주파수와 시간의 관계
우리가 눈으로 보는 태양 - 겉보기 태양 -은 하루에 한번,
1 년에 365.25 번의 "주파수"로 남중점을 지나간다. 메트로놈은 일정한
시간간격으로 똑딱거림으로써 피아노를 치는 사람이 곡의 템포, 즉 시간을 일정하게
유지하도록 도와준다. 메트로놈에 달려있는 추의 위치를 옮기면 그 "주파수"
즉, 진동하는 횟수가 달라진다.
일정하게 진동하는 것은 무엇이든
그 진동 횟수를 세어서 시간간격을 재는데 사용될 수 있다. 단, 그 진동이 이미 알고
있는 시간단위인 하루나 한시간, 일분 또는 일초 동안에 몇 번 발생하는지 알고 있어야
한다. 다시 말하면, 어떤 진동의 "주파수"를 안다면 시간간격을 잴 수
있다. 만약 어떤 사람이 햇빛이 전혀 들지 않는 지하 감옥에 있을지라도 그는 그의
심장 박동수를 세어서 시간이 얼마나 흘렀는지 알 수 있다. 단, 그의 심장이 일분
동안에 몇 번 뛰는지 알고 있어야 하고, 또 한 순간도 빠지지 않고 박동수를 세어야
한다.
"주파수"라는 용어는 일초 동안에 발생한 진동수를
나타내는 것으로, 그 단위는 헤르츠 (Hz)를 사용한다. 이 단위는 무선 전파가 존재한다는
것을 처음으로 알아내었던 하인리히 헤르츠 (Heinrich Hertz)의 이름에서 따온 것이다.
어떤 진동 발생 장치에서 나오는 진동수를 셀 수 있다면 그
장치의 정확도만큼 정확하게 시간간격도 잴 수 있다. 예를 들면, 만약 1초에 100만
번 진동하는 진동수 (1 MHz)를 셀 수 있다면 이것은 곧 시간간격을 100만
분의 1초까지 잴 수 있다는 것을 말한다. 이 작은 시간간격 (100만 분의 1초)을 계속
세면 일정한 시간의 길이가 되는데, 이것들이 쌓여서 1초가 되고, 한시간이 되고,
일주일, 한 달, 한 세기가 된다.
아무리 정밀하고 정확하게
진동수를 센다고 할지라도 날짜를 알지는 못한다. 왜냐하면 날짜를 알기 위해서는
언제부터 진동수를 세기 시작했는지를 알아야 하기 때문이다. 만약 우리가 그 시작점을
알고, 또 그 진동 발생장치가 계속 동작되도록 유지한다면 그 장치로부터 시간간격
뿐만 아니라 날짜까지도 알 수 있다.
(정리: 이호성, 1999.11.1.)