[퍼온글] 국내 과학자들 천체의 생성 비밀 밝혔다

전출처 : 갈대 > 국내 과학자들 천체의 생성 비밀 밝혔다

한국 과학자들이 세계 최대의 우주진화 실험에 성공해 베일에 싸인 천체 생성의 비밀을 밝혀냈다.

고등과학원 박창범·김주한 박사 연구팀은 망원경만으로는 관측이 어려운 천체 생성의 비밀을 설명하기 위해 여러 이론적 가설들을 세계 최대 규모의 우주론적 수치 모의실험에 대입해 우주 진화의 과정을 밝히는 데 성공했다고 6일 말했다. 과학계는 이 연구로 빅뱅(대폭발) 이후 현재까지 우주 공간과 물질의 기원, 은하와 별의 생성, 행성과 생명체가 태어난 우주의 역사를 이해할 수 있는 토대가 마련됐다고 평가하고 있다.

박교수팀은 우주 생성 당시 은하에서 은하단, 초은하단, 우주거대구조까지 다양한 천체들이 생성된 원인은 물질의 분포가 달랐기 때문이라는 점에 착안하여, 86억개의 질량을 가진 입자들을 우주 생성 당시와 유사하게 슈퍼컴퓨터에 분포시킨 후 두 개의 모의실험을 수행했다. 이 수치 계산은 기존에 수행된 최대 실험보다 8배 이상 큰 모의실험이며, 박교수가 1992년 세계 최초로 수행해 뉴욕 타임스와 워싱턴 포스트에 대서특필됐을 때보다 2,000배 이상 큰 것이다.

연구팀은 크기가 47억 광년과 2백60억 광년인 정육면체의 팽창 공간(우주 끝까지 거리의 반을 넘는 크기)에서 은하가 생성되기 이전의 초기 우주에서부터 현재까지 천체의 생성 과정을 계산해냈다.

박교수는 “현재 천문학자들의 관측으로는 20억 광년 거리에 ‘슬로안우주장성’이라는 우주거대구조가 있다고 추측되지만 수치 계산 결과로는 20억 광년에서 그렇게 거대한 천체가 태어날 수 없다는 것이 입증됐다”며 “앞으로 슬로안우주장성의 크기와 위치를 정확히 검증하는 작업이 필요할 것”이라고 밝혔다. 한편 한국은 오는 7월부터 미국·독일·일본 등을 중심으로 수행하고 있는 우주측량 프로젝트(SDSS)에 공식 참여할 계획이다.

박교수의 이번 우주모의실험 연구 성과는 이 프로젝트에서 우주모형을 검증하고 우주구조 생성원리를 규명하는 데 결정적인 역할을 할 것으로 과학계는 기대하고 있다.

[퍼온글] 의료계와 세이의 법칙

전출처 : 부리 > 의료계와 세이의 법칙

* 전에 리뷰 썼던 책을 제 의견을 첨부해서 좀더 쌈박하게 리뷰했습니다. 잘못된 점 고치게 반론 주시면 감사하겠어요.

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1. 프롤로그

어머님이 울면서 전화를 하셨다. 피검사 결과 누나의 혈당이 115 g/dl가 나왔다는 것. 그게 뭐 어때서 그러냐고 했더니 의사가 ‘당뇨병일 수 있으니 조심하라’고 했단다. 아버님이 당뇨병으로 고생하시는 걸 줄곧 지켜보셨던 어머님으로서는 딸자식마저 그 지긋지긋한 병에 걸렸다는 사실에 경악할 수밖에 없었다. 내가 아는 혈당의 정상치는 70-120, 115면 ‘정상범위’에 속한다. 그런데 조심하라니? 당뇨병이란 게 조심한다고 안걸릴 수 있는 것인지도 의문스럽다. 당뇨병은-I형에 국한한다면-췌장의 일부가 파괴되어 인슐린 분비가 안되는 병, 자가면역 질환이라는 설이 제기되고 있지만 아직 확실한 원인은 모른다. 원인도 모르는데 어떻게 조심할 수가 있담? 아무튼 겁에 질린 누나는 혈당기기를 샀고, 그 병원에 정기적으로 가서 체크를 받을 예정이다. 그 의사야 환자가 한명 더 늘어서 좋겠지만, 정상범위 안에 있는 사람을 잠재적 환자로 만든다면 정상치라는 건 왜 존재하는 것일까?

