1분과학·북툰·SOD 387

[1분 과학] 10km 상공에서 떨어져 살아남는 방법 (해설)

제 채널에서 조회수가 가장 높은 영상이에요. 10km 상공에서 떨어져도 살아남는 방법이죠. 원리는 두 개였어요. 하나는 공기저항 때문에 사람은 평균 573m 떨어지면 더 이상 빨라지지 않는다는 거죠. 시속 200km 정도에요. 두 번째는 눈 덮인 비탈면이에요. 당신이 지면과 80도의 각도로 떨어지는데 70도의 경사면으로 떨어진다면 10도의 기울기로 떨어진 거죠. 당신이 받는 충격은 0.17배 정도죠. 그럼 시속 34km로 떨어진 것과 같아요. 두껍게 쌓인 눈이 충격을 더 줄여준다면 충분히 해볼 만하죠. 물론 이것은 이상적인 상황이에요. 하지만 실제로 베스나 블로비치는 10km 상공에서 폭발한 비행기에서 추락했지만 생존했죠. 그녀는 완치해서 국민 영웅이 되었어요. 물론 그녀도 운이 좋았죠. 함께 추락한 부..

[1분 과학] 원자로의 비밀은 무엇일까?

천연 우라늄에 0.7% 함유된 우라늄 235는 중성자를 흡수해 분열하면 두 개의 중성자와 에너지를 내보내요. 방출된 중성자들은 연쇄적인 핵반응을 불러오죠. 그런데 문제는 방출된 중성자가 너무 빨라 다른 우라늄에 흡수되지 않는다는 거예요. 그래서 원자로엔 감속재가 필요합니다. 당구를 생각해보죠. 비슷한 당구공과 충돌하면 멈추지만 무거운 당구대에 충돌하면 그렇지 않죠. 그래서 수소가 최고의 감속재에요. 하지만 수소는 가연성이고 다루기 어려워요. 그래서 산소가 포함된 물을 감속재로 사용합니다. 그런데 수소는 중성자를 잘 흡수하기도 해요. 그래서 농축 우라늄을 사용해야 하죠. 이것이 경수로입니다. 하지만 중수소로 이뤄진 중수는 중성자를 잘 흡수하지 않아요. 그래서 천연 우라늄을 사용할 수 있죠. 이것이 중수로에..

[1분 과학] 스반테 페보는 왜 노벨상(생리의학)을 받았을까?

네안데르탈인은 약 40만 년 전부터 3만 년 전까지 유럽과 아시아 전반에 살았습니다. 그 이후 멸종했죠. 그리고 바로 우리 호모 사피엔스는 약 30만 년 전에 아프리카에 처음 등장했어요. 그리고 대략 6만 년에서 7만 년 사이 아프리카를 벗어나 유럽과 아시아로 뻗어나갑니다. 그러면 적어도 2만 년은 유라시아에서 네안데르탈인과 함께 살았던 거잖아요. 그럼 호모 사피엔스와 네안데르탈인 사이에 분명 어떠한 관계가 존재했을 것 같은데 알아낼 방법이 없었던 거예요. 그러니까 둘이 분명히 교배가 이루어졌을 것 같은데 증거가 없는 거죠. 이것을 증명하는 것은 어려웠어요. 마치 간통죄를 입증하는 것처럼요. 이것을 알아낸 것이 바로 스반테패보입니다. 수반테 패보는 네안데르탈인의 전체 유전자 염기 서열을 알아냈어요. 그리..

[1분 과학] 낡은 타이어가 미끄러운 건 사실 이상합니다.

고무의 마찰력은 접촉 면적이 클수록 크죠. 그래서 레이싱의 슬릭 타이어는 홈을 없애 마찰력을 극대화해요. 그럼 이상하죠? 우리가 사용하는 타이어는 마모되면 미끄럽잖아요. 홈이 없어지는데 말이죠. 타이어의 마찰력엔 점착 마찰과 히스테리시스 마찰이 있어요. 타이어의 접촉면엔 분자 간의 점착이 일어납니다. 이 힘은 타이어가 움직일 때 고무 분자의 변형을 가져와요. 이것은 열을 발생시키죠. 그럼 운동에너지가 손실되는 거예요. 이것이 히스테리시스 마찰입니다. 마모된 타이어는 이 마찰이 작아 잘 미끄러지는 거죠. 그럼 히스테리시스 마찰은 높을수록 좋겠네요? 하지만 히스테리시스 마찰에 의한 회전 저항은 연비의 5%나 차지해요. 그래서 타이어는 마찰력과 연비의 적당한 타협점을 찾아야 하죠. 그런데 전기자동차는 20% ..

