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라이트 판타스틱 3부, 지상의 빛(The Stuff of Light)
당시에 영국은 모든 세계의 중심지였다. 영국의 상인, 무역상, 기술자들은 세계로 퍼져나갔다. 과학기술의 발달로 열과 압력이 어떻게 작용하는지, 소리가 어떻게 나는지 등은 알고 있었다. 물론 그들은 빛 역시 하나의 구성요소로 보고 건물을 지을 때 빛을 고려하여 설계했다. 하지만 이것은 단지 빛을 끌어 담기 위해 창문을 설계하는 것에 지나지 않았다. 그들은 빛을 제어하는 방법을 몰랐다. 맥스웰은 빛의 목표가 무엇인지 밝히고 싶었다. 맥스웰은 아이슬란드 크리스탈의 독특한 성질을 연구하기 위해서 편광렌즈라는 광학도구를 만들었다. 빛이 첫 번째 거울에 들어간 다음 튜브를 통해 지나가고 반대편에 있는 두 번째 거울을 통해 보이게 된다. 맥스웰은 여기서 우리가 맨눈으로 볼 수 없는 것에 초점을 맞췄다. 그는 유리조각을 뜨겁게 가열한 다음 찬물에 담가서 고정시켰다. 거울을 통해서 유리를 볼 때 그는 고정 변형력선이라고 하는 맨 눈으로는 볼 수 없었던 것을 볼 수 있었다. 그는 이 편광렌즈를 통해 한 가지 사실을 발견해냈다.
라이트 판타스틱 3부, 지상의 빛(The Stuff of Light)
어떻게 물리적 힘은 눈에 보이지 않고 만질 수 없는 빛 같은 것에 작용한다는 사실을 몰랐을까? 맥스웰은 그리고 빛과 물질에 존재하는 힘이 작용하여 빛의 이동 경로를 바꾸고 색이 달라져 보이는 사실에 의문을 가졌다. 맥스웰이 빛에 영향을 미치는 장력을 발견하기 얼마 전 한 가지 의심쩍은 현상이 발견된다. 프리즘 사이에 두꺼운 유리를 놓고 빛을 통과시킨 후 강력한 자기장을 걸어준다. 이 때 자기장을 거는 순간 빛의 색이 변하게 된다. 자석이 빛에 영향을 미치는 것이다. 또한 빛이 물체를 뜨겁게 해준다는 것은 알려져 있었다. 하지만 빛과 연관된 어떤 복사선에 의해 어둠 속에서도 물체를 뜨겁게 만들 수 있다는 것이다. 만약 빛이 무엇인지 밝혀내게 되면 화학, 역학, 전기학, 자기학을 하나로 엮을 수 있었다.
라이트 판타스틱 3부, 지상의 빛(The Stuff of Light)
당시에는 하나로 묶인 이론을 통해 만물을 이해하는 하나의 이론을 만들 수 있다고 생각하여 이것을 밝히기 위해 열심이었다. 맥스웰은 특히 모든 사물을 법칙으로 이해하려는 경향이 강했다. 그가 케임브릿지에 가서도 왜 고양이는 항상 발로 착지하는 가를 수학적인 법칙으로 설명하려 했다. 만약 법칙이 있다면 세상 만물에 적용시킬 수 있지 않을까? 등과 같은 분석적이고 융합적인 생각이 가득했다. 그가 케임브릿지로 갔을 때 열역학, 증기 엔진, 전기학, 자기학 등과 같은 공학들이 있었다. 하지만 예민한 케임브릿지에서는 금지되었을 뿐이다. 그는 케임브릿지에 갔을 때 프리즘, 편광기 등의 광학기구들을 가지고 케임브릿지 학장과 같은 사람들에게 공학이야 말로 수학과 이론학의 중심이 되어야 한다고 설득하려 했다. 이렇게 두 가지 전통의 충돌을 통해 맥스웰이 빛을 이해하는 계기가 만들어진다.
라이트 판타스틱 3부, 지상의 빛(The Stuff of Light)
당시에 또 다른 난제였던 전기와 자기의 관계, 마이클 패러데이가 코일 부근에서 자석으로 파장을 일으키면 전류가 발생한다는 것을 실험적으로 증명하였다. 이 현상에 대해 맥스웰은 수학을 이용하여 해답을 찾기 시작했다. 그는 새로운 방법을 고안했는데, 이는 정확하게 전기와 자기의 관계를 규명했다. 그가 발견한 4개의 방정식이 맥스웰 방정식이다. 또한 이것은 빛에 관한 진실을 담고 있었다. 이것은 전기와 자기의 현상에 대해 기술하면서 시작한다는 것이다. 빛과 자기에 관한 현상을 4개의 방정식으로 풀어낸다면 맥스웰이 전기와 자기 사이에 무언가 관계가 있다고 하는 것처럼 특별한 상호작용을 발견할 수 있다. 이 뿐 아니라 맥스웰의 방정식에 나와있는 전자기파의 이동속도를 나타내주고 있는 숫자를 보면 전자기파가 이동할 때의 속도가 빛의 이동속도와 정확하게 맞아 떨어진다. 여기서 맥스웰은 빛과 전기과 자기는 같은 종류의 것이라는 결론을 이끌어 냈다. 빛은 전자기파인 것이다. 이것은 만물의 원리와 법칙을 설명할 수 있는 위대한 발견이다.
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맥스웰을 사람들은 이렇게 일컫는다. 그가 항상 옳았지만 그 이유를 알 수 없다고. 그는 절대 실수하지 않지만 어떻게 원리에 접근하는 아이디어를 얻는지는 알 수가 없다는 것이다. 빛의 전자기파라면 스펙트럼의 다양한 색채도 각기 다른 주파수로 진동하는 파동이라고 볼 수 있다고 생각했다. 붉은 색은 느리게 진동하고 점차 진동속도가 증가하면서 보라색은 가장 빠르게 진동한다고 말이다. 우리가 볼 수 있던 가시광선 밖에는 비가시 광선이라고 하는 빛들이 존재하며 진동속도가 더 빨라진 자외선, 빨강보다도 느리게 진동하는 적외선 등이 있다. 맥스웰은 이것을 열의 근원이라고 생각했다. 그는 스펙트럼의 개념을 확장시켰고 열의 근원도 밝혀냈다. 그는 생각들을 요약하고 관계들을 하나로 묶어서 우주의 근본과 원리를 밝혔다. 시간이 흐르면서 이 방정식들은 엄청난 영향을 미치게 된다.
라이트 판타스틱 3부, 지상의 빛(The Stuff of Light)
맥스웰 방정식은 전자기학의 새로운 가능성을 열어주었다. 인간이 자석을 이용하여 지속적이고 안정적인 전기 공급원을 확보한 것이다. 전기공급이 안정되자 전기조명도 실용화되었다. 이 때 화학에 종사하는 많은 사람들이 돈을 벌기 위해 실용적인 상품을 개발했는데, 그 중 하나가 제조업에 종사하는 화학자 조셉 스완이다.
