1분과학·북툰·SOD 620

[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..

[Life Science] 중력이 없는 우주에서 식물은 어떻게 자랄까..? ㄷㄷ

아주 오래전부터 과학자들은 우주라는 공간에서 식물을 키우려 노력해왔습니다. 그 이유는 우주에서 식물을 키우는 것이 많은 이득을 가져다 줄 수 있는 일이기 때문이죠. 특히 인간이 긴 시간 동안 우주를 탐험하는 데는 식량 공급이 아주 큰 문제인데 우주선 내부에서 식물을 키울 수만 있다면 식량 문제가 해결되는 것은 물론이고 배설물의 재활용과 공기 정화 등 수많은 이점이 생기게 됩니다. 또 나아가 다른 행성에서 식물을 키워내 지구의 식량문제를 해결하게 될 가능성도 있는 일이죠. 아주 유익하죠? 하지만 안타깝게도 우주란 공간은 지구의 생명체에게 친절하지 않습니다. 빛, 온도, 기압 등의 환경 차이부터 우주방사선에 의한 DNA 손상 등 많은 장벽들이 존재하죠. 하지만 지금 말한 대부분의 요소들은 폐쇄된 배양기를 이..

[Life Science] 갈치는 내장도 길까?? - 갈치 해부

갈치는 생각보다 맛있게 생기지 않았습니다. 아주 긴 몸을 가지는 어류인 갈치 갈치는 내부 장기들도 길쭉할까요? 오늘은 갈치를 해부해 보겠습니다. 온전한 갈치를 구하기 위해 수산시장에 직접 다녀왔습니다. 가장 반짝거리는 가게를 찾으면 갈치를 쉽게 발견할 수 있죠. 수입산 갈치는 그물로 잡아서 표피가 많이 손상되어 있지만 국내산 갈치는 낚싯바늘로 잡아 보존 상태가 좋기 때문에 조금 더 비싸지만 제주은갈치를 구입해왔습니다. 짜잔 ~! 이것이 바로 갈치입니다. 갈치는 아주 길어서 한 화면의 전부 들어오지 않을 정도입니다. 이 갈치는 90cm가 조금 넘는 작은 개체인데 큰 개체들은 2m가 넘게 자라기도 하죠. 그리고 갈치는 몸이 이렇게 은빛으로 반짝이는 것도 특징입니다. 이것은 갈치 표피의 구아닌이라는 성분에 의..

[이과형] E=mc²을 1분 안에 설명할 수 있을까요?

물체에 에너지를 계속 공급해도 결코 빛의 속도를 넘을 수 없죠. 에너지를 계속 공급하지만 운동에너지는 그만큼 증가하지 않죠. 그럼 나머지 에너지는 어디로 갔을까요? 에너지는 물체를 움직이거나 뜨겁게 하고 빛과 소리를 발생시켜요. 이런 현상들은 모두 우리 세계를 구성하는 기본 입자들의 움직임, 충돌 등의 상호작용이죠. 그래서 에너지는 기본 입자들의 상호작용에서 항상 보존되는 자연의 규칙에 의해 정의됩니다. mv로 정의된 운동량이 그것이죠. 상호작용에서 서로 교환되지만 총운동량은 항상 보존 되요. 여기 떨어지는 공을 보는 A 그리고 A를 보는 B가 있어요. A와 B는 상대운동을 하고 있고요. 운동량이 보존되려면 공의 수직방향 운동량이 A와 B에게 모두 같아야 해요. 그런데 특수상대성 이론에 따르면 A, B의..

