shopkeeper/korean_wiki_content_only_120125 huggingface dataset:
훅 법칙은 고체에 힘을 가해 변형시킬 때, 힘이 어떤 크기를 넘지 않는 변형의 양은 힘의 크기에 비례한다는 법칙으로 고체역학의 기본 법칙 중의 하나이다. 이 법칙이 성립하는 한계를 넘어서면 탄성한계를 넘게 되는 것이고 물체는 탄성을 잃게 되는 것이다. 이 법칙은 1678년 로버트 훅이 늘어나는 용수철을 가지고 실험적으로 연구해 발견했다.
열에 대한 관점.
열 그 자체는 무엇인가? 이 질문은 16세기와 17세기에 걸쳐 과학자들이 그 답을 구하려고 애썼던 의문이었다. 로버트 훅은 열이 물질의 일부 진동에 기인한다는 진동론(vibration theory)를 선호하였다.
보렐리는 행성들이 여러 힘을 받지만, 그 힘들이 서로 평형을 이루기 때문에 행성들이 안정된 궤도상을 움직인다고 믿었다. 이 문제에 대해 훅은 진전시키려고 시도하였다. 훅은 태양이 행성들에 강력한 인력을 미칠 것으로 생각했지만, 그 힘의 정확한 수학적 표현(훅은 그것이 자력일 것이라고 믿었다)은 얻지 못했다.
훅의 우주 체계.
이런 훅의 ‘가정들’ 중 두 번째는 현재 뉴턴의 운동 제 1법칙으로 알려진 것과 본질에서 같다. 세 번째 가정은 물체로부터 거리가 멀수록 중력의 크기가 작아진다고 틀리게 제안하고 있지만(사실은 거리의 제곱에 따른다) 혹은 곧바로 그 잘못을 바로잡았다.
로버트 훅의 장비를 제작하는 데 능숙하였던 능력은 기상학까지도 영향을 미친다. 그는 지금은 친숙해진 시계 문자판 형태의 압력계, 풍속계, 개량된 온도계, 습도계 등을 발명하여 최초의 기상학자라고 할 수 있다. 그리고 그는 대기압의 변화와 기후의 변화 사이와 관계가 있음을 유추해 내기도 하였다.
Weather wiser.
1663년 크리스토퍼 렌은 "Description of a weather clock"을 Royal society에 주었다고 한다. 훅은 신속하게 한 두 개 정도를 더 했다고 한다. 그 결과는 훅과 렌이 그 주제에 대해 추후 20~25년 넘게 의논되었지만, Hooke이 실질적으로 ‘weather wiser’를 만들었다고 한다.
Wheel Barometer.
훅은 왕립협회에 있으면서 많은 기상학에 관한 다양한 도구들을 만들었다. 리차드 월러의 책에서 인용하자면 "1683년 11월 14일, 훅은 공기의 속력, 바람의 속력, 바람의 세기에 관하여 한 축 위에 놓여있는 바람개비 4개를 측정하여서 움직이게 하는 것을 보여주었다. 그리고 바람개비들은 어떠한 기울기가 되어야 하는 지에 관해 연구했다."라고 말하고 있다. 이 풍속계는 훅에 의해 1667년 3월 12일에 느린 공기의 움직임을 더 잘 알 수 있게 하는 방향으로 수정되었다고 한다. 관찰에 대해서는 기상학에 관한 훅의 지식이 담겨있는 A method for making the history of the weather(1663, Hooke)은 최초로 간단한 날씨 측정에 관한 사용법을 포함하고 있다고 한다. 그리고 그것은 1663년 10월 7일 전에 왕립협회에 의해 읽혔다고 한다. Thomas Birch’s history of the Royal Society(Birch 1757)에서 인용하자면, "the president and Sir Robert Moray, and then to be registered and sent to the several persons who had been engaged in this work of observing the changes of the weather, as Dr. Power, Mr Beal etc"(이 책은 당시 기상을 관측하는 일을 하던 Power 박사와 Beal을 포함한 몇몇 사람들에게 보내졌다.)
보일의 법칙 정립.
로버트 훅은 로버트 보일의 조교였으며 로버트 보일이 보일의 법칙을 정립하는 데 큰 도움을 주게 된다. 그는 앞에서도 언급되었듯, 장비를 제작하는 데에 능숙함을 보였으며 그를 통해 만들어진 공기펌프로 인해 보일의 법칙이 탄생할 수 있게 된다.
연소에 관하여.
로버트 훅은 연소실험을 통하여 연소와 호흡은 공기에서 ‘흡수’되는 무엇인가와 관련된다고 생각하게 된다. 물론 이것은 그 당시 훅이 얼마나 ‘‘‘산소’’’의 발견에 매우 가까이 갔는지를 보여주는 좋은 증거가 된다. 실제로 산소는 1세기 정도 후에 프리스틀리, 그리고 라부아지에에 의하여 발견되게 된다. 또한, 훅은 몸의 운동으로 생기는 열과 두 사물의 결합과 관련된 연소를 명확히 구분하기도 하였다. 이와 관련하여서는 훅의 독특한 실험 정신을 볼 수 있는데 그는 귀에서 통증이 느껴질 때까지 펌프질해서 밖으로 공기를 빼낸 방 안에 앉아있는 등 자신을 실험대상으로 삼기도 하였다.
훅이 천문학 분야의 관찰에 대해 많은 이바지를 하였을 때, 그는 건축학 분야에서도 많은 활동을 하였다. 그는 그리니치 천문대(Royal Observatory at Greenwich)를 건설하는 데 관여하였던 사람 중 한 명이기도 하다. 그러나 그의 런던 전체 시의 건축의 감독관으로 있었던 것은 1666년의 대화재 이후이다. 그가 그렇게 될 수 있었던 것은 그의 유명한 파트너였던 크리스토퍼 렌(Christopher Wren)의 영향과 더불어 경계나 다리와 같은 주되지 않은 작업을 맡았기 때문이라고 한다.
그의 대표적인 건축물은 현재에는 3가지가 남아있다. 크리스토퍼 렌의 영향을 받아 훅이 만든 기념물, Warwickshire의 Ragley Hall, 그리고 자신의 웨스트민스터 공립학교 스승이었던 버스비를 기념하는 건축물인 Buckinghamshire의 Willen Church가 있다. 하지만 실제로는 그것보다 더 많은 건축물을 고안해 내기도 하였다.
사람의 기억.
훅의 잘 알려진 공헌 중 하나를 들자면 사람의 기억에 대한 과학적인 모델을 제시했다는 것이다. 1682년 왕립학회(Royal Society)에서의 훅의 강연에서 그는 주로 심리적인 영향을 띠던 모델과는 사람의 기억의 기계적인 모델을 제시했다. 이 모델은 부호화, 기억 가능한 용량, 반복, 검색, 망각 등으로 구성되어 있고, 현대의 것과 놀라운 정확성을 가지고 있다. 그의 모델은 거의 200년 후인 1919년, 1923년의 Richard Semons의 작업과 다양한 유사점을 공유하고 있는데, 로버트 훅과 Richard Semon는 모두 기억이라는 것이 물리적이고 뇌의 어느 부분에 위치한다고 하였다. 이 모델의 더 흥미로운 점 중의 하나는 주의와 다른 포괄적인 영향을 부호화한다는 것이다. 그 모델은 공명을 이용해서 대응, 신호에 따른 검색을 한다. 그것은 새로운 기억들을 설명한다. 그 모델은 모델의 가정으로부터 나온 반복, 프라이밍, 그리고 망각을 하는 법칙에 관해서 설명할 수 있는 하나의 시스템을 제안한다. 이 강의는 그가 죽은 뒤, 1705년에 출판되었고, 기억 모델은 전에 없이 빛에 대한 작업에 실렸다고 한다. 이는 이 작업이 포스트-뉴턴주의 시절의 과학에서 작은 묶음으로 재검토된 것으로 추측되고, 출판되었을 때의 시간으로 여겨진다.
