“과학적, 미적, 시적인 영감을 동시에 경험하는 책!”
《수학이 필요한 순간》 김민형 교수 강력 추천

‘그림 그리는 물리학자’ 서민아 교수가
물리학자의 눈과 화가의 마음으로 본 빛과 예술에 관한 지적 탐험!

인류의 눈부신 도약의 순간에 언제나 ‘빛’이 있었다. 고대로부터 자연과학의 중심이었던 광학은 현대물리학의 두 축인 양자역학과 상대성이론을 탄생시켰고, 이로써 빛을 새롭게 인식한 화가들에 의해 예술은 새 시대를 열었다. 빛을 탐구해온 여정은 곧 물리학과 미술의 역사이며, 우리를 둘러싼 지금의 세계를 만든 가장 강력한 원동력이라고 해도 과언이 아니다.

빛을 연구하는 물리학자 서민아 교수는 《빛이 매혹이 될 때》에서 물리학과 미술의 발전의 기폭제가 된 빛의 본질에 대한 여섯 가지 질문을 던지고, 과학에서의 빛과 미술에서의 빛을 함께 탐구해나간다.

한국과학기술연구원(KIST) 책임연구원이자 고려대학교 융합대학원 교수로 재직하는 한편, 휴일이면 붓을 드는 ‘일요일의 화가’이기도 한 그는 광학에서 양자역학, 상대성이론에 이르는 물리학의 주요 개념들을 터너와 모네, 피카소 등 빛을 직관적으로 이해하고 자기만의 방식으로 재현하고자 한 화가들의 아름다운 작품과 함께 다루며, 과학과 예술이 빛으로 교차되고 시너지를 만들어낸 과정을 흥미진진하게 풀어낸다.

“빛을 탐구하는 과학의 시선과 미술의 시선이 맞닿는 그 지점에서 우리가 보는 세계가 조금 더 확장되는 놀라운 경험을 하게 될 것이다.”

빛을 연구하는 물리학자. 이화여자대학교 물리학과를 졸업하고 서울대학교 물리천문학부에서 ‘빛과 물질의 상호작용’에 관한 연구로 박사학위를 받은 후, 미국 뉴멕시코주로 건너가 로스앨러모스연구소에서 연구원을 지냈다. 현재 한국과학기술연구원(KIST) 책임연구원으로 테라헤르츠광학과 나노과학을 연구하는 한편, 고려대학교 융합대학원 교수로 재직하며 색채학, 분광학 등 광학 이론을 중심으로 강의하고 있다. 국제 저널 《커뮤니케이션스 피직스》와 《옵틱스 레터스》 편집위원으로도 활동 중이다.
물리학자의 길로 들어서기 전 화가를 꿈꾸었던 그는 평일에는 실험실에서 빛을 연구하고 휴일이면 붓을 드는 ‘일요일의 화가’이다. 과학자와 예술가의 협업으로 진행되는 전시 프로젝트 ‘아티스트 뷰 오브 사이언스(AVS)’에도 해마다 참여하고 있다. 실험물리학자로서 시각화 작업 또한 미술과 맞닿아 있다고 믿는 그에게 물리학과 미술은 긴밀하게 영향을 주고받으며 발전의 궤를 같이해온 ‘데칼코마니’ 같은 존재다. 이 책에서 저자는 전통 회화 기법을 벗어나 미술계의 흐름을 바꾼 인상주의자들의 등장과 기존 이론에 반박과 증명을 거듭하며 눈부신 발전을 이룬 현대물리학의 기폭제가 모두 ‘빛’이었다는 사실에 주목하며, 과학에서의 빛과 미술에서의 빛을 함께 탐구해나간다.
지은 책으로 2020년 한국과학창의재단 우수과학도서 및 세종도서로 선정된 《미술관에 간 물리학자》가 있으며, 연구와 강의, 글쓰기를 통해 과학과 예술을 잇는 가교 역할을 하고자 힘쓰고 있다.

추천의 글
프롤로그_빛을 탐구하는 두 시선이 맞닿는 곳에서

1장 본다는 것은 무엇인가
우리는 눈을 통해서 물체에 반사된 빛을 본다. 그리고 눈으로 들어온 자극은 신경을 통해 대뇌로 전달되어 물체를 인식한다. 그렇다면 ‘본다는 것’은 지각의 영역일까, 인식의 영역일까? 빛을 분석한 과학자들과 이 빛을 재현한 미술가들의 집요한 탐구의 과정과 결과를 살펴본다.
눈이라는 작은 우주에서 벌어지는 일 | 펜로즈의 계단이 예술가들에게 준 영감 | 흰 고양이의 그림자는 파란색? | 뉴턴이 일곱 가지 무지개색을 찾아내기까지 | 파랑은 멜랑콜리, 감정을 전하는 색채 | 빛을 분석한 과학자들, 빛을 재현한 화가들 | 어둠이 있어야 밝음이 더욱 빛난다 | 쇠라와 고흐가 열어준 새로운 미적 경험의 세계

