2
부산메디클럽

[박기철의 낱말로 푸는 인문생태학]<561> 광자와 음자; 시원의 입자

  • 박기철 경성대 광고홍보학과 교수
  •  |   입력 : 2022-04-25 19:44:29
  •  |   본지 21면
  • 글자 크기 
  • 글씨 크게
  • 글씨 작게
서양 과학자들은 빛의 속도를 어떻게 알아냈을까? 감명 감탄 감복하지 않을 수 없다. 처음으로 빛의 속도가 무한하지 않고 유한하다고 여긴 갈릴레이(Galileo Galilei 1564~1642)와 조수는 각각 멀리 떨어진 산을 올랐다. 서로의 등불에 반응하는 시간을 재면 빛의 속도를 측정할 수 있다고 생각했다. 미련한 짓이었다. 빛은 1초에 지구를 일곱 바퀴 반이나 도는 어마어마한 속력이니 무모한 실험이었다. 당연히 실패했다.

파장이면서 시원적 입자인 광자와 음자
그러나 빛의 속도를 재기 위해 덤빈 위대한 실험이었다. 드디어 뢰머(Ole Rømer 1644~1710)가 빛의 속도를 인류 최초로 계산해냈다. 2억1200만m/s. 피조(Armand Fizeau 1819~1896)는 더 정확하게 계산했다. 3억1300만m/s. 푸코(Jean Foucault 1819~1868)는 훨씬 더 정확했다. 2억9800만m/s. 100여 년 후 1983년 개최된 국제도량형총회에서 정한 빛의 속도 2억9979만2498m/s에 거의 정확히 근사(近似)한 수치였다.

놀라운 탐구력의 성과로 밝혀진 빛의 속도다. 만일 갈릴레이가 빛의 속도를 측정하려던 방법으로 소리의 속도를 측정하려고 했다면 성공했을 것이다. 2억9979만2498m/s, 즉 1초에 약 30만km나 가는 광속에 비하면 음속은 매우 느리기 때문이다. 소리는 1초에 대략 340m밖에 못간다. 빛은 켜자마자 멀리 떨어진 사람 눈에 보이지만 소리는 나자마자 들리지 않는다. 번갯불 빛이 나고 몇 초 후에 천둥소리가 들리며, 산에서 메아리가 들리는 이유다.

빛과 소리는 다 같은 파동이지만 여러모로 차이가 있다. ①빛은 매질 없이도 진공에서도 간다. 소리는 매질이 있어야 간다. ②빛은 전기장과 자기장이 어우러지는 전자기 파동이지만, 소리는 매질 분자들을 힘으로 밀고 가는 역학적 파동이다. ③빛은 파동의 진행방향과 진동방향이 수직인 횡파이지만 소리는 그 진행방향과 진동방향이 평행인 종파다. ④빛의 속도인 광속은 불변일정하다. 언제 어디서나 무조건 빛의 속도는 변함없는(Constant) 상수 C다. 그러나 소리의 속도인 음속은 변화무쌍이다. 분자들 밀도가 높은 고체-액체-기체 순으로 빠르다. 기체에서도 습도 온도 압력에 따라 다르다. ⑤빛보다 빠른 타키온(Tachyon)을 가상할 수 있지만 광속보다 빠른 건 없다. 그러나 음속보다 얼마든지 빠를 수 있다. 1초 음속을 1시간 음속으로 환산하면(340m/s×60분×60초) 약 1224km다. 마하(Ernst Mach 1838~1916)를 따라 지어진 음속 단위인 1마하다. 제트 엔진 장착 초음속 비행기들은 음속을 뚫고 난다. 로켓 엔진 장착 우주선들은 극초음속으로 난다.

이렇게나 빛과 소리는 다른 점이 많지만 같은 점도 있다. 둘 다 파장이면서 입자다. 빛 입자는 광양자인 광자(photon)다. 소리 입자는 음양자인 음자(phonon)다. 빛 광자(光子)인 포톤은 시각에 의해 보여지고, 소리 음자(音子)인 포논은 청각에 의해 들려지는 파장 속 입자, 즉 파장-입자다. 촉각에 의해 만져지고, 후각에 의해 냄새나며, 미각에 의해 맛이 나는 입자는 아니다. 그런데도 허구적 입자는 아니다. 빛이 있으라(창세기 1:3)! 첫째 날 세상은 빛으로부터 시작된다. 그와 같이 나는 들었노라(如是我聞)! 깨달음은 부처님 말씀 소리를 들음으로 시작된다. 결국 제일의 시원(始原)적 입자는 광자이거나 음자이겠다. 시청각을 온전히 살려 제대로 보고 들으며 살자. 예나 지금이나 이 풍진(風塵) 늘 어지러운 세상에서…
ⓒ국제신문(www.kookje.co.kr), 무단 전재 및 재배포 금지
국제신문 뉴스레터
국제신문 네이버 뉴스스탠드 구독하기
국제신문 네이버 구독하기
뭐라노 뉴스