마이크로그라피아 ().
로버트 훅의 대표적인 저서에는 마이크로그라피아(Micrographia)가 있다. 원래 제목은 ‘‘"Micrographia: or some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying glasses : with observations and inquiries thereupon"‘‘이다. 이 책을 통해 로버트 훅은 생물학 분야에서 이름있는 사람으로 자리를 잡게 된다. 그리고 현미경학이 하나의 과학분과로 성장하는데 가장 크게 이바지한 책이라고 할 수 있다. 그는 당대 최고의 현미경과 조명시스템을 개발하였으며 관찰에 적용하였다."미세기하"라고 직역할 수 있는 마이크로그라피아는 로버트 훅의 현미경을 통한 관찰을 총정리해 담았다고 할 수 있다. 또한, 1665년 9월 출간된 책으로 왕립학회(Royal Society)의 주요한 출판이라고도 할 수 있다. 마이크로그라피아는 당시로서는 흔치 않게 영어로 쓰여 있었으며, 또한 매우 분명하게 서술이 되어 있었기 때문에 많은 독자가 쉽게 그 책을 읽을 수 있었다. 하지만 한편으로는 로버트 훅의 능력을 과소평가하는 사람들도 생겨나기도 하였다. 한편, 로버트 훅의 관찰에 따르는 많은 그림은 크리스토퍼 렌()이 그린 것이라고 한다.
이 책은 갈릴레오 갈릴레이의 저서인 별들의 소식과 종종 함께 언급되기도 하는데 별들의 소식이 거대 우주 본성에 대한 사람들의 시야를 넓혀주었다면 마이크로그라피아는 미시세계에 대한 사람들의 시야를 열어주었다는 것에 의미가 있다. 또한, 이 책은 현미경을 이용하여 쓴 최초의 책이기 때문에 더더욱 의미가 깊다. 이 책에서 훅은 우리가 쉽게 관찰할 수 없던 생물(파리, 진드기 등)뿐만 아니라 무생물(눈이나 유리막대)에 대해서도 다루었으며, 책 제목은 “미시세계”와 관련되어있지만, 그는 달에 대해 관찰을 하기도 하였다.
수록 내용.
마이크로그라피아는 총 60개의 관찰로 나뉘어 있으며 곤충에 대한 관찰뿐만 아니라 달 등을 비롯하여 많은 무생물에 관한 관찰을 담았다. 그가 이 책에 포함한 관찰을 나열해 보면 다음과 같다: 바늘이나 면도날의 끝, 비단, 유리막대, 부싯돌에서 발생하는 스파크, 금속과 그들의 색, 작은 모래, 요석, 다이아몬드, 눈(얼음), 석탄과 불에 탄 식물, 코르크(여기서 cell이라는 용어가 비롯된다.) 등의 무생물적인 요소에 대한 관찰이 1장부터 18장까지 이루고 있으며, 색이 변한 나뭇잎, 푸른곰팡이와 부패, 이끼, 해초, 로즈메리의 잎, 쐐기풀 등의 독성 식물, 귀리, tyme, poppy(양귀비) 등의 씨앗, 쇠비름 등에 대한 식물의 관찰이 19장부터 31장까지 주를 이루며, 물고기의 비늘, 파리의 눈과 다리, 날개와 깃털, 벌침, 달팽이의 이빨, 잠자리, 각다귀, 나방, 은색의 책벌레, 개미, 벼룩, 이 등 동물에 대한 관찰이 32장부터 56장을 이루고 있다. 또한, 나머지 57, 58, 59, 60장은 조금 특징적인 것들과 더불어 거시적인 것에 대한 것까지(Micrographia라는 이름과는 다르게) 설명하고 있다. 57장은 식초 속의 뱀장어 관찰로, 우리는 훅의 더욱 섬세한 관찰을 위한 행동을 엿볼 수 있다. 그는 실제로 곤충에게 술을 먹이는 등의 방법으로 그들을 움직이지 못하게 하였다. 58장은 공기라는 것에 대한 관찰이다. 나머지 59, 60장의 경우는 여러 가지 작은 별에 대한 관찰 그리고 달에 관한 관찰이 정리되어있다.
로버트 훅의 관찰.
마이크로그라피아에는 로버트 훅의 관찰에 담긴 철학이 묻어있다. 로버트 훅의 관찰은 그의 관찰에서의 자세를 볼 수 있다. 그것은 바로 세심하고 정교한 그의 관찰로 ‘실천적 개입’을 하는 그의 모습을 볼 수 있다. 그는 관찰할 때 여러 곳에서 오는 빛에 의해 생기는 잔상을 경험했고 빛의 방향이나 다른 요소에 의해 관찰의 결과물이 달라질 수 있다는 것을 확인했다. 그러나 그는 빛을 일정한 방향에서 쏘아줌으로 이러한 잔상이 생기는 것을 막을 수 있었으며 객관적이고 공적인 관찰 형태의 결과물을 낼 수 있었다. 즉, 그의 실천적 개입을 위한 노력을 통해 단순한 관찰에 그치는 것이 아니라 좀 더 객관성을 띄고 있으며 다른 사람들이 볼 때 검사되고 비판되는, 그리고 첨부될 수 있는 결과물을 낼 수 있었다.
Discourse of Earthquakes.
훅이 죽고 난 뒤 2년 뒤에 Richard Waller에 의하여 정리되고 출판된 “Discourses of Earthquakes”는 그의 지질학적인 관점이 후대에까지 미친다는 것을 보여준다. 이 책의 제목을 줄인 것이 바로 Discourses of Earthquakes이며 원래 제목은 ‘‘Lectures and Discourses of Earthquakes, and Subterraneous Eruption’’로 지진과 지구 표면에서 일어나는 일에 대하여 다루었다는 것을 알 수 있다. 또한, 이 책의 표지에서 로버트 훅은 "지구의 표면이 울퉁불퉁한 이유에 대한 설명(Explicating the causes of the rugged and uneven face of the Earth)과 어떠한 이유에서 조개껍질이나 다른 바다와 육지의 화석들이 전 지구영역에 걸쳐 분포하게 되었는지에 대한 이유를 제시한다. (and, what reasons may be given for the frequent finding of shells and other Sea and Land Petrified substances, scattered over the whole Terrestrial Superficies)"라고 언급하며 이 책이 무엇을 다룰 것인지 말하고 있다. 이 책은 총 25개의 lecture로 구성되어있으며 여러 가지 그림이 함께 언급되고 있다. lecture는 여러 연도(1668년부터 1694년까지 왕립학회에서의 강연)에 걸쳐서 이루어졌으며 그것을 정리한 것이다. 이 책에 대하여 출판자라고 말할 수 있는 Richard Waller는 "이런 가치 있는 논문을 접하게 되어 매우 기쁘다." 라고 서문에 표현하였다.
