2-3. 전자기파의 발견 — 빛의 정체가 밝혀지다

지금까지의 이야기: 우리는 놀라운 여정을 함께해 왔어. 외르스테드가 전류가 자기장을 만든다는 것을 발견했고(1-2절), 패러데이가 그 반대 — 변하는 자기장이 전류를 만든다는 것을 발견했지(2-1절). 그리고 이 원리로 발전기와 모터까지 만들 수 있었어(2-2절). 전기와 자기는 서로 떼려야 뗄 수 없는 관계라는 게 점점 분명해지고 있어. 그런데 말이야… 이 이야기에는 아직 가장 놀라운 반전이 남아 있어.

💡 빛은 대체 무엇으로 이루어져 있을까?

수천 년 동안 풀리지 않았던 질문

잠깐 자리에서 일어나서 방의 전등을 바라봐. 스위치를 켜면 빛이 나와서 방 전체를 밝히지? 아니면 창밖을 봐 — 태양이 빛을 보내고 있잖아. 밤이라면 스마트폰 화면이 빛나고 있을 거야.

빛은 도대체 뭘까?

이 질문은 인류가 수천 년 동안 궁금해했던 것이야. 고대 그리스의 철학자들부터 시작해서, 뉴턴, 호이겐스, 영 같은 천재들이 모두 이 질문과 씨름했어.

• 뉴턴은 "빛은 아주 작은 입자의 흐름이다"라고 생각했어.
• 호이겐스는 "빛은 파동(물결 같은 것)이다"라고 주장했고.
• 토머스 영은 이중 슬릿 실험으로 빛이 파동처럼 행동한다는 것을 보여줬지.

그런데 빛이 파동이라면, 무엇이 흔들리는 파동인 걸까? 소리는 공기가 흔들리는 파동이잖아. 바다의 파도는 물이 흔들리는 거고. 그러면 빛은? 빛은 우주의 텅 빈 진공도 통과하는데, 거기에는 흔들릴 물질이 아무것도 없잖아!

이 수수께끼를 풀어낸 사람은, 놀랍게도 전기와 자기를 연구하던 물리학자였어.