월식은 달이 보름달 위치에 있을 때 발생 달과 태양 사이에 지구가 위치하여, 달이 지구의 그림자로 덮여 보이지 않게 되는 것이 월식 입니다. 그런데 월식은 달이 보름달 위치에있을 때만 발생합니다. 그것은 달이 보름달 위치에 있을 때 달과 태양 사이에 지구가 들어가기 때문입니다. 즉 달 - 지구 - 태양이 일직선에 늘어서 있을 때 보름달이기도 하지만, 월식도 일어나게 됩니다. 보름달과 월식의 차이 달이 보름달의 위치에 있을때 월식이 일어난다는 것을 생각해보면, 보름달이 뜰때마다 달과 지구와 태양이 일직선으로 늘어서 있기 때문에, 그때마다 달이 지구의 그림자 속으로 들어가는 개기월식이 될 것 같습니다. 그러나 월식이 일어나는 것은 드믄일이며, 일상적인 경험에서 알 수 있듯이 달이 보름달 위치에 올 때마다 월..
천체의 빛 메시지 태양광의 스펙트럼에 D의 암선이 있다는 것은 태양의 표면에 다수의 나트륨 원자가 존재한다는 것을 의미합니다. 이것은 다른 암선을 조사하면 태양에 어떤 원자가 존재하는지를 알 수 있다는 것을 의미합니다. 1868년에 인도에서 관측된 개기일식 때 태양의 가장자리로부터 떠오르는 프로미넌스의 빛을 관찰하여, 그 스펙트럼에서 새로운 휘선이 확인되었습니다. 이 휘선은 새로운 원자에 의한 것으로 생각되었고, 그 원자는 헬륨으로 명명되었습니다. 지구상에서 헬륨이 발견된 것은 27년 후인 1895년 입니다. 현재 태양광에는 약 25,000개의 암선이 확인되고 있습니다. 암선은 그 발견자의 이름을 붙여 프라운호퍼선이라고 불립니다. 표는 주요 프라운호퍼선 입니다. 태양과 마찬가지로 우주에 많이 존재하는 항..
평민파와 원로원파의 갈등 '그나이우스 폼페이우스 마그누스'는 기원전 106년에 이탈리아 북부의 '피케눔' 지역에서 태어났다. 그의 아버지는 '그나이우스 폼페이우스 스트라보'로 피케눔 지역에 막대한 토지를 소유한 대지주였으며, 기원전 89년에 집정관을 지낸 로마의 정치가였다. 기원전 91년 로마에서 이탈리아 반도내의 동맹 도시의 시민들과 로마 시민들 간의 내전인 '동맹시 전쟁'이 벌어지자, 폼페이우스는 그의 아버지를 따라 참전하기도 하였다. 폼페이우스는 18세의 젊은 나이였지만, 아버지의 지휘하에 있는 군단 병사들이 반란을 일으키려하자, 침착하고 단호하게 제지하여 반란을 미연에 방지하였다고 하는 등 뛰어난 지도력을 발휘했다고 한다. 전쟁 이후 기원전 87년에는 평민파와 원로원파 사이의 갈등으로 폼페이우스 ..
분젠과 키르히호프 1859년 독일의 화학자 로베르트 빌헬름 에버하르트 분젠과 물리학자 구스타프 로베르트 키르히호프는 스펙트럼 측정 연구를 진행하고 있었습니다. 분젠이 발명한 분젠 버너는 거의 무색의 불꽃을 낼 수 있었는데, 분젠과 키르히호프는 이 불꽃에 물질을 넣고 물질에서 나오는 빛의 스펙트럼을 조사하는 스펙트럼 분석법(염광 분광 분석)이라는 분석법을 개발했습니다. 1860년에 이 방법으로 세슘과 루비듐을 발견했습니다. 태양광의 스펙트럼 분석 분젠과 키르히호프는 스펙트럼 분석법으로 태양광 스펙트럼을 분석하여 프라운포퍼선의 D선을 조사했습니다. 두 사람은 태양광의 스펙트럼에 D의 암선이 생기는 것은 태양광이 나트륨 원자가 방출하는 빛을 포함하지 않기 때문이라고 생각했습니다. 그리고 태양광과 나트륨 원자의..