라이트 판타스틱 3부, 지상의 빛(The Stuff of Light)
당시에 전기로부터 빛을 만드는 실험이 진행 중에 있었다. 전기로 만드는 불은 예술 공학으로도 불렸다. 그러나 그 이름과 같이 사용하던 전기 등의 형태인 아크등은 다루기가 쉽지 않았고 효과도 미미했다. 그는 전기 스파크를 이용하여 빛을 만드는 방법의 문제는 밝게 빛나는 물체가 쉽게 타버려서 없어진다는 것이라고 생각했다. 연소상태가 일어나지 않도록 진공에서 불을 밝힌다면 이런 문제를 해결할 수 있을 것이라고 생각했다. 이것이 전기등의 발전에 결정적인 역할을 하게 된다. 마침 안정적인 발전기가 발명되어 전원을 공급할 수 있었고 진공 펌프가 개발되어 공기를 충분히 제거할 수 있었으므로 전구의 탄생은 시간문제였다. 하지만 필라멘트를 만드는 것이 문제였다. 스완은 탄소에 열을 가하면 밝게 빛난다는 것을 알고 있었다. 그는 종이를 포함해서 수많은 물질들로 탄화실험을 시행했다. 결국 찾아낸 필라멘트의 소재가 면이었다. 그는 숯을 가득 채운 용기에 면을 넣고 용기를 일부분만 봉한 다음 오븐에 넣고 구웠다. 이 탄화 면 필라멘트를 이용하여 처음으로 실용적인 필라멘트가 발명되었다. 그가 새로운 전구를 만든 것이다. 그의 친구 중 부유한 사업가인 윌리엄 암스트롱은 그의 발명품이 부유층 고객의 관심을 끌 수 있다고 생각했다. 그의 고객들은 그의 보트를 타고 뉴캐슬로 초대되어 전기가 들어온 크랙사이드 성에 초청되었다. 새로운 발명품인 백열 전구로 환하게 밝혀진 그 곳은 신문에도 마법의 성이라고 소개될 정도였다. 하지만 이 발명품에는 큰 문제가 있다. 전력의 문제였다. 성 근처에 강이 있어서 수력 발전 설비를 갖추어 전기를 공급받아 사용했다. 하지만 암스트롱처럼 개인 발전시설이 없다면 스완의 발명품은 아무런 의미가 없었다. 그에게 필요한 것은 대중적인 전력 공급원이다.
라이트 판타스틱 3부, 지상의 빛(The Stuff of Light)
스완은 집 한 채를 밝혔지만 미국 뉴저지에는 온 세상을 밝히고 싶어하는 젊은이가 있었다. 에디슨은 갓 백열 전구를 발명했지만 그는 금세 스완을 능가하게 된다. 그는 기술자이자 사업가이며 실업자였다. 1878년 그는 세계 최초의 공중 전기 공급을 건물에 적용시킨다. 그는 미터, 퓨즈, 스위치 그리고 절연체로 둘러싸인 케이블을 발명했다. 전기 불빛을 사용할 수 있게 하는 것은 기존 경제도 바꾸어야 했다. 그의 혁명은 막 시작된 것이다. 에디슨 시스템의 가장 큰 문제는 주로 밤에만 사용하는 전력에 맞춰 하루 24시간 중에서 매우 특정한 시간대에만 전기를 사용해야 한다는 것이었다. 전기의 저장은 쉽자 않으며 특정 시간대에만 사용한다는 것은 비효율적이었다. 에디슨은 여기서 사업가의 기질을 발휘했다. 그는 생활 스타일도 판매했는데, 말주변을 통해 전기 제품을 파는 캠페인을 했던 것이다. 이런 그의 마케팅은 소비자들에게 전구를 사게 만드는 효과적인 마케팅이었다. 그는 꿈, 여가 등과 같이 시선을 끌만한 것들을 판다고 했다. 사람들은 전구가 필요해서 산다기 보다는 자신들의 꿈과 미래를 밝혀줄 수 있을 것 같은 희망에 전구를 구매했다. 이러한 마케팅이 지금까지 이어져 아직까지도 전구가 시장에서 높은 점유율을 차지하게 만들었다. 오늘날 전구는 어디에나 있다. 전기에 대한 기본적인 모든 것을 밝힌 천재 맥스웰과 그 활용도를 극대화 시킨 에디슨에 의해서 자연을 좀 더 효과적으로 제어할 수 있는 시대가 도래한 것이다.
라이트 판타스틱 3부, 지상의 빛(The Stuff of Light)
두 천재의 결과물인 현대 사회는 우리가 원해서 생긴 것일까 혹은 항상 켜져 있으면서 돈을 만들어내는 기계에 지배를 받아서 만들어진 것일까? 우리가 정말로 매일 아침 불이 켜지고 매일 밤 불이 꺼지는 세상에서 살고 싶어서 살고 있는 것일까? 아니면 그저 이익과 기술들의 수요를 위해서 기계와 세상이 가는 대로 흘러가는 것일까? 당시 과학자들은 이런 질문에 대답하기 보다는 새로운 분야로의 확장을 꿈꿨다. 더 불확실하고 예측 안되며 위험한 세상이 곧 나타나려고 했다. 1890년 중반 볼프스부르크에서 빛에 대한 새로운 실험을 한 과학자가 있다. 그는 전구라는 새로운 장비에 대해 관심을 가지고 특별한 장비를 사용하게 된다. 바로 진공관이다.
라이트 판타스틱 3부, 지상의 빛(The Stuff of Light)
진공관은 기다란 유리튜브에 공기를 빼서 진공상태로 만든다. 물론 이 진공관은 전구를 만드는 기술이 없었다면 만들 수 없었다. 뢴트겐은 이 진공관으로 전류를 흘려 주었을 때 진공관 속에서 밝게 빛나기 시작하는 현상을 관찰했다. 분명 튜브는 비어있지만 무언가 빛나고 있었다. 후에 이것은 음극선이라고 알려진다. 뢴트겐이 음극선을 가지고 한 실험 중 그가 전압을 올린 다음에 그것으로 손의 사진을 찍은 것이 있다. 이 때 피부를 통과해서 뼈의 모습이 나타났다. 이것이 바로 엑스선이다.
라이트 판타스틱 3부, 지상의 빛(The Stuff of Light)
이것은 새로운 센세이션을 일으켰다. 투과하여 볼 수 있었기 때문이다. 이것에 대해 당시 많은 설 중 하나가 이것이 눈에서 나오는 광선이라는 것이었다. 미디어에서도 이 오묘한 빛을 통해서 자연을 보게 되면 자연 세계를 넘어선 초자연 세계를 확인하는 것 같다고 하면서 큰 센세이션을 일으켰다. 뢴트겐과 관련된 음극선, 엑스선 등 이러한 종류의 독특한 빛들은 영혼 현상이나 눈으로 볼 수 없었던 것들에 관심을 갖게 했다. 영혼이 있다고 생각하는 사람들은 죽은 사람들과 얘기하기 위해서는 보이지 못하게 하는 장벽을 넘어 빛을 이용하여 그들을 보게 하면 된다고 믿었다. 얼마 후 과학자들은 모든 이론을 종합하여 엑스선이 초자연 현상을 보는데 아무런 상관이 없음을 말했다. 엑스선은 전자기 스펙트럼의 그저 한 부분일 뿐이었다. 맥스웰이 확장시킨 스펙트럼의 자외선 위로 엑스선이라는 영역이 존재하는 것이다.
