아인슈타인의 냉장고 - 2일차

아인슈타인의 냉장고 - 뜨거운 것과 차가운 것의 차이로 우주를 설명하다
폴 센 지음, 박병철 옮김 / 매일경제신문사 / 2021년 9월

베르누이는 기체에 열을 가하면 압력이 높아진다고 했다. 압력이라는 것은 공기입자의 운동으로 나타난 결과로 기체에 열을 가하면 입자의 속도가 빨라진다. 공기가 뜨겁게 느껴지는 이유는 공기의 구성입자들이 그만큼 빠르게 움직이고 있기 때문이라고 했다.

즉, 온도란 기체입자의 속도를 가늠하는 척도라는 것이다.

이런 베르누이의 기체의 운동이론은 푸대접을 받으며 명맥만 간신히 이어지다가 약 100년쯤 후인 1800년대 중반에 증기기관의 중요성이 부각되고 칼로릭 이론의 문제점이 드러나며 관심을 끌기 시작한다.

1857년 클라우지우스는 <우리가 열이라고 부르는 것의 특성과 운동>이라는 논문에서 베르누이의 가설을 소개한 후 기체 입자는 단순한 구형이 아니며 여러 개가 하나로 뭉쳐 복잡한 구조로 변할 수 있다는 설명을 더하였다. 기체의 열에너지는 진동과 회전, 직선운동 등 입자의 모든 운동을 더한 결과이며, 직선운동을 하는 입자들만이 온도에 기여한다고 하였다.

곧이어 기체분자는 아주 작기는 하지만 분명 크기가 있기 때문에 주변 분자들과 끊임없이 충돌하고, 빠른 속도로 움직이지만 곧 다른 분자와 부딪히며 수시로 경로가 바뀌므로 앞으로 나아가는 속도는 별로 빠르지 않다는 것을 밝혀낸다.

클라우지우스도 대단하지만 다른 뛰어난 과학자들보다도 먼저 공기가 입자의 집합이라는 개념조차 낯선 시기에 기체입자의 운동에 생각해낸 베르누이의 관찰력과 아이디어에 경외심을 표하지 않을 수 없다.

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존재하지 않는 것들의 세계사 - 2일차

존재하지 않는 것들의 세계사 - 인류를 바꾼 98가지 신화이야기
양승욱 지음 / 탐나는책 / 2021년 9월

그리스 요정 칼립소는 바다의 요정으로 아름다운 여인의 모습을 하고 있다. 그리스 신화의 티탄족 아틀라스나 또는 오케아노스 딸이라고 한다. 50명의 네레이데스 중 한 명으로 그리스 신화에서 오디세우스가 난파당해 칼립소가 사는 오기기아 섬에 표류해 오자 그를 사랑해 7년간 붙들어 둔다.

그런데 나는 칼립소라고 하면 캐러비안의 해적에서 나온 칼립소의 이미지가 너무 충격적으로 강해서 그 영화를 본 이후로는 자꾸 그 이미지만 떠오른다.

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[100자평] 필로소피 랩

필로소피 랩 - 내 삶을 바꾸는 오늘의 철학 연구소
조니 톰슨 지음, 최다인 옮김 / 윌북 / 2021년 10월

철학자의 시각에서 세계를 바라보면 어떻게 다를까요? 기대됩니다.

존재하지 않는 것들의 세계사 - 1일차

존재하지 않는 것들의 세계사 - 인류를 바꾼 98가지 신화이야기
양승욱 지음 / 탐나는책 / 2021년 9월

이 책은 여태껏 접해보지 못했던 수많은 신화적인 존재들에 대해 설명하고 있다. 몰랐던 존재들이 너무 다양하고 신기해서 읽는데 시간가는 줄 모르겠다.

그 중 신기했던게 러시아에는 목욕탕과 사우나의 요정이 있다는 사실이었다. 이름은 반니크.

사람의 형태와 같으나 뜨거운 김 사이에 나타나서 확실한 모습을 알 수 없다고 한다. 그래서 그런지 책에 반니크의 모습을 그린 삽화는 없다.

반니크는 숲속의 요정들을 초대해 함께 목욕하기를 좋아하는데 만약 훔쳐보거나 자신들의 차례가 되었는데 늦게까지 목욕하고 있는 사람이 있으면 무척 화낸다고 한다. 그런 사람들에게는 좀 잔인하게 펄펄 끓는 물을 끼얹거나 목을 조른다고 하니… 이거 요정이 아니라 무슨 악의 화신 아닌가?

반니크가 아직 존재한다면 그들은 목욕하는 평균시간이 긴 한국의 아줌마들은 무척 싫어할 것 같다.

(●'◡'●)

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아인슈타인의 냉장고 - 1일차

아인슈타인의 냉장고 - 뜨거운 것과 차가운 것의 차이로 우주를 설명하다
폴 센 지음, 박병철 옮김 / 매일경제신문사 / 2021년 9월

19세기 초 프랑스 정부는 영국의 경제 성장 원동력을 알아내기 위해 장 바티스트 세를 영국에 스파이로 파견한다. 여러 기술 혁신들 중 세의 관심을 끈 것은 증기기관이었다.

그러나 당시 영국은 '증기기관이 없으면 영국 산업의 이윤을 창출할 수 없다'는 세의 말처럼 증기기관이 엄청 많았지만 이것은 사실 그다지 혁신적인 도구는 아니었다. 효율이 높아서가 아니라 단지 저효율 증기기관을 사용해도 수지 타산이 맞을 정도로 석탄이 풍부했기 때문이었다.

토머스 뉴커먼의 엔진

당시 스코틀랜드 남부에 설치된 이 뉴커먼식 엔진은 100년전 설계도 그대로 제작된 것으로 석탄에서 발생한 열에너지의 99.5퍼센트가 쓰임없이 낭비되었기에 아주 비효율적이었다. 그럼에도 석탄이 매우 저렴해서 100년이상 사용되게 된다.

이에 프랑스 공학자들은 석탄 가격이 비싼 프랑스에 증기력을 도입해 활용하기 위해 산업화 초기부터 엔진의 효율에 관심을 가지게 되었다. 증기기관을 수학적으로 분석하면 효율을 높일 수 있다는 주장은 당연하게 받아들여졌고 열역학의 과학적 기초를 세우게 된다.

역시 과학자들은 일반인들과 보는 시각이 다르구나 싶다. 증기기관을 보고 수학적으로 분석을 하다니 그들이 사물을 보는 눈을 닮고 싶다.

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