코스모스의 역사와 규모는 빛으로 기록됩니다.

이번 이야기의 주요 내용은 빛의 성질을 알고자 노력한 과학자들의 이야기입니다.

 

 

중국의 전국시대 묵자라는 철학자부터 이야기는 시작됩니다.

묵자는 암상자를 이용하여 최초의 카메라의 원리를 알아냈습니다.

그러나 그가 세상을 떠난 몇 백년 후 중국을 최초로 통일한 진시황의 분서갱유로 수많은 철학자들의 서적을 불태웁니다.

역시 과학은 표현의 자유라는 빛이 필요합니다.

 

이라크의 바스라에서 이본 알-하이삼이라는 이슬람 천문학자는 어두운 천막에 빛이 한 줄기만 나오게 만들어 빛이 직선으로 움직임을 알아냅니다.

이 원리를 이용하여 암상자를 만들기도 합니다.

그러나 암상자는 낮처럼 밝을 때만 상을 맺을 수 있으며 밤하늘의 별을 보기 위해서는 더 많은 빛을 모을 수 있는 장치가 필요합니다.

이 문제는 1609년 갈릴레이가 천체 망원경을 발명함으로써 해결되었습니다.

 

아이작 뉴튼은 빛에 대해서도 연구를 했습니다.

프리즘을 이용하여 빛을 분산시켜 봄으로써 빛은 무지개 색의 혼합물이라는 것을 알아내었고, 이것을 라틴어로 유령을 뜻하는 스펙트럼이라 불렀습니다.

그 뒤를 이어 윌리엄 허셜은 색과 온도의 관계를 알아보기 위한 실험을 했습니다.

그 당시 프리즘의 붉은색 빛 바깥쪽은 햇빛이 비치지 않는 곳으로 생각했습니다.

허셜은 그 부분을 통제 표본으로 설정하고 붉은색 빛과 푸른색 빛의 온도를 비교했습니다.

그 결과 통제 표본으로 설정한 부분의 온도가 가장 높게 변했고, 이 보이지 않는 광선을 적외선으로 명명하게 됩니다.

이번 이야기의 마지막 과학자인 요제프 프라운호퍼는 뛰어난 광학기기 설계자입니다.

그는 프리즘이 생성하는 스펙트럼을 더욱 선명하게 볼 수 있는 방법을 연구합니다.

이 부분에서 음파와 광파를 비교하며 프리즘의 원리에 대해 설명합니다.

음파는 파장에 따라 음이 달라지지만 광파는 파장에 따라 색이 달라집니다.

따라서, 파장이 다른 각각의 빛은 프리즘 안에서 다른 속도로 움직입니다.

파장이 짧은 보라색 빛은 붉은색 빛보다 속도가 느려지고 속도 차이에 의해 색들이 분리됩니다.

프라운호퍼는 스펙트럼에서 수직의 검은 선들을 발견합니다.

이것은 특정한 파장을 흡수할 때 나타나는 것으로 태양 대기의 원자들이 흡수하여 생긴 것입니다.

스펙트럼에서 나타나는 검은 선을 통해 별의 구성원소들을 알 수 있게 된 것입니다.

결국, 스펙트럼선은 우리가 볼 수 있는 코스모스가 모두 같은 원소로 구성되어 있음을 알게 해 주었습니다.

우리는 프라운호퍼 덕분에 다른 세계의 대기와 수백만 광년 떨어진 은하계가 어떤 물질로 이뤄졌는지를 알 수 있습니다.

 

우리 주변에는 가시광선 이외에도 X, 감마선, 적외선, 라디오파 등 많은 빛이 있습니다.

이러한 빛들은 우리에게 우주의 다양한 모습을 보여주고 있습니다.

묵자에서부터 프라운호퍼까지 이어진 빛에 대한 연구는 우리가 우주에 대해 알 수 있는 단서를 제공했습니다.

 

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