2. 세이의 법칙과 그 사례들

‘의사의 시대는 갔다’는 말을 처음 들은 건 내가 대학에 입학하던 1985년이었다. 그때는 이미 의과대학이 서른개 가까이 되었고, 거기서 매년 3천명의 의사가 배출되었던 시절, “이런 식으로 가면 필리핀에서 그러는 것처럼 의사가 택시운전을 해야할지 모른다”는 게 우리 교수님의 설명이었다. 하지만 의과대학이 41개로 늘어난 지금, 아직까지 의사가 택시운전을 한다는 얘기를 들은 바가 없는 걸 보면 그 교수님의 말은 엄살이었나보다. 게다가 의과대학의 커트라인이 전자공학과나 물리학과에 비해 낮았던 그 당시에 비해 지금 의대의 커트라인은 하늘을 찌를 듯 높다. 지금 의대에 진학하는 학생들이 모두 바보가 아니라면 ‘의사의 시대는 갔다’는 말은 거짓말이 아닐까? 게다가 의사 아버지는 100이면 100, 자식을 의사로 만들기를 원하는 걸 보면 아직까지도 의사는 괜찮은 직업인가보다. 하지만 출산률이 1.3에 머무는 판에 해마다 4천명의 의사가 쏟아져 나온다면, 도대체 그들이 다 어떻게 먹고사는 것인지 궁금하긴 하다. 지난 20년간 배출된 의사 수만도 6만명이 넘을텐데 말이다.

여기서 등장하는 게 바로 세이의 법칙이다. 공급이 수요를 창출하므로 과잉공급이란 없다는 이 법칙은 1929년의 대공황 때 자기모순을 드러내기도 했지만, 한번 틀렸다고 그 법칙이 의미가 없는 것은 아닐 터, 세이의 법칙은 현재 의료계에서 기가 막히게 들어맞고 있다. 공급이 수요를 창출하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있다. 라식이라는 게 생기면서 렌즈의 불편함에서 벗어나고픈 사람들이 우르르 안과를 찾았고, 말기암에서 비롯된 통증으로 괴로워하던 환자들은 통증클리닉을 방문함으로써 몸의 안식을 찾았다. 병원마다 생긴 건강검진 센터는 평소 자기 몸에 무신경하던 사람들의 시선을 사로잡으며 성업 중이다. 기존 의료가 외면했던 분야에 눈을 돌림으로써 환자의 편의를 도모하는 이런 행위는 의사에게나 환자에게나 모두 좋은 일이다. 문제는 수요 창출의 정도가 지나쳐 멀쩡한 사람을 환자로 둔갑시키는 행위다. 졸지에 당뇨병 환자가 되어 단것도 맘대로 못먹게 된 우리 누나처럼, 아픈 데도 없는데 환자가 된 사람은 한둘이 아니다.

1) 혈압

혈압이 높다는 건 심각한 신호다. 고혈압은 상상하기도 싫은 뇌졸중의 원인이 되고, 그밖에 심장과 신장 등 우리 몸의 중요한 장기들에 치명적인 손상을 초래할 수 있다. 흔히 정상혈압을 120/80 mmHg (수축기 120, 이완기 80)라고 하는데, 어느 정도 높으면 ‘고혈압’으로 분류가 되는 걸까. 의학적으로 중요시하는 것은 수축기보다는 이완기이며, 70년대까지만 해도 이완기 혈압이 100이 넘으면 고혈압으로 쳤다 (수축기는 160). 그러다 80년대부터 고혈압의 기준은 140/95로 내려갔으며, 90년대 들어서는 아예 이완기 혈압이 90이 되면 ‘고혈압’ 딱지를 붙이기로 했다. 과속도 제한속도보다 10 km/h까지는 봐주는 판에, 혈압에서는 정상보다 불과 10만 높으면 고혈압 환자가 되는 셈이다. 이로 인해 어떤 효과가 생겨났을까. 모르긴 해도 기준을 낮춘 그 하룻밤 사이에 고혈압 환자 수가 세배는 늘었을 거다.

