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최근의 물리학자들은 인간의 의식을 양자역학으로 이해가 가능하다는 연구를 발표했습니다. -- 이중슬릿을 향해서 전자를 발사하고 스크린에 도달한 형태를 보게 되면 슬릿의 모양과는 다른 간섭무늬라는 것이 생깁니다. 이 현상이 너무나도 이상해서 이중슬릿을 통과할 때 전자가 대체 어디로 통과했는지 알아내려고 하면 스크린에는 간섭무늬가 사라지게 되죠. 공상과학 같은 이야기지만 이건 양자역학의 기본 개념입니다. 전자는 이중슬릿을 통과할 때 관측이 되지 않으면 두 구멍 중 어디에든 존재할 수가 있는 상태 즉 중첩 상태가 되게 됩니다. 더 황당한 건 이 중첩 상태 때문에 기존에는 미스터리였었던 화학과 생물학의 많은 문제들이 해결이 되었습니다. 원자간의 결합을 이루는 전자 공유 결합은 두 개의 원자가 전자를 공유하는 것으..

얼마 전 Communications Physics에 발표된 논문에 의하면 DNA가 복제되는 과정에서 양자역학 효과로 나타나는 양자 터널링 현상으로 인해 변이가 발생할 수가 있고 이게 생명체 진화의 핵심 역할을 했을 수가 있다는 내용이 게재가 되었습니다. -- 지난달 4월 26일에 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈에는 생명체 외계 기원 가설에 힘을 실어주는 논문이 게재되었습니다. 생명체 외계 기원설은 지구의 생명체가 지구 밖의 외계에서 날아온 기원 물질에 의해 만들어졌다는 것인데 지구에 떨어졌던 운석 샘플에서 DNA와 RNA를 구성하는 5개의 연기가 모두 확인이 되었기 때문이죠. 이전까지 지구에 떨어진 운석에서 확인된 염기는 3개까지만 확인이 되었는데 이번에 5개의 염기가 모두 다 운석을 통해서 지구에 유입..

1802년, 무대를 바라보던 청중들은 한 괴짜 과학자의 실험을 보며 입을 다물지 못했다. 사형 선고를 받고 잠든 사형수의 시체가 움직이기 시작했기 때문이다. 눈을 깜빡이고, 입이 벌어지고 심지어 시체가 누워 있는 그 자리에서 일어나려고 했다. 이를 본 사람들은 저 괴짜 과학자가 시체를 되살린 것이라고 생각했지만 사실 이건 우리의 몸이 전류를 통해 움직인다는 것을 알아낸 물리학자 조반니 알디니가 죽은 사람의 시체에 전류를 흘려보내 움직이게 한 것이었다. 우리의 몸은 마치 컴퓨터처럼 전기 신호로 움직인다. 이렇게 전기 신호로 소통하는 우리의 머릿속에 있는 뉴런들은 혼자서 할 수 있는 것이 별로 없다. 의식도 못 하고 생각도 못 한다. 그저 자신에게 들어오는 정보를 받고 또 정보를 전달할 뿐이다. 인풋과 아웃..

암은 소름 끼치는 미스테리입니다. 암을 없애기 위해 암을 더 잘 이해하려는 과정에서 지금까지도 밝혀지지 않고 있는 생물학적 역설이 발견됐습니다. 바로 대형 동물들은 암에 면역이라는 것입니다. 말이 안 되죠. 크면 클수록 암이 많아야 할 텐데요. 이걸 이해하려면 암의 본질에 대해서 먼저 이해해야 합니다. -- 우리 몸의 세포는 수억 개의 부품으로 이뤄진 단백질 로봇입니다. 화학 반응으로만 움직이는 이 로봇들은 -구조물을 만들고 부수며 -대사 작용을 유지하여 에너지를 얻고 -자기와 거의 똑같은 세포를 복제합니다. 이 복잡한 화학 반응을 우리는 경로라고 부릅니다. 생화학적 네트워크들이 연결된 것으로 서로 얽히고설켜 있습니다. 대부분은 한 사람이 제대로 이해하기도 어려울 정도지만 완벽하게 동작합니다. 고장이 나..

