소리가 유난히 잘 들리는 밤

먼저 셈 하나가 필요합니다.

소리 빠르기 = 331.3 + 0.606 × 기온

한 도 오를 때마다 초속 0.6m씩 빨라집니다.

• 영하 20도 — 초속 319m
• 0도 — 초속 331m
• 15도 — 초속 340m
• 35도 — 초속 353m

여기서 lightning 편이 쓴 숫자를 되짚을 수 있습니다. 그 편은 초속 340m 를 썼지요. 그것은 기온 14도의 값입니다. 아무렇게나 고른 것이 아니라 한반도에서 가장 흔한 기온 언저리입니다.

그 편의 "3으로 나누면 km"도 여기서 확인됩니다. 그림의 곡선이 1km 가는 데 걸리는 시간이고, 점선이 3초입니다.

곡선이 영하 20도에서 영상 40도까지 3초에서 0.2초 안쪽에 머뭅니다. 그리고 늘 점선 아래에 있습니다 — 실제로는 3초보다 조금 빨리 갑니다.

그러니 3초 규칙은 번개를 실제보다 가깝다고 말합니다. 안전한 쪽으로 틀립니다.

하나 짚고 갑니다. 습도는 거의 상관없습니다. 수증기가 공기보다 가벼워 아주 조금 빨라지지만 0.3% 남짓입니다. "습하면 소리가 잘 전달된다"는 말의 진짜 까닭은 다음 대목에 있습니다.

rainbow 편과 halo 편에서 빛이 굽는 것을 보았습니다. 빠르기가 다른 곳을 지날 때 굽고, 느린 쪽으로 굽습니다.

소리도 똑같습니다. 그리고 방금 봤듯이 소리 빠르기는 온도가 정합니다.

그러니 위아래 온도가 다르면 소리가 굽습니다.

• 맑은 낮 — 땅이 데워져 위로 갈수록 차갑습니다. 위가 느리니 소리가 위로 굽습니다
• 맑은 밤 — 땅이 식어 아래가 더 찹니다. 아래가 느리니 소리가 아래로 굽습니다

손잡이를 왼쪽(맑은 낮)에 두어 보세요. 소리줄이 죄다 하늘로 올라갑니다. 그리고 어느 거리부터 땅에 서 있는 사람에게 아무것도 안 닿습니다.

그 자리를 그림자 구역이라고 합니다. 사람 키 높이에서 난 소리는 오륙백 미터에서 끊깁니다.

소리가 작아진 것이 아닙니다. 거기 없는 것입니다.

이제 손잡이를 오른쪽으로 밀어 보세요.

0을 지나는 순간 그림이 뒤집힙니다. 소리줄이 아래로 휘어 땅에 닿고, 튕겨서 또 건너뜁니다.

2km 쯤마다 한 번씩 돌아옵니다. 낮에는 오륙백 미터에서 끊기던 것이 밤에는 몇 km 를 갑니다.

이 기온 역전은 어떤 밤에 생길까요.

dew-frost 편에서 이미 배웠습니다. 맑고 바람 없는 밤입니다. 땅이 하늘로 열을 내보내 식고, 그 위 공기는 덜 식어서 위아래가 뒤집힙니다.

그러니 소리가 잘 들리는 밤은 풀잎에 이슬이 맺히는 밤입니다. 같은 밤 하나가 둘을 함께 만듭니다.

"비 오기 전에 소리가 잘 들린다"는 옛말도 여기서 풀립니다. 습도 자체가 아니라, 흐려지기 전 잔잔한 밤에 그 층이 잘 생기기 때문입니다.

여기까지는 온도 이야기입니다. 그런데 땅 가까이에서는 더 센 것이 있습니다.

바람입니다.

땅이 붙잡고 있어서 바닥에서는 바람이 거의 0이고, 위로 갈수록 빨라집니다. 소리 입장에서 바람은 빠르기를 더하고 빼는 것이라, 위아래로 바람이 다르면 온도가 다른 것과 똑같이 굽습니다.

둘을 같은 단위로 견주면 이렇습니다.

• 온도가 만드는 기울기 — 0.004
• 바람이 만드는 기울기 — 0.175

바람 쪽이 마흔 배 넘게 셉니다.