프리즘의 무지개에 숨겨진 비밀 영국의 물리학자 아이작 뉴턴의 프리즘 분광 실험으로부터 약 150년 후인 1814년, 독일의 광학 기기 기술자 요제프 폰 프라운호퍼는 고정밀 프리즘을 탑재한 망원경으로 태양광의 스펙트럼을 관찰하고 있었는데, 깨끗한 무지개 빛의 스펙트럼 안에 어두운 선이 나타나는 것을 깨달았습니다. 스펙트럼에 암선이 있다는 것은 그 부분의 빛이 부족하다는 것을 의미합니다. 처음에 프라운호퍼는 이 암선이 광학 유리 문제로 발생했을 것이라고 생각하고 다른 광학 유리를 사용하여 관찰을 반복했습니다. 그러나 여러 번 관찰을 반복해도 암선이 사라지지는 않았습니다. 이 암선을 프라운호퍼선이라고 합니다. 프라운호퍼선은 실제로는 1802년 영국의 화학자이자 물리학자인 윌리엄 하이드 울러스턴에 의해 발견되었..
1800년의 영국 천문학자인 프레드릭 윌리엄 허셜에 의한 열발생 선(적외선)이 발견되었고, 1801년의 독일의 요한 빌헬름 리터에 의해 화학선(자외선)이 발견되어, 태양광의 스펙트럼의 양측에 눈에 보이지 않는 방사선이 존재하는 것이 판명되었지만, 열발생 선과 화학선은 빛의 종류라고 인정되지 않았기 때문에 한동안은 빛과는 다른 것으로 생각되었습니다. 1814년 전자기학이나 편광의 연구를 진행하고 있던 프랑스의 물리학자 장바티스트 비오가 열 발생선과 가시광선, 화학선은 모두 같은 종류의 방사선인 것으로 제언했습니다만, 이 3종류의 방사선이 항상 함께 발생한다고 생각했던 스코틀랜드의 과학자 데이비드 브루스터에 의해 부인되었습니다. 이탈리아의 물리학자 마세도니오 멜로니(Macedonio Melloni)와 레오폴..
수국의 색을 좌우하는 중요한 물질은 토양에 포함된 알루미늄입니다. 수국 색소인 델피니딘은 알루미늄과 결합하면 청색으로 물들고, 알루미늄이 적으면 적색으로 물드는 성질이 있습니다. 알루미늄은 토양에 많이 포함되어 있지만 토양이 산성일때 녹기 쉽고, 따라서 식물에 흡수되기 쉽습니다. 반대로 토양이 알칼리성이면 녹기 어려워집니다. 한 포기에 피어 있는데 색이 다른 꽃이 생기는 것은 수국의 뿌리가 사방팔방으로 퍼져 있기 때문입니다. 비가 내리거나 물을 주고 있는 동안 토양 성분이 흘러나오거나 산성도나 알루미늄의 양이 변화하면 뿌리가 흡수하는 알루미늄의 양이 바뀌기 때문에 색이 바뀌게 됩니다. 한편 사진에는 흰색 수국이 피어 있습니다. 이 하얀 수국은 아나벨이라는 품종입니다. 아나벨은 알루미늄과 결합하는 색소가 ..
뉴턴의 프리즘 실험에서 놓친 것 영국의 물리학자 아이작 뉴턴이 1666년에 태양광을 프리즘으로 분광하여 스펙트럼의 관찰을 한 실험은, 뉴턴이 1704에 출판한 '광학'에 상세하게 기술되어 있습니다. 당시 뉴턴은 빛을 파장으로 생각하고 있지 않았기 때문에, 가시광선의 연속 스펙트럼의 각부의 색을 굴절각과 관련지어 설명하고 있습니다. 그러므로 뉴턴은 빛의 색에 대한 설명에서 파장을 언급하지 않습니다. 이후 다른 과학자들의 스펙트럼 실험에서도 한동안 빛의 색과 파장이 관련되어 있다고 생각하지 않았습니다. 적외선을 발견한 프레드릭 윌리엄 허셜도, 자외선을 발견한 요한 빌헬름 리터도 빛과 파장의 관계에 대해서는 전혀 언급하지 않았습니다. 여러 상세한 실험이 행해지고, 여러가지 빛에 관한 의문들이 풀려 났음에도 불..
