빛의 속도 계산/파동설 제기/인체 움직임 규명

빛의 속도 계산/파동설 제기/인체 움직임 규명

 

 

빛의 속대 계산
(서기 1667년)

 

우주의 특성에 관심이 많았던 과학혁명

시대의 과학자들은 빛과 빛의 성질을 이론화 해냈다.

<출처 : 위키백과>

 

덴마크의 천문학자 올레 크리스텐센 뢰머는

1676년 빛이 유한한 속도를 갖고 있음을

알아냈으며 그 속도는 초속 약 14만 마일이라고

계산했다.

 

 

현대 과학계산은 이보다 빠른 초속 18만 6천 282 마일이다.

뢰머는 천문학자 지오반니 카시니와 공동으로

이전에 갈릴레오가 발견한 목성의 위성들이

목성에 의해 가려지는 시간을 예측했다.

그러나 목성이 지구로부터 멀어지면서 나타난

월식 현상은 그들이 예측한 시간보다 10분이

빨랐다. 카시니가 추정한 태양으로부터

목성까지의 거리를 이용해 뢰머는 빛의 속도를

계산해 냈다.

 

뢰머의 발견은 즉각 인정받지 못했다.

심지어 당대에 존경받는 학자였던

르네 데카르트 조차 빛의 속도는 통과하는

물질의 밀도에 따라 달라진다고 생각했다.

천문학자인 젱림스 브래들리가 뢰머의

연구를 확인한 1729년에야 그의 업적이

널리 인정받게 됐다.

하지마 브래들리가 추정한 빛의 속도가

훨씬 정확했다.

 

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파동설 제기
(서기 1678년)

 

<출처 : 위키백과>

 

네덜란드 물리학자 크리스티안 호이겐스는

1678년 빛이 파동의 형태로 운동한다고

주장하고 이 같은 생각을 1690년에

책으로 출판했다.

그는 빛은 어느 곳에나 존재하는 에테르를

통과해 전파된다고 생각했다.

빛이 움직일 때 모든 파면의 점이 그보다

약한 2차 파동을 발생시킨다는 것이다.

호이겐스의 원리라고 불리는 이 이론은

빛의 반사와 굴절을 설명한다.

 

 

호이겐스의 원리에 따르면 밀도가 높은

물질일수록 빛이 통과하는 속도가 느려진다.

이와 달리 호이겐스의 동료인 아이작 뉴튼은

빛이 입자의 형태로 운동하며 지구와

태양 사이에는 광파가 통과할 수 있는 어떤

물질도 없는 진공 상태가 있다고 생각했다.

뉴튼은 또 파동은 윤곽이 뚜렷한 그림자를

만들지 않을 것이라고 믿었다.

이것이 사실이기는 했지만 당시로서는

광파가 날카로운 모서리 주변에서 미세하게

구부러지는 현상을 측정할 수 없었다.

20세기에 와서 과학자들은 빛은 파장과

입자 모두의 성질을 갖는다는 것을 이해하게 됐다.

1905년 알버트 아인슈타인이 이 현상을

설명해 유명해 진 것이다.

 

여기서 잠깐!

미국항공우주국 나사의 카시나 호이켄스 프로젝트의

하나로 호이겐스의 이름을 딴 유럽우주기구 탐사선이

2005년 1월 토성의 가장 큰 위성인 타이탄에

착륙했다. 이 탐사로 타이탄의 지질이 지구와

유사하는 사실이 밝혀졌다.

 

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인체 움직임 규명
(서기 1690년~1681년)

 

<오른쪽 : 지오반니 보렐리가 물속에서 자신이 호흡한 것을 재사용하려고 시도하는 모습>

 

이탈리아의 생리학자, 천문학자, 수학자인

지오반니 알폰소 보렐리는 1680~1681년

'동물의 움직임에 관하여'를 출판했다.

 

 

두 부분으로 구성된 그의 저서에서 보렐리는

최초로 물리학 법칙을 이용해 인간의 움직임을 설명했다.

책의 전반부에서 지레와 같은 형태로 이루어진

근육과 인체를 살펴보면서 인체 움직임에 관한

정량분석 결과를 제시한다.

들어올리거나 달리는 활동에 수반되는 힘에

대해서도 설명한다. 후반부는 호흡과 같은

신체기능의 생리학에 대해 다룬다. 보렐리는

'인공적인 물건에 과한 지식을 활용해 자연상태의 특성을 연구' 하기를 원했다.

이 책은 또한 날아가는 새,

헤엄치는 물고기도 언급하고 있다.

 

17세기 의과학은 고대 의학을 모델로

했지만 의학과 생기학을 물리학의

관점에서 설명하려는 시도가 이루어진

시기이기도 하다.

보렐리의 저서는 인체 연구에 크게 기여했다.