라이트 판타스틱 3부, 지상의 빛(The Stuff of Light)
진공튜브에서 빛나는 빛은 과학자들에게 새로운 무언가가 있다는 확신을 주었다. 죽은 자들과 연결 시켜주지는 못하지만 나름대로 그 나름대로 획기적인 발견이었다. 이번엔 케임브릿지에서 진공관의 이상한 특성에 대한 연구가 진행되었다. 당시 맥스웰의 연구소는 톰슨이 운영하고 있었다. 그는 빛의 독특한 모양을 연구하기 위해서 자신이 직접 음극선 튜브를 설계했다. 그는 음극선이 전기와 자기의 영향을 받는다고 생각하고 설계했다. 그는 실용적이지 않고 이론 중심적이었지만 그의 튜브를 통한 실험은 저명한 것이 되었다. 그가 한 것처럼 음극선은 틀면 반대쪽으로 빛이 도달하게 된다. 여기에 전자석을 두면 도달하는 점의 위치가 변하게 된다. 자석이 음극선의 경로를 바꾼 것이다. 톰슨은 정밀하게 하기 위해 이 실험을 몇 번이고 반복했다. 결국 휘어지는 정도까지 측정하였다. 이 현상을 통해 그는 튜브 안에 있는 것은 확실히 파동이 아니라 입자의 흐름이어야만 한다는 것을 알게 되었다. 톰슨은 맥스웰 방정식에 결과를 넣고 분석했는데, 그는 위로 향하는 음극선 입자가 원자보다도 훨씬 작다는 것을 알았다. 당시 아무도 원자보다 작은 것이 있다고 생각하지 않았고 신경 쓰지도 않았었다. 게다가 몇몇 과학자들은 원자 자체의 존재를 부정했다. 몇 년 후, 톰슨은 그의 발표를 설명하기 위해 여러 기술자들을 모아놓고 강의를 하기 시작했다. 이것은 당시 혁명이라고 할 정도로 충격이었다. 원자를 나눌 수 있다는 것, 그것은 시대를 앞서나가는 생각이었다.
라이트 판타스틱 3부, 지상의 빛(The Stuff of Light)
그 시대를 살펴보면, 세상의 가장 근본적인 것을 찾기 위해 광학을 따라왔으며 모든 기술적인 것들이 원자를 하나하나 해체시켰다. 과학사에서는 지금까지의 물리적인 개념을 전부 바꿔놓을 과학에 대해서 아무도 알아채는 사람이 없었는지 아이러니로 남아있다. 19세기 말 유럽과 세계의 과학자들은 물리가 해야 할 일은 끝났다고 믿었다. 모든 기본적인 문제는 풀렸다고 생각했다. 전기를 다루고 빛을 알며 자석을 조절할 수 있었다. 게다가 공학과 열역학의 문제까지 조절할 수 있었다. 이제 물리학에서 새로운 법칙을 찾아내기 보단 좀 더 자세한 관측을 하는데 신경 썼다. 그 중 하나가 전구의 생산성에 대한 연구이다. 전구의 경제적인 문제를 따질 때 매우 중요한 문제였다. 전구에 공급되는 전력과 빛의 세기는 유럽 사회의 경제에서 매우 중요한 분야였다. 전기 조명과 전력의 문제를 해결한다는 것은 전세계적으로 큰 돈을 벌어들일 수 있음을 뜻했다. 공업사회에서 생각하는 문제들은 과학에서는 매우 사소한 것 같았다. 그저 최소의 전력으로 최대의 밝기만 얻어내면 되었다. 그래서 과학자들에게 계산을 부탁했다. 과학자들은 수학적인 방법을 통해 철심의 온도를 올리기 위해 필요한 전기 에너지량과 철심에서 나오는 빛의 양의 관계를 계산하려 했다. 하지만 아무도 이 관계가 앞으로 이론적으로 엄청난 문제가 될 줄은 몰랐다. 물리학적으로나 이론적으로는 별로 중요하지 않게 보였기 때문이다. 하지만 이 문제에 대해 막스 플랑크는 조금 달랐다.
플랑크는 맥스웰의 방정식을 유심히 살펴보았다. 그리고 거기에서부터 빛과 에너지의 관계를 찾아보았다. 결과는 에너지와 열을 주면 주는 대로 복사가 일어나야만 했다. 맥스웰의 방정식에서는 에너지의 준위가 연속적이라고 했다. 만약 열을 계속 준다면 끝없이 에너지는 증가해야 한다. 그리고 핵분열이 일어나게 된다. 하지만 이것은 사실이 아니다. 철심을 그냥 불 속에 넣어 내버려 두면 처음에 그것은 뜨거워지며 붉은 색으로 변하게 된다. 그리고 주파수가 커지면서 푸른색, 결국 하얀색으로 변할 것이다. 하지만 물질은 열을 얼마나 받는 핵분열을 통하여 폭파하지는 않는다. 맥스웰의 이론의 추측이 틀린 것이다. 플랑크가 이 실수를 바로잡기 위해 연구를 했다. 그는 직관적으로 새로운 개념을 내놓는데, 빛이 파동이라서 물질을 계속 뜨겁게 한다면 계속 빛을 방출하지 않을 이유가 없다고 생각했다. 그 이론을 증명하기 위해서 톰슨과 비슷한 고민을 했다. 톰슨은 음극선이 파동인지 입자인지 결정해야 했다. 플랑크는 이에 대해 톰슨과 다른 결론을 냈다. 그는 빛이 상황에 따라서 파동처럼 행동해 파동의 성질을 보여주고 가끔은 입자의 성질을 보여서 입자처럼 행동한다고 말했다. 조금 시간이 지나서 이는 한 가지 새로운 아이디어로 합쳐진다. 이 아이디어가 현대 물리학의 기초가 된다. 바로 빛이 상황에 따라서 자신의 성질을 바꾼다는 것이다. 많은 물리학자들이 기 문제를 해결하려고 했다. 그리고 빛의 분열 현상을 이해하는 것을 그들의 목표로 삼았다. 물리학의 모든 것이 이 현상을 설명하기 위해 집중되었고 과학의 창의적인 시대가 다가오게 된다. 바로 양자 물리학의 시대가 도래한 것이다. 플랑크가 빛을 통해서 새로 발견한 그의 해석은 물질의 기본을 전부 다시 생각하게 되었다. 그리고 입자세계를 다시 재주목하여 여태까지 없다고 생각되던 입자들도 다시 찾게 되었다. 톰슨의 발견을 통해서 전자가 양자와 중성자처럼 새로운 입자로 발견되었다. 급속도로 커진 관심에 원자의 새로운 모양을 제시하게 되었다. 마치 태양계처럼 중성자가 양성자가 핵과 같은 역할을 하며 전자들이 행성처럼 주변을 도는 것이다. 하지만 이 원자가 에너지를 가진다는 점이 흥미로웠다. 원자 자체가 무한한 에너지의 공급원이다. 이런 원자 물리학은 핵융합을 가능하게 했다. 엄청난 에너지의 발현이 가능해진 것이다. 이후 빛의 성질에 관한 시선이 달라졌다. 빛의 불확정성 때문에 정밀한 순서에 따라 움직이던 역학체계가 변하게 되었다. 빛은 파동과 입자의 성질을 동시에 지니고 있다. 이 개념은 우리가 생각하던 세상을 바꾸어 놓았다. 하지만 아이러니 하게도 더 많은 것들에 의문을 가지게 되었다. 모르는 것이 늘어난 것이다.
라이트 판타스틱 4부, 빛, 그 찬란한 수수께끼(Light, The Universe and Everything)
모든 인간 문명은 빛에 대해 생각하면서 서로에게 해주는 이야기, 그들의 의식, 종교, 그리고 과학을 구축한다. 과학자들은 유리를 통해 빛을 휘게해 깊은 우주와 세포의 미세한 내부구조를 관찰하였다. 빛의 진실을 이해함으로써, 모든 것에 대한 진실을 이해할 수 있을 것이라 생각했지만 이 점은 빛에 대한 이야기 중 가장 큰 역설이 된다. 사람들이 빛을 조종하는 능력이 증가할수록, 빛은 더욱더 난해하고 까다롭다는 것을 알게 되었다. 또한 빛이 우리에게 제공하는 것 중 상당수가 환영이라는 것을 알게 되었다. 1664년, 자연 철학자 아이작 뉴턴은 기존의 사고방식을 깨뜨리는 실험인 프리즘을 이용해 백색광을 분리시키는 실험을 했다. 하지만 가장 중요한 사실은, 뉴턴이 프리즘을 통해 한 것은 미래의 과학자들에게 엄청난 과제를 남겨준 것이다. 뉴턴은 백색광이 색의 혼합이라는 것을 보여주었지만, 그도 혼란스러웠다는 것을 인정했다. 색은 빛의 마지막 수수께끼였다. 색에 대한 이해가 빛에 대한 진실을 푸는 열쇠가 될 것이라는 것을 앎으로서, 모든 것이 바뀌게 되었다. 과학, 예술, 또한 우리가 사람을 이해하는 것도 바뀌었다.