얼마 전 CERN에서 양성자 충돌 실험 데이터를 분석하던 연구원들은 놀라운 사실을 발견했습니다. 양성자 충돌에서 발생한 산란에서 이중성이 발견되었는데 이중슬릿 실험처럼 이상한 일이 소립자 충돌 산란과정에서 발생한다는 내용이죠. 이 내용은 과학 저널 피지컬 리뷰 레터스PhysicAl Review Letters에 게재되었습니다. -- 빛의 이중성은 물리학에서 가장 놀라운 현상 중의 하나입니다. 과거부터 빛이 입자인지 파동인지 궁금했던 과학자들은 이중슬릿이라는 아이디어를 이용해서 빛의 정체를 알아내기 위한 실험을 진행했고 결과는 빛이 파동인 것으로 나타났습니다. 하지만 이후에 아이슈타인은 광전효과가 일어나는 원인이 빛이 불연속적인 양자화 되어 있어야 가능하다는 논문을 발표했고 빛이 파동이냐 입자냐 하는 논쟁은..

얼마 전 출판 전 온라인데이터베이스인 avXiv아카이브에 실린 연구에 따르면 무려 물곰이라 불리는 생명체인 완보동물을 양자중첩상대로 만드는 데 성공했다고 합니다. 이는 슈뢰딩거의 고양이가 아니라 슈뢰딩거의 물곰인 셈이죠. -- 20세기초 광자나 전자 단위에서 이중 슬릿 실험을 하던 중에 관측하지 않을 때에는 이중 슬릿을 동시에 통과하지만 이중슬릿 중에 어디로 전자가 통과하는지 측정하려고 시도하다 보면 동시에 두 구멍으로 전자가 통과하는 그 현상이 사라지게 되었습니다. 이 양자역학의 이상한 실험 결과에 대해 코펜하겐에 있었던 회의에서 닐스 보어와 하이젠베르크는 전자는 관측 전에는 파동으로 존재하다가 관측하면 입자가 된다는 황당해 보이는 주장인 코펜하겐 해석을 하게 되죠. 당시에 슈뢰딩거와 아이슈타인은 이 ..

얼마 전 베트남의 푸꾸옥이란 섬에 다녀오면서 진주 목걸이를 하나 구매해 왔습니다. 그런데 아무래도 잘 사 온 건지 신경이 쓰여서 인터넷을 찾아보니 진짜 진주를 분하는 방법에 대한 잘못된 정보들이 아주 많았습니다. 그래서 오늘은 아주 과학적으로 진짜 진주를 분하는 방법을 소개해 드리려 합니다. 물리적인 방법부터 화학적인 방법까지 완벽한 진주 구분법들을 알아보시죠. 이 진주 목걸이가 진짜인지 확인하기 위해 먼저 진짜 진주와 가짜 진주를 하나씩 구해왔습니다. 진짜 진주 구별을 위한 진주는 비교적 저렴한 담수 진주로 준비했습니다. 그리고 가짜 진주는 인터넷에 5,000원 정도에 판매되는 제품으로 준비했습니다. 가짜 진주는 아크릴이나 유리로 된 구슬 위에 진주와 유사한 광택층을 입힌 제품인데 놀랍게도 겉모습으로는..

이 조개는 민물에서 살아가는 담수조개입니다. 흔들어 보았는데 무언가 느껴집니다. 내부에는 무엇이 있을까요? 오늘은 설명보다 먼저 바로 조개를 열어보면서 시작하겠습니다. 2개의 껍데기를 가지는 이매패류들은 폐각근이라는 근육으로 2개의 껍데기를 잡고 있는데 이 조개는 여기 두 부위에 폐각근이 위치합니다. 그래서 칼로 폐각근 부분만 잘라주면 쉽게 열 수 있죠. 이렇게 잘라준 다음 열어보면 짜잔~! 여기 보이시나요? 진주들이 가득 파묻혀 있습니다. 이 부위를 잘라서 진주를 꺼내 보면 이것이 바로 이 조개가 만들어 낸 진주입니다. 모두 꺼내 모아보면 이렇게 많습니다. 가짜처럼 보이기도 하지만 이것들은 전부 이 조개가 만들어 낸 진주가 맞습니다. 조개를 두 개 준비했는데 다른 조개의 내부에도 이렇게 진주들이 많았죠..