[1분 과학] 공간이 휘었다는 게 무엇인가요?

2차원에 살고 있는 개미가 있습니다. 그리고 개미가 살고 있는 세상의 중심에는 커다란 원이 있어요. 이 원이 너무나 궁금했던 개미는 이 원의 둘레를 잽니다. 원의 둘레를 재고 원의 중심까지의 거리를 알아낼 수 있잖아요? 그런데 이상하게요 실제로 개미가 측정한 원의 반지름이 둘레를 통해 계산한 반지름보다 훨씬 길었던 거예요. 개미가 중심으로 계속 가도 원의 중심이 도무지 나오지 않는 거죠. 만약 이 개미가 아인슈타인 개미라면 이 사실을 바탕으로 공간이 휘었다는 결론을 내릴 수 있어요. 3차원 존재들인 우리들이 봤을 때 개미의 2차원 공간이 이렇게 휘어 있는 거죠. 그럼 중심까지의 거리가 길잖아요. 하지만 개미는 자신의 공간이 더 고차원인 3차원으로 휘었다는 것을 알지 못합니다. 그런데 이게 우리 세상에도 ..

[Life Science] 인삼 뿌리는 어떻게 사람 모양으로 변할까?? ㄷㄷ

이것은 4년을 자란 인삼입니다. 인삼은 줄기 중간 부분에 이렇게 꽃이 피어나죠. 그리고 꽃이 발달하여 열매로 변하는데 열매로 변화 중인 인삼꽃을 현미경으로 확대해보면 아주 귀엽습니다. 입술을 내민 거 같지 않나요? 오늘은 인삼 뿌리가 사람의 형태를 띄는 과정과 인삼의 특이한 꽃 형태 등 인삼의 비밀들에 대해 알아보겠습니다. ... 오늘은 인삼을 해부해 보겠습니다. 짜~! 이것이 바로 인삼입니다. 인삼은 뿌리부분만 유명하고 전체 모습은 잘 알지 못하는 분들이 많습니다. 그래서 인삼의 전체 모습을 보여드리기 위해 여러 시기의 인삼들을 구해왔습니다. 좀 많죠? 인삼은 두릅나무과 인삼속에 속하는 식물들을 통칭하는 이름입니다. 이러한 인삼속 식물은 학명의 어원이 만병통치라는 의미를 가지고 있을 정도로 인삼은 과거..

[1분 과학] 이상하죠? 뱀은 미끄러지는데 왜 앞으로 가죠?

1억 7000만년 전 뱀은 다리를 버렸습니다. 다리가 필요 없었거든요. 뱀은 다리가 없어도 지상에서 매우 잘 이동하죠. 심지어 포식자잖아요. 그럼 이상하죠? 다리 없는 뱀이 어떻게 이동하는 거죠? 뱀은 몸을 흔들며 바닥을 미끄러져 이동합니다. 마치 작은 바퀴들이 달린 것처럼요. 앞으로만 갈 수 있어요. 뒤로는 못 가죠. 이것도 이상하죠? 그냥 미끄러지는 것뿐인데요. 미꾸라지는 바닥에서 똑같이 미끄러지지만 앞으로 나아가진 않잖아요. 뱀의 비밀은 비늘에 있습니다. 뱀의 배에는 폭넓은 비늘이 줄지어 붙어 있어요. 앞쪽 비늘은 뒷쪽 비늘에 겹쳐져 있죠. 그래서 머리에서 꼬리로 쓰다듬으면 매끈하지만 반대로 쓰다듬으면 까끌하죠. 이것은 뱀이 바닥을 미끄러질 때 앞쪽으로만 마찰력이 작용하게 만듭니다. 그래서 앞으로 ..