라이트 판타스틱 4부, 빛, 그 찬란한 수수께끼(Light, The Universe and Everything)
산업혁명은 18세기 말에 북서쪽 영국의 섬유 공장에서 일어났다. 사람들은 빛, 특히 색에 대해 생각하는 것을 새로운 방법으로 강요당했다. 영국의 시장이 인도를 비롯한 아시아 여러 국가에서 수입된 밝은 빛의 옷으로 넘쳐났기 때문에 색을 조절하는 것은 중요했다. 영국의 산업 자본가들은 외국 물품의 유입을 그들만의 작물과 상업적으로 제조된 염색약으로 승부하였다. 색들을 표준화시키고, 제작법에 대한 화학적 조절을 하며 염색이 효율적으로 이뤄지게 하는 것은 시장 성공의 열쇠였다. 새로운 염색 산업이 불러온 가장 큰 효과는 자연적인 것과 인위적인 것에 대한 사람들의 시선을 바꿨다는 점이다. 예전부터 자연물에 대응되어 이해되어 왔던 색이, (예를 들자면, 파란 하늘, 녹색 잔디, 빨간 장미) 완벽하게 인위적으로 생성될 수 있었다. 인공 염료는 많은 사람들이 염색된 옷을 사람들마다 다르게 바라본 다는 점을 밝혀냈다. 처음으로 사람들은 우리가 색을 보는 관점에 문제가 있다는 것을 깨달았다. 색에 대한 판단이 어긋나는 점이 대량 염료 산업과 정확히 같은 시각과 위치, 18세기 말 영국 북서부에 일어나게 된다는 것은 필연적이었다.
라이트 판타스틱 4부, 빛, 그 찬란한 수수께끼(Light, The Universe and Everything)
가난한 의류 제작자의 아들이었던 존 돌턴은 산업 혁명의 새로운 화학에 뛰어들었다. 돌턴은 물질에 대한 원자론을 제시한 것으로 가장 유명한데, 그의 첫 과학 논문은 색에 대한 그의 인식이 잘못되었다는 것을 깨달음으로부터 나왔다. 퀘이커 교도였던 돌턴은 색에 대한 잘못된 인식을 가지고 있다는 것이 드러났다. 그가 퀘이커 교도 모임에 갈 때, 가끔씩 퀘이커 교도에 걸맞지 않은 매우 밝은 붉은색을 띄는 가운을 입고 나타나고는 했다. 역사상 최초로 돌턴은 색에 대한 그의 인식을 체계적으로 분석하기 시작했다. 그는 자연으로 돌아가 어릴 적 꿈꿔왔던 식물학을 연구하였다. 클로버 꽃의 밝은 분홍색이 그에게는 푸른빛으로 보였다. 분홍빛 제라늄, 페라고니엄(꽃 종류)은 밖에서 보았을 때는 새파란 색이었지만, 집 안으로 가지고 와서 촛불을 통해 관찰했을 때는 이상하게도 파란색이서 노란색으로 바뀌었다. 돌턴은 이 문제에 대해서 깊이 생각을 해봤다. 학교 선생님이었던 돌턴은 그에게만 특별한 것인지 확인하기 위해 그의 제자들에게 그들도 같은 문제를 가지고 있었는지 물어보았다. 그리고 약 24명의 학생 중 4~5명이 같은 문제를 겪고 있었다는 것을 알게 되었다.
라이트 판타스틱 4부, 빛, 그 찬란한 수수께끼(Light, The Universe and Everything)
돌턴은 색맹을 인지하고 연구한 최초의 사람이었다. 돌턴은 색맹이 눈의 물리적 성질에 의해 발생된다고 생각해서, 그의 아이디어를 입증하기 위한 방법을 생각해냈다. 돌턴의 유언에서, 그의 주치의, 랜섬에게 그의 눈 하나를 뽑아 해부해 달라고 요청하였다. 돌턴은 그의 색맹의 원인이 그의 눈 속에 푸른색 액체가 들어있어서라고 생각했기 때문이다. 랜섬은 돌턴의 유언을 따라 돌턴의 눈알을 뽑아 해부하였다. 푸른색 액체는 찾아볼 수 없었다. 랜섬은 그 눈알을 투명하다고 묘사하였고, 그것은 빛을 완벽하게 통과시키며 얼룩이나 색은 찾아볼 수 없다고 말하였다. 눈 속에 푸른색 액체가 없었으므로 그것은 돌턴이 설명한 색맹의 원인이 될 수 없었다. 랜섬이 제안한 의견은 색맹의 문제는 뇌의 판단과 관련되어 있다는 것, 뇌와 눈의 뒤쪽 사이의 문제라는 것이었다.
돌턴은 색맹의 원인은 맞추지 못하였지만 그 현상이 대를 이어서 나타난다는 것과, 몇몇 흔한 형태로 나타난다는 것을 밝혀냈다. 돌턴은 이런 혁신적인 발견을 새로운 산업 시대의 최대 도시에서 발표했다. 1794년 10월, 맨체스터 문학, 철학 협회에서 이뤄진 돌턴의 강연은 빛과 색의 과학의 혁명이 이뤄지는 무대가 되었다.
라이트 판타스틱 4부, 빛, 그 찬란한 수수께끼(Light, The Universe and Everything)
산업 혁명의 상업적 의무는 우리의 정신이 색을 보는데 역할을 한다는 발견으로 이끌어 주었다. 또한, 18세기 유럽에서 공장과 도시들은 더 밝고 더 효율적인 램프와 랜턴을 필요로 했다. 이 문제를 해결하는 과정에서 빛에 대한 이해가 더욱 더 발전했다.
라이트 판타스틱 4부, 빛, 그 찬란한 수수께끼(Light, The Universe and Everything)
유럽에서 거주하는 미국인 이민자인 벤저민 톰슨은 빛의 성질을 알아보기 위해 매우 흥미로운 실험을 하였다. 사실 톰슨은 그를 고용한 뮌헨의 돈을 아끼기 위해 실험을 시작한 것이었다. 뮌헨 정부는 그에게 매우 중요한 임무를 내렸는데, 그 임무는, 뮌헨의 거리의 모든 거지들을 벤자민 톰슨이 새롭게 건설한 구빈원으로 몰아넣는 것이었다. 구빈원 설계에 대한 보답으로 톰슨은 럼포드 백작이 되었다. 구빈원에는 조명이 필요했는데, 럼포드는 이를 해결하기 위해 몇 가지 실험을 해서 가장 값싼 조명이 무엇인지 밝혀내려고 했다. 그중 한 실험에서 그는 촛불과 태양빛 중 무엇이 더 밝은지 비교하는 것이 가능한지 알아보려했다. 실험을 위해 햇빛이 실험실 내부로 들어오는 것을 막아야만 했는데, 그것을 위해 럼포드는 몇 겹의 색깔 필터를 통해 빛을 줄였다. 그가 태양빛 혹은 전등 앞에 색깔 필터를 놓으면서 신기한 사실을 발견하였다. 빨간 필터를 통한 그림자를 보면 그 그림자는 붉은색이 아닌 청록색을 띄었고, 램프로 인해 생긴 그림자는 검은색에서 붉은색으로 변했던 것이다.
