[소년중앙] 2300년 전 과학자는 어떻게 지구 그림자 봤을까
오늘의 실험
준비물
실험 과정
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오늘의 개념. 그림자, 너의 정체는
그림자는 물체가 움직이면 그대로 움직이기 때문에 좋은 의미든 나쁜 의미든 옛날 사람의 상상력을 자극했죠. 옛날 일본 사람은 사람의 그림자에 칼을 꽂으면, 그 사람이 죽거나 움직일 수 없다고 생각하기도 했어요. 미국에서는 밤에 돌아다니면 혼자 돌아다니는 그림자를 볼 수 있는데 이 그림자랑 마주치면 죽게 된다고 했죠. 유령이나 귀신은 그림자가 없다고 생각하는데 귀신은 실체가 없는 존재라서 빛이 그대로 통과하게 된다고 믿었어요.
또 물체에 여러 개의 그림자가 있을 수 있죠. 지금 의자가 있다면 의자의 그림자가 몇 개 있는지 세어보세요. 주변에 빛을 내는 물체가 여러 개라면 여러 개의 그림자가 생길 수 있어요. 또한 빛을 내는 물체가 하나여도 빛이 어딘가 반사돼 그림자가 여러 개가 생길 수 있죠.
철학자이자 과학자인 아리스토텔레스(BC 384~BC 322)는 지금으로부터 2000년도 더 이전에 지구의 그림자를 보고 지구가 둥글다고 말했죠. 아리스토텔레스는 기원전 340년 즈음, 밤하늘에서 일어난 지구가 달을 가리는 현상인 월식(月蝕)을 봤어요. 월식은 일식과 더불어 지구에서 볼 수 있는 특별한 천문 현상이죠. 월식은 태양-지구-달이 일직선에 있을 때 달이 지구의 그림자 속으로 들어가는 것입니다. 지구 주위를 해와 달이 돌다가 해-지구-달의 순서로 일직선으로 늘어서면 지구의 그림자가 달에 생기게 되는 거예요. 이때 지구 그림자의 가장자리가 곡선으로 보이므로 지구가 둥근 증거라고 주장한 거죠. 여러분도 지구의 그림자를 보고 싶은가요. 오는 2021년 5월 26일 밤에 기회가 있습니다. 지구가 둥근지 평평한지 지구의 그림자를 주목하길 바라요.
빨간색 그림자를 본 적 있나요
그림자가 검은색만 있는 줄 알았다면 잘못 알고 있는 거예요. 빨간색 그림자도 있죠. 다양한 색깔의 셀로판(cellophane)지, 손전등 두 개, 그림자를 비출 물체가 있다면 다양한 색깔의 그림자를 볼 수 있어요. 손전등 두 개에 다른 색깔의 셀로판지를 감싸 물체를 비추면 색깔 그림자를 볼 수 있는 거죠. 빨간색과 초록색 셀로판지를 각각 감싸 친구에게 비추면 친구의 빨간색·초록색 그림자를 볼 수 있어요.
빨간색 그림자는 초록색 손전등의 빛이 나아가는 방향에 생겨요. 초록색 손전등이 뻗어 나가는 곳에 친구가 있다면 초록색 빛이 막히게 되죠. 이때 빨간색 손전등으로 그곳을 비추면 빨간색 빛만 그곳에 도달하게 되어 빨간색 그림자가 생깁니다. 신기하게 손전등 3개를 사용하면 5가지 색깔을 볼 수 있어요. 초록·빨강·파랑 빛을 비추면 빨강·파랑·초록과 밝은 자주, 청록색의 그림자를 볼 수 있죠. 손전등이 없다면 스마트폰 조명 등을 이용해서 실험할 수 있어요.
정리=강민혜 기자 kang.minhye@joongang.co.kr, 도움말=김선왕 아꿈선 영상팀장
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