과학잡지 뉴턴 중학생과학잡지 Newton 뉴턴 2018.5

Newton 뉴턴 2018.5
뉴턴 편집부 지음 / 아이뉴턴(월간지) / 2018년 4월

중학교 교과연계 과학잡지 뉴턴

과학의 지식과 정보를 깊이 있는

설명과 생생한 사진으로 보여주고 들려주어요. 

뉴턴 그래픽잡지, 과학 단행본  Newton 뉴턴 2018.5 

「휘어진 세계의 수학」

뉴턴코리아

 

알면 알수록 더욱 더 궁금해지는 과학의 세계

중학생과학잡지 뉴턴으로 보면 궁금증을 해결할 수 있어요.

이번 과학월간지 5월호에서는 

기본부터 알 수 있는 양자 컴퓨터,

휘어진 세계의 수학, 태양의 이변이 일어나고 있다,

'거짓 기억'의 심리학 등과 같은 정보를 담고 있으며

중,고등학생이 보면 좋은 천문학, 재료 공학, 유체 역학, 

의학, 생명 과학, 천문학, 생물학, 지구과학, 고고학, 물리학

의 과학지식을 담아 폭넓은 배경지식을 쌓을 수 있도록 해줍니다.

과학잡지 뉴턴에서 알려주는 생활 주변의 과학

거칠어지는 손

왜 손가락 끝이 갈라질까? 예방법은?

날씨가 추울 때는 손톱 주변의 피부가 벗겨지는 

'거스러미'나 손가락 등의 피부가 갈라져 트는 등

손이 거칠어지고 건조해져서 고민인 사람들이

많습니다. 뉴턴의 '생활 주변의 과학'에서는 이러한

증상이 왜 나타나는지 과학적으로 설명을 해주고 있어요.

일생 생활과 관련된 과학으로 흥미를 더 갖게 만드는 코너네요.

중학생과학잡지 뉴턴에서는 세계 여러나라의 멋진 절경을

4page 되는 분량으로 보여주고 있어요.

직접 가서 보지는 못했지만 뉴턴 과학잡지를 통해

어느 나라에 멋진 절경이 있는지 눈으로 감상해 볼 수 있어요.

과학잡지 뉴턴 2018.5 Newton Special 

양자의 세계 제3회

'기본부터 알 수 있는 양자 컴퓨터'에 대한 내용을 다루고 있어요.

양자 컴퓨터가 실현되면 기존 컴퓨터보다 압도적으로 빠른 계산

속도로 여러가지 문제를 풀 수 있다고 기대된다고 합니다.

그래서 IBM이나 Google 등 세계적인 기업이 앞다투어

양자 컴퓨터의 개발을 진행하고 있어요.

양자의 세계 제3회에서는 '양자 컴퓨터'의 기본적인 메커니즘과

그 응용 사례 앞으로으 과자와 관련된 4차 산업혁명과 

관련된 내용을 소개해 주고 있습니다.

양자 컴퓨터는 0과 1을 동시에 취할 수 있는 특수한 '양자 비트'를

사용해 계산한다. 그에 따라 기존 컴퓨터로는 엄청난 시간이 걸리는 

계산을 짧은 시간에 처리할 가능성이 있다.

현재 빛이나 초전도 회로 등 몇 가지 방식의 양자 컴퓨터가 개발되고 있다.

양자 컴퓨터의 능력을 발휘하려면 양자 알고리즘이 필요하다.

1985년에 양자 컴퓨터의 기본 원리가 제안된 시점에서는 그 능력을

살릴 양자 알고리즘은 발견되지 않았다.

1994년에 양자 컴퓨터의 강점을 살릴 수 있는 실용적인 알고리즘이

제안되었다. 미국의 수학자 피터쇼어가 발견한 '쇼어의 알고리즘'이다.

쇼어의 알고리즘은 양자 컴퓨터에서 인수 분해를 효율적으로 하기 위한 것이다.

