[큰글자도서] 노을의 물리학

왜 하늘을 파랗고 노을은 붉을까? 아침노을과 저녁노을이 다른 이유는 무엇일까? 이 책은 누구나 경험하는 익숙한 현상에 대한 단순하고 상식적인 물음에서 시작한다. 자연의 경이로운 걸작이라 할 수 있는 노을 현상을 물리학적으로 탐구하는 이 책은 간섭, 스펙트럼, 산란 등 기초적인 광학 이야기에서부터 우리가 색을 인식하는 방법, 날씨나 대기, 지리적 위치에 따라 달리 나타나는 다양한 노을의 형태, 그리고 신기루, 녹색광선, 오메가 현상, 찌그러진 해 등 해가 만들어내는 현상까지 노을과 관련한 거의 모든 것을 다룬다. 특히 아침노을과 저녁노을이 다른 이유에 대해서도 기존의 설명과는 달리 도플러효과와 조석력의 영향 등을 검토한다. 오랜 시간 가져왔던 물음의 답을 찾아가는 과정, 그리고 우리나라뿐만 아니라 세계 곳곳을 다니며 직접 찍은 다양한 노을 사진이 책을 더욱 풍성하게 한다.



‘아침노을과 저녁노을은 왜 차이가 나는 것일까?’

노을에 관한 오래된 물음 그리고 그에 관한 물리학적 탐구



‘아침노을과 저녁노을은 왜 차이가 나는 것일까?’ 이 책은 바로 이 물음에서 시작한다. 물음에 대한 답은 어렵지 않게 찾을 수 있다. 사람들에게 잘 알려진 해설을 보자. 밤이 되면 햇빛이 없어 대기가 안정되고, 생물의 활동도 줄어들면서 먼지가 적어진다. 그뿐만 아니라 기온이 낮아지고 습도는 높아져 공기 중의 수증기가 먼지와 엉켜 땅으로 더 빨리 내려오기 때문에 아침노을이 더 밝고 선명하다. 다른 설명은 이렇다. 아침이 되면서 우리 눈이 주변 환경의 밝기에 적응하기 때문에 아침노을이 저녁노을보다 더 밝게 보인다. 익히 알려진 이런 설명을 모두 받아들이기엔 뭔가 미심쩍고 개운치 않다. 만약 그게 다라면 바다 한가운데에 있어서 먼지가 일 수 없는 섬에서도 노을이 차이가 나는 이유는 뭘까? 오전에 날카롭던 햇빛이 오후에 부드럽게 바뀌는 현상은 어떻게 설명할까? 카메라 설정값과 렌즈 상태를 똑같이 해서 찍은 아침노을과 저녁노을은 왜 차이가 날까?

오래전부터 노을에 대해 품었던 물음은 다른 관심에 밀려 기억에서 사라졌다가 어느 날 문득 다시 떠오른다. 학교를 졸업하고 여러 일을 하던 지은이가 열대의 노을이 화려하고 아름답다는 말을 듣고 태국으로 가서 노을 사진을 담고, 이집트의 백사막과 볼리비아의 우유니 사막, 페루, 뉴질랜드 등 세계 곳곳을 여행할 때면 노을 사진을 찍었던 이유는 아마도 바로 그 오래된 궁금증 때문일 것이다. 이 책은 바로 이런 오랜 물음에 대한 지은이의 대답이다.



우리가 해와 하늘과 노을에 관해 알고 싶은 거의 모든 것



아침노을과 저녁노을이 왜 다른지 이야기하기 전에 노을을 먼저 알아야 한다. 그리고 ‘저 타는 붉은 노을’에 다가가려면(게다가 물리학적으로!) 거쳐야 할 것이, 설명해야 할 것이 있다. 그 첫 번째 단계는 바로 빛이다. 책은 1장에서 빛에 대해 다루면서 간섭, 스펙트럼, 흑체복사 등 광학의 기본적인 내용을 설명한다. 2장에서는 우리가 어떻게 빛을 인지하고 색깔을 인식하는지를 다룬다. 이후 책은 본격적으로 하늘과 해 그리고 노을 현상에 대해 살핀다. 산란 개념으로 하늘이 파랗고 노을이 붉은 이유를 설명하고, 노을이 질 때 해의 겉보기 모습에 나타나는 네 가지 현상, 즉 굴절로 인해 떠올라 보이는 현상, 모양의 왜곡, 신기루, 노루꼬리 등의 현상에 대해서도 흥미로운 이야기를 펼쳐놓는다. 물론 책의 핵심 주제인 아침노을과 저녁노을이 다른 이유에 대해서도 도플러효과 조석력의 영향 등을 검토하면서 과연 그런 것들이 영향을 주는지를 살펴본다. 지은이는 왜 도플러효과가 노을에 영향을 주지 못하는지 그리고 조석력이 어떤 영향을 주는지 6장과 7장에 걸쳐서 다룬다.



빛과 대기와 해, 기압, 먼지, 날씨, 지리, 인간의 시각, 조석력 등 수많은 것이 함께 빚어내는 자연의 위대한 오케스트라!



자연현상이나 물리현상 중 언뜻 보기에 쉽게 설명할 수 있을 것 같지만, 아직은 그 해답을 찾지 못한 문제들이 있다. 얼음이 미끄러운 이유, 비행기가 나는 원리, 번개가 치고 비가 내리는 원리는 등과 같은 문제들이다. 노을에 관한 물음은 어떨까? 지은이는 이렇게 쓴다. “우리가 지금 살펴보려는 노을 문제는 지금까지 수많은 사람이 관심을 가졌지만 신통치 못한 답을 내놓고는 그냥 대충 넘어간 문제 중 하나이다.”(135쪽) 이 책은 바로 그 신통치 못한 답을 보완하려는 노력의 결과이다.

‘노을에 관한 물리학’이라니 왠지 딱딱할 것만 같다. 물론 기본적으로 ‘딱딱한’ 물리학적인 내용이 나오기는 한다. 하지만 곳곳에 들어 있는 개인적 에피소드, 여행 이야기와 지은이가 직접 사진은 딱딱한 물리학을 부드럽게 한다. 노을은 빛과 대기와 해, 기압, 먼지, 날씨, 지리적 위치, 인간의 시각, 조석력 등 수많은 것들이 함께 빚어내는 자연의 위대한 오케스트라이다. 하루가 저물면서 서쪽 하늘을 온통 붉게 물들이는 노을에 경이로움과 황홀함을 느끼는 사람이라면 한 번쯤 물리학적으로 바라보는 노을 이야기에 귀 기울여보길 바란다.