물론 고혈압의 기준을 내린 것이 반드시 환자 수를 늘리기 위해서만은 아닐 것이다. 하지만 많은 사람이 안지키는 법은 쓸모가 없어지듯, 지나치게 낮은 수치를 기준삼아 대부분의 사람을 환자로 만들어 버린다면 고혈압에 대한 상대적 경각심이 낮아지지 않겠는가. 너도 고혈압, 얘도 쟤도 고혈압이라면, 그러고도 별 탈 없이 잘 산다면, 사람들은 자신의 고혈압을 대수롭지 않게 생각할 것이다. 실제로 자신이 고혈압인 것을 알면서도 병원에 가지 않는 사람은 한둘이 아니며, 자칫하다간 수축기 혈압이 200이 넘는 진짜 위험한 환자들마저 관리하지 못할 가능성이 생긴다.

또한 고혈압은 그 자체가 위험인자일 뿐, 병은 아니다. 신장으로 가는 혈관이 좁아진다던지, 신장 위에 암이 생겨 혈압을 올리는 물질을 분비한다든지 하는 이유로 혈압이 올라간다면 그 원인을 제거해줘야겠지만, 고혈압의 90% 이상은 다른 원인 없이 혈압만 높은 상태다. 혈압이 과거의 고혈압 기준인 160/100을 넘는다면 치료가 필요하다는 데 기꺼이 동의할 수 있지만, 그보다 낮은 경우라면 구태여 약을 쓸 필요가 없지 않을까. 물론 양심적인 의사라면 약을 쓰기 전에 먼저 저염식을 권할 것이지만, 환자가 늘 양심적인 의사만 만나리라는 보장은 없다. 어찌되었건 혈압약이라는 게 한번 쓰면 평생 써야 한다는 점에서 약을 쓰는 데 좀더 신중했으면 한다.  뒤셀토르프 대학 내과의 우베 하일의 말이다.

“미미한 정도의 고혈압을 약물로 치료하는 것은 과잉 치료이며, 이것은 대다수 사람들에게 도움을 주기보다는 오히려 해를 끼칠 수 있다”

2) 골다공증

인간의 뼈 밀도는 30세를 기점으로 점점 감소하며, 70세가 되면 3분의 1 가량이 줄어든다. 노인들이 조금만 넘어져도 쉽게 뼈가 부러지는 것은 다 이 탓인데, 이렇게 뼈의 밀도가 줄어드는 현상을 흔히 ‘골다공증’이라고 한다.

골다공증이란 병명은 우리 사회에서 공포의 대상이다. 하지만 그 병이 지금처럼 무시무시한 병이 된 건 그리 오래된 게 아니다. 1982년, 생리가 끝나 난소에서 에스트로겐이 분비되지 않는 소위 ‘갱년기 여성’들을 대상으로 미국의 에스트로겐 제조 회사에서 대규모 캠페인을 벌였다. 그 회사가 소리높여 했던 주장은 에스트로겐이 골다공증을 예방한다는 것. 그걸 안먹으면 골다공증이 생기고, 그러면 대퇴부 골절이 초래된다는데 겁을 먹지 않을 여성이 어디 있겠는가. 그 덕분에 그 회사는 45세 이상의 국민 절반에게 약품을 팔아먹을 수 있게 되었는데, 에스트로겐과 더불어 칼슘 제재가 날개돋힌 듯이 팔리기 시작한 것도 비슷한 시기다. 과연 모든 갱년기 여성이 에스트로겐을 먹어야 하는 것일까? 뼈 밀도가 줄어드는 게 탐탁지 않은 현상이라 해도, 나이듦에 따라 우리의 머리가 하얗게 변해가는 것처럼 골밀도의 감소도 노화에 따른 자연스러운 현상이 아닐까. 골다공증이 심해 골절의 위험이 있는 사람이라면 의학적 치료가 필요할 수 있겠지만, 지금처럼 모든 여성이 호르몬 제재를 복용하는 건 분명 지나친 일이다.

