Michelson-Interferometer

독일 포츠담 투어의 첫 번째 지점에는 알버트 아브라함 미켈슨이 1887년에 만든 미켈슨 간섭계가 자리하고 있습니다. 거울과 빔 스플리터가 나란히 놓인 광학 실험대부터 떠올려 보세요.

광원의 빛은 빔 스플리터에서 두 갈래로 나뉘고, 거울에 부딪혀 되돌아와 다시 합쳐집니다. 이때 검출기나 카메라에 새겨지는 간섭 무늬는 빛의 성질과 마주친 물질의 정보를 고스란히 담습니다. 1887년 미켈슨과 몰리는 이 장치로, 빛을 나른다고 여겨지던 매질 에테르 속을 지구가 움직이는지 시험했습니다. 아무 차이도 잡아내지 못한 이 결과는 에테르의 존재를 지웠고, 아인슈타인의 상대성 이론이 설 자리를 열었습니다. 2015년에는 LIGO가 이 원리로 중력파를 처음 직접 관측하며 일반 상대성 이론의 예언을 확인했습니다.

이 간섭계의 진가는 빛 경로의 아주 작은 차이까지 읽어내는 능력에 있습니다. 푸리에 변환 분광법에서는 빛 스펙트럼을 분석하고, 트위먼-그린 간섭계는 광학 부품을 검사하는 데 쓰입니다. 레이저든 백색광이든, 두 갈래 빛이 다시 만나 그리는 무늬가 에테르를 지우고 중력파를 잡아낸 바로 그 측정입니다.