갈릴레이와 함께하는 낙하의 원리

갈릴레이가 들려주는 낙하이론 이야기 - 과학자들이 들려주는 과학이야기 08 ㅣ 과학자가 들려주는 과학 이야기 131
정완상 지음 / 자음과모음 / 2005년 3월

얼마 전, 갈릴레이 갈릴레오의 피사의 사탑 실험이 모두 그를 위대하게 보이게 하기 위한 제자의 거짓말이었다는 사실을 알게 되었다.  실제로는 네덜란드의 물리학자 시몬 스테판이 2층에서 무게가 다른 두 물체를 떨어뜨린 가장 비슷한 실험을 했으며, 갈릴레이는 단지 비탈에서 무게가 다른 두 공을 굴려보았을 뿐이다. 그의 제자 비비아니가 갈릴레이가 피사에 산 적이 있다는 것과 시몬 스테판의 실험을 엮어서 이 실험을 만들었다고 한다. 

그의 업적중 하나가 거짓이라고 하더라도, 그의 일생까지 잘못된 것은 아니다. 그가 생각해낸 다양한 실험들도 지금의 물리학의 토대가 되었다. 

갈릴레이와 함께 재미있는 수업을 하면서, 낙하 이론에 관한 다양한 지식들을 깨달았다. 앞으로도 이 책 시리즈를 애용해야겠다.

귀신, 정말로 있는 것인가!

과학동아 2009.8
과학동아 편집부 엮음 / 동아사이언스(잡지) / 2009년 7월

이번 과학동아에서도 최근에 있었던 다양한 과학적인 사건들로 인하여 새로운 지식들을 총괄해 보여준다! 특히 궁금했던 것은, 얼마전에 있었던 전세계 PC를 위험에 몰아넣은 좀비 PC의 주범 Ddos에 관한 것이었다. Ddos는 발생 경로를 정확히 알지 못하지만, 어쨌든 위해자가 음란물등을 통하여 사람들이 이를 다운받을 시 여기에 감염되도록 했다. 그리고 일반 PC도 아니고 왜 좀비 PC인가? 일단 이 바이러스에 감염되면, 일반인의 PC는 자신도 모르게 PC가 스스로 다른 사람을 공격해 바이러스에 감염되도록 하거나 특정 사이트를 공격하도록 한다. 이렇게 다른 사이트를 공격하는 것 뿐만 아니라 PC의 일부 정보 누출, 그리고 하드디스크까지 파괴한다고 한다. 이렇게 무서워보였던 Ddos가 별다른 효력을 발휘하지 못한 채 사라진 이유는, 바이러스 개발자가 막상 그렇게 위험한 요소를 넣지는 않았기 때문이다. 실제로 전세계를 위험에 빠질 정도에 이르게 한 정도라면 상당한 실력이 가졌음에 분명하지만, 그렇지 않은 것을 보면 전세계에 대한 경고이거나 자신의 실력을 보기 위한 것일 수도 있다. 

얼마 전 김 할머니의 존엄사를 세브란트 병원에서 허용했다. 거의 식물인간 상태이신 할머니가 오래살지 못할 것이라고 사람들이 모두 말했기에 존엄사를 위해 호흡기를 떼버렸지만, 할머니는 그 상태로 호흡까지 하게 되셔서 상태가 더 양호한 식물인간이 되었다. 여기서 김 할머니에 대한 문제가 발생한다. 호흡기를 떼고 얼마 살지 못할 것임에 틀림없으므로 호흡기를 뗐지만, 이렇게 멀쩡히 살아계시니 오히려 그것이 윤리적으로 문제가 커지고 있다. 

정말 귀신을 보는 사람이 있을까? 과학계에서는 이를 과학적으로 연구해서 그 결과를 내었다. 결과적으로 사람은 귀신을 보는 것이 아니라, 자기장이 뇌에 끼치는 영향으로 인하여 고도의 집중으로 인해 판단력이 흐려져 앞에 귀신이 있다는 것처럼 느껴지는 것이다. 실제로 대부분의 사람들은 자기장이 많이 흐르고 음침하고 냉기가 흐르는 장소에서는 뇌에 끼치는 영향 때문에 귀신이 있거나 누가 지켜보고 있다는 느낌이 강하게 든다고 한다. 

신종인플루엔자가 아직도 곳곳을 도사리고 있는 판국에, 이제는 A형 간염까지 그 위험성을 높이고 있다. 원래 A형 간염은 보통 몸살 감기정도로 넘기고 끝나는 정도지만, 심하면 간암까지 유발할 수 있는 위험한 질병이다. 그래도 신종 인플루엔자 위험 지역인 일본에 가서도 질병에 걸리지 않고 돌아왔는데, 설마 A형 간염에 걸렸겠냐며 안심해 본다. 

이번 과학동아에서도 재미있는 사실들을 많이 찾아볼 수 있었다. 과학은 어려울지 몰라도, 이 과학적인 상식은 참으로 재미있다. 앞으로도 과학동아를 즐겨서 보아야겠다.

중력의 한계를 넘어서서

중력, 슈퍼맨의 비밀 ㅣ 선생님도 놀란 과학 뒤집기 22
전영석 지음 / 도서출판성우 / 2002년 2월

중력은 우리 곁에 언제나 존재하는, 지구가 폭발하여 우주 저 멀리까지 분해되지 않는 한 결코 없어지지 않는 힘이다. 이 중력 때문에 인간은 지구라는 틀 속에 갖혀 살게 되었지만, 만약 이 중력이 없었다면 그만큼 생물이 살 수 있는 환경을 만들 수 없다는 게 당연한 사실이다. 

