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자연의 변화를 이용했던 시계는 더 정확한 시각을 잴 수 있도록 발전했단다. 시계 가문의 후손들은 모습이 달라졌지만 한 가지 공통점이 있지. 바로 일정하게 반복되는 무언가로 시간을 측정한다는 거야!

시간을 측정하기 위해선 언제나 일정하게 반복되는 것을 기준으로 삼아야 해요. 16세기 이탈리아의 수학자 갈릴레오 갈릴레이는 천장에서 흔들리는 샹들리에^★를 관찰하다가 신기한 원리를 발견했어요. 샹들리에가 양옆으로 움직였다가 제자리로 돌아오는 시간이 일정하다는 거였지요. 샹들리에처럼 줄에 매달려 움직이는 추를 ‘진자’라고 해요. 줄의 길이가 똑같다면, 추가 많이 움직이든 적게 움직이든 제자리로 돌아오는 데 걸리는 시간은 같아요.

17세기 네덜란드의 수학자 크리스티안 하위헌스는 갈릴레이의 발견을 활용해 ‘진자시계’를 발명했어요. 이전까지 사용하던 시계는 하루에 15분 정도 오차^★가 있었는데, 진자시계는 오차가 15초로 크게 줄어 더 정확했어요. 진자시계는 1930년대까지 유럽 전역에서 널리 사용되었지요.

태엽시계

‘태엽’은 얇고 가는 띠 모양의 금속판을 돌돌 말아 만든 스프링이에요. 태엽이 풀리면서 태엽시계의 톱니바퀴를 일정하게 움직이고, 톱니바퀴에 달린 시침과 분침이 시각을 표시해요. 태엽 덕분에 커다랗던 시계를 조그맣게 만들 수 있게 됐어요.

수정시계

수정은 색이 없고 투명해 보석으로도 쓰이는 암석이에요. 수정에 전기를 흐르게 하면 1초에 32768번 진동해요. ‘수정시계’는 수정을 시계 안에 넣고 32768번 흔들릴 때마다 1초가 지나도록 만든 시계예요. 건전지로 돌아가지요. 현재 사용되는 손목시계와 작은 벽시계 등은 대부분 수정시계랍니다.

원자시계

원자^★가 진동하는 시간을 이용한 시계예요. ‘세슘’이라는 원자를 이용한 세슘원자시계는 하루에 1000만 분의 1초 정도밖에 오차가 생기지 않아요. 세슘이 91억 9263만 1770번 진동하는 시간을 1초로 나타내지요. 우리가 스마트폰에서 확인하는 시각은 세슘원자시계가 알려주는 거예요. 최근에는 이보다 더 정확한 원자시계도 개발됐어요. ‘스트론튬’ 원자의 진동을 이용한 시계는 3000억 년에 1초밖에 차이가 안 난답니다.

용어설명

샹들리에^★  여러 개의 가지가 달린 화려한 장식의 등을 말해요.

오차^★  측정한 값과 정확한 값의 차이예요.

원자^★  물질을 구성하는 가장 작은 단위를 말해요.