오늘 삼청동 과학책방 갈다에서 열린 클래식 과학 실험 강의 듣고 왔습니다. 양자역학에 관한 책 읽을 때 빼 놓지 않고 등장하는 토마스 영의 빛의 이중슬릿 실험을 한다고 해서 어떻게 하는 것인지 알고 싶어 신청했었어요
양자역학에 관한 책 읽을 때 토마스 영이 빛의 성질이 파동이냐 입자냐에 대한 논란을 잠재우고 이 실험으로 빛은 파동의 성질을 가지고 있다고 증명을 해서 그 당시만 해도 빛은 파동의 성질을 가지고 있다고 널리 알려졌는데, 가만히 읽다보니, 저도 해 볼만한 실험 같어서 그 때 레이저 포인터하고 두꺼운 종이를 준비해 종이에 두 개의 구멍을 내고 멀리서 레이저 포인터를 쏘았는데, 영이 실험한 결과가 안 되더라고요. 사진에 올린 녹색동그라미처럼 이중 슬릿을 통과해도 저런 무늬가 안 생겨 저 실험이 맞나 했거든요. 어디에서 잘 못 되었는지도 모르겠더라고요.
그래서 내가 뭘 잘 못 했는지 몰랐는데, 오늘 이한결 선생님의 강의로 알았습니다. 이번 실험에서는 투명하고 두께가 있는 판에 면도칼 두개로 맞붙여 슬릿을 만들어 비춰야 저런 회절 모양이 나오는 것이더라고요. 구멍 두개의 간격이 아주 가까워야 빛을 비출 때 회절 모양이 선명하게 나옵니다.
보통 우리의 상식으로는 두개의 구멍으로 빛을 비출 때 그림자 두 개가 생길 것 같잖아요. 그쵸!! 구멍이 두개니깐 당연히 그림자 두 개가 생길 것 같은데, 아닙니다. 빛이 두 개의 구멍을 통과할 때 빛은 파동처럼 움직여 여러 개 겹친 것처럼 회절 무늬가 생겨요.
오늘 실험에서 투명판에 두개의 구멍을 내고 레이저 포인트로 비췄더니 벽면에 저런 무늬가 나오더라고요. 완전 신기신기~ 멀리서 보면 그냥 직선 같죠. 무늬를 확대해 보면 점선 같이 무늬가 보여요. 회절무늬입니다. 어떻게 하면 회절 무늬가 만들어지는 알게 되서 신났어요. 이게 글자의 한계이긴 해요. 제가 진짜 양자 역학책 꽤 읽었는데, 어디서도 이중 슬릿을 어떻게 해야하는지에 대한 정보를 알려 준 책은 없었어요. 이런 건 실험 강의 한방에 알게 되더라고요.
유익하고 강의였어요. 저 이중 슬릿 실험이 결국에서 양자역학의 세계로 안내하는 것이고 무엇보다 오늘 강의 하신 이한결 선생님 말대로 저 시대에 저 실험이 생각보다 쉽지는 않았을 거라 하시더라고요. 21세기를 사는 우리는 레이저포인터(빨간색으로 쏘아주어야 합니다)가 있지만, 토마스 영이 살던 시대는 촛불의 시대라… 참, 어떻게 보면 영국의 과학자들이 대단하는 생각이 들긴해요. 저 실험에서 빵이 나오는 것도 아닌데, 순수하게 우리의 세계가 어떻게 작동하는지 알고 싶어서 저런 실험을 해 내는 거 보면 진짜 대단하다는 생각밖에 안 드네요. 아마 세계를 뒤흔든 실험의 역사일 겁니다.