특히 그는 부정합에 대한 이해와 더불어 지구의 표면에서 일어나고 있는 순환에 대한 것들을 명시하기도 하였다. 로버트 훅은 레오나르도 다 빈치처럼 훅은 내륙지방의 산에서 발견되는 조개껍데기 화석의 존재성을 설명하며 이렇게 말하였다. "대부분 내륙지방은 물속에 잠겨있었으며 이러한 잠겨있던 부분들이 물의 표면 밖으로 나온 것”이라고 설명하면서 이러한 것이 일어나기 위해서는 큰 지진이 일어나야 한다고 주장하였다. 훅은 화석에 대하여 계속하여 다루면서 현재 살아있는 생물들과 비교하면서 화석에 대하여 지구상에 예전에 살았으나 지금은 살지 않는 것들이라고 표현하였다. 또한, 그는 많은 화석이 mass extinction되었다는 점을 들어서 현재의 진화와 비슷한 개념을 주장하기도 하였다. 그는 또한 퇴적의 과정에 대하여 (예를 들자면 부식이나 침전과 같은 것들) 설명하기도 하면서 입자가 점점 작아지는 과정에 대하여서 언급하기도 하였다.
그 외의 저서들.
로버트 훅의 저서는 매우 다양한 분야에 관여되어있다. 또한, 그 당시에는 책으로 출판하는 것과 논문을 출판하는 것은 크게 다른 일은 아니었기 때문에 앞으로 소개될 내용은 훅이 다루었던 과학적 내용에 대하여 출판된 것들에 대한 것이다.
로버트 훅의 과학 방법.
훅은 젊었을 때 옥스퍼드에서 베이컨을 읽고 그의 열렬한 제자라고 선언했다. 그에 따라 훅은 베이컨주의의 영향을 받았다. 휴월이 지적했듯이 훅의 방법은 베이컨의 '새 기관'을 그 시대에 적용하려는 시도였다.
마이크로그라피아의 여기저기서 훅은 역학 연구에 적절한 공리와 이론을 제기하는 방법을 암시했다. 1705년에 나온 훅의 사후저작에는 “자연철학의 현상과 그 결함이 실험하고 관찰을 수집하는 방법적 절차에 의해 어떻게 치료될 수 있는가에 관한 일반적 도식 또는 관념”이라는 논문이 들어있다. 그것은 베이컨에 관한 가장 훌륭한 주석서라고 불리는데, 여기에 그가 보편적 귀납력이라고 주장하는 철학적 대수(philosophical algebra)라는 신비로운 말이 나온다. 철학적 대수는 철학적 진리를 탐구하는 데로 마음을 인도하는 방법이다. 그 내용은 베이컨의 방법과 비슷하나 자료수집보다는 질문에 답하는 실험을 강조하며 연구자는 해결을 가능하게 하도록 이미 알려진 가설에 능해야 한다고 충고하고 있다. 그다음 체계적으로 수집된 자연사를 기초로 공리를 제기하는 방법을 말한다. 끝으로 훅은 역사에 따라 피상적 원인을 발견하는 것과 철학적 대수가 필요한 물체의 더욱 깊은 조직과 운동의 발전을 대비시킨다.
훅은 공리에서 실험으로, 실험에서 공리로 진행하는 것에 관한 깊은 연구와 추론이 필요하다고 하면서 공리를 제기하는 방법과 충분한 자료 재고로부터의 연역에 언급하고 있다. 대수에 대한 설명은 없으나 마이크로그라피아와 시계의 용수철 달린 평형바퀴의 발명에서 그 방법의 이용이 문제가 된다. 또한, 훅은 마이크로그라피아에서 관찰 실험의 체계적 수집을 찬양할 수 있었다. 그의 방법은 극단적 베이컨주의처럼 보이지만 실제로는 엄격하게 실험에 바탕을 두지 않은 가설을 사용했다. 그는 왕립학회가 독단을 피하고 충분한 근거가 없고 실험으로 확인되지 않은 가설을 옹호하지 않음을 높이 평가한다. 그러나 그는 자신이 마이크로그라피아에서 이 규칙을 지키지 않았음을 인정한다. 1660년대 초 훅이 왕립학회에 내놓은 논의에는 실험하는 방법에서 더 나아가 이론을 세우는 방법을 찾아볼 수 없다. 그런데 마이크로그라피아에는 자연 전체를 이해하는 공리체계의 구조에 관한 대담한 사변이 있다.
뉴턴은 실험, 관찰로부터 원인을 비논증적으로 귀납하는 것을 분석이라 하고 원인으로부터 연역에 의해 현상을 설명하는 것을 종합이라 했다. 그러나 훅은 이 문제를 정반대로 이해했다. 곧 그는 분석적 방법을 원인에서 결과로 가는 것으로 보았다. “그것은 사물을 이미 된 것, 알려진 것으로 생각한다. 곧 찾아진 것, 발견된 것이다. 이것은 가장 높은 것, 가장 일반적이고 보편적인 원리 또는 사물의 원인에서 시작해 더욱 특수하고 종속적인 것으로 가지를 쳐 나간다.” 한편 종합적 방법은 실험적 탐구에 더 적합하다. 그것은 정당한 과정에 의해 결과에 관한 참된 정보로부터 그 즉각적 원인을 찾아내고 점차 더 높고 더 먼 효과적인 원인과 힘으로 나가 그 단계들을 가장 낮고 더 즉각적인 결론 위에 세운다.
훅의 초기 대수는 가설에 도달하는 방법보다 가설의 연역적 검증에 관심을 둔다. 따라서 그것은 엄밀하게 발견의 방법이 아니었다. 가설로부터의 연역을 강조했다 해서 훅을 데카르트주의자라고 할지 모르나 연역적 검증의 요소는 베이컨에게도 있었다. 요컨대 베이컨의 방법도 훅의 방법도 현상에서 가설로 가는 귀납기계가 아니었다. 헤시에 따르면 베이컨의 방법은 단순히 제거하는 귀납이 아니라 형상의 본질에 관한 가설이 선천적으로 표용된다.
“사실 자연의 과학은 이미 충분히 오랫동안 두뇌와 공상의 작업만을 수행해왔다. 이제는 물질과 명백한 것들에 대한 관찰의 평범함 과 건전함으로
“손과 눈에서 시작해 기억을 통하고 이성에 의해 계속되어야 한다. 그리고 다시 손과 눈으로 나와야 한다.”
로버트 훅은 많은 과학자와 동시대의 사람이다. 그는 우리가 소위 말하는 ‘뉴턴 혁명’ 대의 사람이며, 그에 따라 많은 과학자와 연관성이 있다. 우선, 훅이 태어난 해에서부터 우리는 유명한 사람 한 명을 찾을 수 있는데 1635년, 훅이 태어나고 7년 뒤에 죽은 갈릴레오 갈릴레이이다. 그 외에도 수학자 존 윌킨스(John Wilkins), 경제학자이자 발명가였던 윌리엄 패티(William Petty) 천문학제 제러미 호록스(Jeremiah Horrocks), 왕립학회 최초의 두 천문학자였던 존 플램스테드(John Flamsteed)와 에드먼드 핼리, 프랑스의 천문학자 카시니(Cassini) 등이 있다.
그는 또한 수많은 과학자들과 관계를 맺고 협력, 또는 비판을 하기도 하였는데, 잘 알려진 바로는 로버트 보일, 아이작 뉴턴, 크리스티안 하위헌스, 안토니 레벤후크(Antony van Leeuwenhoek), 크리스토퍼 렌 등이 있다. 훅은 보일의 조교였고 뉴턴과는 많은 면에서 충돌을 하였던 사람이다. 이제 다음의 이야기들은 훅이 위의 5명의 사람과 관련이 있었는지에 대한 것이다.
로버트 보일과의 관계.
