수용 능력을 바꾼 과학자는 거의 없습니다. 그는 해냈고, 역사가 다니엘 찰스(Daniel Charles)는 그 결과를 "천재와 대량 학살 사이"라는 문구로 요약했습니다.

그에 대한 평가는 상당히 깎아내려집니다. 실험실 합성은 하버의 것이었지만, 그것을 산업으로 바꾼 세상의 판도를 바꾼 부분은 BASF에서 카를 보슈의 공학적 성과였으며, 이 공정이 두 사람의 이름을 함께 사용하는 데는 좋은 이유가 있습니다. 하버 자신도 스톡홀름에서 질소 고정 박테리아가 압력 용기 없이 그보다 더 우아하게 같은 문제를 해결했다고 인정했습니다. 그리고 화학 무기 작업은 아무리 기술적으로 전문가라 하더라도 과학적 발견이 아니었습니다. 그것은 알려진 화학을 살상에 응용한 것이며, 그가 결코 부인하지 않았던 열정으로 추구되었습니다. 확실히 위대한 문제 해결사입니다. 위대한 정신이 같은 것인지는 그의 삶이 결코 명확하게 답할 수 없도록 짜여진 질문입니다.

유산

애국심도 그를 구하지 못했습니다. 1933년 나치가 집권한 후, 하버는 카이저 빌헬름 물리화학 및 전기화학 연구소 소장직을 사임했습니다. 1892년 기독교로 개종하고 마지막 전쟁에서 대위로 복무한 사실도 아무런 소용이 없었습니다. 그는 유대인 과학자를 표적으로 삼은 '전문 공무원 회복법'의 적용을 받았습니다. 그는 파리, 스페인, 스위스에서 심한 협심증으로 마지막 몇 달을 보냈습니다. 1934년 1월 그는 하임 와이즈만(Chaim Weizmann)이 제안한 팔레스타인 위임통치령의 지프 연구소(Sieff Research Institute) 소장직을 수락했으나, 그곳으로 가는 길에 1934년 1월 29일 바젤의 한 호텔에서 65세의 나이로 심부전으로 사망했습니다. 아인슈타인의 추도사는 그에 대해 쓰인 가장 진실한 문장이었습니다: "하버의 삶은 독일 유대인의 비극, 즉 짝사랑의 비극이었다." 그의 도서관은 1936년 지프 연구소에 기증되어 프리츠 하버 도서관으로 헌정되었으며, 그의 옛 연구소는 1953년 그의 이름을 따서 개칭되었습니다.