얼마 전 MIT 연구팀은 양자역학의 파울리 블라킹을 이용해서 원자가 전자기파를 아예 방출하지 않도록 만들었다고 합니다. 인간은 많은 감각 기관 중에 특히 시각에 대한 의존도가 높은 동물입니다. 때문에 본능적으로 눈에 보이지 않는 것에 대한 두려움을 가지고 있죠. 그리고 이러한 두려움은 귀신이나 투명인간 같은 영화를 통해서도 나타나게 되죠. 그런데 사실 무언가를 본다라는 건 빛 그러니까 전자기파 중에서도 가시광선을 감지하는 것입니다. 때문에 어떤 물체가 있다고 해도 가시광선을 전혀 방출하지 않거나 빛이 없는 공간에서는 그 물체를 볼 수가 없습니다. 물체를 투명하게 만드는 방법은 이론적으로는 간단합니다. 물체가 가시광선을 방출하지 않고 지나가는 빛을 그대로 왜곡 없이 통과를 시킨다면 그 물체는 투명합니다. ..

때는 1964년 보이지 않는 무엇과 싸우고 있던 두 남자가 있었다. 아노펜지어스와 로버트 윌슨. 그들은 벨 전화 연구소에 있던 안테나의 잡음을 없애기 위해 고금 분투하고 있었다. 그 잡음을 없애기 위해 무려 1년 동안 회로를 다시 짓고 심지어 안테나를 다시 만들어 보고 애꿎은 비둘기들을 모두 쫓아내고 둥지를 치우고 새똥까지 닦아 냈지만 그 알 수 없는 소리는 변함없이 일정하게 하늘의 모든 방향에서 날아오고 있었다. 지푸라기라도 잡는 심정으로 프린스턴대학의 한 천문학자에게 전화해 이 문제에 대해 설명했는데 놀랍게도 그들은 노벨상을 받는다. 무슨 일이 일어난 걸까? 그들이 들었던 건 그저 단순한 잡음이 아닌 빅뱅과 함께 우주가 생성될 때 처음으로 만들어진 태초의 빛이었다. 138억 년 전 출발한 이 빛은 그..

쿠르츠게작트는 인류가 직면한 중요한 과학적 문제에 대해 이야기를 합니다. 예를 들면 ‘핵을 터뜨리면 되지 않나?’라든지 ‘이 코끼리를 터뜨리면 어떨까나?’ 아니면 ‘와, 이거 진짜 크다’ 같은 문제를 탐구했죠. 이 자랑스러운 전통대로 해결이 시급한 한 재난에 대해 이야기해 봅시다. 그러니까 지구가 갑자기 금덩어리로 바뀌면 어쩌죠? 이 재난은 만지는 모든 것이 금으로 변하는 미다스의 손 이야기에서 영감을 얻어 ‘미다스 아포칼립스’라고 명명되었습니다. 이 시나리오를 과학으로 탐구하기 전에 정의를 내려야 할 것이 있습니다. 미다스의 저주는 마법이라는 매우 특별한 현상으로 물리 법칙을 바꿀 수 있습니다. 미다스가 만진 것이 금으로 변하면 어떤 일이 벌어질까요? -- 금 원자는 핵 안에 양성자 79개와 중성자 1..

