지난 금요일에 과학 책방 갈다에서 클래식 과학수업의 마지막 수업이 있었어요. 1회때는 토마스 영의 빛의 파동 실험을 했고, 이번엔 아인슈타인의 특수 상대성이론을 간략하게 소개해 주셨습니다.
수업이 다 끝나고 질의•토론 시간에는 참가자분 중 한 분이 특수상대성 이론의 빛이 어떤 빛이냐고 그때 빛이 광자냐고 질문 하셨는데,
제가 알기로는, 아인슈타인의 특수 상대성 이론에서의 빛은 태양에서 지구로 오는 일반적인 빛입니다. 그 빛에는 가시광선, 자외선, 적외선, 마이크로파, 라디오파등이 다 포함된 빛인 거죠.
그래서 특수상대성이론의 논문의 전제가 빛보다 빠른 것은 없다, 인데 이 때만 해도 막스 프랭크의 양자 역학이 막 태동하던 시기고 아인슈타인이 16살에 빛과 함께 달린다면 어떤 일이 일어날까라는 사고 실험을 했을 당시만 해도 주로 빛에 대한 정보는 맥스웰의 빛은 전자기파이다라는 것이 주류였을 것입니다. 그러니 아인슈타인의 특수 상대성 이론에서 말하는 빛은 태양에서 날아오는 일반적인 빛이지 않을까 싶습니다.
참가자분이 질문한 광자라는 입장에 대해 더 설명해 보면, 영자역학에서 빛은 입자일 경우 광자(photon)이고, 파동의 입장에서는 전자기파입니다. 빛이 입자라고 해도 실제 빛은 원자, 전자, 양성자같은 특정한 입자가 아니죠. 입자의 성질처럼 관측이 된다는 거죠.
상대성 이론을 읽으면, 저절로 빛과 시간에 대해 의문이 생기는데, 우리 나라에서 빛에 대해 기막히게 설명을 잘한 책이 김병민 작가의 사이언스 빌리지, 입니다. 저도 상대성 이론에 대해 읽으면서 빛의 정체가 궁금하던 발견한 책인데, 이 책만큼 빛에 대한 설명이 잘 되어 있는 책은 없을 거예요.
그러고 보면 상대성 이론의 빛이 백년이 지난 지금 생각해 보면, 빛의 테크놀로지가 가장 잘 발현된 건 스마트폰이 아닐까 싶습니다.
