무심코 지나친 빛과 색에 숨은 과학상식 5가지

우리가 매일 보는 빛과 색 속에는, 알고 나면 세상이 다르게 보이는 과학이 숨어 있습니다

아침에 눈을 떠 창으로 들어오는 햇살을 보고, 파란 하늘과 초록 나뭇잎을 지나, 저녁이면 붉게 물든 노을을 마주합니다. 너무 익숙해서 한 번도 의심해 본 적 없는 이 색들에는 사실 빛의 성질에 관한 흥미로운 과학이 담겨 있습니다. 오늘은 알고 나면 매일 보던 풍경이 새롭게 보일, 빛과 색에 관한 과학상식 다섯 가지를 모아봤습니다.

1. 흰빛 속에는 무지개의 모든 색이 숨어 있다

아무 색도 없어 보이는 햇빛, 즉 흰빛은 사실 빨강부터 보라까지 모든 색이 섞여 있는 빛입니다. 유리 프리즘에 햇빛을 통과시키면 빛이 색마다 다른 각도로 꺾이면서 무지개처럼 펼쳐지는데, 이 실험은 약 350년 전 뉴턴이 직접 보여준 것입니다. 빛은 색에 따라 파장이 조금씩 다르고, 파장이 다르면 꺾이는 정도도 달라지기 때문에 비로소 숨어 있던 색들이 모습을 드러냅니다. 우리가 '색이 없다'고 느끼는 흰빛이 실은 가장 화려한 빛인 셈입니다.

2. 하늘이 파란 이유는 파란빛이 더 잘 흩어지기 때문이다

맑은 날 하늘이 파랗게 보이는 것은, 햇빛이 공기 중의 작은 알갱이들과 부딪히며 사방으로 흩어지기 때문입니다. 이때 파장이 짧은 파란빛은 파장이 긴 빨간빛보다 훨씬 더 강하게, 더 많이 흩어집니다. 그래서 하늘 전체에 흩뿌려진 파란빛이 우리 눈에 들어와 하늘이 파랗게 보이는 것입니다. 같은 햇빛인데도 우주에서 본 하늘은 검은색인 이유가 바로 여기에 있습니다. 빛을 흩어줄 공기가 없으면 하늘색도 사라지기 때문입니다.

3. 저녁노을이 붉은 이유도 같은 원리 때문이다

해가 질 무렵 하늘이 붉게 물드는 것 역시 빛이 흩어지는 성질과 관련이 있습니다. 해가 낮게 걸리면 햇빛은 우리 눈에 닿기까지 훨씬 더 두꺼운 공기층을 비스듬히 통과해야 합니다. 그 긴 여정 동안 잘 흩어지는 파란빛은 도중에 대부분 흩어져 사라지고, 상대적으로 덜 흩어지는 붉은빛만 끝까지 살아남아 우리 눈에 도달합니다. 그래서 한낮에는 파랗던 하늘이, 저녁이 되면 붉고 주황빛으로 물드는 것입니다. 노을의 색은 빛이 지나온 거리의 흔적인 셈입니다.

4. 나뭇잎이 초록색인 것은 초록빛을 '버리기' 때문이다

식물의 잎이 초록색으로 보이는 이유는, 잎 속의 엽록소가 빛을 흡수해 양분을 만들 때 초록빛만은 거의 흡수하지 않고 도로 반사해 버리기 때문입니다. 엽록소는 광합성에 필요한 빨간빛과 파란빛은 부지런히 빨아들이지만, 정작 초록빛은 잘 쓰지 못해 튕겨냅니다. 그렇게 반사된 초록빛이 우리 눈에 들어와 잎이 초록색으로 보이는 것입니다. 다시 말해 우리가 보는 잎의 초록색은 식물이 사용하고 남겨 돌려보낸, 말하자면 '쓰지 않은 색'인 셈입니다.

5. 무지개는 사실 둥근 원이다

비 온 뒤 하늘에 걸린 무지개는 늘 반원의 활처럼 보이지만, 원래 무지개의 진짜 모습은 완전한 동그라미입니다. 무지개는 공기 중의 물방울이 햇빛을 꺾고 반사하면서 특정한 각도로 만들어지는데, 이 조건을 만족하는 지점들을 모두 이으면 둥근 원이 됩니다. 다만 땅이 아래쪽을 가로막고 있어서 우리는 지평선 위로 드러난 윗부분만 보게 되는 것입니다. 그래서 높은 산이나 비행기에서 운이 좋으면 끊기지 않은 완전한 원 모양의 무지개를 볼 수도 있습니다.

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매일 보던 햇살과 하늘, 나뭇잎과 노을은 사실 빛이 흩어지고, 꺾이고, 반사되며 만들어낸 한 편의 과학이었습니다. 흰빛 속에 숨은 무지개, 파란 하늘과 붉은 노을이 같은 원리에서 나온다는 사실을 알고 나면, 평범했던 풍경 하나하나가 조금 더 특별하게 다가옵니다. 다음에 하늘을 올려다볼 때, 그 색이 어떻게 우리 눈에 도착했는지 한 번쯤 떠올려 본다면 익숙한 풍경이 새로운 이야기로 보일지도 모릅니다.