3) 콜레스테롤

콜레스테롤 수치 때문에 스트레스를 받아본 사람은 한둘이 아닐 거다. 콜레스테롤 수치가 200 이상이 되는 내 친구는 고기를 먹을 때마다 “먹어도 돼냐”를 내게 묻는다. 심장병, 동맥경화 등의 주범인 악의 온상 콜레스테롤, (콜레스테롤은 고밀도 지단백인 HDL과 저밀도 지단백인 LDL이 있는데, 우리가 나쁘다고 알고 있는 콜레스테롤은 후자를 일컫는다). 과연 그것은 나쁘기만 한 것일까? 문헌에 따르면 콜레스테롤은 인간의 신체를 구성하는 중요한 요소 중 하나로, 뇌의 10-20%를 차지한다고 한다. 어느 정도의 콜레스테롤은 유지되어야 한다는 얘기, 그렇다면 우리가 고콜레스테롤증의 척도로 알고 있는 200-내가 배울 때는 230이었던 것 같은데-이란 수치는 적당한 것일까. 1990년 독일에서 콜레스테롤 한계 수치가 200으로 발표되었을 때, 프랑크푸르트 심장재단 소속 의사들은 이것을 받아들이지 않았다고 한다. 클레프치히(H. Klepzig)라는 의사는 이렇게 말했단다.

“콜레스테롤 수치 저하를 통해 인간 생명을 구할 수 있다는 사실을 입증하는 연구가 한건이라도 있는가?”

또한 미국 메디컬 칼리지 교수인 폴 로쉬(P. Rosch)는 “콜레스테롤 수치가 낮을수록 더 건강한 것으로, 더 오래 살 수 있을 것이라는 것만큼 말이 안되는 소리는 없다”라고 말한 바 있다. 바이에른 주에 사는 멀쩡한 주민들 10만명을 대상으로 콜레스테롤 수치를 측정한 결과 평균 농도가 260 mg/dl이었다고 하니, 200이란 수치는 아무래도 문제가 있는 것 같다.

물론 이런 주장에 선뜻 동의하기 어려울 수 있다. 하지만 TV를 오래 보면 눈이 나빠진다는 게 사실이 아님에도 불구하고 사람들 대부분이 그렇게 믿고 있는 것처럼, 우리의 보편적인 믿음과 어긋난다고 해서 꼭 진실이 아닌 것은 아니다. 혈중 콜레스테롤이 350 mg/dl가 넘는 고콜레스테롤 환자는 치료가 필요하겠지만, 230 내외의, 별다른 증상이 없는 사람까지 무리하게 치료를 받을 이유는 없을 것 같다. 세계적인 제약회사 화이저는 콜레스테롤 수치를 낮추는 약품을 판매하여 수십억달러의 판매고를 올렸다고 하니, 콜레스테롤 수치를 가지고 호들갑을 떠는 것이 제약회사의 음모가 아닌지 의심해볼 필요가 있지 않을까.