2장 보이지 않는 것은 존재하지 않는가
빛은 전자기파이다. 눈으로 볼 수 있는 가시광선 외에도 적외선, 엑스선, 전파 등 다양한 특성을 지닌 여러 종류의 빛이 우리의 주변을 가득 채우고 있다. ‘눈에 보이지 않는 빛’을 밝혀낸 과학자들과 ‘눈에 보이지 않는 본질’을 담아내기 위한 미술가들의 끈질긴 노력과 시도를 들여다본다.
볼 수 없지만 존재하는 빛을 발견하다 | 꿀벌이 꽃잎의 무늬를 보는 이유 | 적외선으로 되살린 페르메이르의 밑그림 | 엑스선, 빛의 혁명이 시작되다 | 빛의 성질을 모두 이용한 세기의 발명품 | 테라헤르츠파가 보여주는 그림의 생애 | 세잔이 사과를 그리면서 탐구한 것 | 〈게르니카〉에서 꿰뚫어본 삶의 본질

3장 빛은 어떻게 움직이는가
빛은 언제나 직진한다. 물질을 만나면 반사되거나 투과하거나 흡수되기도 하고, 모서리를 만나 돌아가기도 한다. 과학자들은 이러한 빛의 성질을 이해하기 위해 관찰과 실험을 반복했고, 미술가들은 빛의 도구를 다채롭게 이용하며 창조적인 표현과 기법을 통해 새로운 사조를 만들어냈다.
빛은 언제나 지름길로 달린다 | 에스허르의 가상현실, 거울 속 작은 우주 | 빛의 간섭이 만들어내는 무지개색 | 낙타가 바늘구멍에 들어가게 하려면 | 신이 만든 빛, 인간이 만든 메타물질 | 빛의 도구로 그린 그림 | 카라바조의 반전, 또 반전 | 과학과 예술의 경계를 허무는 빛

4장 세상은 무엇으로 이루어졌는가
이 세상은 ‘물질의 최소 단위’인 원자로 이루어져 있다. 원자의 세계를 설명하면서 등장한 양자역학은 기존의 패러다임을 어떻게 바꿔놓았을까? 또 같은 시기에 기본적인 조형적 요소를 찾아냄으로써 사물과 자연의 본질에 다가가려 한 미술계의 변화를 따라가본다.
“모든 것은 원자로 이루어져 있다” | 보어의 원자모형과 불연속적 선스펙트럼 | 전자가 존재할 확률, 전자구름 모형 | 태양광 스펙트럼을 분석하면 알 수 있는 것 | 현미경으로 미시세계를 탐험하다 | 양자화된 세계에서 펼쳐지는 빛의 향연 | 세상에서 가장 귀한 파란색 | 체셔 고양이의 웃음과 형태의 본질 | 호안 미로의 거대한 파랑과 원초적 자연

5장 무엇이 미래를 결정하는가
빛은 파동일까 입자일까? 이 질문을 둘러싼 수 세기에 걸친 과학자들의 논쟁은 고전역학에서의 결정론과 인과율을 부정하고 모호하기 그지없는 불확정성과 이중성을 내놓았다. 미술가들 또한 무한한 상상력으로 하나의 정답이 존재하지 않는 새로운 개념의 예술 세계를 펼쳐 보인다.
입자와 파동, 빛의 성질에 대한 끝없는 논쟁 | 빛의 이중성에 합의하다 | 측정하는 순간 측정값은 변한다 | 슈뢰딩거 고양이의 중첩과 역설 | 양자역학의 세계에서 미래는 어떻게 결정되는가 | 관찰자에 의해 완성되는 예술, 레디메이드 | 양자 세계를 시각화한 미술가들

6장 빛은 시간의 흔적일까
빛의 속도는 언제나 같다’는 사실에서 출발해, 시간과 공간이 절대적이지 않다는 점을 밝혀낸 것이 상대성이론이다. 이를 통해 빛을 활용하는 새로운 영역을 개척한 과학자들과 시공간의 상대성을 그들만의 방식으로 시각화한 미술가들의 놀라운 상상력을 만나본다.
언제나 일정한 빛의 속도 | 나의 시간은 너의 시간과 다르게 흐른다 | 보이지 않지만 실재하는 블랙홀의 검정 | 빛의 이론이 응축된 레이저 기술 | 찰나의 순간에 극강의 에너지를 만들다 | 빛이 재현한 기억, 홀로그램 | 시간의 흐름을 붙잡고자 한 미술가들

에필로그_빛을 따라가는 긴 여정을 마치며
그림 목록
참고 문헌