신교 목사의 병약한 아들로 태어난 훅은 1653년에 옥스퍼드 대학의 기독교교회에 성가대로 뽑혀가게 되었다. 그 대학에서 훅은 과학에 비상한 관심을 가진 여러 사람을 만나게 되었다. 그들은 훗날 왕립협회의 설립자가 된 인물들이었다. 그중 한 사람이 로버트 보일이었다. 보일의 부친은 코크(아일랜드 남서부의 주) 최초의 백작이었고, 그는 학부생이었던 훅을 실험실 조수로 고용했다. 훅은 그의 장비를 잘 만들고 실험에 능숙하기로 유명하였으며 곧 많은 과학자 사이에서 인기 있는 조수로 손꼽히게 되었다. 그리고 보일과 함께할 때는 공기펌프를 발명하여 보일이 보일의 법칙(사진)을 발견해 내는 데 큰 일조를 하기도 한다.
훅은 보일과 함께 공동연구를 하면서 실험기구의 중요성을 크게 깨닫게 된다. 그리고 이것은 후일 훅의 수많은 실험기구의 발견에 큰 영향을 끼치게 된다. 로버트 훅은 로버트 보일과 함께 기체의 압력과 부피의 관계를 탐구하는 실험을 하기 위해 적절한 실험 기구를 고안해야 했다. 처음, 보일은 오토 폰 게리케(Otto von Guerike)의 실험 기구를 개량하여 사용하려고 했다. 하지만 그 기구는 당시 실험기구들의 고질적인 문제들을 몇 가지 포함하고 있었다; (1) 그것을 사용하기 위해 엄청난 양의 물이 필요하였다. (번거로운 절차가 요구되었다.) (2) 기구는 고체 용기로 구성되어 있었는데 어떤 관찰 기구나 추가적인 실험 용구도 그 안에 삽입될 수 없었다. (3) 보일은 당시 이렇게 묘사했다고 한다. "그 기구는 사용하기가 극히 어려웠다, 한 번 작동시키려면 장정 2명이 온 힘을 다해 몇 시간 동안 일을 해야 했다." 보일과 훅은 이러한 문제점에 당면하여 단점을 개량한 새로운 실험 기구 개발의 필요성을 절실히 느꼈다. 옆의 그림은 보일과 훅이 공동 개발한 첫 번째 기구다. 이 기구는 이후 그들의 43개에 해당하는 실험에 사용되게 된다. 기구는 크게 2가지 부분으로 구성되는데 각각 유리구(Receiver)와 펌프(Pumping apparatus)이다. 보일의 이 공기펌프(Air-Pump)는 당시에 새로운 실험을 대표하는 하나의 엠블럼(Emblem) 역할을 하였다. 화학자들의 증류기와 가열기의 발명 이후로 공기 펌프는 실제 실험에 유용하게 사용된 첫 번째의 ‘비싸고 큰 실험 기구’였다. 또한, 훅이 발명한 현미경과 이 공기 펌프는 함께 왕립학회에 비치되어 고위직에 있는 사람들이 왕립학회를 방문하였을 때 흥미 용도로 사용되기도 하였다. 일례로, 1661년 2월 덴마크의 대사가 왕립학회를 방문한 적이 있었는데 그는 보일의 공기 펌프를 이용한 실험을 관람하였다고 한다. 1667년에 마거릿 캐번디시(Margaret Cavendish), 즉 뉴캐슬 공작부인이 왕립학회를 방문하였을 때 비슷한 실험을 관람하였다. Pepys에 따르면, 당시 마가렛은 그 실험을 "실로 대단하다, 경이적이라는 말뿐이다"라며 극찬했다고 한다. 이처럼 훅과 보일이 공동개발한 실험 기구는 해당 실험의 정확성을 높여서 훌륭한 실험 결과를 끌어내는 데 크게 이바지하기도 했지만, 외부에 왕립 학회의 홍보 수단 중 하나로도 그 역할을 확실히 해냈었던 것이다.
훅은 생애 대부분을 건강문제로 시달렸지만, 그가 발견한 것들은 정말 많았다. 그는 완성도가 떨어지기는 하지만 뉴턴보다 먼저 만유인력에 있어 역제곱법칙을 주장하였으며 천체의 운동이 역학적 문제임을 처음으로 밝혔다. 그는 자기의 조급한 성격 탓에 많은 창의적인 생각을 깊이 있게 완성하지는 못하였으며 남들과의 논쟁에서도 잘 참지 못하는 성격이었다. 또한, 불행히도, 뉴턴과 의견이 달랐기 때문에 그의 업적은 많은 부분에서 빛을 보지 못했다. 만약 뉴턴이 없었다면 훅은 뉴턴만큼 유명한 과학자가 되었을 것이다.
훅은 자신보다 7년이나 후배인 뉴턴에게 늘 비판적이었다. 그의 뛰어난 재능에 대한 질투심 때문이었는지, 훅은 뉴턴의 학회활동을 철저히 방해했다. 그는 일기장에 뉴턴이 죽었으면 좋겠다고 적나라하게 쓸 만큼 적개심을 가졌다. 그리고 뉴턴도 자신에게 적개심을 가지는 훅을 싫어하였다. 이에 따라서 훅과 뉴턴은 많은 논쟁을 하였다. 훅은 달과 같이 물체가 어떠한 궤도를 일정하게 유지하려면 안으로 당기는 힘과 밖으로 작용하는 힘 사이의 평형이 이루어져야 한다는 생각을 폐기하였다. 그리고 궤도 운동이 달이 직선으로 움직이려는 경향성과 달을 지구 쪽으로 잡아당기려는 힘의 합임을 깨달았다. 또한, ‘원거리 작용’이라 불리는 달이나 행성들을 잡아당기기 위해 빈 공간을 가로질러 닿는 중력의 개념을 가져왔다. 이 개념에 대한 의견을 뉴턴에게 물었지만, 뉴턴은 훅과의 관계를 맺는 것을 주저하면서 지구의 회전을 시험하는 방법을 제시하였다. 뉴턴은 물체를 떨어트렸을 때, 지구의 회전으로 인해 물체를 떨어트린 곳보다 지표면이 더 멀리 있지만, 각속도는 같기 때문에, 물체가 뒤로 떨어질 것을 예측하였다. 뉴턴은 편지 내용에서 훅과 관계를 맺는 것을 멀리하는 태도를 보였다. 또한, 자신이 쓰고 싶은 내용을 쓰지 못하고 철학에 대해 글을 쓰는 데 시간을 허비하고 있다고 하며 훅을 비꼬는 듯한 태도를 보이기도 하였다. 하지만 둘은 어쩔 수 없는 편지를 주고받음으로써 뉴턴과 훅은 자연 철학적인 토론을 하게 되었다. 그리고 서로의 오류를 비판하였다. 훅은 낙하 물체가 고체 지구를 저항 없이 뚫고 지나갈 수 있다고 가정하면, 낙하 물체의 올바른 궤적이 기다란 타원이 될 것이라고 주장했지만, 뉴턴은 지구 내부를 돌고 있는 물체는 어떤 궤적을 따르면서 점차 중심으로 접근하는 것이 아니라 무정형의 궤적을 보인다고 주장하였다. 이에 대해 훅은 뉴턴이 중심에서 모든 거리에 대해 같은 힘에 기반을 두었다고 하였고, 훅은 역제곱법칙을 뉴턴에게 소개해주었다. 이 편지는 1680년 뉴턴이 중력의 역제곱법칙을 따라서 행성들이 궤도를 이루고 있고, 혜성들이 따르는 궤도를 가지는지를 증명하게 하는 방아쇠 역할도 하였다. 뉴턴과 훅의 서로에 대한 적개심은 많이 나타나 있었다.