사실 현대 사회에서 우리는 행렬 즉 매트릭스 속에 살고 있습니다. -- 20세기초 물리학자들은 방사성 물질의 방사선 붕괴로 튀어나오는 알파입자를 얇은 금박지에 충돌시키는 실험을 하던 중에 놀라운 발견을 하게 됩니다. 알파입자가 튕겨져 나오는 현상을 보게 된 것이고, 양전하를 띤 알파입자를 튕겨내는 입자 즉 양성자를 발견하게 됩니다. 전자의 존재는 훨씬 전부터 발견되어 있던 터라 드디어 인류는 모든 물질을 이루는 최소 입자가 양성자와 그 주변에 있는 전자로 구성이 된 즉 원자들로 이루어져 있다는 사실을 발견하게 됩니다. 이후에 과학자들은 원자 속에 있는 전자가 어디에 있는지 그리고 어떤 운동 상태로 지니는지 궁금해했습니다. 이를 알기 위해서는 전자를 관측해야 했는데 이 관측이라는 것은 결국 양성자를 발견할..

혹시 다중우주라는 단어를 들었을 때 떠오르는 이미지는 어떤 건가요? 현실의 나는 주식을 샀다가 떡락해서 거지가 되었지만 다른 우주에서는 대박이 나서 부자가 된 나도 있을 것 같고 뭐 그런가요? 혹시나 이렇게 생각하신다면 여러분들은 다중우주를 잘못 이해하고 있다는 것입니다. -- 다중우주와 관련된 영상들을 보면 많은 사람이 다중우주 이야기가 아니라 평행우주 이야기를 하고 있다는 것을 알 수가 있습니다. 다세계해석까지는 주류과학의 범주에 들어간다고 볼 수가 있지만 대중 매체에서 나오는 평행우주는 그냥 문학적인 상상력일 뿐이기 때문에 본질적으로는 해리포터에 나오는 마법과 다르지가 않습니다. 다중우주라는 개념을 알려면 이 개념이 처음 나온 양자역학에 대해서 볼 필요가 있습니다. 20세기 초의 과학자들은 드디어 ..

얼마 전 인스크로브 대학 양자연구소 연구원들은 양자역학적으로만 존재할 것으로 생각이 되어 왔던 이 상태를 실험적으로 만들었다는 내용을 국제학술지 네이처지에 게재를 했는데요. -- 우리들을 포함한 지구상의 생명체들은 엄밀히 말하면 우주에 존재하는 특이한 상황 덕분에 존재할 수가 있습니다. 대부분 기체나 고체의 상만 가진 우주에서 지구는 암석형 행성인 데다가 거기에 충분한 대기까지 존재하는 덕분에 기체, 액체 고체를 모두 가지고 있는 덕분이죠. 온도라는 것은 엄밀히 말하자면 운동 에너지인데 온도가 높다라는 것은 분자가 엄청난 운동 에너지로 서로 부딪히고 있다는 것을 뜻합니다. 반대로 온도가 제로인 절대 영도에서는 분자들이 아무런 운동 에너지도 지니지 않은 상태를 말합니다. 고체가 기체가 된다는 것은 이러한 ..

오늘은 아주 신기한 기계를 하나 보여드리겠습니다. 바로 이것이죠. 이 기계를 열어보면 이렇게 중심에 바늘이 있는 형태입니다. 이 제품을 사용하는 방법은 아주 간단합니다. 팔을 소독해 준 다음 이렇게 삼두 안쪽에 두고 후... 솔직히 조금 무섭습니다. 용기 내서 눌러보면 사실 하나도 안 아픕니다. 바늘이 무섭게 생겼지만 바늘은 팔에 박혀 있는 것이 아니라 머리카락 같은 필라멘트만 몸 내부에 넣고 빠르게 빠지는 구조죠. 그래서 실제로는 필라멘트만 몸속에 박혀 있기 때문에 고통은 거의 없습니다. 이렇게 티셔츠를 내리면 감쪽같이 안 보이게 할 수도 있고 착용한 상태로 꽤 격한 운동도 무리 없이 할 수 있죠. 이 제품의 정체는 [연속혈당측정기]라는 의료기구입니다. 스마트폰을 여기 가져다 대면 이렇게 바로 혈액 속..