라이트 판타스틱 4부, 빛, 그 찬란한 수수께끼(Light, The Universe and Everything)
럼포드는 붉은 그림자가 생긴 이유는 알 수 있었다. 이는 그림자를 밝히는 광원 앞에 붉은 필터를 놓았기 때문이다. 하지만 청록색 그림자는 럼포드가 해결해야 할 문제였다. 이 시점에서 럼포드는 그의 시야에서 청록색 그림자를 제외한 모든 것을 지우려 했다. 그는 청록색 그림자를 내부가 검은 관을 통해 관찰하기로 하였다. 그의 시야에 오로지 청록색 그림자만 보이도록 하여 관을 이용해 관찰했을 때, 청록색 빛이 사라졌다. 실험에서 조수는 색 유리의 색깔이 계속 바꾸면서 나타나는 색을 보며 감탄했지만, 럼포드는 그림자의 색을 전혀 식별하지 못했다. 그의 조수가 무얼 하던 간에 그는 색 변화를 전혀 볼 수 없었고, 일정한 그림자를 보았다. 같은 것을 두 명이 다르게 본 것이었고, 이에 대해 한 가지 설명밖에 존재할 수 없었다. 그림자로 인해 생기는 색 중 하나는 진짜고 하나는 빛의 속임수라는 것이다. 우리가 보는 색은 우리 뇌가 인식하는 것이지 단순히 세상에 나타나 있는 것이 아니었다. 럼포드는 그 원인은 몰랐지만, 인간의 머리는 회색빛을 띄는 그림자에 색을 첨가할 수 있다는 것을 밝혀냈다.
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럼포드는 이 발견이 미래의 미술과 그림에 큰 영향을 끼치길 바랐고, 실제로 일어났다. 조셉 터너와 같은 현대 화가들은 이 색을 띄는 그림자가 그들의 작품에 현실성을 더해줄 것이라는 것을 깨달았다. 럼포드는 색의 일부분이 머리에 결정된다는 사실이 미술작품보다 더 널리 적용될 수 있을 것이라 생각했다. 럼포드는 색이 주관적이면, 그것을 이용해서 사람들을 유혹할 수 있다고 생각했다. 럼포드는 하프시코드의 건반에 장치를 달아 음을 연주할 때마다 색이 나타나도록 하는 장치를 생각했고 시각적 하프시코드라 불렀다. 18세기 기술로는 역부족이었기 때문에 실제로 만들지는 못했지만, 200년 뒤 빛과 음악을 조화시키려는 럼포드의 생각은 현실화되었다.
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하지만 1700년도 후반, 사람들은 그들이 설명할 수 없는 빛과 색의 성질을 계속 발견하고 있었다. 빛을 이해하고 설명하기 위해서는 하나의 돌파구가 필요했다. 그 돌파구는 1800년대 초반에, 빛을 연구하던 사람으로부터 나온 것이 아니라 소리를 연구하는 사람으로부터 나왔다. 부유하고 조숙한 캠브리지 의과생인 토마스 영은 대학생이자 부자로써, 승마, 음악, 그리고 내기를 좋아했다. 토마스 영이 학생일 때 한 내기가 도박 책에 기록되어 있는데, 그 내기는 그가 졸업하기 전 소리에 대한 최고의 논문을 쓴다는 것이었다. 그는 그가 최고의 논문을 썼다고 생각했지만, 아무도 동의하지 않아 내기에서 지게 되었다.
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그 논문은 오르간 파이프의 소리를 주의 깊게 들어보면 소리가 전달되는 원리를 설명할 수 있다는 것이다. 빛에 대한 놀라운 사실이 영의 소리에 관한 논문에 숨겨져 있었다. 그의 초기 관심사는 소리는 파동으로 전달된다는 것이었다. 예를 들자면, 파이프 내의 공기는 마치 호수 위의 물결처럼 위, 아래로 진동한다. 영은 음파 특유의 성질을 공부했고, 특히 음파가 겹칠 때를 주의 깊게 살펴보았다. 오르간에서 한 개의 음을 연주할 때는 순수하게 그 음만 들리지만, 다른 노트도 연주하면, 맥놀이 현상이 일어나는데, 이것은 두 음의 진동수 차이에 의해 생기는 것이다. 두 음파가 만나면, 서로 더해지거나 빼져, 보강간섭 혹은 상쇄간섭이 일어난다. 영은 빛에 대해서도 동일한 현상이 일어날 것이라 생각했다. 두개의 구멍이 난 카드에 빛을 통과시키면, 그 구멍들을 통해 두 줄기의 빛이 나오게 되는데, 그 빛줄기들이 합쳐지면 밝고 어두운 띠가 나타난다. 두 줄기의 빛이 마치 두 음파처럼 서로를 상쇄시킨다. 이 결과는 빛도 파동성을 띈다는 결론을 낳았다. 오늘날, 광섬유에서부터 렌즈까지 빛이 파동이라는 전제 하에 디자인 된다. 하지만 영의 새로운 이론에 관한 연설은 큰 논란거리가 되었다.
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영의 이론은 150년간 빛을 입자라고 생각해 왔던 이론을 거스르는 것이었다. 영은 물을 이용하면 파동이 수면 위를 이동하기 때문에 빛이 이동하는 경로를 볼 수 있다고 주장했다. 물을 이용한 영의 발표는 빛의 파동성을 뒷받침해주는 강한 근거가 되어 빛의 진행을 설명하였다. 빛의 파동성은 현재 과학에서의 가장 중요한 발견 중 하나로 손꼽힌다. 빛의 파동성을 이용하여 색을 이해할 수 있었다. 다른 진동수를 가진 음파가 다른 음을 생성하듯, 다른 진동수를 가진 빛이 다른 색을 나타냈다. 망막이 진동하고 있다는 사실은 영에게 당연하게 여겨졌고, 망막은 입자가 부딪히는 막이 아니라는 것을 깨달았다. 망막은 진동했고, 진동수를 이용해 색의 차이를 설명할 수 있었다. 푸른빛은 빨리 진동했고, 붉은 빛은 훨씬 더 느리게 진동했다. 또한 영은 우리가 색을 인식하는데 아주 중요한 사실을 추측하였다. 영은 빛이 파동이고 색이 파동의 진동수에 의해 결정된다면, 눈 뒤쪽에 서로 다른 진동수를 인식하는 장치가 있을 것이라 생각했다. 영은 색상환을 돌려서 실험하였다. 색상환을 충분히 빠르게 돌리면, 세 가지 색: 빨강, 초록, 파랑을 이용해 백색광을 만들 수 있다는 것이었다. 이를 통해 영이 내린 결론은 사람들이 본다고 생각하는 광대한 범위의 색은 단지 세 가지 진동수의 색, 빨강, 초록, 파랑이 적절히 섞여서 나온다는 것이었다. 영은 존 돌턴에게 나타났던 색맹의 원인을 설명할 수 있었다. 색에 대한 한 개의 수용기라도 제대로 작동하지 않으면, 그 색은 인지할 수 없다는 것이 영의 생각이었다. 1995년, 돌턴이 죽은 지 150년이 되는 해, 의사들은 돌턴의 눈알에서 DNA를 추출해 냈다. 그 눈알은 맨체스터 과학 협회에 잘 보존되어 있었고, 돌턴의 DNA는 적록색맹이라는 것을 밝혀주었다.