[1분 과학] 우주가 탄생한 곳은 지구와 아주 가까운 장소입니다

우주의 중심은 어디인가요? 빅뱅이 일어난 곳인가요? 그럼 빅뱅은 어디서 시작한 거죠? 1929년 에드윈 허블은 모든 은하들이 우리에게서 멀어지고 있다는 사실을 발견합니다. 상대성이론이 예견한 우주 팽창의 증거를 찾아낸 거죠. 그런데 모든 은하가 우리에게서 멀어지고 있다고요? 지구가 우주의 중심인 건가요? 그렇지 않습니다. 당신이 어느 은하에서 우주를 보더라도 모두 똑같은 광경을 보게 될 거예요. 당신에게서 멀어지는 은하들의 모습이죠. 왜냐하면 은하들이 멀어지는 건 공간 자체가 팽창하기 때문이에요. 은하들이 이동하는 것이 아니죠. 마치 빵에 박힌 건포도들이 빵이 부풀면 서로 멀어지는 것처럼요. 그래서 빅뱅이 어디서 시작했냐고 묻는다면 바로 우주 전체입니다. 모든 물질이 모여 있던 작은 공간이 그냥 이렇게 ..

[북툰] 지리학자 김이재 교수님과 인터뷰 (지구 저궤도 스튜디오에서..)

안녕하세요. 오늘 영상은 북툰과 지리학자 김이재 교수님의 대화 형식으로 만들어봤습니다. 예전에 칼 세이건 박사님과 가상 스튜디오에서 가상 인터뷰를 한 적이 있었는데요^^ 이번에는 진짜 사람을 모시고 인터뷰를 하게 되었습니다. 사실 북툰에서는 실물 인터뷰 영상을 만들고 싶었는데 그동안 기술적 한계(할 줄 모름)로 제작 기회가 없었습니다.^^ 이번에 마침내 기회가 닿아 영상을 만들게 되었네요. 덕분에 공부 많이 했습니다. 처음 시도라 많이 부족하지만, 모쪼록 어여삐 봐주시면 고맙겠습니다.^^ 네 교수님, 곧바로 책 이야기부터 해볼까요? 교수님께서 이 책, 을 ‘놀라운 책이다’라고 평가하셨는데요 이 책에 어떤 점이 뛰어나다고 생각하셨습니까? 세계를 보는 다양한 렌즈를 줬다라고 저는 생각하고요 우리나라는 굉장히..

[Life Science] 평생 코코넛을 따는 운명의 원숭이.. 몽키 프리 코코넛을 아시나요?

얼마 전인 2022년 12월 7일 태국 정부는 더 이상 원숭이가 사용되지 않는 코코넛을 인증하는 몽키프리 인증 마크를 도입하기 시작했습니다. 태국의 원숭이들에게는 무슨 일이 있었던 것일까요? 그리고 코코넛을 물에 뛰어보면 이렇게 물에 둥둥 뜹니다. 이것은 코코넛의 독특한 번식 전략과 관련이 있는 특성이죠. 오늘은 코코넛의 비밀 두 가지에 대해 알아보겠습니다. -- 코코넛의 비밀들을 이해하려면 먼저 코코넛 나무와 열매에 대해 간단히 알아야 합니다. 짜잔~! 이것이 바로 코코넛 나무의 열매입니다. 코코넛은 야자나무과에 속하는 식물로 코코넛 나무는 우리가 야자수라 부르는 나무의 한 종류이죠. 그래서 야자와 코코넛은 같은 말은 아니고 코코넛은 야자의 한 종류에 속하는 열매입니다. 이러한 코코넛 열매는 나무의 여..

[1분 과학] 전기차 주인만 안다는 불편한 소음! 대체 왜?

혹시 운전 중 이런 소음 들어보셨나요? 이것은 굴러가는 타이어가 압축할 때 내부 공기의 진동을 만들어 생깁니다. 재미있게도 이 소리는 운전자에게만 들려요. 공기의 진동이 차체와 공명을 일으켜 내부로만 전달되기 때문이죠. 이것을 공명소음이라 합니다. 그런데 사실 별로 못 들어봤을 거예요. 이 소음은 엔진 소음 주파수랑 비슷해서 희석되거든요. 하지만 전기차 모터의 소음은 2000hz입니다. 그래서 당신이 전기차를 탄다면 이 소음이 들릴 거예요. 이 밖에도 타이어는 많은 소음을 만듭니다. 그리고 이 소음은 조용한 전기차를 타는 당신에게 그대로 전달되죠. 타이어 안 쪽에 소음 억제 기술을 적용해 공명 소음을 줄였어요. 타이어 소음은 트레드의 패턴에서도 발생하죠. 패턴의 홈이 공기를 진동시키거나 직접 진동하며 소..

[1분 과학] 발암 기준 224배라는데... 손풍기 전자파 정말 안전할까?