“재범아 재범아 시간이라는 건 언제 시작된 거야?” 친구가 물었다. 내가 답했다. “빅뱅과 함께 나타났지” 친구가 물었다. “그럼, 그 전엔 뭐가 있었는데?” 내가 답했다. “그 전이라는 건 없어 시간이라는 게 존재하지 않았으니까. 그 전이라는 것 자체가 성립되지 않는 거야. 마치 지구에서 가장 북쪽에 있는 북극에 가서 ‘여기서부터는 어디가 북쪽인가요?’ 하고 묻는 것과 같아. 빅뱅 전이라는 건 없어.” 그러자 친구가 말했다. “우리 별이랑 같네?” “별이?” 내가 물었다. “응 우리 집 고양이 별이, 얼마 전에 죽었잖아 별이의 탄생과 죽음이 우주의 탄생과 비슷한 거 같아서” 내가 물었다. “그게 무슨 말이야?” 친구가 말했다. “우주의 전이라는 건 있지도 않고 존재하지도 않는다며 우리 별이의 세계가 그..

“세계 영화 산업을 끌고 있는 미국 할리우드의 배우와 작가들이 처우 개선을 요구하며 63년 만에 동시 파업에 들어갔습니다.” 우리는 언어를 사용한다. 우린 언어로 신화를 만들었고, 언어로 법칙을 만들었다. 언어로 화폐를 만들었고 예술과 과학을 만들었으며 국가라는 개념과 신이라는 전설을 만들었다. 인권이라는 건 우리 DNA 어디에도 적혀 있지 않지만 언어라는 힘으로 인권을 만들고 그렇게 인간은 다른 동물과 구별되는 특별한 인간만의 권리를 갖게 되었다. 신도, 돈도, 인권도 실체는 없다. 신의 존재가 뭐로 적혀 있던가? 인권은 뭐로 적혀 있던가? 사람들은 어쩌다 초록색 종이에 매달리게 됐을까? 우린 인공지능이 인간을 지배하는 상상을 할 때 수많은 영화나 소설에서 묘사하듯 인간보다 더 빠른 다리로 인간보다 더..

이것은 이탈리아 푸른꽃게의 집게다리입니다. 아주 푸른색이지만 끓는 물에 넣어보면 이렇게 푸른색이 지워져 버립니다. 수상한 이탈리아 푸른꽃게~ 오늘은 이탈리아 푸른꽃게를 해부해 보겠습니다. 세 달 전쯤 이탈리아 푸른꽃게가 인터넷에서 떠들썩할 때 저도 콘텐츠로 만들어 보려고 주문했었는데 이제 도착했습니다. 그래서 조금 뒷북이지만 배달이 온 김에 두 꽃게의 생물학적 차이에 대한 영상을 만들어 보았습니다. 먼저 이탈리아 푸른꽃게라 불리는 이 꽃게는 이전에는 대서양꽃게라 불리던 종으로 원래 대서양 일대에서 서식하였지만 해수 온도 상승으로 서식지가 계속해서 넓어지고 있는 종이죠. 사실 이탈리아에서도 꽤 오래전부터 발견되던 외래종인데 최근 몇 년간 개체수가 폭발적으로 증가하여(수온상승이 원인) 이탈리아의 조개 양식장..

이것은 와사비입니다. 와사비를 거친 강판에 갈아보면 이렇게 우리가 먹는 형태의 와사비가 만들어집니다. 그런데 이 부위는 와사비의 뿌리가 아니라는 거 아시나요? 오늘은 와사비를 해부해 보겠습니다. 식물 와사비에 대해 알아보기 위해 생와사비를 판매하는 와사비 가게에 방문해서 와사비를 구입하고 사장님께 여러 설명을 듣고 왔습니다. 식물 와사비에 대한 정보가 많이 알려지길 바라시는 마음으로 사장님께서 손질 전 와사비도 두 뿌리 구해 주셨습니다. 그래서 와사비를 들고 바로 연구실로 달려왔습니다. 짜잔~! 이것이 바로 우리가 먹는 와사비의 본 모습이죠. 와사비는 우리에게 아주 친숙한 식물이지만 이렇게 와사비의 전체 모습을 본 분들은 많이 없습니다. 그 이유는 와사비는 직사 강선에 약하고 서식지에 깨끗한 물이 계속 ..

