제2권: 역학 — 운동의 세계

Chapter 1: 운동과 힘

유리잔을 손가락으로 튕기면 "딩~" 하고 맑은 소리가 난다. 이 소리는 유리잔 자체가 진동하면서 내는 고유한 음이다.

그런데 만약 성악가가 바로 그 음과 같은 높이의 소리를 유리잔을 향해 내지른다면 어떻게 될까?

놀랍게도, 유리잔이 깨진다.

실제로 이것은 여러 차례 실험으로 확인되었다. 유리잔이 저절로 미친 듯이 흔들리다가 산산조각 나는 것이다. 성악가가 유리잔을 만지지도 않았는데. 소리만으로. 도대체 무슨 일이 벌어진 걸까?

이것은 마술이 아니다. 물리학이다. 그리고 이 현상의 이름은 공명(resonance)이다.

공명은 와인잔을 깨뜨리는 재미있는 시범에 그치지 않는다. 공명은 악기가 아름다운 소리를 내는 원리이고, 라디오가 원하는 채널을 잡는 원리이며, 전자레인지가 음식을 데우는 원리이다. 그러나 공명은 다리를 무너뜨리고, 건물을 흔들어 부수기도 한다.

같은 원리가 음악도 만들고 재앙도 만든다. 왜 그런 걸까?

이번 절의 핵심 질문: "왜 특정한 진동수에서 에너지가 폭발적으로 쌓이는가? 그리고 이것은 얼마나 위험하고, 얼마나 유용한가?"