전자파는 방사선입니다. 방사선이라니 굉장히 위험하죠. 하지만 우리 주변의 모든 것들은 방사선을 내보내요. 여러분의 몸도 마찬가지죠. 우리에게 위험한 것은 전리방사선입니다. 파장이 작은 전자파로 에너지가 매우 커서 원자의 전자를 분리시켜 버리죠. 하지만 파장이 긴 비전리방사선은 전자를 분리할 수 없어 위험하지 않습니다. 전자기기의 전자파는 모두 비전리방사선이에요. 이것은 우리 몸에 해롭지 않죠. 하지만 국제암연구소는 4mG이상 전자파를 발암 등급 2B로 분류했습니다. 4mG면 우리 주변의 모든 전자기기에 해당하는데 말이죠. 손풍기와 휴대폰은 수백mG나 되죠. 하지만 아직 전자파와 암의 인과관계가 증명된 건 없습니다. 일말의 가능성을 배제하지 못한 것 뿐이죠. 여기엔 김치와 커피도 해당해요. 햇빛은 1급이고..

[1분 과학] 화장품이 당신을 아름답게 만들지 못한 이유!

포도상구균은 우리에게 매우 위험합니다. 폐렴, 식중독, 중이염, 연부 조직 감염 등 수많은 질병을 일으키죠. 그런데 놀랍게도 포도상구균은 아주 흔한 세균입니다. 건강한 사람의 30% 이상이 피부에 포도상구균을 보유하죠. 그럼에도 우리가 안전한 이유는 우리의 피부가 철옹성이기 때문이에요. 겹겹의 각질층과 인지질로 채워진 피부장벽은 세균과 바이러스조차 뚫지 못하죠. 그럼 이상하죠? 기능성 화장품은 왜 피부에 바르나요? 피부장벽을 뚫지 못할 텐데요. 모두 거짓인가요? 과학자들은 두터운 피부 장벽을 뚫고 원하는 물질을 피부 속까지 전달하기 위해 리포좀 기술을 개발했어요. 세포막의 인지질과 같은 성분인 인지질 이중층 안에 콜라겐과 같은 유효성분을 집어넣어 보내는 거죠. 그런데 문제는 피부 속 도달 전에 터져버리거..

[1분 과학] 초거대 우주 구멍! 대체 무슨 일이 벌어진 거야?

한 번쯤 우린 이런 상상을 해봤어요. 우주가 거인들의 장난감인 거죠. 그런데 이게 사실일 수 있다면 어떤가요? 우리 우주엔 거대 괴물이 우주를 삼킨 흔적이 존재하거든요. COBE 위성은 전 우주의 우주배경복사 지도를 만들었어요. 우주 배경에 깔린 우주 탄생의 흔적이에요. 이론은 이것의 온도 차를 1000분의 1도까지 정확히 예측했죠. 하지만 이해 못할 흔적들이 있었어요 그중 하나가 남반구에 위치한 거대한 우주 구멍입니다. 이곳의 우주배경복사 온도는 평균 온도 차이보다 8배나 차가웠어요. 크기는 하늘의 5도 정도로 10억 광년의 직경이죠. 이것은 대략 100억 광년 떨어진 지점에 물질이 존재하지 않는 거대 공간이 있기 때문이에요. 별이나 가스, 심지어 암흑물질조차 없죠. 마치 거대 괴물이 삼킨 것처럼요. ..

[1분 과학] 상대성이론을 왜 틀렸다고 하나요?

상대성이론은 소설 속 이야기처럼 들립니다. 시간이 팽창한다고요? 시공간이 휘어요? 그래서 많은 사람들이 의심하고 공격하죠. 마치 과학자들의 망상인 것처럼요. 과학자들은 그들의 공격에 침묵합니다. 상대성이론이 정말 증명됐을까요? 하버드대학 로버트 베소는 나사 로켓에 원자시계를 실어 1만킬로미터 상공에 띄었어요. 그리고 지상의 시계와 차이를 비교했죠. 상공의 원자시계는 지상보다 하루에 10만 분의 3초 만큼 느리게 흘렀어요. 이 사실은 우리가 사용하는 GPS에 이용되죠. 시간이 10만분의 1초만 틀려도 위치가 10미터 이상 어긋나거든요. 로버트 리젠버그의 연구팀은 화성 주위를 도는 우주선 두 대로 1년간 전파 신호를 보냈어요. 전파의 이동 경로는 계속 변했죠. 그런데 전파의 이동 경로가 태양과 가까울수록 예..