가까운 미래의 미국 LA, 테오도 어 트웜블리는 사람들에게 손편지를 대신 써 주는 일을 하고 있습니다. 그는 멋진 필력으로 사람들에게 감동을 전해 주지만 정작 자신은 외로운 삶을 삽니다. 그런 그에게 어느 날 인공지능 운영 체제 사만다가 등장합니다. 최신형 인공지능 비서인 사만다는 테오도어와 대화를 나누면서 인간의 감정을 학습합니다. 그녀는 웃고 농담하고 위로하고 조언하고 심지어 테오도어의 편지까지 교정해 줍니다. 누구보다 완벽하게 자기를 이해해 주는 사만다에게 태오도어는 점점 마음의 문을 엽니다. 둘은 진짜 연인처럼 사랑을 하고 또 진짜 연인처럼 질투도 합니다. 상처받은테어도어는 이렇게 묻습니다. ‘사만다 나랑 얘기하는 동안 동시에 다른 사람하고도 말해?’ 네 영화 그녀는 사랑의 본질에 대해 얘기하는 ..

리만가설을 증명하려는 건 우주 설계의 비밀을 증명하려는 것이고, 우리 우주가 시뮬레이션이기 때문에 이를 증명하려는 건 이 우주의 시스템이 용납하지 않는다는 얘기까지 하고 있습니다. 많은 사람들이 수학이라고 하면 학창시절에 억지로 배워야 했던 실생활에 필요가 없는 학문으로 생각합니다. 하지만 이 우주, 우리가 사는 세상 자체가 수학으로 만들어졌을 수도 있습니다. 거의 250년 전에 보일러가 만들었던 베타함수는 수학 덕후급의 수학자들만 관심을 가져왔지만 20세기에 들어서 우주의 4대 힘 중에 핵력을 설명하는 공식과 굉장히 유사했던 겁니다. 아니 전혀 상관도 없는 공식이 왜 우주의 기본 힘을 설명하는 공식과 유사한지 살펴보다가 이는 우주의 근본을 1차원 물질이라고 가정한 것과 같았다는 것이고 우주의 모든 물질..

오늘은 세포분열을 해부해 보겠습니다. 우리의 키가 자라고 다쳤던 상처가 회복되고 하루에 수천만 개의 정자를 생산할 수 있는 이유는 우리 몸의 세포가 분열하여 증식할 수 있기 때문입니다. 오늘은 이러한 세포분열을 직접 관찰해 보기 위해 양파를 하나 준비했습니다. 세포분열에는 성장이나 재생을 위한 ‘체세포분열’(유사분열)과 생식세포를 만들기 위한 ‘감수분열’이 있는데 오늘 관찰해 볼 것은 바로 ‘체세포분열’이죠. 먼저 를 물에 꽂아 놓고 기다려야 합니다. 그럼 며칠 후 이렇게 아래에서 뿌리가 자라납니다. 식물의 뿌리는 물과 양분을 흡수하기 위해 빠르게 자라나는 부위이기 때문에 뿌리 끝은 체세포 분열이 가장 활발하게 일어나는 부위죠. 그래서 이러한 뿌리의 끝부분을 잘라서 에탄올과 아세트산이 섞인 용액에 6시간..

자연에서 가장 큰 수수께끼는 아마 의식일 겁니다. 기본적 의미만 보면 의식이란 우리 주변 환경과 내면 상태를 인식하게 해주는 것입니다. 하지만 의식에 대해 가만히 생각해 보면 본질의 주변만 빙빙 도는 느낌이 듭니다. 우리 모두 의식이 무엇인지는 압니다. 바로 이것 이 순간. 여기서 지금 경험하고 있는 것 말이죠. 그런데 정확히 의식이 뭔지 이야기하려고 하면 좀처럼 입이 떨어지지 않습니다. 우리뿐만 아니라 철학자와 과학자도 의식을 정의하는 걸 힘들어합니다. 다양한 학설과 많은 아이디어들이 있지만 그 누구도 확실히 알아내지 못했습니다. 우리 자신과 세계를 이해하게 하는 것의 정체를 모르니 찜찜하고 불안합니다. 이 모호한 영역에서 의식과 지성은 서로 연관되어 있습니다. 같지는 않지만요. 의식과 지성에 대한 이..

