답변내용
전자기파(빛)은 파동과 입자의 성질을 동시에 갖고 있는 이상한 존재입니다. 파동으로 볼 때 보통 ‘전자기파’라 하고 빛으로 볼 때 ‘광자’라고 하는데 광자가 잔뜩 모여 있는 게 빛이라고 생각하면 되겠습니다. 광자가 많으면 밝고 광자가 적으면 어둡습니다. 파동(전자기파)의 경우 그 에너지를 결정하는 것은 진폭입니다. 파동의 크기인 셈이죠. 파고가 높은 파도가 더 큰 위력을 갖고 있는 것과 마찬가지입니다. 이를 ‘광자’의 입장에서 보면 광자가 많이 몰려있는 경우입니다. 하지만 입자의 측면에서 광자의 에너지를 결정하는 것은 진폭이 아니라 파장(또는 파장의 역수인 진동수)입니다. 플랑크와 아인슈타인에 의해 정립된 그 유명한 ‘광양자가설’이죠. 빛이 아주 작은 스케일에서 다른 것과 상호작용할 때는 파동적 성격보다 입자적 성격이 중요하기 때문에 파동으로서의 에너지보다 입자로서의 에너지가 중요해집니다. 하지만 입자인 광자를 파동의 성격인 파장 또는 진동수로 그 에너지를 나타낸다는 것 자체가 이미 모순을 내포하고 있는 셈입니다. ‘빛이 정확히 어떻게 생겼느냐’를 정확히 나타내는 과학적 모델은 아직 존재하지 않습니다.