1801년 독일의 요한 빌헬름 리터는 1800년 영국 천문학자인 프레드릭 윌리엄 허셜의 열발생 선(적외선)의 발견에 영감을 받아, 태양광 스펙트럼의 보라색 빛 바깥쪽에도 눈에 보이지 않는 빛이 있는 것은 아닐까 생각하고, 이를 실험을 통해 확인해 보기로 결정하였습니다. 실험을 할 때 리터는 염화은의 광화학 반응을 이용하기로 하였습니다. 당시 질산은이나 염화은에 빛을 비추면 흑화되는 현상은 잘 알려져 있었기 때문입니다. 이 현상의 첫 번째 기록은 1614년에 이탈리아의 의사 안젤로 살라(Angeleo Sala)가 태양광을 질산은 분말에 비추면 색이 검게 된다고 보고한 것 입니다. 리터는 태양광 스펙트럼의 다양한 색상의 빛을 염화은에 반응시켜 염화은이 백색에서 흑색으로 변하는 반응 속도를 조사했습니다. 그리..
불꽃 반응의 스펙트럼에서 밝은 선을 발견 18세기 스코틀랜드의 자연철학자 토마스 멜빌(Thomas Melvill)은 1752년에 에든버러의 의학회에서 '빛과 색의 관찰'이라는 강의를 실시해, 불꽃 반응 시험에 대해 설명했습니다. 멜빌은 다양한 소금의 불꽃 반응의 불꽃에서 나오는 빛을 프리즘을 사용하여 분광하여 스펙트럼을 관찰을 실시했습니다. 그리고 모든 소금 불꽃의 스펙트럼에서 같은 위치에 노란색 휘선이 나타나는 것을 확인하여 보고하였습니다. 이 노란선은 멜빌이 실험에 사용한 소금에 포함된 불순물인 나트륨 때문에 생긴 것이었지만, 멜빌 본인은 노란색 휘선의 원인을 알지 못 했습니다. 또한 멜빌은 프리즘의 작용의 원리로서 다른 색의 광선이 다른 속도로 진행된다는 설을 제안하고 있습니다. 멜빌은 세계에서 처..
테세우스의 배 역설은 인식론적 문제 '테세우스의 배 역설' 혹은 '테세우스의 역설'이라고도 불리우는 내용은, 마지막 그리스인이라고 불린 로마 제국의 그리스인 전기 작가이자 수필가인 플루타르코스가 플루타르코스 영웅전 테세우스 편에 기록한 그리스 신화의 전설입니다. 테세우스는 그리스 신화에 등장하는 아테나이의 왕이자 영웅입니다. 크레타에서의 괴물 미노타우루스를 퇴치하는 등 많은 모험을 했습니다. 테세우스의 배는 영웅 테세우스가 아테나이의 젊은이들과 크레타에서 귀환할때 타고온 배 입니다. 아테나이 사람들은 이 배를 데메트리오스 팔레레우스 시대(기원전 307년경)까지 보존하였다고 합니다. 이 과정에서 사람들은 유지 보수를 위해 이 배의 썩은 목재를 새로운 목재로 대체하고 배를 수리했였는데, 이윽고 모든 부품이 ..
번개에 대한 의문 번개가 치면 큰소리와 함께 날카로운 빛의 줄기가 하늘을 찢는 것처럼 보입니다. 고대 사람들은 번개가 구름 속에 있는 신이 빛과 소리를 내고 있다고 생각했습니다. 그리스 신화의 제우스는 올림포스의 주신이자, 하늘을 관장하며 번개를 무기로 사용하였습니다. 번개의 정체는 18세기 중반에와서 전기일 것으로 예상되었습니다. 번개 정체를 처음으로 실험으로 확인한 것은 미국의 정치가이자 과학자인 밴저민 프랭클린입니다. 프랭클린은 정전기의 실험에 사용되고 있던 라이덴병에 축전하면, 전기 불꽃이 발생하는 것을 보고, 이 전기 불꽃과 번개는 같은 것이 아닐까 생각했습니다. 라이덴병은 1745년에 네덜란드의 라이덴 대학의 물리학자 피에터 반 뮈스헨브룩(Pieter van Musschenbroek)이 발명한..