얼마 전 한국 연구진이 포함이 된 7개국으로 구성이 된 국제공동연구팀은 현대의 표준 모형으로 설명할 수가 없는 새로운 입자가 존재할 가능성을 확인했습니다. -- 다들 아시다시피 현대 물리학의 표준 모형에 의하면 우주는 총 16개의 소립자들과 이 소립자들의 질량을 부여해 주는 신의 입자, 힉스 입자까지 해서 총 17개의 입자들로 이루어져 있습니다. 여기에 광자나 Bosons들과 글루온같이 우주에 존재하는 4대 힘을 매개해 주는 입자를 Gauge Bosons이라고 부르고 나머지 12개의 쿼크들과 전자류들을 페르미온 입자라고 부르죠. 아니 왜 다 알고 있는 상식적인 얘기로 영상을 시작하나 싶겠지만 중요한 것은 인류가 우주를 구성하고 있는 입자들을 이렇게까지 구체적으로 파악을 했다는 것입니다. 우리가 알고 있고..

제 채널에서 양자 역학과 관련된 콘텐츠를 보다 보면 많이 언급되는 단어 중 하나가 [관측]이라는 표현인데요. 예를 들어서 이중슬릿 실험을 설명할 때 광자나 전자가 관측 전에는 파동의 성질을 지닌다는 표현을 하고는 합니다. 그러면 여기에서 관측이라는 것은 과연 무엇일까요? 양자역학 콘텐츠를 올리고 나서 사람들이 댓글에다가 드립으로 ‘그래서 집에서 자꾸 펜이 없어지는구나’ 이러한 댓글들을 남기는 걸 보면서도 저도 참 재밌다고 웃었었는데요. 당연히 대부분의 사람들은 관측의 의미가 그게 아니라는 것을 알고 있을 것이지만 간혹 진지하게 이메일로 이를 물어보거나 내가 안 보면 거실에 있는 엄마가 사라지는 거냐고 그게 말이 되는 거냐고 뭐라고 하시는 분도 있었습니다. 그리고 최근에 인스타를 다시 만들면서 DM으로도 ..

태초에 그가 있었다! 지구의 속살이 쏟아져 나옵니다. 땅속에 묻혀 있던 칼슘, 철분 같은 무기물이죠. 모두 생명을 이루는 물질들입니다. 하지만 아직은 아무도 건드릴 수 없습니다. 그들이 나오기 전까지는요. 시간이 흘러 비와 바람이 돌을 식히면 그들은 비로소 모습을 드러냅니다. 뜨거운 용암이 식어 굳은 돌 위에 희끄무레한 얼룩이 보입니다. 이 얼룩들은 살아있습니다. 이 살아있는 얼룩은 돌을 깨고 부습니다. 아래쪽에는 뿌리처럼 생긴 곰팡이를 가지고 있습니다. 곰팡이는 돌을 녹이고 쪼개서 영양분이 되는 무기물을 흡수하죠. 이 영양분이 위쪽에 있는 녹조류까지 전달되고 녹조류는 광합성을 해서 에너지를 만듭니다. 곰팡이와 녹조류가 결합해 탄생한 이 얼룩은 지구 표면을 덮은 최초의 생물입니다. 덕분에 [지의류], 땅..