인수 분해는 자릿수가 커지면 필요한 계산 시간이 폭발적으로 늘어난다.

쇼어의 알고리즘을 사용하면 그 계산 시간이 극적으로 단축될 수 있다.

현재까지 적어도 60종 정도의 양자 알고리즘이 고안되어 있으며,

현 단계에서는 실현된 양자 비트의 수가 적지만 실제로 양자 컴퓨터가

제작되어 이용할 수 있게 되었다. 

과학잡지 뉴턴 2018.5 Newton Special 

불가사의한 기하학 제2회

'휘어진 세계의 수학'

삼각형의 내각의 합은 180°. 원주율π는 3.141592.......

누구도 의심하지 않는, 도형과 관련된 '상식'이다.

그러한 이러한 도형의 상식이 들어맞지 않는 불가사의한 세계가 존재한다.

그 불가사의한 세계는 천재 물리학자 아인슈타인이 '일반 상대성 이론'을

만들어 내는 계기도 되었다. 

우주의 수수께끼 규명에도 큰 역할을 하는 '휘어진 세계'의

불가사의한 수학에 대해 알아본다.

평평한 면의 곡선 위를 일정한 속도로 이동하면 수평 방향으로

원심력을 느낀다. 한편 직선 위를 이동할 때는 원심력을 느끼지 않는다.

휘어진 면의 '직선'이란, 그 선 위에서 이동할 때 원심력이 항상

'면에 수직인 방향'으로 생기는 선(측지선)이라고 할 수 있다.

구면에서는 대원이 측지선이며 직선으로 간주된다. 

평평한 면의 측지선은 두 점을 최단 거리로 잇는 선 1개뿐이다.

일반적으로는 '두 점을 최단 거리로 잇는 선'이 직선이지만,

휘어진 면에서는 '측지선'을 직선으로 생각한다.

지구의 표면을 잘라 내어 전개도를 만들려고 해도,

절대로 평면에 꼭 붙일 수는 없다.

구면에서는 모든 점에서 곡률이 양으로 일정하다.

그래서 아무리 자르는 방식을 연구해도 반드시 공중으로 떠오른다.

구에 한정되지 않고 휘어진 면은 평평한 전개도를 만들 수 없다.

전개할 수 없다는 사실이, 휘어져 있는 증거라고도 할 수 있다.

'슈퍼플레이어'의 위협과 약해지는 태양의 활동

'태양에 이변이 일어나고 있다?'

언제나 변함없이 계속 빛나는 것처럼 보이는 태양도

때로는 거대한 폭발을 일으키고 때로는 잠든 것처럼

온수해지는 등, 그 활동 상황이 크게 변한다.

최신의 태양 연구에 따르면 지구에 세계 규모의 통신 장애와

정전을 일으킬 수 있는 '슈퍼플레어'라는 초거대 

폭발이 일어날 가능성이 있다.

한편 현재의 태양은 그 활동이 200년에 한 번이라고 할

정도로 약해지고 있다. 과거에 태양 활동이 극단적으로 약했을 때는

지구 규모로 한랭화가 일어났다. 

태양의 이변은 지구의 기상에 어떤 영향을 미칠까?

격변하는 태양과 지구에 미치는 영향에 대해 소개한다.

플레어의 에너지원이 되는 흑점은 어떻게 해서 생기는 것일까?

태양은 그 자체가 븍극과 남극을 자기권으로 한 거대한 자석이다.

흑점을 만드는 자기장은 근본을 더듬으면 그 남북을 관통하는

자기장이라고 생각된다.

흑점은 나타나고 사라지기를 되풀이하는데, 그 수가 많은 시기와

적은 시기가 있다. 흑점이 늘어나면 플레어의 수도 늘어나고

태양 활동이 활발해지기 때문에 흑점의 수는 지표라고 한다. 

지구의 자전 주기는 어느 위도에서나 변함없이 하루(24시간)이지만,

가스 덩어리인 태양은 적도에 가까운 곳일수록 빠르게 자전한다.