 많이 본 뉴스RSS

  1. 1빚더미 회사에…돈 더 빌려줘 체불 해결하려는 능인선원
  2. 2도시철 화명·수정역 사이 중간역 무산…용역비만 날렸다
  3. 3수의계약 vs 경쟁입찰…북항 돔 부지매입 공방
  4. 4부산대, 아시아대학평가 76위…韓 국립대 1위
  5. 5동남아 선정 미식여행지 부산 ‘금정산+온천’ 첫선
  6. 6‘블루 웨이브’ 환호한 美증시, 퍼렇게 질린 韓증시(종합)
  7. 7시민공원서 버스킹 즐긴다…전용 공간 추진
  8. 8부산으로 이주하고, 먼 여행 떠나고…두 작가 그림이 달라졌다
  9. 9국내양식 향어 20여년간 간흡충 감염 ‘0’
  10. 10“한국 핵 잠수함·전작권 전환, 美 민주 승리로 제약 커질 듯”
  1. 1빚더미 회사에…돈 더 빌려줘 체불 해결하려는 능인선원
  2. 2홍익표 정무수석 사의 표명…후임에 최인호 HUG 사장 거론
  3. 3김민석, 신천지 논란에 “죄송…조사결과 공개해도 문제”
  4. 4회생인가 촉구 시민 목소리 1차분 6일 법원 제출
  5. 5청해부대 임무, 호르무즈 650㎞ 앞까지 확대…해상초계기도 투입(종합)
  6. 6[속보] 이 대통령 지지율 소폭 반등한 41%…민주36%·국힘 28%
  7. 7청와대 정무수석에 최인호 HUG 사장 지명
  8. 8김민석, 신천지 논란 재차 사과…“상처 입은 모든 분께 죄송”
  9. 9'조작기소 특검법' 오늘 與 주도 국회 본회의 처리 전망
  10. 10이 대통령, 법무장관 후보자에 이용철 지명…국세청장엔 안덕수
  1. 1동남아 선정 미식여행지 부산 ‘금정산+온천’ 첫선
  2. 2‘블루 웨이브’ 환호한 美증시, 퍼렇게 질린 韓증시(종합)
  3. 3국내양식 향어 20여년간 간흡충 감염 ‘0’
  4. 4팔란티어 AI와 함께 만든다…부산 신발업체 창신 ‘혁신 점프’
  5. 5부산 외국인 관광객 400만시대 성큼... 카드소비 1조 돌파
  6. 6비에 화약 젖을라 손길 분주…400m 대형 불꽃 ‘카운트다운’
  7. 7비수도권 미분양 적체…LH 매입 신청 86% 탈락
  8. 82005 APEC 이벤트서 대표축제로…100만 인파관리 ‘근육’ 키웠다
  9. 9수능날 증시 10시 개장…애프터마켓 오후 5~8시
  10. 10한 달 새 금융사 37곳 47만 건 해킹…털린 돈도 10억
  1. 1도시철 화명·수정역 사이 중간역 무산…용역비만 날렸다
  2. 2수의계약 vs 경쟁입찰…북항 돔 부지매입 공방
  3. 3부산대, 아시아대학평가 76위…韓 국립대 1위
  4. 4시민공원서 버스킹 즐긴다…전용 공간 추진
  5. 5금정구 제2체육센터, 중투심서 또 고배
  6. 6[속보]혼자걷던 여성 5차례나 범죄대상 물색, 성폭행 혐의 30대 男 징역 4년 선고
  7. 7황령산 봉수대 영문 안내판 설치키로
  8. 8왼쪽 팔·다리 못 써 휠체어 의존…홀로 병마와 싸우는 60대
  9. 9문 전 대통령 거제생가 복원, 진통 끝 시의회 통과
  10. 10농어촌 기본소득 공모 탈락 거창군, 자체 조례 제정해 ‘거창형 기본소득’ 추진
  1. 1승부는 원점…‘홈런 공장’ 대구서 거포들의 전쟁
  2. 2페이즈 신들린 블로킹 9개…읏맨, 시작부터 웃었다
  3. 3태권도, 北 전통무술로 각인될라
  4. 4거인 4인방 APBC(아시아프로야구챔피언십) 첫 우승 이끈다…한동희·최준용 중책
  5. 5롯데 전설 故 최동원, 야구인 최초 ‘올해의 스포츠영웅’
  6. 6코르다, LPGA 올해의 선수상 조기 확정
  7. 7동의대 미식축구부 타이거볼 4강 진출
  8. 8레이예스 맑음…이이무라 흐림…‘로·비’ 안갯속
  9. 92027 아시안컵 내년 12월로 연기…차기 감독 선임 여유
  10. 10KLPGA 상금왕·대상 놓고 ‘림-솔(서교림·김민솔) 대전’
우리은행
난치병 환우에 새 생명을
왼쪽 팔·다리 못 써 휠체어 의존…홀로 병마와 싸우는 60대
민선9기 지역일꾼 만나다
“제조업 AI 전환 적극적 추진…‘부산의 심장’ 활력 되찾겠다”
  • 국제신문 골프대회
  • 맘편한 부산
  • 부산국제마라톤
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내