[1분 과학] 우주 나이 138억 년? 이게 말이 되나요?

우주의 나이는 138억 년입니다. 우주가 팽창하고 있다는 사실로 알아냈어요. 상대성 이론을 이용해서요. 그런데 조금 이상하죠? 상대성 이론에 따르면 움직이는 사람들의 시간은 모두 다르게 흐릅니다. 더 큰 문제는 그들의 동시가 모두 다르다는 것이죠. 내가 생각하는 동시에 먼 우주의 외계인이 춤을 추고 있다면 춤을 추는 외계인이 생각하는 동시는 공룡이 살고 있었을 때 일 수도 있어요. 그리고 상대성 이론은 모두의 관점이 옳다고 하죠. 절대 시간, 절대 운동은 없어요. 그럼 어째서 우주의 나이를 138억 년 이라고 하는 걸까요? 천문학자들은 우주 어디서나 통용되는 표준 시간을 찾아야 했어요. 팽창하는 공간에 답이 있었죠. 빅뱅과 함께 우주가 팽창했다면 팽창하는 공간에 정지한 상태를 표준으로 정할 수 있잖아요...

[Life Science] 90%가 모르는 코코넛의 비밀 ㄷㄷ - 코코넛 해부

코코넛을 떠올리면 어느 쪽 이미지가 떠오르시나요? 우리나라에서는 대부분 이렇게 생긴 코코넛이 판매되고 있습니다. 하지만 태국에서 코코넛 나무를 보며 이런 초록색 코코넛들만 가득 달려 있습니다. 시장에서도 초록색 코코넛만 판매되고 있죠. 그렇다면 이 코코넛은 무엇일까요? 오늘은 코코넛을 해보겠습니다. 두 코코넛을 직접 비교해보기 위해 태국의 시장에 방문하였습니다. 그런데 초록코코넛은 여기저기서 쉽게 찾을 수 있었지만 우리나라에서 흔히 보이는 갈색 코코넛은 보이지 않습니다. 그래서 우선 초록 코코넛만 구입해서 숙소로 들고 왔습니다. 짜잔~! 이것이 초록 코코넛인데 코코넛은 내부가 액체로 차 있기 때문에 이렇게 윗부분을 자른 후 빨대를 꽂아서 음료로 많이 판매하고 있습니다. 코코넛의 윗부분을 보면 무언가 많이..

[Life Science] 당신이 '전갈'에서 보지 못한 것들

태국의 야시장을 걷다가 엄청난 것을 발견했습니다. 튀김 곤충들을 파는 가게에서 전갈 꼬치를 팔고 있었죠. 전갈은 한 쌍의 집게다리에 갈고리 모양의 무서운 독침을 가지는 것이 특징인 생물입니다. 이러한 전갈은 어떤 생물인지 궁금하지 않나요? 그리고 전갈의 맛도 함께 알아보겠습니다. 오늘은 전갈에 대해 알아보겠습니다. 우선 살아있는 전갈을 보여드리기 위해 태국 치앙마이에 있는 곤충박물관에 다녀왔습니다. 이곳에서는 생물 대부분을 직접 만지게 해줍니다. 생물들을 구경하고 있으면 어느샌가 다가와 손위에 올려줍니다. 난이도는 안으로 들어갈수록 점점 강해지죠. 그리고 박물관에 가장 마지막 부분에서는 전갈도 볼 수 있었습니다. 믿음직스러운 직원분이 전갈을 관리하고 있었죠. 저도 전갈을 손에 올려보았는데 생각보다 귀엽습..

[1분 과학] 미래가 과거를 결정하는 충격적인 현상!

만약 지금이 미래의 결과로 결정된 거라면 어떤가요? 말도 안되죠. 그런데 이건 가능합니다. 레이저 빛을 광선 분리기에 발사합니다. 50%는 반사하고 50%는 투과해요. 빛들은 다시 반사되어 스크린에 모입니다. 빛들은 조금씩 다른 경로를 가져요. 그래서 어는 곳은 강해지고 어느 곳은 약해지죠. 간섭무늬가 생기는 거예요. 이상하지 않죠? 빛은 파동이니까요. 그런데 빛은 입자이기도 하죠. 레이저를 약하게 해서 광자 하나만 발사할 수 있어요. 광자는 어느 한쪽으로만 이동하겠죠. 그럼 간섭무늬가 생길 수 없어요. 하나의 광자가 서로 간섭할 순 없잖아요. 광자는 스크린 모든 곳에 도착할 수 있는 거죠. 그런데 놀랍게도 간섭무늬가 생깁니다. 파인만은 이 문제를 이렇게 해결 했어요. 광자는 가능한 모든 경로를 동시에 ..