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1875년, 스웨덴의 도시인 라가렌다에서, 기차가 밤에 빨간 신호를 놓쳐 서로 충돌하는 일이 발생하였다. 9명이 사망했고, 수백 명이 부상을 당했다. 그 지역의 교수인 홈그렌은 북쪽을 향하는 기차의 조종사가 적록색맹이었고, 빨간 불을 초록불로 착각해 그의 기차를 사고로 이끌었다고 추측하였다. 철로가 많았던 영국에서, 정부도 행동의 취하기 시작했다. 전문가들을 기용해, 운전사, 조종사들이 색맹인지 알아내는 방법을 연구하도록 했다. 연구 장은 레일리 경이었다. 레일리는 빛과 소리에 대해 전문가였고, 그는 저명한 토리당 정치인인 아서 밸푸어를 포함한 상당수의 그의 매형, 처남들이 붉은 빛에 예민해지는 이상한 형태의 색맹으로부터 앓고 있다는 것을 알고 있었다. 레일리는 매우 엄격한 기준의 색맹 검사를 일반 직장인들에게 도입하였다. 영의 3원색 이론에 덧붙여, 기차 운전자와 배 조종자를 위한 색맹 검사를 발명하였다. 1900년도 초에는, 지금 대부분의 사람들이 보는 색 인식 검사가 발명되었다.
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빅토리안 시대에는, 사람이 색의 미묘한 차이를 구분할 수 있는 능력이 논란의 중심에 있었다. 보편적으로, 색맹이 아닌 사람들 모두 색을 각각 약간씩은 다르게 인식한다고 알려져 있었고, 몇몇 빅토리아 시대의 과학자들은 이 개인차를 정확히 측정 할 수만 있다면, 그 당시 유럽인들의 생각인 백인 우월주의를 증명할 수 있다고 생각했다. 사람들은 동물들이 인간보다 더 좋은 감각을 가지고 있다고 믿었고, 그 당시 흑인들은 진화를 덜 했기 때문 동물에 더 가까울 것이라고 생각되었다. 그것을 증명하기 위해서는 흑인들이 빛과 색에 더 잘 반응한다는 것을 보이면 되었다. 1898년, 캠브리지 과학자들과 의료진들은 영국에서 토레즈 해협 (호주와 뉴기니 사이의 섬들)으로 이동하였다. 윌리엄 리버스는 천재적인 생리학자이자 의료원 이었다. 리버스는 해변에 심리학 실험실을 설치했다. 리버스는 세밀한 색의 변화에 대한 사람의 민감도를 측정하는 도구인 색조계를 토레즈 해협으로 가지고 갔다. 리버스는 토레스 해협의 원주민들이 어떻게 비슷한 색을 짝짓는지를 실험했다. 예를 들면, 특정한 빨간색을 색조계 튜브 속에 넣고, 원주민들을 불러 이 색과 같다고 생각되는 유리를 고르게 하는 것이었다. 그러면 원주민들은 색조계의 튜브 속을 보고 이 두 색이 같다, 혹은, 이것은 좀 더 어둡거나 밝다고 판단한다. 이 실험을 통해 리버스는 주민들의 색 인식 능력을 수치적으로 나타낼 수 있었고, 주민들과 다른 사람들 중 누가 더 색을 정확히 인식하는지 검사할 수 있었다. 날이 지날수록 호기심이 생긴 원주민들은 여러 색깔의 슬라이드, 디스크 등을 보기 위해 줄을 섰고, 자신들의 반응 시간을 측정하였다. 하지만 놀랍게도, 리버스는 주민들이 색을 판별하는 능력의 범위가 영국인들이 색을 판별하는 능력의 범위와 전혀 다를 것이 없다는 결과를 얻게 되었다. 다시 말하자면, 영국인들 간의 색을 판별하는 능력의 차이는 토레스 해협의 원주민들 간의 차이와 같다는 것이었다. 실험 결과가 그의 초기 가설에 모순되자, 리버스는 그의 가설을 과감하게 버렸다. 영국으로 귀국해서 리버스는 유럽 문화가 타 인종보다 우수하다는 데에 과학적 근거가 없다는 주장을 펼치게 된다.
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빛에 대한 사람의 반응을 공부함으로써 두 개의 새로운 과학 분야가 탄생하였다: 심리학, 인류학.
하지만 정작 빛은 수수께끼로 남아있었다. 빛이 파동이라는 토마스 영의 의견은 받아들여졌으나, 이 파동이 무엇으로 구성되어있는지는 수수께끼였다. 그 답은 빛의 한 방면을 연구함으로써 나올 수 있었는데, 그 원인은 처음부터 간단하지는 않았다. 빛은 우리에게 세상을 보여주는 것이 아니라 세상을 바꾸는 것이었다. 햇빛 때문에 살이 심하게 타는 것처럼 빛은 자신과 접촉하는 것을 가만히 두지 않는다. 그 반대로, 빛은 아주 강력한 화학적, 물리학적, 그리고 생물학적 작용제로써, 접촉하는 그 무엇에게도 엄청난 영향을 끼칠 수 있다.
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가장 기적같은 빛의 성질에 대한 발견은 1700년대 후반, 산업혁명시 영국에서 영국의 가장 위대한 화학자 중 하나인 조셉 프리스트리에 의해 이뤄졌다. 조셉 프리스트리는 요크셔 가문의 남자로써, 범접할 수 없는 지적 신임을 지녔으며, 고집이 강한 급진주의자이며 물질 만능주의자에다가 야심도 어마어마한 18세기 후반, 영국을 이끌었던 자연 철학자였다. 그는 실험을 통해 프리스트리는 쥐 한 마리를 밀폐된 병에 넣어, 쥐가 호흡을 할 때 공기에 무슨 변화가 일어나는지 살펴보았다. 결과적으로, 생각보다 빠르게, 쥐는 지치기 시작했고, 결국 죽었다. 그는 이 공기가 아주 아주 나쁘다고 생각했다. 동물 뿐만 아니라 식물에게도 이 사실이 해당되었다고 생각했다. 그래서 프리스트니는 자라는 식물을 이 병 안에 넣었다. 그리고 몇 주 동안 그 식물을 거기에 두었다. 놀랍게도, 그 식물은 행복하게 자라고 있었다. 공기 안에 무엇이 있건, 쥐를 죽였던 물질은 식물을 잘 자라게 하던 것이었다. 프리스트리는 쥐를 죽이고 식물을 살린 공기 안의 그 물질이 무엇인지 실험해 보기로 결정했다. 그는 단순히 다른 쥐를 투입했다. 결과는 놀랍게도, 식물이 병 안에서 자라고 있다는 전제 하에, 쥐가 다시 살아나는 것이었다. 그는 이것을 호화로운 공기라 칭했고, 이 공기는 몇 마리의 쥐와 나만이 숨쉴 수 있는 특권을 누릴 수 있었다. 또한, 프리스트리는 공기의 질이 단지 식물을 키움으로써 나아진 것이 아니라, 빛을 비췄을 때 급격히 증가했다는 것을 발견했다. 그 실험이 보여준 것은 빛의 식물의 초록색 물질에 비춰졌을 때, 공기를 거의 천국같은 상태로 회복시켜, 동물은 거의 무한정으로 살 수 있었고, 불꽃은 특이하게도 긴 시간동안 타오를 수 있었다. 현재 우리는 프리스트리의 발견을 광합성, 식물이 빛으로부터 에너지를 흡수하며 그리고 그 도중, 이산화탄소를 산소로 변환시키는 엄청난 방법으로 알고 있다. 빛은 우리에게 단지 세상을 보여주는 것이 아니라, 모든 생명에 중요한 에너지의 한 형태이다. 빛과 에너지가 엄청난 화학적 변화를 일으킬 수 있다는 발견은 매우 놀라운 결과를 낳았다.