다만 다른 점이 하나 있습니다. 온도는 방향이 없어 사방으로 똑같이 굽히지만, 바람에는 방향이 있습니다.

• 불어 가는 쪽 — 위가 빠르니 아래로 굽습니다. 잘 들립니다
• 거스르는 쪽 — 위가 느리니 위로 달아납니다. 안 들립니다

그림에서 같은 자리에서 난 소리가 한쪽으로만 가는 것을 보세요.

그래서 밖에서 누군가를 부를 때는 바람을 등지는 것이 좋습니다. wind 편에서 바람을 등지고 서 본 그 자세입니다.

배운 것으로 하나를 더 풀 수 있습니다.

번개가 번쩍하면 소리는 "쾅" 하고 한 번에 끝나지 않습니다. 우르릉 하고 몇 초씩 이어집니다.

왜일까요.

번개는 점이 아니라 줄이기 때문입니다. 구름에서 땅까지 몇 km 짜리 길입니다.

그 줄 전체가 동시에 소리를 냅니다. 그런데 나에게까지의 거리가 자리마다 다릅니다. 그림의 점선 길이를 보세요.

• 가장 가까운 자리의 소리가 먼저 옵니다
• 가장 먼 자리의 소리가 나중에 옵니다

5km 짜리 번개가 2km 밖에 떨어졌다면, 그 시간차가 10초입니다. 그것이 우르릉의 길이입니다.

이 셈이 말하지 않는 것도 있습니다. 가까운 번개는 "쾅" 하고 먼 번개는 "우르릉" 하는 까닭은 여기 없습니다. 그것은 높은 소리가 멀리 가면서 먼저 사라지기 때문이고, 이 모형은 그것을 셈하지 않습니다.

여기서 나오는 것은 천둥이 왜 한 번에 안 끝나는가까지입니다.

이 편에서 배운 것은 도구가 하나도 필요 없습니다. 귀만 있으면 됩니다.

실험 하나 — 같은 소리를 낮과 밤에

• 늘 들리는 소리를 하나 정합니다. 큰길, 기찻길, 이웃집 개
• 맑은 낮과 맑고 바람 없는 밤에 같은 자리에서 들어 봅니다
• 밤에 더 또렷하면 역전층이 생긴 것입니다

실험 둘 — 바람을 등지고, 마주 보고

• 바람 부는 날 넓은 곳에서 둘이 멀찍이 섭니다
• 바람을 등진 쪽이 부르고, 다음에 마주 본 쪽이 부릅니다
• 같은 거리인데 한쪽만 들립니다

실험 셋 — 높이

• 땅바닥에 앉아 듣고, 일어서서 듣고, 계단이나 언덕 위에서 들어 봅니다
• 맑은 낮에 높이 올라갈수록 멀리 들립니다. 그림자 구역 밖으로 나오는 것입니다

그리고 밤에 소리가 유난히 잘 들린 날에는 아침에 풀잎을 보세요. 이슬이 맺혀 있을 겁니다. 같은 밤이 만든 것이니까요.

귀로 들은 것과 눈으로 본 것이 맞아떨어지는 순간, 그 밤의 공기가 어떻게 쌓여 있었는지를 알게 됩니다.

지금 이 동네 하늘을 가져오지 못했습니다. 오늘 맑은지 화면은 모릅니다. 모르는 것을 아는 척하지는 않겠습니다.

그런데 이 편은 원래 귀로 하는 것입니다. 화면이 필요 없습니다.

맑고 바람 없는 밤이라면 해가 지고 두세 시간 뒤에 나가 보세요.

• 평소에 안 들리던 소리가 들리는지
• 어느 쪽 소리가 유난한지 — 바람이 오는 쪽일 겁니다
• 밤이 깊을수록 더 또렷해집니다

흐리거나 바람 부는 밤이라면 오늘은 덜할 겁니다. 대신 바람 실험을 해 보세요 — 등지고 부르기와 마주 보고 부르기는 흐린 날에도 갈립니다.

내일 아침에 확인할 것. 풀잎과 자동차 지붕을 보세요. 이슬이나 서리가 맺혀 있으면 어젯밤에 그 층이 있었다는 뜻입니다.

귀로 들은 것을 눈으로 확인하는 셈입니다.