빛의 실체


빛은 어두움이 깊을수록 더욱 귀하고 밝다. 인생 여정에서 길고 어두운 고난의 터널을 지날 때 희미한 촛불 같은 빛 하나라도 볼 수 있다면 누구나 그 빛을 향하여 질주할 것이다. 때로는 사면초가로 낙심되는 막막한 현실에서도 밝은 빛을 만나면 소망을 갖게 된다.  빛은 또한 우리에게 기쁨을 준다.  밝은 태양이 떠오를 때 기쁨이 샘 솟는다.  환하게 장식된 전기 불빛에서도 우리는 기쁨을 얻게 된다.  봄날의 따사롭게 비치는 햇살은 더욱 감사가 넘치고 감동을 준다.  신비한 빛, 과연 빛이 없는 세계를 생각이나 할 수 있을까?
  
물리학에서 빛에 대한 연구 분야를 광학(Optics)이라고 한다. 광학은 빛의 반사와 굴절 등의 현상을 연구한다. 빛에 대한 연구는 1609년 갈릴레이가 렌즈를 이용한 망원경을 제작함으로 시작되었다고 볼 수 있다. 이 망원경을 통하여 천체 관측이 더욱 용이해 졌고, 후에 뉴톤은 보다 진보된 반사식 망원경을 제작하게 이른다.  그후 17세기에 현미경이 발명되어서 세균이나 세포 같은 작은 미물들을 관찰할 수 있게 되었다. 따라서 거시의 세계인 천체와 미시의 세계인 물질 내부의 세계에 대하여 깊이 있는 연구가 가능하게 된 것이다. 렌즈를 통한 빛의 반사와 굴절에 근거한 기하학적 연구 이외에도 빛의 본질에 대한 연구는 계속되어 왔다.      
  
물질의 원자설 주장으로 유명한 그리스의 데모크리토스(Democritus)는 빛은 여러 가지 색을 가진 작은 입자들로 생각하였다. 1678년 호이겐스(Christian Huygens: 1629-1695)는 빛을 물결치는 매질로 생각하여 파동설을 주장하였지만, 1704년 뉴톤이 입자설을 지지함으로써 오랫동안 빛은 입자라고 인정되어 왔다. 그러나 1801년 영국의 영(Young)이 빛의 간섭현상을 실험적으로 발견, 다시 빛의 파동설이 과학적 근거를 갖게 됨으로써 빛의 입자설과 파동설이 대등히 양립하게 되었다.  
  
빛의 파동설이 점차 지지를 받게 되자 이 분야의 과학자들은 우주공간에 빛의 파동을 전달하는 매질로 에테르(Ether)를 가정하였으나 Michelson-Morley의 실험결과 빛의 진행은 이와 무관한 것으로 알려지게 되었다. 1864년 맥스웰(Maxwell)은 역학에 포함되지 않는 새로운 전자기 이론을 완성, 빛도 본질적으로 매우 파장이 짧은 전자기파로 생각하였다. 그러나 20세기 초에 맥스웰의 전자파 이론으로 도저히 설명이 불가능한 광전효과(여기서 광전효과라는 것은 금속 표면에 빛을 비추면 전자가 튀어나오는 현상을 말함)가 알려 짐에 따라서 빛의 본성에 대한 이해는 또 벽에 부딪히게 되었다.  
  
1905년 아인쉬타인은 빛의 입자설과 파동설을 모두 조화시킨 광양자(Photon)의 개념을 도입하였다. 그 후 오늘날까지 빛의 본성에 대하여서는 순수한 입자도 아니고 순수한 파동도 아닌 두 가지 성질을 함께 갖는 존재로 이해되어 오고 있다. 여기서 한가지 주목해야 할 것은 빛뿐만 아니라 후에 발견되는 모든 다른 소립자들도 파동과 입자의 이중성을 함께 지닌 존재임이 밝혀지고 있다. 그러나 과연 빛이란 무엇이며, 궁극적으로 무엇으로 어떻게 구성되어 있는지 아직도 물리학에서는 명확히 규명되지 아니한 미스테리인 것이다.  
  
성경의 창세기 1장 3절에 '하나님이 가라사대 빛이 있으라 (Let there be light) 하시매 빛이 있었고'라고 기록하고 있다. 여기서 있으라는 말은 히브리어로 '하야'라는 단어인데 그 의미는 '발생하다'라는 뜻이다. 즉 빛의 에너지는 물질로부터 발생할 수 있는 것임을 피력하고 있는 것이다. 특수 상대성 이론을 발표한 아인쉬타인은 빛이 물질에서 만들어 질 수 있다는 이 사실을 간파하였다. 그는 광속으로 움직이는 소립자의 세계에서 물질과 에너지는 등가식으로 표현됨을 발견한 것이다.  어쩌면 창세기 1장 3절 말씀은 아인쉬타인의 특수 상대성 이론이 사실임을 확인해 주는 놀라운 말씀인 것이다.        


요한복음 1장 9-10절에 '참 빛 곧 세상에 와서 각 사람에게 비취는 빛이 있었나니. 그가 세상에 계셨으며 세상은 그로 말미암아 지은 바 되었으되 세상이 그를 알지 못하였고'라고 기록하고 있다.  성경에서는 예수 그리스도를 참 빛 즉 진리의 빛으로 증거하고 있다.


분류:성경-과학
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