3. 여기까지는 그렇다 쳐도

아무리 그래도 혈압과 골다공증, 콜레스테롤에 대해 관심을 기울이는 게 나쁠 거야 없다. 세이의 법칙은 여기에 그치지 않고 새로운 수요를 만들어 낸다. 그중 하나가 주의력 결핍 과잉행동 증후군(ADHD)이다. 초등학교 정도에 다니는 아이가 안절부절 못하고 끊임없이 몸을 흔들어대기 일쑤고, 한가지에 집중을 못하는 질환이 ADHD다. 이 질환이 얼마나 보편적이냐면, 어린이의 2-10%가 이 질병에 걸려 있다고 하는데, 그 결과 미국에서는 하루 500만명의 어린이가 매일같이 여기에 관한 약을 먹고 있다. 뇌에 작용하여 집중력을 향상시키는 이 약은 쉽게 말해서 각성제, 자라나는 어린이들이 이 약을 먹는 게 과연 좋은 것일까 싶다. 게다가 이 질환의 특징이라는 것이 아이들이 일반적으로 보이는 모습과 과연 얼마나 다른지도 의문스럽다. 아이들이란 원래 집중을 잘 못하고 산만하기 짝이 없지 않는가. 나이가 들면 저절로 좋아질 걸 가지고 각성제를 투여하는 것이 과연 옳을까? 물론 약의 도움을 받아야 할 어린이가 있을 수는 있겠지만, 과연 어느 정도까지가 정상이고 어디부터가 질병의 범주 안에 들어가는 것인지에 대한 명확한 기준이 없는지라 약이 필요없는 어린애들에게 향정신성 의약품이 마구 남용되고 있는 중이다. ADHD가 어린이의 정신병 중 가장 흔한 질병이 되버린 지 몇 년이 흘렀지만, AHDH 아동의 뇌에서 이렇다 할 구조적인 문제점을 발견한 의사가 지금까지 단 한 사람도 없다는 사실은 이 병의 정체에 의문을 품게 만든다.

여성갱년기로 돈을 번 제약회사가 있는 것에 힌트를 얻어, 남성갱년기를 이용해 돈을 벌려는 회사가 있었다. 베를린에 본부를 둔 제약회사인 카데/베진스가 그 주인공. 그들은 남성의 경우 나이가 듦에 따라 남성호르몬인 테스토스테론이 부족해져 갱년기 증상이 나타날 수 있다는 주장을 했다. 사실 나이가 들면 여기저기 쑤시고, 갑자기 우울하고 그러지 않는가. 그들은 그걸 호르몬 부족에서 기인한 것으로 선전했고, 사람들은 그런가보다 하고 그들이 파는 호르몬제를 사먹기 시작했다. 그런데 나이가 들수록 테스토스테론이 감소한다는 것은 사실일까? 물론 아니다. 통계에 따르면 80세 남자의 절반 정도는 30대 남성과 비슷한 양의 테스토스테론을 혈액 내에 보유하고 있다고 하고, 제약회사가 ‘질병’으로 규정한 농도 이하의 호르몬을 보유한 사람도 대부분 별다른 이상 증상을 나타내지 않았다. 게다가 건강한 젊은 남성들의 15%에서 제약회사가 정한 기준치에 훨씬 못미치는 수치가 나왔다는 사실은 그 호르몬 농도의 높고 낮음이 건강과 정말 관계가 있는 것인지 의문을 품게 만든다.

테스토스테론을 복용하면 좋은 점이 정말 없을까? 그렇지는 않다. 우리 신체는 남아도는 테스트스테론을 여성호르몬으로 전환시키므로 여성처럼 가슴이 나올 수 있고-가슴이 푹신해지니 얼마나 좋은가-반대로 남성이 피부에 바른 테스토스테론 젤이 접촉한 여성에게 묻어 수염이 나고 목소리가 굵어지는 등 여성이 씩씩해질 수 있다고 한다. 그리고 테스토스테론은 남성의 노화 예방에 도움을 주는데, 그것은 테스토스테론이 남성의 수명을 엄청나게 줄이기 때문이란다. 거세한 남성과 그렇지 않은 남성을 대상으로 실험한 결과에서 거세한 남성들이 최대 15년 가량 수명이 길었다나? 남성이 여성보다 7년쯤 먼저 사망하는 이유를 테스토스테론에서 찾는 연구자가 많고, 여성보다 남성이 박테리아나 기생충의 공격에 더 취약한 것은 남성에서는 저항력을 약화시키는 물질인 테스토스테론을 다량으로 생산해내기 때문이라고 한다. 테스토스테론이 전립선암을 유발할 수 있다는 동물실험 결과도 있는 판에, 꼭 테스토스테론을 먹어서 제약회사를 살찌울 필요가 있을까 싶다.