[1분 과학] 중력이 4차원으로 빠져나갈지도 모른다고?

위대한 과학자 뉴턴이 발견한 중력은 사실 엉망진창이에요. 일단 너무 작아요. 전자와 양전자가 헬륨 원자 크기 정도 떨어져 있습니다. 중력을 받겠죠. 전기력도 받고요. 그런데 전기력이 이 중력 크기와 똑같으려면 현재 관측가능한 우주보다 멀어야 하죠. 전기력은 중력보다 10^41배나 세거든요. 그런데 작은게 무슨 잘못이냐고요? 문제는 뉴턴의 중력 법칙이죠. 뉴턴은 튀코 브라헤, 케플러의 관측 자료로 중력법칙을 만들었습니다. 그래서 행성 규모에선 잘 맞아요. 하지만 블랙홀처럼 중력이 매우 강한 곳은 일반상대성 이론을 써야하죠. 또 중력이 약한 우리 영역에선 너무 작아 맞는지 확인하기 어렵죠. 불확실성이 너무 크거든요. 원자핵 규모에선 중력 법칙으로 계산한 값보다 1024배나 커질 수 있습니다. 중력에 대한 현..

[1분 과학] 하버드 뇌 과학자가 알려주는 '뇌 통제 비법!‘

아마 우리의 가장 큰 착각은 자신의 행동을 스스로 결정했다는 거예요. 예를 들어 제가 당신에게 아주 심한 욕을 할 거예요. 부모님 안부를 물어볼지도 모르죠. 당신은 아마 매우 화가 나서 같이 욕을 하거나 주먹을 뻗을 수도 있죠. 그럼 당신의 행동은 당신이 결정한 건가요? 아니요. 제가 당신을 그렇게 조종한 거죠. 우리는 외부의 자극에 따라 두뇌에 프로그래밍 된 반응이 자동으로 나오게 되죠. 불안과 기쁨, 짜증 같은 거요. 이것이 진정한 나일 수도 있습니다. 내가 원래 그런 사람이잖아요. 하지만 내가 이 반응을 직접 결정할 수 있다면 어떨까요? 누군가 욕을 해도 포용을 선택하고 다이어트 중에 나타난 치킨 앞에서 감자를 선택할 수 있다면요? 하버드 뇌과학자 질 볼트 테일러는 자신의 신간 저서 에서 해부학적으..

[1분 과학] '시간은 흐르지 않는다'를 1분 안에 설명할 수 있을까요?

19세기 최고의 발견은 빛의 속도가 누구에게나 일정하다는 거예요. 기차에서 당신이 보는 빛의 속도와 기차 밖의 친구가 보는 빛의 속도가 똑같다는 것이죠. 당신은 기차를 타고 가는데 말이죠. 아인슈타인은 특수 상대성 이론을 통해 이 현상을 해결했어요. 시간과 공간이 서로 다르다는 것입니다. 똑같이 길이의 빌딩을 보는 방향에 따라 높이와 너비를 다르게 보듯이 시간과 공간도 상대 속도에 따라 서로 다르게 인식한다는 것이에요. 시공간에서 내가 시간과 공간을 이렇게 인식한다면 움직이는 사람은 시간축과 공간축이 이렇게 회전해요. 빨리 움직일수록 더 많이 회전해요 불꽃이 터졌을 때 나는 여기 시간과 여기 공간이라고 생각하고 움직이는 사람은 여기 시간과 여기 공간으로 생각해요. 이것은 현재까지 틀림없는 사실입니다. 그..

