[책 속 명문장] 세상을 구성하고 움직이는 ‘양자’에 대한 쉬운 설명서
[책 속 명문장] 세상을 구성하고 움직이는 ‘양자’에 대한 쉬운 설명서
  • 김승일 기자
  • 승인 2018.05.06 07:05
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[독서신문 김승일 기자] 그렇다면 빛을 파동이라고 생각하면 될 것 같기도 하다. 실제로 최근까지도 빛이 파동이라는 학설이 받아들여져 왔다. 이 학설이 뒤집힌 것은 특정 금속에 빛을 쐈을 때 전하를 띤 입자가 금속에서 방출된다는 사실을 발견한 뒤부터였다. 이를 광전 효과라고 한다. 아인슈타인은 ‘빛이 입자다’라고 생각하지 않으면 광전 효과를 설명할 수 없다는 것을 간파하고, 당시까지 받아들여지던 빛이 파동이라는 학설에 도전장을 던졌다. 다양한 실험을 통해 빛이 입자라는 증거를 차례차례 발견한 끝에, 지금은 빛 입자를 하나씩 내보내거나 빛 입자의 개수를 헤아리는 것도 가능해졌다. <31쪽>

시계라고 하면 ‘똑딱’거리는 바늘 소리를 생각할지도 모르겠다. 닌자의 토끼뜀이 바로 이 ‘똑딱’에 해당한다. ‘똑딱’거리는 소리는 시계를 가지고 있는 사람에 따라 조금씩 달라진다는 이야기를 들어 본 적이 있는가?

구급차가 가까이 왔다가 지나갈 때, 차가 다가올 때와 멀어질 때의 사이렌 소리가 약간 다르게 느껴진 경험이 있을 것이다. 사이렌 소리가 늘어진 것처럼 들리거나, 빨라진 것처럼 들리는 것이다. ‘도플러 효과’라는 이 현상은 같은 곳에서 나오는 소리가 다르게 들리는 현상에 관한 법칙인데, 빛도 같은 현상을 보여준다. 빛에서는 소리 대신 색이 달라져 보인다. 붉게 보이거나 푸르게 보이거나 해서 본래 색과 다른 색으로 보인다.

그렇다면 이런 현상은 언제 생기는 것일까? (중략) 빛도 마찬가지로, 빛의 발생원인 램프나 형광등이 가까이 다가오거나 멀어지면 색이 다르게 보인다. 하지만 아쉽게도 우리 눈으로는 확인할 수 없을 정도의 미묘한 변화여서, 이 놀라운 현상을 눈으로 볼 수는 없다. 빛의 발생원이 우리에게 다가왔다가 멀어지는 속도가 빛의 속도에 비교해 지나치게 느리기 때문이다. 하지만 발생원의 이동 속도가 빛의 속도에 가까워질수록 이 현상은 뚜렷하게 나타난다. 우주에 있는 별의 모습을 관찰할 때 그 별이 얼마나 빨리 움직이고 있는지를 계산할 수 있는 것도 이런 현상을 이용한 것이다. <41-42쪽>

『양자야, 이것도 네가 한 일이니?』
오제키 마사유 지음 | 전종훈 옮김│그린북 펴냄 | 224쪽 | 14,000원

 

 

 

 


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