과학자가 들려주는 과학이야기 16번째 이야기는 『하위헌스가
들려주는 파동이야기』이다. 『하위헌스가 들려주는 파동이야기』에서는 제목 그대로 파동 이론을 창시한 물리학자 하위헌스가 직접 아이들을 상대로
파동에 대한 모든 것을 수업의 형식을 빌려서 설명하는 것이다.
파동이라고 하면 물에 무엇인가가 떨어졌을때 물의 표면에 이는
움직임을 가장 먼저 떠올리게 되는데 이 책에서는 다양한 파동현상을 설명하면서 그것이 일상생활에서는 어떤 모습으로 나타나는지를 알려준다.
하위헌스는 파동이 어떻게 반사되고 어떻게 굴절되는지를 처음으로 알아낸 사람으로서 이 원리는 그의 이름을 따서 하위헌스의 원리라고
부른단다.
총 9번의 수업을 통해서 하위헌스는 아이들에게 파동의 원리를
설명하고 있는데, 가장 먼저 그렇다면 이 파동이라 무엇인지에 대한 수업이 시작된다. 즉, 파동은 어느 한 지점의 진동이 옆으로 퍼지는
현상(p.12)을 말하는데, 하위헌스는 이런 파동의 개념을 설명하기 위해서 아이들을 데리고 연못에 나가 연못 한 가운데에 돌을 던지는 것으로
이해를 시킨다.
이와 함께 한 점을 중심으로 방향을 바꾸어 왔다 갔다 하는
운동을 진동(p.14)이라고 한다는 설명도 몸소 시험을 보인다. 파장, 진동수와 파동의 에너지의 상관관계에 대해서는 파장이 짧을수록, 진동수가
클수록 파동의 에너지가 크다고 말한다.
음파를 설명하기 위해서 갑자기 폭죽을 터뜨려서 학생들을 깜짝
놀라게 하기도 하고, 다시 연못으로 가서 파동이 생기는 원천이라는 의미의 파원을 설명해주기도 한다. 또한 파동이 어떻게 반사가 되는지, 파동의
굴절, 파동의 간섭에 대해 알려준다.
아울러 제자리에 서 있는 파동인 정상파에 대해서도 설명하는데,
움직이지 않고 제자리에 서서 진동하는 파동인 것이다. 좀더 색다른 용어가 등장하는데, 도플러 현상이란 듣는 사람으로부터 멀어지는 파동의 진동수는
작아지고, 가까이 오면 파동의 진동수는 커지는 현상(p.108)을 의미한다.
쉽지 않은 이야기이지만 저자는 파동이라는 것에 대해서 창시자인
하위헌스를 불러와서 다양한 실험을 예로 들어서 개념들을 설명하고 있으면 점차 그 의미를 확대해 나가고 있는 것이다. 또한 '과학자의 비밀노트',
'과학자 소개', '과학 연대표' 등의 코너를 포함시켜서 이야기의 깊이를 더하고, 일반적인 정보까지 함께 전달하고 있는 책이기도 하다.