[북툰] 천문학자는 극한직업? - 우리가 몰랐던 천체 기록의 역사

별을 바라보는 행위는 단순하지만 지구상에 있는 거의 모든 사람이 경험합니다. 도시에서 몇몇 희미한 별을 바라보든 지구의 외딴 곳에서 수많은 별을 바라보든 고개만 들면 그리고 상상력만 조금 발휘하면 우리 머리 위로 광활한 우주가 펼쳐집니다. 우리는 또한 세계 최고의 천체망원경들이 찍은 사진을 보면서 우리의 상상을 구체화합니다. 아름다운 태양계 행성들 바람개비 같은 나선 은하의 팔 별들이 탄생하고 있는 가스 구름까지 이렇게 아름다운 전체 사진을 보고 있으면 한편으로 감탄이 나오고 또 한편으로 어떻게 이런 기록을 남기게 되었는지 그 과정이 궁금합니다. 지금이야 첨단 광학기술과 디지털 이미지 기술로 편리하게 천체를 기록하고 있지만 옛날에는 천체를 기록하는 일이 굉장한 수작업으로 진행되었습니다. 전문학자들이 보는..

[Life Science] 두리안은 가로로 잘라봐야 합니다 – 두리안 해부

두리안은 껍질이 가시로 뒤덮여 있는 굉장히 특이하게 생긴 과일입니다. 이러한 두리안은 보통 세로로 잘라 손질하지만 이렇게 가로로 잘라서 열어보면 두리안의 여러 비밀을 알아낼 수 있죠. 두리안의 비밀은 무엇일까요? 오늘은 두리안을 해부해 보겠습니다. 한국 생물들을 꽤 많이 보여드린 것 같아서 이번엔 태국 출장을 다녀왔습니다. 가장 먼저 보여드릴 생물은 과일의 왕이라 불리는 두리안입니다. 태국의 시장에서 눈을 감고 후각에 집중하면 꽤 쉽게 두리안을 찾을 수 있습니다. 두리안이 아주 많죠. 두리안은 독특한 생김새와 엄청난 냄새로 유명한 과일입니다. 제가 냄새를 한번 맡아봤는데 야외라 그런지 생각보다 많이 나쁘지는 않았습니다. 두리안은 지옥의 냄새와 천국의 맛을 동시에 가졌다고 표현되지만 사람마다 맛에 대한 평..

[1분 과학] 슈뢰딩거 방정식? 60초면 충분하지!

우리는 물체의 위치를 정확히 나타낼 수 있습니다. "공이 아까 여기 있었는데" "지금은 여기 있어" 이렇게 나타낼 수 있잖아요. 그런데 아주 작은 세계에서는 입자의 위치를 정확히 나타낼 수 없습니다. 전자는 한 개 뿐일지라도 여기, 여기, 여기 등에 모두 존재할 수 있어요 전자는 동시에 여러 곳에 존재합니다. 측정을 하면 비로소 위치가 정해지죠. 당황스럽나요? 저도요. 그래서 우리는 전자를 하나의 위치에 표시하지 못하고 각 위치에 있을 확률로 나타내야 합니다. 여기는 50%, 여기는 10%, 여기는 5% 뭐 이렇게요. 이것을 파동함수라고 합니다. 정확히는 파동함수를 제곱한 것이지만요. 하나의 위치로 특정할 순 없지만 어찌 되었든 파동함수는 전자가 위치하고 있는 범위를 알려줍니다. 시간에 따라 바뀌는 파동..

[1분 과학] '호킹 복사'를 1분 안에 설명할 수 있을까요?

우주의 엔트로피는 항상 증가하죠. 그런데 어떤 물건이 블랙홀로 빠진다면 블랙홀 외부의 엔트로피는 감소하죠. 그럼 블랙홀의 엔트로피가 증가하나요? 그것을 어떻게 알 수 있죠? 베켄슈타인은 블랙홀이 사건의 지평선 겉넓이에 비례하는 엔트로피를 가진다고 주장했어요. 하지만 엔트로피를 가지는 물체는 온도를 가지고 그럼 복사 에너지를 방출해야 하거든요? 호킹은 이 주장에 분노했지만 자신이 그것을 계산했죠. 우리가 생각하는 빈공간에도 중력장, 전자기장이 존재해요. 불확정성 원리에 따르면 장의 에너지는 0이 될 수 없고 짧은 시간 동안 변하는 양자요동을 합니다. 이것은 짧은 시간 동안 일어나는 가상 입자 쌍의 생성과 소멸로 볼 수 있어요. 에너지가 무에서 무로 돌아가야 하니 하나는 음의 에너지, 하나는 양의 에너지를 ..

