내달 19일 '2005 물리의 해' 기념 빛의 축제

내달 19일 '2005 물리의 해' 기념 빛의 축제

美서 출발 亞·유럽등 거치며 전세계 한바퀴 돌아

한국도 1시간동안 부산 광안대교~서울 남산 중계

지구자전과 같이 돌아 어디서나 20~21시 빛통과

오는 4월19일 밤(한국시간) 세계는 ‘빛의 축제’열기에 휩싸인다. 미국 동부에서 시작된 빛의 릴레이가 태평양과 아시아대륙, 유럽을 차례차례 거쳐가면서 지구촌을 하나로 묶게 된다.

이번 행사는 ‘2005년 물리의 해’기념행사의 일환이다. 이날(미국시간 18일)은 상대성이론의 물리학자 알베르트 아인슈타인이 사망한지 50주년 되는 날이다. 올해는 상대성이론 발표 100주년이 되는 해이기도 하다.

빛의 릴레이는 아인슈타인이 1933년 미국으로 망명한 이후 사망할 때까지 22년 동안 머물던 미국 동부의 뉴저지주 프린스턴이라는 작은 마을에서 시작한다. 미국 대륙을 가로지른 후 빛은 디지털카메라에 찍혀 광케이블을 타고 태평양을 건넌다.

미국 서부에서 광케이블을 통해 전달되는 신호는 19일 오후8시(한국시간) 부산에 도착, 1시간 동안 국내에 머문 후 오후9시에 중국으로 다시 전달된다.

국내 행사는 한국물리학회가 맡고 있다. ‘빛의 축제’ 준비위원장인 한창길 교수는 19일 오후8시 정각에 부산 광안대교 근처에서 무선 인터넷을 통해 미국에서 건너온 한줄기 빛의 신호를 전달받는다.

한 교수가 인터넷으로 부산에서 ‘아인슈타인 빛’을 받는 순간 광안대교에 설치할 예정인 전광판이 점등되며 한반도 전역으로 빛 릴레이가 시작된다.

한반도를 종단하는 빛을 중계할 장소는 높이 400m 내외의 국내산 40곳이 선정됐다. 광안대교에서 시작한 중계는 부산 인근 황령산에서 두 갈래로 나뉜다. 한 길은 경주와 대구를 거쳐 대전으로, 다른 한 길은 진주와 광주 등을 거쳐 역시 대전으로 모인다. 그런 뒤 청주ㆍ춘천을 거쳐 서울로 향한다. 8시40분 서울 남산이 종착지다. 중간에 포항의 호미곶에서 독도로도 빛을 보낼 예정이다.

빛의 릴레이 방식은 중계 지점에서 지역 물리학회 회원과 전문 산악인들이 350만촉광(형광등 400~500개 해당하는 밝기)의 할로겐 손전등을 들고 있다가 앞 지점의 빛을 보는 순간 전등을 켜 다음 장소로 신호를 보내는 방식으로 이뤄진다.

한반도를 관통한 빛은 한국으로 온 방식으로 중국으로 전달된다. 인천에서 디지털카메라로 빛을 찍어 인터넷을 통해 중국으로 보내는 것이다. 9시에 한국을 떠나니까 한반도에 ‘아인슈타인의 빛’이 머무는 시간은 꼭 1시간이 된다.

아쉽게 북한 지역으로는 빛이 가지 못한다. 행사팀이 그동안 북한당국과 대화를 시도했지만 아직까지 명쾌한 답변을 얻지 못해 북한 통과는 사실상 불가능하게 됐다는 설명이다.

한편 빛은 한국을 거쳐 중국~러시아로 전달되는 북쪽 경로와 인도~이란 등의 남쪽 경로로 나뉘어 전달되다 오스트리아에서 다시 합쳐진다. 이후 스위스와 프랑스를 거쳐 첫 시작 장소인 프린스턴으로 돌아가게 된다. 빛이 전 세계를 도는 데 걸리는 시간은 꼭 하루가 된다. 지구의 자전과 똑같이 24시간 동안 지구를 한 바퀴 돌기 때문에 빛이 통과하는 시간은 세계 어디서나 현지시각으로 밤 8∼9시다.

홍보위원장인 임경순 포항공대 교수는 “이번 행사는 세계인의 가슴에 아인슈타인의 상대성 이론의 핵심인 빛을 다시 생각하게 하고 물리학자들 간에는 국경을 초월한 협력 관계를 이루게 한다는 데 상징적 의미가 있다”고 설명했다. 빛이 지나는 도시에는 일반인들이 참여하는 다양한 행사가 벌어질 예정이다. 케이블 방송채널인 YTN이 행사 과정을 중계한다.

빛은 상대성이론 등 아인슈타인 이론의 핵심이다. 빛에 대한 사색에서 그 유명한 상대성이론이 나왔고 광양자설과 레이저에 대한 이론적 토대가 세워졌다. 아인슈타인은 빛의 속도에 가깝게 달리면 어떤 현상이 발생할 것인가를 1905년 상대성이론을 통해 밝혔다.

빛의 속도에 가깝게 달릴 경우 시간은 거의 무한대로 느려진다. ‘E=mc²’공식에 따라 아무리 작은 질량(m)이라도 조작여하에 따라 엄청난 에너지(E)를 낼 수 있다는 것을 설명했다. 질량에 빛의 속도(c=30만㎞/s) 제곱을 곱하기 때문이다.

역시 1905년 발표한 빛이 파동이면서 여러 종류의 에너지를 가진 알갱이(광양자)로 이뤄졌다는 ‘광양자설’은 이후 양자역학으로 발전했다. 빛 입자가 높은 에너지를 가진 원자를 자극하면 이 원자는 똑 같은 빛 입자를 하나 더 내놓는다는 1917년 논문은 이후 레이저 개발의 이론적 근거가 됐다.