뉴턴은 1666년에 광학 실험을 시작했다는 문장에서, 그가 빛에 관한 관심을 마이크로그라피아를 통해 가지게 되었다는 것이 나타나 있다. 하지만 뉴턴은 훅의 연구성과를 본격적으로 인용하지 않고, "훅 씨가 마이크로그라피아의 어딘가에서 두 개의 쐐기 같은 투명한 용기를 만들었다고 보고했던 예기치 않은 실험"이라는 식으로 참고 사실만 표현하고, 그 저작의 가치를 평가절하했다. 훅은 자신보다 나이가 적은 뉴턴에게 제대로 대접받지 못했다는 생각으로 친구들에게 항상 그 불만을 표출했다고 한다. 이런 예화는 이것뿐만은 아니다. 뉴턴이 프린키피아(Principia)를 출판했을 때, 훅은 중력의 법칙과 관련된 부분에서 자신의 선행연구(실제로 훅은 뉴턴보다 역제곱 법칙을 더 먼저 주장하였다.)가 충분히 인정받지 못한 사실에 대하여 적개심을 불러일으키게 된다.
그러던 중, 1703년 3월, 훅이 숨을 거두었다. 훅이 왕립학회(Royal society)에 있는 동안은 학회를 멀리했던 뉴턴이 왕립학회 회장으로 임명되었다. 뉴턴은 그때까지 쌓였던 원한을 풀기라고 하듯, 로버트 훅의 과학적 업적들을 모두 짓밟았다. 그가 쓴 논문, 직접 쓴 원고를 모두 소각시키기도 하였다. 또, 뉴턴이 왕립학회장으로 있을 때, 왕립학회를 크레인코트(Crane Court)로 이주를 하게 하였다. 그 당시 왕립학회 모임이 이루어졌던 방에는 초상화들이 걸려있었다. 그 때문에 그레셤 대학에서 크레인코트로 이주하는 과정에서 옮겨야 하는 초상화들이 많았다. 그 일은 세세하게 일을 진행하던 뉴턴에 의해 감독이 되었다. 이 과정에서 유일하게 볼 수 없게 된 초상화가 있었는데, 그것은 훅의 초상화였다. 훅의 업적은 뉴턴에 의해 많은 부분이 가려졌다. 또 한 가지 흥미로울 수 있는 사실은 로버트 훅이 죽고 난 뒤에서야 아이작 뉴턴이 자신의 광학 연구결과물인 "Opticks"를 출판해 내었다는 것이다.
로버트 훅과 크리스티안 하위헌스가 인간적인 측면에서 어떠한 관계를 맺었는지는 알지 못하나, 로버트 훅의 영향을 받았음은 알 수 있다. 1690년, 크리스티안 호이겐스는 파동설을 설명하는 빛에 관한 논문을 출판하였다. 그 이론의 일반적인 아이디어는 1664년에 훅에 제안된 것이었다. 또한 하위헌스는 훅이 이전에 사용하였던 시계의 제작에 대하여 원형의 스프링을 사용하였다고 하며 그에 관련하여 논쟁하기도 하였다.
레이우엔훅은 실제로 정규 교육을 받지 못했다고 한다. 하지만 그가 현미경학이나 미생물학 등에 입문할 수 있었던 것은 로버트 훅의 도움이 컸다고 한다. 실제로 레이우엔훅은 훅보다는 7년 늦게 태어났으며, 같은 왕립학회 소속이었으나 교류가 없었다고 한다. 그러나 레이우엔훅이 훅의 영향을 받은 것은 명백한 사실이라고 할 수 있다. 그가 처음 로버트 훅의 마이크로그라피아를 접했을 때, 그는 깊은 감명을 받았으며 그 이후에 그의 현미경에 대한 연구는 빠르게 진행된다. 그리고 레이우엔훅은 더 좋은 현미경을 개발하는 데에 열중했다.
또한, 훅은 자신의 연구 결과에 대하여 의심을 받던 레이우엔훅에 대하여 그를 인정해 주기도 한다. 실제로 1676년 레이우엔훅이 물을 관찰하던 도중 매우 작은 생명체를 발견하게 되지만(인간이 발견한 최초의 박테리아라고 한다.) 그의 연구는 왕립학회에서 의심을 받게 된다. 그러나 훅은 레이우엔훅의 실험을 직접 해 봄으로써 레이우엔훅의 실험이 맞았음을 확인시켜 주기도 하였다.
영국의 수학자이자 건축가, 천문학자인 크리스토퍼 렌은 훅과 많은 관계를 맺었다. 마이크로그라피아에 관한 부분에서도 언급되었듯, 그는 훅을 도와 Micrographia의 도판을 만들었다. 또한, 1632∼1723)이 1663년 12월 9일 영국학술
원에 제출한 〈날씨 자동 기록기의 기술(Description of weather clock)〉이라는 논문으로부터 시작된다. 실제로 그 논문의 “날씨 박식기(Weather wiser)”를 만든 사람은 로버트 훅이었다. 그 밖에도 렌은 런던의 대화재 이후 훅과 함께 도시의 공동 재건축 설계사로 지명되었고, 실제로 훅과 많은 건물을 설계하는 데 열정적으로 참여하였다.
로버트 훅의 재평가.
훅은 박막의 성질을 관찰한 결과, 빛깔이 주기적이라는 대담한 의견을 내놓았다. 그것은 획기적인 착상이었다. 그런데도 그의 관심은 양적인 데 있지 않았다. 그래서 측정을 하지 않았던 것인데 이 생각을 받아 막을 측정하는 장치를 하고 주기성을 사실로 확립한 것이 뉴턴이었다. 다만 분명한 것은 뉴턴의 혁명적인 빛깔 이론은 로버트 훅의 통찰력에서 나왔다는 것이다. 다음으로 뉴턴이 극복했다는 훅의 빛의 수정설의 정체가 무엇이냐가 문제가 된다. 하나는 아리스토텔레스의 빛의 수정설이라는 것이며 또 하나는 빛의 파동설에 포함된다는 해석이다. 어느 쪽이 맞든 간에 상관없이 로버트 훅이 빛깔 이론의 돌파구를 마련하였다는 데 이바지했다는 사실이 중요하다.
행성들이 어떤 법칙에 의해 궤도에 붙어 있는가 하는 문제는 17세기 후반의 최대의 관심사였다. 많은 학자가 이 문제에 달려들었으나 해결의 실마리를 준 것은 훅이었고 최우의 승리는 뉴턴에게 돌아갔다. 훅은 인력의 개념을 가졌으면서도 어떤 물질에 특별한 힘의 개념을 버리지 못해 보편중력의 수준에 도달하지 못한 것이다. 훅의 제안은 원운동 일반과 특별히 천체역학에 대한 접근을 재정식화한 혁명적 통찰을 포함했다. 그는 원심력에 대해 말한 일이 없다. 그러나 훅은 궤도역학의 요소를 분명히 본 첫 번째 사람이었다. 직선적 관성의 원리를 인정한다면 궤도를 도는 물체는 중심으로 향한 어떤 힘에 의해 그 관성적 길로부터 계속 벗어나야 한다. 훅이 이러한 자신의 견해를 정식화하는 동안 뉴턴은 아직도 원운동을 원심력과 구심력의 균형에 의해 설명하려고 하였다. 이랬던 뉴턴에게 영감을 제공한 이가 바로 로버트 훅이었다. 그러나 안타깝게도 훅의 역학개념의 명료성과 분석력은 그의 직관적 통찰을 따라가지는 못했다. 그는 타원궤도의 동역학의 문제를 제기했으나 해결할 수는 없었다. 그의 역제곱관계 유도는 결함 투성이였다. 여기서도 독립적 통찰을 따라 정확한 양적 분석을 함으로써 빛깔 이론의 경우와 같이 관찰현상과 계산을 관련시키고 보편중력의 법칙을 증명한 것은 뉴턴이었다. 훅이 실패한 데서 더 나은 수학자 뉴턴이 성공하였다.