이것을 '차등회전'이라고 한다. 태양 내부의 자기력선 다발은

이 자전에 끌려 몇 겹이나 휘감긴다. 이러한 자기력선 다발이 차츰

떠올라 태양 표면에서 튀어나옴으로써 흑점을 만든다.

'거짓 기억'의 심리학

당신의 기억도 '환상'일 수 있다. 

거짓 기억의 이미지는 가족이나 친구와의 만남을 이야기 할 때,

그 장소나 함께 있었던 인물 등에 대해 일치하지 않은 경우가 흔히 있다.

이처럼 어떤 기억이 사실이 아닌데도 정말로 경험한 일처럼 느껴질 때가 있따.

이른바 '거짓 기억'이며, 심리학에서는 이 현상을 '허휘 기억'이라고 하며

누구에게나 일어난다고 한다.  

기억은 결초 '본 대로, 들은 대로 남아서 나중에 정확하게 재생할 수 있는 기능'이 아니다.

기억은 이따금 잘못 기록되어 '거짓말을 하는'경우가 있다. 

기억이 잘못되기 쉽다는 점은 현대 사회에서도 심각한 문제가 되고 있다.

예를 들어 기억에 근거한 '목격 증언'은 일반적으로 생각하는 것만큼 정확하지 않다.

미국에서는 사후 DNA 감정을 통해 억울한 죄로 판정한 300명의 재판 중

적어도 70%에서 사실과는 다른 목격 증언이 유죄의 근거였다는 보고가 있다.

돌발적으로 맞닥뜨리는 강도 사건과 같은 경우에는 놀라움과

공포감이 엄습한다. 그런 상황에서는 '흉기 주목 효과(터널시각)'라는

현상이 일어난다. 이 현상은 흉기에 강하게 주목된 나머지,

범인의 얼굴이나 복장 등의 배경 정보가 제대로 지각되지 않고

급기야 제대로 기억되지 않는 것을 가리킨다. 

긴장감이 너무 강하거나 약해도 기억력이 낮아진다는 사실이 알려져 있다.

그래픽잡지 뉴턴 Nature View 어둠 속의 어린 물고기들

칠흑 같은 어둠에 섞여 나타난 치어들. 뭉뚱그려 치어라고 부르는 일이 많지만,

전문적으로는 태어난지 얼마 안 된 새끼 물고기인 '자어'와 그런 다음 조금 

성장한 어린 물고기인 '치어'로 구분된다. 바다에 들어가지 않는 사람은

물론 다이버조차도 보통은 접할 수 없는 어린 치어의 세계,

뉴기니섬의 북쪽에 있는 팔라우 공화국의 바다에서 포착한 치어들의 삶을 소개한다.

이미지로 보이는 투명하고 얄판한 이것은? 곰치과의 유생이다.

독곰치 등 곰치과가 속한 뱀장어목 어류는 일정 기간 이처럼 투명한 유생기를 거친다.

탐사선 MRO가 궤도상에서 포착한 고해상도 영상

화성이 만든 기묘한 지형

MRO(화성 정찰 궤도선)은 화성 표면에서 약 300km 상공을 선회하는

NASA의 탐사선이다. MRO에 탑재된 고해상도 카메라 'HiRISE'는 화성의 표면을 

선명하게 포착해 그 영상들을 지구로 보내고 있다. 

 

중학생 과학잡지 뉴턴 그래픽잡지를 보며 신기해 하는 아이,

어려운 수학이야기도 있지만 흥미로운 과학이야기가

많아서 시간가는 줄 모르고 보게되네요. 

이번 5월에 출간된 과학단행본 뉴턴은

수학의 세계와 태양계, 인간의 기억력 신비한 현상에

대한 관련된 정보를 보여주고 들려주고 있어요.

과학잡지 뉴턴을 통해서 다방면에 대한 과학지식을 얻을 수 있어

전문적은 지식으로 접할 수 있어 아이의 과학수준도 올라가는 것 같습니다.