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사진술의 발견은 그 누구도 보지 못했던 세상을 열었다. 사진술의 발견은 유명한 도공인 조시아의 아들인 톰 웨지우드로부터 시작된다. 톰의 실험들은 가장 혁명적인 기술적 발견 중 하나인 사진술의 시발점이 되었다. 톰이 가업을 도와주려 하며 사진술의 발견은 시작되었다. 웨지우드가의 그릇은 수작업이 된 무늬들로 유명했었다. 톰은 이런 무늬를 자동으로 넣는 법을 찾고자 하였다. 톰은 질산은과 소금으로 이뤄진 화학 물질을 준비하였다. 사람들은 질산은이 빛을 받으면 검게 변한다는 것을 알고 있었다. 하지만 톰은 이 물질을 이용해 태양 자국이라는 무늬를 그리는데 사용하였다. 그가 하려던 것은 이 질산은을 호일로 덮은 뒤 은 빛에 갑자기 노출시키면서 태양 자국을 만드는 것 이었다. 그 과정을 통하여 빛에 노출된 질산은이 남긴 검은 무늬를 관찰할 수 있었다. 1770년, 웨지우드와 그의 동업자들은 태양 자국을 만드는 과정에 심혈을 기울였다. 그들은 이것이 빛이 눈에 전달하는 정보를 영원히 저장하는 방법이 있을 수 있다고 생각했기 때문이었다. 영원히 정보를 보존한다는 그들의 꿈은 사진술로 발전하게 되었다. 웨지우드의 실험 후 50년 내에, 질산은에 적신 종이는 실제 상을 포착하는데 사용되고 있다.
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하지만 사진술은 유럽의 중산층의 허영심을 표출하는 한 방안이 되었다. 이제 그들은 그들만의 초상화를 장만하게 되었다. 사진술은 매우 매혹적이고 인기 있는 예술이었지만, 많은 종류의 사회적 틀이 새로운 사진술이 개발되면서 무너지게 되었다. 보면 안 될 것들, 쳐다보면 안 될 곳들, 대중을 위한 것이 아닌 그림들, 엘리트 층의 취미와 저속한 산업층의 취미, 이 모든 경계들이 사진술로 인해 무너지고 있었다.
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사진술은 플로렌스 나이팅게일의 군의원을 발전시키려는 캠페인에 매우 중요하였다. 군대에게 구원물품을 기금하는데도 도움이 되었고, 대중에게 미국 남북전쟁의 공포를 전달할 수 있었다. 하지만 사진술은 사회적 비밀들을 밝히는데에 나아가, 우리가 상상하지도 못한 자연의 비밀을 밝여내는데 사용되었다. 사진술은 생물학, 공학, 그리고 최종적으로 물리학을 통해 새로운 분야로 이끌어 나갔다. 그러한 발전은 "말이 달리면 무슨 일이 일어날까?"라는 간단한 질문에서부터 시작되었다. 말이 달릴 때 어떻게 움직이는 지는 예전부터 내려온 질문이었다. 말의 발이 모두 동시에 땅에서 떨어지는가? 이것은 매우 오래된 질문이지만 맨눈으로는 정확히 확인할 수 없었다. 미국 동해안 쪽이 사진 작가인 에드워드 마이브리지는 사진술을 이용해 말이 어떻게 이동하는지 알아낼 수 있을 것이라는 내기를 의뢰받았다. 마이브리지의 계획은, 24개의 카메라를 트랙을 따라 1열로 세웠고, 각 카메라들을 선에 연결시켰다. 말이 선을 지나갈 때마다, 그 순간 말의 움직임이 카메라에 포착될 것이었다. 마이브리즈는 그 사진들을 인화해 말이 빠르게 움직이는 사진들을 얻을 수 있었다. 뛰는 도중 어느 순간에 말의 발이 모두 땅에서 떨어져 있다는 것을 사실이었다. 맨눈으로는 절대로 볼 수 없었던 것을 카메라가 최초로 밝혀낸 것이었다. 사진을 이용해 동작을 멈추는 것은 단순 눈속임이 아니었다. 동물의 움직임을 충분히 정확하게 관찰을 하면, 그것을 인위적으로 복제할 수 있다고 생각하였다.
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프랑스 과학자 에띠앙 마레는 유별나게 대단한 꿈을 가지고 있었다. 그는 마이브리지의 카메라를 이용해 비행의 비밀을 알아내고자 한 것이다. 하지만 곧 그는 새들이 너무나도 빠르고 마구잡이로 복잡하게 이동을 해 마이브리지가 말을 촬영한 것과는 달리 새들은 촬영이 불가능 하다는 것을 깨달았다. 그래서 머레는 새로운 종류의 카메라를 찾게 되었다. 총처럼 작동하는 카메라였는데, 이 카메라를 쏘았을 때 초당 엄청난 수의 사진을 찍어 머레는 단지 이 총을 새를 향해 겨냥해서 쏜 뒤 하늘을 나는 새의 움직임을 따라가 초당 수 천장의 사진을 찍으면 되는 것이었다. 그러한 기술을 통해 새의 움직임을 과학적으로 관찰할 수 있게 되었다. 그렇게 세기말이 되어, 하늘을 나는 새의 사진 외에, 바람이 어떻게 조절되는지, 주위 공기의 흐름에 어떤 영향을 받는지를 촬영한 사진들이 최초 하늘을 나는 기구를 만드는데 사용되고 있었다. 사진술은 단지 맨눈으로 보지 못한 것을 보여 준 것이 아니라 인류가 그들의 꿈을 펼칠 수 있게 도와주었다. 머레의 새 사진들은 직접적으로 라이트 형제들이 최초의 비행기를 만드는데 영감을 주었다. 또한 그의 카메라는 뤼미에르 형제에 의해 최초의 영상 카메라로 발전하게 되었다.
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1900년이 되었을 때, 새로운 기술들이 나타나는 세계에서, 과학자들은 빛이 무엇인지 설명할 수 있다고 생각하였다. 빛의 파동이라는 토마스 영의 의견에 덧붙여 위대한 스코트랜드의 과학자 제임스 클락 맥스웰은 이 수수께끼의 파동이 무엇인지 보여주었다. 전자기적 에너지의 진동. 빛을 이해하려는 인류의 오랜 탐구가 끝났다고 생각하였다. 과학자들이 주장하길, 우리는 빛을 완벽히 이해했으며, 그게 무엇인지, 어디서 왔는지, 어디로 가는지, 빛이 전자기적 방사능의 일부로써 빈 공간에서 유한의 속도로 나아간다는것, 그리고 광학, 빛을 이용한 기술은 물리학과 공학사의 엄청난 쾌거를 나타내는 표시가 되었다. .
