빛의 작동 원리

Jul 10 2000
역사상 가장 명석한 사람들 중 일부는 빛이라는 주제에 그들의 지성을 집중시켰습니다. 아인슈타인은 심지어 광선을 타는 상상을 시도했습니다. 우리는 그렇게 미쳐 가지 않을 것이지만 과학자들이 지금까지 발견한 모든 것에 빛을 비출 것입니다.
맑은 지구의 시민으로서 빛을 당연하게 여기지 않는 것은 어렵습니다. 이 기사에서 우리는 빛이 없는 당신에게 경의를 표합니다. 빛이 없는 세상은 참으로 우울한 곳이 될 것이기 때문입니다.

빛은 분명하면서도 신비롭습니다. 우리는 백열등과 형광등과 어둠 떨어져 매일 구멍이 노란색 따뜻함에 목욕을 전구 . 그러나 빛이란 정확히 무엇입니까? 먼지로 가득 찬 방을 통해 햇빛이 비스듬히 비칠 때, 폭풍우 후에 무지개가 나타날 때, 물 한 잔에 담긴 빨대가 어긋난 것처럼 보일 때 우리는 그 자연을 엿볼 수 있습니다. 그러나 이러한 일견은 더 많은 질문을 낳을 뿐입니다. 빛은 파동, 광선 또는 입자의 흐름으로 여행합니까? 단일 색상입니까 아니면 여러 색상이 혼합되어 있습니까? 소리와 같은 주파수가 있습니까? 그리고 흡수, 반사, 굴절 및 회절과 같은 빛의 일반적인 속성은 무엇입니까?

과학자들이 모든 답을 알고 있다고 생각할 수도 있지만 빛은 계속해서 그들을 놀라게 합니다. 예를 들면 다음과 같습니다. 우리는 항상 이 우주의 그 어떤 것보다 빠르게 움직인다는 사실을 당연하게 여겼습니다. 그런 다음 1999년 하버드 대학의 연구원들은 광선을 보스-아인슈타인 응축물로 알려진 물질 상태를 통과시켜 시속 38마일(시속 61킬로미터)로 감속할 수 있었습니다. 평소보다 거의 1,800만 배 느립니다! 불과 몇 년 전만 해도 그러한 위업이 가능하다고 생각한 사람은 아무도 없었지만 이것은 변덕스러운 빛의 방식입니다. 당신이 그것을 알아 냈다고 생각하는 바로 그 순간, 그것은 당신의 노력을 무시하고 본성을 바꾸는 것처럼 보입니다.

그럼에도 불구하고 우리는 우리의 이해에 있어 먼 길을 왔습니다. 과학 역사상 가장 똑똑한 사람들 중 일부는 강력한 지성을 이 주제에 집중했습니다. 알버트 아인슈타인 은 한 줄기 빛을 탄다는 것이 어떤 것인지 상상하려고 노력했습니다. "한 줄기 빛을 쫓는다면?" 그는 물었다. "대들보를 타고 있다면? ... 충분히 빨리 달리면 더 이상 움직이지 않을까요?"

그러나 아인슈타인은 이야기를 앞서나가고 있습니다. 빛이 어떻게 작동하는지 이해하려면 빛을 적절한 역사적 맥락에 넣어야 합니다. 우리의 첫 번째 목적지는 고대 세계로, 초기 과학자들과 철학자들 중 일부는 시각을 자극하고 사물을 보이게 하는 이 신비한 물질의 본질에 대해 숙고했습니다.