훅의 통찰은 아무리 과감하고 정확해도 결론보다는 통찰로만 남았다. 결론이 되려면 우선 증명이 돼야 했을 것이다. 로버트 훅이 그의 뛰어난 통찰에서 결론으로 가는 것을 막은 것은 그의 유별난 성격과 능력의 결함이라는 증거가 많다. 그의 성격에 대해서는 많은 평가가 있다. 안절부절못하는 성미와 다방면의 임무가 커다란 체계적 업적에 필요한 꾸준한 노력을 불가능하게 했다. 타고난 성격에 왕립학회에서의 임무가 겹쳤다는 소리다. 매시간 새 개념, 새 계획이 튀어나와 그가 하는 일을 헤아리기가 어려웠다. 로버트 훅은 통찰력이 몰려 들어오게 했고, 빠르고 손쉬운 정복을 하는 과학의 돈 후안(Don Juan)이었다. 그와는 다르게 뉴턴은 한 개념에 붙으면 끝장을 볼 때까지 추구했다. 뉴턴은 여러 가지 연구에 뛰어들어 영웅적 발견을 했다. 훅은 많은 쉬운 승리를 즐겼으나 죽었을 때 그 자신의 것으로 확인된 기념비를 남기지 못했다. 훅에게는 편애하는 지지자가 유난히 많다. 이것은 그가 여러 분야에 능숙했었고, 여러 사람에게 받은 부당한 대우 때문일 것이다. 따라서 그에 대한 과대평가도 눈에 띈다. 훅은 비상하게 재간 있는 사람이지만 재간을 과학적 천재로 잘못 평가하는 경향도 있다. 이것은 미국에서 발명왕 에디슨을 능력 있는 과학자로 오인하는 것과 비슷하다고 할 수 있다. 그렇다고 그의 능력을 재간으로만 보기도 어렵다. 그는 기구를 활용해 과학을 연구하였기 때문이다. Westfall은 훅을 뉴턴, 갈릴레오, 하위헌스와 같은 평면에는 놓을 수 없다고 한다. 훅이 한 공헌의 성질은 그들과는 아주 다르다는 것이다. 훅은 가장 순수한 자연 철학자였다. 그는 대담하고 깊이 있는 아이디어를 가졌으나 대부분 아이디어로 남고 다른 사람들이 그것을 과학적 수준으로 올려놓았기 때문이다.
무엇보다도 그는 과학혁명이 막바지에 이른 왕정복고기의 영국에서 왕립학회의 핵심인물로서 실험과학의 진흥에 앞장섰다. 그것은 근대과학의 확립에 긴요했을 뿐 아니라 산업 과학의 기초를 놓기도 했다. 이렇게 자연철학과 기계기술을 다리놓을 수 있는 인물은 과학혁명 때 흔하지 않았으며 훅은 매우 귀한 존재였다. 훅은 베이컨주의자로 출발해 실험과 가설을 연결하는 이상적인 과학 방법을 개발했다. 이런 뜻에서 그는 갈릴레오, 뉴턴과 함께 과학혁명을 대표하는 과학자라 할 만하다. 현미경, 망원경 등 많은 과학기구를 개량, 활용한 훅은 세 가지 몫을 했다. 첫째, 기구는 감관을 확장하고, 그 정확도와 신뢰도를 높였다. 둘째, 기구는 실용적인 목적에 유용하게 쓰이도록 했다. 셋째는 훅의 독특한 것으로 기구가 문제의 개념화와 현상의 설명을 돕게 했다. 훅은 빛깔이론, 보편중력개념의 형성에 매우 중요한 몫을 함으로써 과학 혁명의 중추를 이루는 광학과 역학, 천문학에 이바지했다. 더욱이 최근의 연구는 기계철학의 수정에도 훅이 관계됨을 밝히고 있다. 과학혁명에서 엄격한 기계철학이 효과가 없자 뉴턴은 연금술의 적극적 원리를 근대수학의 옷을 입혀 자연철학에 끌어들였다. 그때야 근대과학은 출범할 수 있었다. 훅은 물리현상을 무생물의 적합성(Congruity)과 부적합성(Incongruity)으로 설명했는데, 이것은 실험적 바탕 위에 선 적극적인 원리로서 뉴턴의 자연 철학은 이 전통에서 발전된 것이다. 이 밖에도 훅은 생물학, 화학, 지질학, 건축 등 여러 분야에서 빛나는 업적을 남기고 있다. 물리학에서의 훅의 업적에 한계가 있다고 보는 Westfall도 이 분야들에서는 훅의 천재성이 최고로 발휘되었다고 찬양한다. 이 방면의 연구가 이루어진다면 훅의 가치는 더욱더 올라갈 것이 확실하다. 훅이 그토록 오랫동안 잊혔던 이유는 그가 뉴턴의 적의를 샀기 때문이다. 이제 뉴턴에 가려 빛을 보지 못했던 훅은 정당한 평가를 받아야 할 것이다.
프레넬 방정식() 또는 프레넬 공식()은 반사계수와 투과계수에 관한 것으로 한 매질과 광학적 특성 즉, 굴절률이 다른 매질의 계면에서 반사 또는 투과 진폭을 입사진폭으로 나눈 값을 말한다. 프랑스의 물리학자 오귀스탱 장 프레넬이 유도하였다.
굴절률이 "n"1인 매질에서 "n"2인 매질로 빛이 투과할 때 반사와 굴절이 일어난다. 프레넬 방정식은 이 성질을 반사계수, 투과계수로 나누어 성분을 분석하여 표현한 방정식이다.
진폭 방정식.
진폭 방정식()은 빛을 전자기파로 취급하여 반사의 법칙, 굴절의 법칙과 이들의 반사광과 굴절광의 세기를 표현한 것이다. 빛이 경계면을 지날 때의 전기장과 자기장의 경계조건을 빛의 파동 방정식에 적용하여 구현하였다.
입사파를 "i", 반사파를 "r", 투과파를 "t"로 쓰자.
반사, 굴절.
formula_5 일때
을 만족한다 이를 반사의 법칙이라고 한다. 그리고
이다. 이를 스넬의 법칙이라고 한다.
파동방정식.
입사파.
투과파.
반사파.
경계조건.
이때 경계면에서는 formula_44 이므로 다음과 같다.
프레넬 계수.
주어진 프레넬 방정식에 경계조건을 대입하면 방정식의 계수를 구할 수 있다. 이들을 프레넬 계수()라고 하고, 다음과 같다.
반사율과 투과율.
프레넬 계수를 통하여 반사율과, 투과율을 정의할 수 있는데, 프레넬 방정식은 전기장을 빛의 전자기를 서술하는 방정식이고, 반사율과 투과율은 빛의 세기를 나타내는 것이다. 그리고 반사율과, 투과율은 입사한 빛의 세기에 대해 얼마만큼 반사하거나 투과했는지의 비율을 나타낸 값이다. 따라서 이를 정리하면, 반사율(formula_50)과 투과율(formula_51)은 다음과 같다.
백열등(白熱燈) 또는 백열전구(白熱電球)는 높은 온도를 이용해서 빛을 내는 전기적인 조명 장치이다. 오래전부터 수많은 백열전구들이 존재하기는 했으나 수명이 하루를 넘어가지 못하고 가정에서 사용하기에는 단점이 너무 많아 상용화되지 못했다. 1879년에 토머스 에디슨이 최초로 이전의 백열전구들의 단점을 거의 모두 보완한 수명 40시간의 백열전구를 발명함으로써 상용화되게 된다. 그는 전구에 쓰일 필라멘트의 재료를 찾기 위해 수많은 실험을 하였으며, 현재는 필라멘트로 텅스텐이 사용되고 있다. 세상에 나온 지 100년이 넘었지만 값이 저렴하기 때문에 아직도 널리 사용되고 있다.