[Life Science] 이것은 은행나무의 '열매'가 아닙니다 ㄷㄷ (냄새주의)

오늘은 은행을 해부해 보겠습니다. 은행나무는 우리나라의 가로수로 쉽게 볼 수 있는 식물입니다. 그런데 은행나무는 우리가 쉽게 보는 식물인 것과 달리 은행나무 문에 속하는 식물 중 유일하게 생존한 종으로 2억년 전부터 지금까지 살아남아 살아있는 화석이라 불리고 있는 식물입니다. 은행나무가 지금까지 살아남은 것은 강한 생존력 덕분인데 은행나무는 곤충에 의한 피해도 거의 받지 않고 질병과 공해에도 강하며 다른 장소로 옮겨 심었을 때도 잘 살아남기 때문에 가로수로 많이 이용되고 있죠. 하지만 이렇게 가로수로 완벽해 보이는 은행나무에도 단점이 있습니다. 가을이 다가오면 이렇게 악취를 풍기는 은행들을 떨어뜨린다는 것이죠. 오늘은 이러한 은행에 대해 알아보기 위해 직접 집 앞으로 나가서 은행을 주워왔습니다. 짜잔 이..

[북툰] 각 나라의 대표 성씨로 세계 지도를 만든다면? - 인포그래픽으로 보는 세계 지도

1838년 독일의 박물학자 알렉산드로 훔볼트와 응용수학자 하인리히 베르그하우스는 방대한 지리적 정보를 그림으로 보여주는지도 책을 출간했습니다. 오랜 세월 단조롭게 지명만 표시하던 지도와 달리 훔볼트와 베르그하우스의 지도는 다채로운 정보를 시각화했다는 점에서 혁신적이었습니다. 단순히 어디에 무엇이 있고 누가 어느 곳을 차지했는지가 아니라 어떻게, 그리고 왜 라는 질문을 던지게 하는 신개념의 지도였습니다. 훔볼트의 지도를 시작으로 19세기 유럽에서는 데이터를 시각화하는 작업이 잇따랐습니다. 플로렌스 나이팅게일은 영국군 환자의 사망률 패턴을 한눈에 보여주는 그림을 그려서 군 장교들을 설득시켰습니다. 장미 도표라고 불린 이 그림은 야전병원 환자들의 죽음이 부상 때문이 아니라 비위생적인 환경 때문임을 알리는데 결..

[북툰] 이 동물은 곧 사라질 위기입니다. /멸종위기종 7종 예술 사진 소개

지난 50여 년 동안 지구상에 존재하는 척추동물 종의 절반 이상이 멸종했습니다. 지금은 전 세계 생물종의 약 5분의 1이 멸종 위기에 놓여 있습니다. 오랜 시간을 거치며 생물이 멸종하는 것은 자연스러운 일입니다. 서식지의 환경이 서서히 변하면서 환경에 적응하는 종과 그러지 못하는 종이 생겨나는 것은 자연스러운 진화의 과정입니다. 문제는 멸종의 속도입니다. 오늘날의 멸종 속도는 역사 속에서 나타난 평균 멸종보다 100배에서 심하면 1000배 정도 빠릅니다. 평균 멸종 속도가 우리의 걷는 속도라면 오늘날의 멸종 속도는 느리면 비행기 빠르면 총알의 속도와 같습니다. 전례 없이 빠른 오늘날의 멸종 속도는 인간이 주도하고 있다는 점에서 과거의 멸종과 다릅니다. 세계적인 사진작가 팀 플래치는 약 2년 동안의 프로젝..

[Life Science] 식물을 회전시키며 키우면 나타나는 놀라운 현상 ㄷㄷ

1800년대 초반, Thoms Knight라는 식물학자가 조금 이상한 실험을 했습니다. 식물을 물레방아 끝에 놓고 회전시키며 키우는 실험을 한 것이죠. 회전시킨 식물에는 어떤 현상이 나타났을까요? 신기하게도 식물의 줄기는 물레방아의 중심 방향 그리고 뿌리는 그 반대 방향으로 자라나는 놀라운 결과가 나타났습니다. 이 식물에는 어떤 일이 일어난 것일까요? Thoms Knight가 실행한 회전 실험의 원리는 식물을 수직으로 세워서 키워보면 이해할 수 있습니다. 우선 실험을 위해 병아리콩을 준비했습니다. 이 콩은 병아리의 부리처럼 튀어나온 부분이 있어서 병아리콩이라 불립니다. 먼저 이렇게 귀여운 병아리콩에 충분한 수분을 주면 다음날 이렇게 싹이 자랍니다. 그리고 이 상태로 이삼일만 더 기다리면 이렇게 뿌리와 줄..