2년마다 100만 명의 일본인이 사라집니다. 이번 세기말에 중국 인구는 반으로 줄 겁니다. 이탈리아의 평균 나이는 48까지 올라왔습니다. 전세계 출생률이 추락하고 있습니다. 인류가 멸종하는 걸까요? 이게 무슨 일이죠? 상황이 얼마나 나쁜 걸까요? -- 수십만 년 동안 세계 인구는 질병, 기아와 전쟁 때문에 거의 늘지 않았습니다. 산업혁명 전까지는요. 기하급수적 진보는 기하급수적 인구 증가를 가져왔습니다. 1999년에 세계인구는 60억 명에 달했고 24년 만에 80억이 되었죠. 게다가 앞으로 최소 60년간은 계속 증가할 겁니다. 하지만 이 인구 증가에 가려지는 사실이 있죠. 사람들이 아이를 낳지 않고 있습니다. 인구가 유지되려면 한 쌍의 커플이 평균 2명을 낳아야 합니다. 더 많으면 인구가 증가하고 더 적..

이 내용은 물리학 저널에 양자세계가 우리가 생각했던 것보다 더 이상하다는 새로운 증거라는 제목으로 소개가 되었습니다. 양자역학의 세상은 너무나도 기묘해서 원자 내에서 전자가 존재하는 위치는 확률적으로 존재하고 결맞음 상태에서는 모든 입자가 확률적인 상태인 파동으로만 존재하기도 하고 관측을 안 하면 막혀 있는 장애물을 통과하기도 하는 이해하기가 힘든 세계입니다. 하지만 그저 너무나도 작은 영역에서 일어나는 일이라서 실제 세상과 상관없다고 무시하기에는 양자세계에서 일어나는 일이 우주의 기본을 이루고 있고 최근 그라미시딘 이중슬릿 실험을 보면 관측이 안 되는 조건에서는 큰 물체도 입자이자 파동인 상태가 됩니다. 이런 양자역학의 현상들이 너무나도 이해하기가 난해해서 아직까지는 우리가 양자역학을 잘못 이해하고 있..

눈을 떠서 세상을 보라 붉은 태양 푸른 하늘 위로 솟은 나무 향기로운 꽃 이게 다 뭘까? 전자가 지나간다. 전자가 통로를 지나간다. 이 작은 전자들이 통로를 지나갈 때 하나의 통로를 손으로 막아보자. 이 전자들은 자연스럽게 막히지 않은 반대쪽 통로로 나아가다가 두 번째 양 갈래에서 반씩 갈라질 것이다. 그렇다면 이번엔 손으로 막지 않고 두 통로를 모두 열어보자 전자가 알갱이 같은 입자라면 한 통로를 열던 두 통로를 모두 열던 똑같이 마지막 갈래에 반씩 나눠져 갈 것이다. 하지만 전자는 모든 통로를 열어두자 정말 이상하게도 마지막 갈래에서 위 통로는 사용하지 않고 아래의 통로에 도달했다. 위 통로에 도달하는 전자는 사라졌다. 이렇게 기이한 결과가 나오는 이유는 전자가 입자가 아닌 파동으로 존재했기 때문이며..

이것은 떨어지기 직전에 낙엽이 달려있는 나뭇가지입니다. 그런데 낙엽의 윗부분에는 이런 이상한 부위가 있다는 거 아시나요? 이 부위는 무엇일까요? 수상한 낙엽! 오늘은 낙엽을 해부해 보겠습니다. 겨울이 되면 낙엽을 떨어뜨리는 나무들을 낙엽수라 부릅니다. 우리는 매년 떨어지는 낙엽들을 아주 당연하게 여기지만 사실 낙엽은 굉장히 신기한 현상입니다. 여름철이면 태풍이 와도 쉽게 떨어지지 않던 나뭇잎들이 가을이 지나면 약속이라도 한 듯 우수수 떨어지기 때문이죠. 이것은 나무들이 의도적으로 잎을 떨어뜨린다는 것을 의미합니다. 그렇다면 나무는 어떻게 왜 낙엽을 떨어뜨리는 걸까요? 식물은 주로 나뭇잎에서 일어나는 광합성을 통해 에너지를 얻으며 살아가지만 여름이 지나며 점점 낮의 길이가 짧아지고 추워지면 이제는 오히려 ..