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하지만 그러한 과학자 들의 주장은 스위스의 특허 관리자 알버트 아인슈타인이 등장으로 인해 물거품이 되었다. 아인슈타인은 25세라는 어린 나이에, 빛이 에너지파라는 생각을 이용해, 모든 물리 법칙들이 수정되어야 한다고 결론을 지었다. 아인슈타인은 실제 세계에서도 시간을 조정할 수 있다고 생각하였고, 한 줄기 빛처럼 이동할 수 있다면 시간 조정이 가능할 것이라 생각하였다. 그리하면 여러 가지의 역설적인 일들이 일어날 것이라는 것을 깨달았다. 1915년, 그는 일반 상대성 이론에 관한 논문을 발표하였다. 이는 놀라운 업적으로 평가 받고 있으며, 사람의 원초적인 우주, 시간, 그리고 빛에 대한 직관은 믿을 수 없다고 선언하는 논문이 되었다. 아인슈타인의 생각은 빛이 태양과 같이 매우 무거운 물체 옆을 지나면 휘게 되고, 아주 무거운 물체의 중력장은 공간과 시간을 비튼다는 것이라고 주장하였다. 아주 무거운 물체 옆에서 직선도 휘었다. 다시 말하자면, 별과 같은 거대한 독립체는 빈 공간을 휘게 만든다는 것이었다. 이러한 아인슈타인의 생각은 별의 관측을 통해서 증명될 수 있었다. 태양 근처에서 빛을 방향을 바꿔서 휘게 될 것이고, 태양보다 먼 별의 위치는 왜곡되어 보일 것이다.즉, 별들이 원래 없었던 위치에서 별들을 관측할 수 있을 것이라는 것이다. 일반적으로는 해는 매우 밝아, 하늘에 떠있는 별들의 불빛을 지워버린다. 어떤 한 희귀한 경우에는 태양 뒤의 별들을 목격할 수 있는데, 그것은 개기일식이 일어날 때이다. 일식이 일어나는 동안, 태양은 완벽히 가려지게 되고, 온도가 떨어지며 하늘은 매우 어둡게 변할 것이다. 그렇게 태양의 빛이 너무 밝아 기존에는 관찰할 수 없었던 별들이 갑자기 보이기 시작하게 된다. 태양의 경계 옆에서 겨우 볼 수 있는 별의 사진을 찍으면 별에서부터 나온 빛의 파동이 태양과 매우 가까운 거리에서 온다는 것을 뜻할 것이다. 아인슈타인의 주장이 맞다면, 광선은 약간 휘게 될 것이고, 별의 위치는 태양이 없을 때와 비교해서 약간 이동할 것이다. 아인슈타인은 일식 때 천문학자들이 별을 관측할 수 있도록 엄청난 노력을 하였다. 별들의 위치가 약간이라도 바뀌었다면, 그의 가설이 증명되는 것이었기 때문이었다.
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1919년, 개기일식이 일어났고, 아서 에딩턴이 이끄는 영국 최고의 천문학자들이 최고급 망원경과 촬영 장비로 무장해 아프리카와 브라질로 가서 아인슈타인의 우주와 시간에 관한 엄청난 생각이 맞는지 보이고자 하였다. 비교와 정교한 계산을 하는데 몇 달이 걸렸지만, 1919년 11월에 개최된 영국 왕립 천문 협회 모임에서 에딩턴과 그의 동료들은 이렇게 말할 수 있었다: “우리의 사진들은 아인슈타인이 의심의 여지가 없이 옳다는 것을 증명합니다.” 별의 위치의 작은 이동이 세상을 바꿔놓은 것이다. 갑자기, 진짜 하룻밤 사이에 아인슈타인은 세계의 유명인사가 되었다. 혁명적인 발견이 발표되는 순간, 빛에 대한 새로운 과학은 언론의 중심에 놓여졌고, 빛의 물리학은 세계적 행사로 만들어졌다. 하지만 무엇보다도, 아인슈타인이 한 것은 3000년간 인류가 빛에 대해 가져온 생각을 뒤엎은 것이었다. 고대 그리스인부터 9세기 아랍인들, 중세의 스님들부터 아이작 뉴턴, 갈릴레오에서 맥스웰까지 모든 철학자들은 빛은 직진한다는 사실을 의심의 여지 없이 받아들이고 있었다. 아인슈타인은 이것마저 틀렸다는 것을 보여주었다. 즉, 아인슈타인의 말처럼 빛은 기하학적으로 직선을 따라 이동하지는 않지만, 휜 공간과 시간을 통해 이동한다는 것이었다.
빛은 한때 의존성의 상징이었다. 천문학자들의 도구였고, 우주의 이치를 알아내는데 쓰여진 가장 기본적인 방법이었다. 하지만 실제로는 도구와는 거리가 멀었다. 빛은 퍼즐과 같았고, 문제였으며, 꼬이고 방향전환을 하고 휘며 자기 위치를 벗어났다. 아인슈타인의 세계에서 빛은 놀림 받는 존재였고,
빛이 가장 먼 별로부터 보내는 메시지는 퍼즐이었으며, 인류의 지능에 대한 도전장이었다.
탁재인
탁재인(1944년 6월 28일~)은 대한민국의 성우이다. 1965년 연극 배우로 활동 후 1969년 TBC 성우 5기로 데뷔하였으며 1974년 MBC 공채 6기 성우로 이적하였다.
조중수
조중수(趙重壽, 1894년 10월 22일 ~ 1940년 10월 3일)는 일제강점기의 조선귀족으로, 본관은 양주, 본적은 경성부 체부동이며 자작 조민희의 장남이다.
조중수 생애
1911년 3월 30일 사립계동보흥학교를 졸업했으며 1914년 12월 11일 일본 정부로부터 자작 조민희(조중수의 아버지)의 사자(嗣子)로서 종5위에 서위되었다.
1915년 11월 10일 일본 정부로부터 다이쇼 대례 기념장을 받았으며 1931년 2월 16일 자신의 아버지였던 조민희가 받은 자작 작위를 승계받으면서 정5위에 서위되었다. 1940년 10월 3일 사망한 이후에 일본 정부로부터 정4위를 추증받았으며 그의 작위는 차남 조용호가 습작했다.
친일파 708인 명단의 조선귀족 부문, 민족문제연구소의 친일인명사전 수록자 명단의 수작/습작 부문, 친일반민족행위진상규명위원회가 발표한 친일반민족행위 705인 명단에 포함되었다.
은미
은미(1975년 6월 9일~)는 대한민국의 성우이다. 1997년 KBS 26기 공채 성우로 데뷔하였다.
은미 출연 작품
라디오 극장 (KBS 한민족 방송)
라디오 독서실 (KBS 2라디오)
KBS 무대 (KBS 한민족 방송)
서광재
서광재(1962년 6월 1일 ~ )는 대한민국의 성우이자 배우이다. 1990년 KBS에 입사했으며, 현재는 KBS 22기이다. 한국방송 성우극회 소속.
양희문
양희문(1967년 8월 21일~)은 대한민국의 성우이자 내레이터링 방송인이다. 1986년 8월 12일 (1986-08-12)(火)에 연극배우로 처음 데뷔한 이후 1993년 8월, MBC 공채 11기 성우로 입격하였다.
야수르산
야수르산(Mount Yasur)은 바누아투에 있는 화산이다. 이 화산은 성층 화산으로, 활화산이다. 해발고도 361m의 낮은 화산으로, 바누아투에서도 인기 있는 화산이다. 이 화산은 주로 스트롬볼리산과 같은 분화방식인 스트롬볼리식 분출을 한다. 화구는 벽에서 증기가 계속 뿜어져 나온다. 스트롬볼리식 분출은 주로 천둥치는 것과 같은 소리가 나는데, 이곳에서도 똑같은 분출을 하기 때문에 용암을 분출할 때 굉음이 나온다. 때때로 용암과 화산재를 동원하여 분출하기도 한다. 이 화산은 바누아투에서도 자주 터지는 화산에 속한다.
야수르산 분화 양식
이 화산은 주로 스트롬볼리식 분출을 하기 때문에 용암이 많이 뿜어져 나온다. 분출한 액상의 용암이 많이 날아가진 않기 때문에, 용암이 산 밖으로 나오는 일은 없다.
장성호 (성우)
장성호(張星熩; 1973년 1월 9일~)는 대한민국의 남자 성우이다. 1996년 MBC에 입사, MBC 13기이다. 문화방송 성우극회 소속이다.