구조와 종류.
백열등은 유리구 속에 텅스텐 필라멘트를 봉입하고 내부를 진공으로 만들거나 또는 불활성 가스인 질소나 아르곤 등을 넣은 것이다. 금속 부분은 전류를 통하는 역할 뿐만 아니라 전구를 소켓에 고정시키는 역할을 한다. 필라멘트는 20W 이하의 것에는 단(單)코일, 그 이상의 것에는 2중 코일의 필라멘트로 되어 있다. 2중 코일로 하면 봉입 가스의 대류로 인한 열손실을 감소시킬 수가 있어 효율을 높일 수가 있다. 또 가스를 봉입하는 것은 텅스텐이 고온으로 증발되어 유리구의 내면에 부착되어 까맣게 되는 흑화현상을 방지하기 위해서이다. 유리구의 내면을 젖빛유리로 만든 것은 눈부신 것을 막는다.
청색 유리를 사용한 주광색(晝光色)전구, 내열성 색소를 칠한 색전구(色電球), 순백색의 산광성도료(散光性塗料)를 칠한 전광전구(全光電球), 유리구의 모양을 반사갓형으로 하고 그 내면을 도금한 리플렉터 램프 등이 있다. 회중 전등용의 꼬마전구도 전압이 낮을 뿐 구조는 마찬가지이다. 꼬마전구를 잘 이용한 것은 플래시 라이트(회중전등)이며 그 전원으로서는 주로 건전지와 축전지가 사용된다. 전구는 최초의 밝기의 80%가 되기까지의 시간을 수명이라 하는데 현재의 규격으로는 1000 ∼ 1200시간이다. 전구는 함께 사용하는 기구(셰이드나 글로브)의 선택이 중요하며 또 먼지가 묻어 조명 효과를 손실하는 일이 없도록 손질을 해 주는 것도 중요하다. 일반주택의 경우는 제곱미터당 약 10W 정도가 적당하다.
빛 뿐만 아니라 열도 내기 때문에 작동 중에 만지면 화상의 위험이 있으며, 작동 중에 물이 닿으면 파손되어 유리 파편이 날아오는 위험도 있다. 꺼져도 열이 일정기간 남아있으니 주의해야 한다.
필라멘트.
필라멘트는 전구에서 빛을 내는 요소의 하나이다. 과거에는 탄소로 만든 얇은 줄이나 대나무로 만들었으나, 오늘날에는 텅스텐으로 만든다. 이것이 끊어지면 빛을 낼 수 없다.
백열등 반대운동.
백열등은 전력의 약 10%만을 빛으로 전환하므로, 형광등, LED 등과 같은 다른 대체재에 비해 에너지 낭비가 제일 심하다. 많은 환경단체들이나 국가들에서 사용을 자제하고 있다. 몇몇 국가에서는 백열등의 사용을 줄이기 위한 법안이나 조례를 제정하였다. 이명박 정부에서는 2009년 안에 공공부문의 백열전구를 모두 퇴출시킬 계획이었다.
박근혜 정부는 2014년 1월부터 대한민국 내의 백열전구 생산 및 수입을 전면 금지하였다. 금지 대상은 150W 이하의 전구이다.
음반(音盤) 또는 앨범()은 음을 기록한 매체이다. 과거에는 표준시간 음반(SP)과 익스텐디드 플레이(EP), 장시간 음반(LP)이 쓰였고, 현재에는 미니디스크(MD), 콤팩트 카세트(CC), 콤팩트 디스크(CD)가 있다. 요즘은 CD가 음반의 주를 이루며, 고급 매체로 DVD 오디오나 SACD(Super-Audio Compact Disc)을 쓰기도 한다. 그 밖에, 스마트폰에 꽂아 들을 수 있는 키트형 음반인 키노 음반 따위도 있다.
흔히 ‘앨범’을 ‘음반’과 동의어로 사용하나, 두 용어는 사용되는 맥락에 따라 다른 범위를 가리킨다. 이 문단에서는 두 단어를 동의어처럼 사용하는 넓은 의미의 앨범이 아닌, 좁은 의미의 앨범에 관하여 서술한다.
축음기 음반 시대의 SP반은 한 장에 한 곡 정도(3-4분가량)밖에 수록할 수 없었기 때문에 SP반 한 장이 한 곡을 의미하였다. 이를 발매하는 것을 싱글(single)이라 불렀다. 그 후, 싱글을 포함하거나 특별한 사유로 다곡을 발매할 때, 마치 사진첩(album) 같은 곳에다가 사진을 꽂듯이 여러 장의 SP반을 모아 한 장으로 발매했던 것에서 이를 앨범(album)이라고 부르게 되었다. 이 맥락에서 ‘싱글’과 ‘앨범’은 음반의 서로 다른 개별 종류로, 이것이 싱글(single)과 대비되는 의미로서의 앨범(album)의 정의이다.
CD 음반 시대에도 여전히, 앨범은 일반적으로 10곡 이상이 실리는 정규 음반을 가리킨다. 서양에서는 수록곡이 많고 수록 시간이 긴 음반을 앨범(album), 3-5곡 정도의 곡이 실리고 수록 시간이 25-30분 미만인 음반을 EP, 디지털 싱글이나 1-2곡 정도의 곡이 실리는 음반을 싱글(single)이라 하여 비교적 명확히 구분한다. 대한민국에서는 이 세 종류 모두를 ‘앨범’이라 통칭하는 경향이 강하나, 국제적으로 널리 사용되는 용어와는 차이가 있다는 것이다. 현재는 CD 한 장에 80분 가량이 수록되기 때문에, 싱글이든 앨범이든 CD 한 장에 수록하는 경우가 대부분이다. 물론 특별한 이유로 같은 앨범이지만 두 장 이상으로 하는 경우가 있다.
1948년, 컬럼비아 레코드는 축음기 음반 포맷으로 LP 레코드(Long Play, rpm의 마이크로그루브 비닐 레코드)를 선보였다. 이것은 기존의 SP 레코드를 밀어내고, 바이닐 음반을 위한 표준 포맷으로 레코드 산업에 채택되었다. 이후 LP 레코드에는 중요하게 간주되는 스테레오 음질이 추가된 것 외에도 여러 가지 수정들이 가해졌으나, 바이닐 음반의 표준 포맷으로 자리잡혔다.
음반의 영어 낱말 앨범(album)은 원래 음악의 작은 부분들의 모임을 가리켰으며 19세기부터 전해져왔다. 나중에, 관련 78 rpm 레코드의 컬렉션이 서적과 같은 앨범 안에 번들되었다. LP 레코드가 선보였을 때, 하나의 레코드에 있는 여러 노래의 컬렉션들을 앨범이라고 불렀다. 이 용어는 도입된 뒤로 콤팩트 디스크, 미니디스크, 콤팩트 오디오 카세트, 디지털 음원과 같은 다른 저장 매체로까지 확대되었다. 음악 산업의 판매 경향이 음반에서 음원으로 부분적으로 이동됨에 따라, 일부 평론가들은 21세기 초에 ‘음반의 죽음’을 경험하였다고 선언하였다.