[Life Science] 간장게장은 생식소입니다.. - 꽃게 해부

오늘은 꽃게를 해부해 보겠습니다. 얼마 전 미슐랭 가이드의 선정된 간장게장 집에 다녀왔습니다. 같이 간 친구는 극찬을 하며 먹었지만 저는 사실 간장게장을 즐겨 먹지 않습니다. 많은 분들이 제가 해산물을 좋아한다고 생각하시는데 사실 생물의 신체 구조를 잘 알게 되면 먹을 때 생각보다 너무 많은 것이 보이게 됩니다. 여러분들은 간장게장의 각 부위들이 무엇인지 아시나요? 오늘은 제가 간장게장을 먹을 때 보이는 것들을 함께 알아보시죠. 먼저 가을은 꽃게 철이기 때문에 꽃게를 구하기 위해 수산시장에 다녀왔습니다. 시장에는 살아있는 싱싱한 꽃게들이 아주 많았지만 저는 살아있는 꽃게는 필요 없어서 죽어있는 꽃게들을 구매해왔습니다. 짜잔~! 이것이 바로 꽃게입니다. 먼저 우리가 등딱지라 부르는 이 부분은 머리와 가슴이..

[Life Science] 선인장은 오전과 오후에 맛이 다릅니다..(진짜임)

놀랍게도 선인장은 수확하는 시간에 따라 맛이 달라진다고 합니다. 선인장이 가진 비밀은 무엇일까요? 오늘은 선인장을 해보해 보겠습니다. 선인장에 대해 알아보기 위해 세 종류의 선인장을 준비해왔습니다. 귀엽죠? 우선 선인장은 어떤 식물일까요? 선인장은 석종목 선인장과에 해당하는 식물로 다육식물의 한 종류입니다. 다육식물은 건조한 안경에서 생존하기 위해 수분을 저장하는 조직을 발달시킨 식물인데 다육식물 중 잎을 가시처럼 변화시키거나 아예 퇴화시켜서 건조에 강하게 진화한 일부 식물들을 선인장이라 부르는 것이죠. 하지만 가시가 있다고 무조건 선인장은 아닙니다. 장미도 가시가 있고 선인장과 굉장히 유사한 모습이지만 선인장이 아닌 식물도 있죠. 이러한 식물들 중 선인장을 구분하기 위해서는 두 가지 요소를 살펴보면 됩..

[1분 과학] 아인슈타인 방정식을 1분 안에 설명할 수 있을까요?

2차원 평면에서 두점 사이의 가장 가까운 거리는 이 직선이죠. 피타고라스 정리로 이렇게 구하죠? 그런데 사실 이 평면이 휘었다면 가장 가까운 거리는 이 길이가 아니라 이 길이일 거예요. 기존 거리보다 길어졌죠? 공간에서 두점 사이의 거리를 나타내는 x²+y²을 행렬 연산으로 쓸 수 있어요. 그리고 두 행렬 사이에 2x2 행렬을 집어넣어서 공간의 휜 정도에 따라 거리를 조정할 수 있어요. 이 행렬을 계량텐서라고 합니다. 공간이 평평하다면 계량 텐서의 값은 1,0,0,1입니다. 그럼 직선 거리와 똑같아지죠? 같은 원리로 휜 3차원 거리는 이렇게 휜 4차원 시공간 거리는 이렇게 정의할 수 있어요. 공간이 휘었다면 두 점 사이 거리의 기울기가 휜 정도에 따라 달라지겠죠? 기울기는 미분으로 구하잖아요. 공간에서 ..

[1분 과학] 미분을 1분 안에 설명할 수 있을까요?

뉴턴은 힘이 물체의 속력을 변화시킨다고 생각했는데 속력 변화를 얘기하려면 A순간의 속력과 B순간의 속력을 알아야 하잖아요? 그런데 순간의 속력이라는 건 없어요. 속력은 물체가 어떤 시간 동안 이동한 거리를 의미해요. 그래서 속력을 말하기 위해선 항상 두 지점이 필요하죠. 순간은 시간 변화가 없는 거죠. 그럼 속력을 말할 수 없죠. 움직이는 물체를 사진으로 찍은 것과 같잖아요. 이거 속력 얼마인가요? 그럼 우리가 할 수 있는 것은 어떤 것을 A의 순간 속력이라고 정해도 될까? 고민하는 거예요. A의 순간 속력은 어쨌든 A를 포함하는 구간의 속력이겠죠. 그리고 A의 순간과 짧은 시간 간격일수록 더 정확한 순간 속력이죠. 위치-시간 그래프에서 시간과 위치의 변화를 이용해 삼각형을 그리면 빗변의 기울기가 속력입..