중력에게서도 단점과 장점을 찾아볼 수 있다. 그러면 이 중력이 생기는 까닭은 무엇일까? 그렇다면 먼저 원심력에 대해서 알아야 한다. 지구는 우리가 느끼지 못할 뿐, 매우 빠른 속도로 자전을 하고 있다. 이를 통해서 표면의 것들은 원심력을 받아서 지구 중심으로 힘을 받는데, 이 힘이 바로 중력이다. 

인간은 이 중력의 한계를 딛고 일어나기 위해서 우주선이라는 새로운 도구를 발견했고, 결국 이를 이겨낼 수 있었다. 과학을 알면 과학을 이긴다. 적을 알면 이긴다는 말이 그대로 적용되는 예이다. 그러니 앞으로는 과학에 대해서 많이 배우도록 노력해야겠다.

운동, 신기한 물리의 원초적인 세계

운동, 끝없는 공간이동 ㅣ 선생님도 놀란 과학 뒤집기 20
김태일 엮음 / 도서출판성우 / 2002년 1월

우리가 살고 있는 세계는 언제나 운동하고 있다. 현미경으로도 잘 보이지 않을정도의 작은 미생물도 운동을 하고 있고, 또 우주는 가만히 있는 것처럼 보여도 지금도 계속 팽창하는 중이다. 운동이란 끝없는 공간이동이라는 말이 딱 들어맞는 듯 하다. 

그러면 먼저 손쉽게 운동을 접할 수 있는 스포츠를 살펴보자. 스포츠 중에서도 온갖 물리적, 역학적 지식들이 총집합해야 하는 운동이 바로 야구이다. 투수가 공을 던질 때 최대한 타자가 공을 치지 못하도록 하는 공의 물리적 운동 원리를 익힐 필요가, 타자는 방망이의 스핀 속도와 본능적인 감각으로 공을 쳐내는 것등의 원리가 숨어있다. 공을 던질 때에는 보통 회전을 준다. 지금도 투수들은, 상대방을 손쉽게 제압할 수 있도록 온갖 방법을 강구하고 있다. 

운동에서도 가상적인 운동이 존재한다. 무엇일까? 바로 관성과 작용 반작용이다. 관성력이란 보통 차를 탈 때 흔히 느낄 수 있으며, 자가 가다가 급정거를 하거나 가만히 있다가 갑자기 출발할 때 몸이 이리저리 쏠리는 현상은 모두 관성력 때문이다. 하지만 실제로 존재하는 힘이 아니다. 

관성력 뿐만이 아니다. 작용 반작용 또한 그렇다. 벽을 세게 내리치면 자기 주먹이 똑같이 아프듯이, 내가 어떠 물체를 치면 그 물체도 똑같이 나에게 힘을 준다. 그러나 이것 또한 하나의 가상의 힘 중에 일종이라고 한다. 

운동의 다양한 원리의 기초를 닦은 사람은 누구인가? 갈릴레이 갈릴레오도 그 중 한 사람이다. 그는 원래 아버지의 고집으로 인하여 의학쪽을 전공하려 하였으나, 자신이 수학 쪽에 더 재능이 있다는 것을 발견하고 온갖 물리적 사실들을 공부하고 실험하여 그 결과를 만들어냈다. 그러나 갈릴레이와 아리스토텔레스의 이론은 서로 다른 부분이 많았기 때문에 언제나 대립해야만 했다고 전해진다. 

이런 갈릴레이의 연구를 바탕으로, 뉴턴은 만유인력 등 새로운 물리하적 기초를 닦는다. 결국 뉴턴은 거인들의 어깨에 앉아 있던 한 어린 물리학자일 뿐이다. 그런 그를 받쳐주었던 거인 주 한사람이었던 갈릴레이가 대단하다는 것은 시인하지 않을 수 없다.

운동. 우리 주변에서 그만큼 쉽게 접할 수 있는 것이기에 더 친숙하다. 아무래도 앞으로도 운동에 대한 공부를 열심히 해야 겠다. 놀면서도 배운다고, 스포츠를 할 때면 반드시 실제로 그 원리가 무엇인지 생각해보며 놀아야겠다.

빛, 쉽게 배우자!

레일리가 들려주는 빛의 물리 이야기 - 과학자들이 들려주는 과학이야기 28 ㅣ 과학자가 들려주는 과학 이야기 131
정완상 지음 / 자음과모음 / 2005년 6월

레일리가 들려주는 빛 이야기. 빛은 보통 이해하기 어려운 형태이다. 과거에 뉴턴의 입자설과 호이겐스의 발견을 토대로 한 파동설로 빛이 입자인지, 파동인지 사람들이 논쟁을 한 적이 있다. 결과는 둘 다 맞다. 또한 모든 물질은 입자이자 파동의 형태를 지닌다고 한다. 그리고 빛은 그 세기가 강하면 입자의 형태가, 약하면 파동의 형태가 더 잘 나타난다고 한다. 

그럼 빛으로 생기는 다양한 현상들을 살펴보자. 수정체에 어떠한 문제가 생기면 난시, 근시, 원시등이 생기는데 나는 난시와 더불어 고도근시에 속한다. 그래서 난시교정용과 함께 두꺼운 오목렌즈를 사용한다. 여기서 내가 쓰는 오목렌즈는, 빛을 퍼지게 하는 성질이 있다. 결국 빛을 퍼지게 해서 수정체가 망막 앞쪽에 상이 맺히도록 하는 것을 막는 것이다. 반대로 원시는 볼록렌즈로 빛을 모아주어 교정한다. 

빛은 참 신기한 존재다. 이 빛이 없으면 간단한 생활 조차도 하지 못한다. 이런 빛에게도 물리가 숨어있을 따름이니, 앞으로도 물리를 열심히 공부해야겠다.