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세계 첫 촬영 성공한 ‘빛의 마하콘’




초음속으로 비행하는 물체 앞뒤로 충격파가 발생하면서 소닉붐(Sonic Boom)이라는 굉음이 울린다. 이 충격파는 원뿔 형태를 취해 마하콘(Mach cone)이라고 부른다. 그런데 빛이 이동할 때에도 마하콘 같은 원뿔형 후류가 발생하는 게 아니냐는 게 오랫동안 논쟁의 대상이 되어왔다. 이번에 세계에서 처음으로 빛의 마하콘을 촬영하는 데 성공했다고 한다.

https://www.youtube.com/watch?v=gWGLAAYdbbc

이동하는 빛이 마하콘을 닮은 원추형 바람을 만들 가능성에 대해선 이전부터 논의가 이뤄져왔다. 그런데 이번에 미국 워싱턴대학 연구팀이 세계에서 처음으로 빛으로 생성되는 빛의 마하콘을 촬영하는 데 성공한 것.





빛은 진공 상태에서 30만km/sec 속도로 이동하지만 유리를 통과할 때에는 속도가 60% 수준으로 줄어든다. 다른 물질을 통과할 때 빛의 속도가 변화하는 현상에 주목한 연구팀은 드라이아이스 수증기로 채운 원통형 공간에 녹색 레이저광펄스를 발사해 관찰하는 실험을 실시했다.

이에 따라 촬영에 이용한 초당 1,000억 프레임을 촬영할 수 있는 슈퍼 하이스피드 카메라를 통해 빛의 마하콘을 촬영했다. 물론 이번 촬영 성공은 고속 카메라의 역할이 크다. 연구팀은 이런 고속 카메라를 이용하면 뇌를 이동하는 뉴런 관측에 사용할 수 있을지 모른다고 밝히기도 했다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.

이석원 기자  lswcap@techholic.co.kr

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