뉴턴과 모네는 왜 빛에 매혹되었을까?
뉴턴의 색채 혁명에서 양자역학, 인상주의에서 하이퍼리얼리즘까지
빛을 탐구한 물리학자와 미술가들을 따라가는 여섯 번의 여정

수학자 김민형 교수, 물리학자 박규환 교수, 《조선일보》 곽아람 기자 추천!

물리학과 미술 '빛'으로 만나다
우리 일상을 가득 채우고 있는 경이롭고 매혹적인 빛!
빛은 우리가 삶과 자연에서 경이로움을 느끼는 무수한 순간들마다 언제나 함께한다. 마음을 설레게 하는 새파란 가을 하늘과 시시각각 표정을 바꾸는 노을, 비 온 뒤 물안개 사이로 떠오르는 무지개… 우리는 빛이 부리는 마법을 통해 세상을 바라보고 인식한다. 이러한 빛의 존재를 밝혀내고자 오랜 시간 집요한 탐구와 해석을 시도했던 이들이 바로 과학자와 예술가들이다. 《빛이 매혹이 될 때》는 물리학과 예술의 영역을 넘나들며 빛과 본다는 것의 의미를 탐구한다. 한국과학기술연구원(KIST) 소속 광학 연구자이자 ‘그림 그리는 물리학자’인 서민아 교수는 빛을 연구해온 과학자들의 놀라운 발견들과 빛의 아름다움을 재현하고자 했던 미술가들의 작품을 찾아보며, 빛의 본질을 이해하고 ‘빛의 물리학’이 어떻게 예술과 우리의 세계를 확장시켰는지를 살펴본다.
빛의 본질에 더욱 깊숙이 다가가기 위한 이 특별한 여정에는 흥미로운 이야기가 가득하다. 프리즘을 통해 분광에 성공한 뉴턴이 만든 최초의 색상환을 괴테가 심리적 해석을 더해 확장시켰을 때, 형태에 비해 부수적 존재였던 색채는 감정을 드러내는 낭만주의 예술의 중요 도구로 부상했다(44쪽). 또 아인슈타인이 빛의 속도는 언제나 같다는 사실에서 시간과 공간의 상대성을 밝히자, 예술가들의 뛰어난 상상력은 여러 시점이 중첩되어 있는 피카소의 〈아비뇽의 처녀들〉이나 살바도르 달리의 〈기억의 지속〉과 같은 작품들을 탄생시켰다(258쪽). 그 밖에도 양자역학으로부터 직접적 영감을 받아 작품으로 표현한 앤서니 곰리, 빛마저 흡수하는 블랙홀의 검정을 재현한 아니쉬 카푸어 같은 동시대 화가들도 만나볼 수 있다.
“과학이 세상의 이치와 진리를 탐구하는 영역이라면 미술은 그 진리를 향하는 방향에서 일어나는 현상을 모든 감각을 동원하여 표현하는 영역이다. 과학과 예술은 서로에게 영감의 원천이며 서로의 발전을 응원하는 동반자이기도 하다.”(223쪽)

반사되거나 반짝이는, 빛에 관한 모든 것!
세상을 더 아름답게 보기 위한 빛과 그림의 물리학 수업
빛을 이해한다는 것은 현대물리학을 배우는 일인 동시에 우리를 둘러싼 세계를 이해하는 일이다. 과학의 눈으로 보면 한강 물결의 윤슬은 직진하던 빛이 강물을 만나 ‘반사되는’ 것이지만, 예술의 눈으로 보면 반사된 빛이 아름다운 색으로 ‘반짝이는’ 것이다. 이 책은 과학과 예술의 분야에서 빛의 본질을 탐구하는 과정에서 던졌던 질문들을 여섯 가지로 추려내고, 그 답을 찾는 여정으로 구성되어 있다. 1장에서는 우리 눈이 빛에 의해 사물을 지각하고 인식하는 과정을 통해 ‘본다는 것은 무엇인가’의 의미를 탐구하고, 2장에서는 ‘보이지 않는 것은 존재하지 않는가’라는 질문을 던지며 눈에 보이는 가시광선 외 다양한 파장을 지닌 빛의 정체를 밝혀낸 과정과 보이지 않는 본질을 담아내기 위한 예술가들의 시도에 주목한다. 3장 ‘빛은 어떻게 움직이는가’는 직진, 투과, 반사, 회절되는 빛의 다채로운 성질들을 살펴보며 이를 적극적으로 이용한 과학과 예술에 대해 이야기하고 있다. 4장 ‘세상은 무엇으로 이루어졌는가’와 5장 ‘무엇이 미래를 결정하는가’는 이 세상을 이루고 있는 원자에서 출발해 양자역학이 탄생하기까지의 과정과, 그 촉매제가 되었던 ‘입자와 파동’ 논쟁에 대해서 다룬다. 마지막 6장 ‘빛은 시간의 흔적일까’에서는 빛과 시간의 상대성에 대해 다루며 이를 담아낸 예술작품과 함께 레이저, 홀로그램 등 인간이 만든 빛을 만날 수 있다.
독자들은 각 질문들의 답을 찾아가는 과정 속에서 광학에서 양자역학, 상대성이론에 이르기까지 물리학의 주요 이론들을 시각적으로 쉽게 이해할 수 있을 뿐 아니라 과학과 예술, 미시세계와 우주를 종횡무진하며 사고의 확장을 경험하게 된다. 빛을 탐구하는 이 흥미진진한 여정을 통해 독자들은 세상을 더 선명하고 아름답게 바라보게 될 것이다.
“과학자든 미술가든 자연에서 주어지는 빛에만 만족하며 머무르지 않는다. 빛을 좇으며 빛을 이용하고 한편으로 빛을 만들어낸다.”(114쪽)

그림 그리는 물리학자가 들려주는 빛 이야기
“본질을 부드럽게 꿰뚫어보는” 여성 물리학자의 시선
서민아 교수는 실험실에서 빛을 연구하는 물리학자이자 실험실 밖에서는 직접 그림을 그리는 ‘일요일의 화가’이기도 하다. 연구를 위해 네덜란드 델프트를 비롯한 유럽 곳곳을 오가며 렘브란트, 페르메이르, 고흐 등 ‘빛의 화가들’에 매료되었고, ‘매혹의 땅’ 뉴멕시코주의 강렬한 태양빛이 내리쬐는 사막과 협곡을 누비며 빛의 이야기를 쓰기로 마음먹었다. 실험물리학자로서 집요하게 질문하고 탐구하는 일을 멈추지 않을 것이라고 말하는 저자는, 물리학자의 눈과 화가의 마음으로 빛 이야기를 하나하나 풀어놓는다. 그의 주요 연구 주제이자 부드러운 투과력을 지녀 ‘꿈의 주파수’로 불리는 ‘테라헤르츠파’처럼, 서민아 교수는 본질을 꿰뚫어보는 섬세한 시선과 통찰력으로 독자들을 빛의 세계로 안내한다.
“알면 보이고 보이면 사랑하게 된다’라는 말처럼 빛에 대해 우리가 알아갈수록, 지나쳤던 자연의 어떤 모습도 전혀 새로운 경이로움으로 다가올 수 있겠지요.”(269쪽, 에필로그 중에서)