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인류가 태양 빛에 색깔이 있다는 사실을 안 건 그리 오래 전 일이 아니다. 물체 운동 연구에 위대한 족적을 남긴 뉴턴은 태양 빛을 분석하는 연구에서도 괄목할만한 성과를 거두었다. 태양 빛이 여러 가지 색으로 구성되어 있다는 당시로서는 믿기 어려운 연구 결과를 발표한 것이다.

뉴턴은 1666년경 '프리즘'(prism)이라고 하는 유리 재질의 정삼각형 도구를 이용하여 태양 빛의 실체를 규명하는 데 성공했다. 그는 프리즘으로 투영시킨 태양 빛이 여러 색으로 나누어 퍼지는 현상을 목도했다. 그것은 분명 무지개였다. 태양의 반대편에 비가 오면 나타나던, 그때까지 어느 누구도 과학으로 설명할 수 없었던 영묘한 색띠가 바로 태양 빛의 색깔이었던 것이다. 빛은 여러 색의 혼합으로 이루어져 있고 이를 다시 하나로 합치면 흰색을 띤다는, 과학명제가 정립되는 순간이었다. 뉴턴은 빛이 파장의 세기에 따라 여러 색으로 나누어지는 현상을 '스펙트럼'(spectrum)이라 명명하고, 파장에 의해 빛을 분할하는 '분광법(spectroscopy)'이라는 새로운 과학적 기틀을 마련하였다.

분광법은 과학의 여러 분야에서 응용되면서 학문적 발전을 거듭해 나갔다. 그 가운데서도 특히 화학 안에서 분광법의 활약은 가히 독보적이라 할만하다. 분광법을 통해 분자의 구조와 크기가 속속들이 밝혀지기 시작했고, 알려지지 않은 광물 속 원소들의 실체가 하나둘 확인되었기 때문이다.

어떤 물체에서 방출하거나 흡수하는 빛을 통해서 그 물체를 구성하고 있는 원자와 분자를 규명해 나간다는 것은 과학사 전체를 놓고 볼 때도 매우 획기적인 일이 아닐 수 없었다. 그 중심에 독일의 과학자 키르히호프(Gustav Robert Kirchhoff, 1824~1887)와 분젠(Robert Bunsen, 1811~1899)이 있었다. 두 사람은 금속염을 불꽃에 넣으면 금속의 종류에 따라 서로 다른 빛의 색이 나온다는 사실을 발견했다. 아울러 금속 원소 스펙트럼과 태양 빛 스펙트럼의 비교 분석을 통해 태양에 어떤 원소가 존재하는지도 규명해냈다.

훗날 아인슈타인(Albert Einstein, 1879~1955)에 의해 빛이 입자의 성질을 갖는다는 사실이 밝혀지면서, 분방법은 분자의 구조와 성질을 연구하는데도 한몫했다. 분자가 낮은 에너지 상태에서 높은 에너지 상태로 되려면, 에너지 준위의 차이만큼의 에너지를 흡수해야 한다. 반대로 높은 에너지 상태에서 낮은 에너지 상태가 될때 그 에너지 차이만큼의 열이나 빛을 방출해야 한다.