음반 시장은 2000년대에 접어들며 음원과 mp3의 발달로 인해 쇠퇴기를 맞이하였고 현재는 완전히 시장에서 밀린 상태이다. 대한민국에서는 2000년대 초반부터 음원시장이 성장하기 시작해 음반시장의 침체를 가속화시켰고, 2003년 디지털 음원시장이 음반시장의 수익을 뛰어넘었다. 대한민국에서 2017년 방탄소년단 이전까지 마지막 밀리언셀러는 2001년 발매된 god의 4집 &lt;Chapter 4&gt;였다.
레이저디스크(, )는 홈 비디오 형식이며 최초의 상업용 광 디스크 저장 매체이다. 필립스, 파이오니아, 영화 스튜디오인 MCA가 개발했다. 이 형식은 1978년 미국에서 MCA가 사용하던 브랜드인 디스코비전이라는 이름으로 처음 판매되었다. 파이오니아가 개발 및 홍보에 더 큰 역할을 하면서 이 형식은 레이저비전으로 이름이 바뀌었다. 레이저디스크 브랜드는 원래 파이오니아의 플레이어 라인을 특별히 지칭했지만, 이 용어는 점차 전체 형식을 지칭하는 일반적인 용어로 사용되어 보통명사가 되었다. 디스크는 일반적으로 직경이 이며, 축음기 음반과 유사한 크기이다. 대부분의 후기 광 디스크 형식과 달리 레이저디스크는 완전히 디지털이 아니다. 아날로그 비디오 신호를 저장한다.
많은 타이틀은 CD 품질의 디지털 오디오를 특징으로 했으며, 레이저디스크는 서라운드 사운드를 지원하는 최초의 홈 비디오 형식이었다. 수평 해상도 425~440 라인은 경쟁 소비자 비디오테이프 형식인 VHS 및 베타맥스의 거의 두 배에 달했으며, 나중에 DVD에서 달성된 해상도에 근접했다. 이러한 장점에도 불구하고, 주로 플레이어의 높은 가격과 녹화 기능의 부재로 인해 이 형식은 북미나 유럽에서 널리 채택되지 못했다.
이와 대조적으로 레이저디스크는 일본과 싱가포르, 말레이시아를 포함한 동남아시아의 부유한 지역에서 훨씬 더 인기가 많았고, 1990년대 홍콩에서는 지배적인 대여 비디오 형식이 되었다. 뛰어난 시청각 품질 덕분에 수명 기간 내내 비디오 애호가와 영화 애호가들 사이에서 인기를 누렸다.
레이저디스크를 위해 개발된 기술과 개념은 콤팩트 디스크(CD)와 DVD를 포함한 후속 광 미디어 형식의 토대를 마련했다. 레이저디스크 플레이어 생산은 2009년 7월 파이오니아가 시장에서 철수하면서 종료되었다.
광학 녹화의 기원은 1963년 데이비드 폴 그레그와 제임스 러셀이 투명 디스크 기반 시스템을 개발하고 나중에 1970년에 특허를 취득했을 때로 거슬러 올라간다. MCA는 1968년에 이 기술에 대한 권리를 획득했다. 이와 별도로 1969년에는 필립스가 투명 방식보다 장점이 있는 반사 기술을 사용하여 비디오디스크를 개발했다. MCA와 필립스는 1970년대 초에 협력하기 시작했으며 1972년에 비디오디스크 형식을 공개적으로 시연했다. 내부적으로 이 기술은 광학 비디오디스크 시스템, 반사형 광학 비디오디스크, 레이저 광학 비디오디스크, 비디오 롱 플레이 등 여러 이름으로 알려져 있었다.
이 형식은 1978년 12월 11일 애틀랜타에서 테스트 마켓 출시로 MCA 디스코비전으로 상업적으로 도입되었다. 이는 VHS가 출시된 지 2년 후, 레이저 디스크 기술을 기반으로 하는 CD가 도입되기 4년 전이었다. 북미에서 출시된 최초의 레이저디스크 타이틀은 1978년 12월 15일에 출시된 죠스의 MCA 디스코비전 에디션이었다. 필립스는 플레이어를 생산하고 MCA는 디스크를 제조했지만, 이 파트너십은 결국 성공적이지 못했고 몇 년 후에 해체되었다.
1980년 파이오니아는 이 형식의 대주주가 되었고 이를 (형식 이름)과 레이저디스크 (브랜드)로 모두 판매하기 시작했다. 일부 출시작에서는 비공식적으로 로 언급되기도 했다. 파이오니아의 레이저디스크 플레이어는 1981년 10월 일본에서 출시되었다.
1984년까지 필립스와 소니는 디지털 데이터를 저장하도록 설계된 LV-ROM 버전을 출시하여 3.28 GB의 용량을 제공했다. 이는 CD-ROM 또는 DVD-ROM과 같은 후기 형식의 기능을 예고하는 것이었다.
레이저디스크는 대량 시장 성공을 거두지는 못했지만, 일부 시장에서 소폭 인기를 얻고 틈새 시장을 개척했다. 일본에서는 1999년까지 가구 보급률이 약 10%에 달했다. 미국에서는 가구의 약 2%(약 2백만 명)가 플레이어를 소유했다. 2021년 현재 레이저디스크는 미국과 일본에서 소규모 수집가 커뮤니티를 유지하고 있다. 유럽에서는 이 형식이 잘 알려지지 않았지만, 제한적으로 기관에서 사용되었다. 특히 BBC는 1980년대 중반 BBC 둠즈데이 프로젝트에 레이저디스크를 사용했으며, 1990년대 초부터 1990년대 후반까지 소니의 CRVdisc 변형을 사용하여 텔레비전 아이덴트를 방송하기도 했다.
레이저디스크는 2000년대 초 DVD 형식으로 대체되었다. 북미에서 출시된 마지막 레이저디스크 타이틀은 2000년 10월 3일 파라마운트의 비상 근무였다. 일본에서는 2001년 9월 21일까지 새로운 타이틀이 계속 출시되었으며, 마지막 영화는 골든 하베스트의 홍콩 액션 영화 동경공략이었다. 알려진 마지막 레이저디스크 발매는 2007년 3월 21일에 발매된 가라오케 타이틀인 온타 스테이션 1018호였다.
파이오니아는 2009년 7월에 레이저디스크 플레이어 생산을 중단했다. 이 회사는 2020년 9월 30일까지 남은 부품 재고가 소진될 때까지 유지보수 서비스를 계속 제공했다. 전 세계적으로 총 1,680만 대의 레이저디스크 플레이어가 판매되었으며, 이 중 950만 대는 파이오니아가 판매했다.
홈 비디오용 표준 레이저디스크는 직경이 로, 대략 축음기 음반과 같은 크기였다. 각 디스크는 두 개의 단면 알루미늄 플래터가 플라스틱으로 접합되어 구성되었다. 기본적으로 레이저디스크는 디스크 표면에 에칭된 일련의 작은 피트와 평평한 영역(랜드라고 함)을 사용했다. 이러한 핵심 기술은 나중에 CD와 DVD에 재사용되었다. 결과적으로 세 가지 형식 모두 물리적 디자인이 비슷하게 보인다. 그러나 레이저디스크는 정보를 저장하는 방식에서 크게 달랐다.
레이저디스크는 컴포지트 신호 형식을 사용하여 아날로그 비디오를 저장했으며, 약 425~440 수평 해상도를 제공하여 타입 C 비디오테이프 형식과 유사한 화질을 제공했다. 비디오 신호에 의해 캐리어 주파수 변조가 이루어졌으며, 이 신호는 디스크의 피트와 랜드 패턴으로 물리적으로 표현되었다. 재생 중에는 레이저가 이러한 패턴을 읽어 플레이어 회로가 원래의 아날로그 신호를 재구성할 수 있게 했다.