*본 서평은 출판사로부터 도서를 제공받아 작성되었습니다*
우주의 관점에서 지구를 바라보면 모래 알갱이만 한 행성 하나가 있는지도 모르게 존재하지만, 지구가 가지고 있는 다양한 환경들을 살펴보면 참 경이롭고, 신비롭다. 어느 곳은 영하 50도까지 내려가 물을 뿌리자마자 순식간에 얼어버리고 어떤 곳에서는 40도가 넘는 폭염으로 자동차 보닛 위에 계란을 깨뜨리면 익는 모습을 관찰할 수 있기도 하다. 같은 지구여도 어느 곳에서 바라보느냐에 따라 온도도 계절도 환경도 천차만별이다. 이러한 세계를 바라보면 왜? 왜라는 물음이 떠오르지만 어디서 답을 찾아야 할지 모를 때도 있다. 그럴 때는 '물리학'이 당신이 경이롭게 바라봤던 풍경과 인공물에 감춰져 있는 비밀의 해답을 알려줄 수 있다.
당신은 속았다.
구름은 흰색이 아니다.
아이들에게 구름을 그려보라고 한다면 모두들 구름의 모양을 그려놓고 남은 공간은 파랗게 칠해 구름만이 하얀색으로 도화지에 남겨둔다. 이는 성인도 마찬가지 일 것이다. 그러나 알고 있는가? 사실 구름은 흰색이 아니라고 한다. 충격적이다. 구름은 수많은 입자가 모여져서 만들어진다고 한다. 이곳에 있는 입자는 '공기의 입자'보다 크기가 커서 태양의 빛을 다 산란시켜 버린다고 한다. 여러 가지 색의 빛이 뒤섞이면 사람의 눈은 이것을 '흰색'으로 인식하기 때문에 우리가 바라보는 구름이 하얗게 보이는 거라고 한다. 마치 NASA가 소개한 태양의 사진에서는 주황색, 빨간색 등을 띄고 있지만 우리가 실제로 우주의 떠있는 태양을 바라볼 때는 하얀색으로 보이는 것처럼 말이다. 빛의 산란을 알았다면 이제는 빛의 굴절이다.
사막의 오아시스,
신기루 <신기루의 정체>
사막을 걷는 주인공에게 목이 마를 때 눈에 비치는 것은 오아시스 일 때가 있다. 그러나 이 오아시스는 신기루로 주인공이 그곳을 향해 걸어가고 마침내 도착했다고 생각하지만 그곳에는 아무것도 없는 경우가 흔하다. 이는 대기 속에서 빛에 굴절이 일어나 공중이나 땅 위에 무엇이 있는 것처럼 보이는 현상인 '신기루'라고 한다. 그리고 이 신기루에는 '위신기루'라는 바다에서 볼 수 있는 신기루도 있다. 위신기루는 해수면 주위의 공기는 차갑고 그 위에 공기는 따뜻할 때 발생하는데, 위신기루의 특징은 사물이 공중에 떠 있는 것처럼 보인다고 한다. 도서에는 사진도 실려있었는데, 신기하다. 마치 배가 거꾸로 하늘을 바다 삼아 항해하고 있는 것처럼 보였다. 이러한 현상이 발생한 이유는 뜨거운 공기는 밀도가 낮고, 차가운 공기는 밀도가 높음의 밀도 차로 발생한 것이라고 한다. 밀도가 낮은 뜨거운 공기가 밀도 높은 차가운 공기층으로 휘어짐으로 빛이 굴절해서 발생한다고 한다.
책을 읽으며 어렵게만 느껴졌던 물리학이 재밌게 다가왔다. 엉뚱한 상상과 생각, 호기심의 결합이 물리학이라는 학문으로 탄생한 것 같다. 한 페이지 한 페이지 내용이 길지도 그렇다고 이해가 되지 않을 만큼 짧지도 않은 적당한 분량으로 물리학을 배울 수 있었다. 아는 만큼 보인다는 도서 속 말처럼 이제 바다를 볼 때도 바다가 어떻게 그렇게 파랗게 보일 수 있을까를 파란 하늘이 해수면에 반사되고 바닷속을 떠다니는 입자에 부딪쳐 파란색 빛이 반사, 산란함으로 바다가 저렇게 파랗게 보인다라고 설명할 수 있는 사람이 되었다. 이것이 낭만적인 분위기에는 도움이 될지는 모르겠지만, 일단 호기심과 궁금증은 해결해 줄 것 같다는 농담을 하고 싶다.