5. 전망

이런 일이 일어나는 이유가 뭘까. 표면적으로는 의사와 제약회사의 이해관계가 맞아떨어지기 때문일 것 같다. 수적으로 늘어난 의사들은 먹고 살기 위해 멀쩡한 사람을 환자로 만들어 돈을 벌고, 제약회사 또한 졸지에 환자가 된 이들에게 약을 팔아먹으면서 이윤을 챙긴다. 하지만 모든 면에서 열세인 의사들은 갈수록 제약회사의 입김에 휘둘리게 되는데, 결국 의사들은 제약회사의 이익을 대변하고 그들의 음모를 정당화해주는 사람이 되어 버린다. 의사들은 제약회사로부터 연구비를 받아 연구를 하고, 되도록 우호적인 결과를 발표하려 애쓴다 (불리한 결과가 발표되지 않는 것은 물론이다). 또한 의사들은 신약에 관한 정보를 제약회사로부터 듣고, 그들이 대는 돈으로 연수나 학회를 가며, 골프를 친다. 그런 그들이 제약회사의 부당한 요구를 거절할 수 있겠는가. 새집증후군처럼 못보던 질환이 발견되면 그걸 예방해주는 약품과 재료들이 우후죽순으로 생겨나는 것처럼, 의학은 제약회사와 함께 거대한 복합체를 이루고 있다고 해도 과언이 아니다. 과연 이대로 좋은가. 아니다. 해결책은 있는가. 역시 아니다. 일부 의사들의 양심에 호소를 해보지만, 갈수록 높아만 가는 제약회사들의 빌딩 층수를 생각해 보면 계란으로 바위치기라는 생각이 든다. 모든 사람이 환자인 시대, 지금처럼 간다면 그런 날은 오고야 말 것이다.

참고문헌: <없는 병도 만든다> 외르크 블레흐 지음, 생각의 나무

[퍼온글] 빛보다 빠른 것은 없을까?

전출처 : 갈대 > 빛보다 빠른 것은 없을까?

특수상대성이론과 일반상대성이론이라는 말은 아인슈타인과 동급으로 취급될 만큼 잘 알려져 있다. 하지만 만약 이 이론들이 무슨 뜻이냐고 묻는다면 선뜻 대답하기가 쉽지 않다. 그렇다면 이제 이런 질문을 던져보자. 세상에서 제일 빠른 것이 있는가? 만약 있다면 그것은 무엇인가?

우주의 최대 속도를 찾아서

우주에서 최대 속도를 갖는 물질은 빛이다. 아인슈타인의 특수상대성이론은 이를 전제로 한다.

‘세상에서 가장 빠른 것’을 물리적으로 표현하면 ‘우주상에서 최대 속도를 갖는 물질’이다. 이에 대한 답은 있다, 없다 둘 중 하나다. 만약 최대 속도가 없다고 하자. 그렇다면 그 속도를 능가하는 또 다른 속도가 존재할 것이다. 무한의 속도가 존재할 수 있다는 얘기가 된다.
하지만 무한의 속도라는 개념은 있는 그대로 받아들이기 어렵다. 속도는 수학적으로 공간의 변화를 시간의 변화로 나눈 것이기 때문에 무한의 속도라는 것은 공간의 변화가 무한하든지 시간이 흐르지 않는다는 뜻이 된다.

고전역학의 창시자 뉴턴도 이 문제를 고민했다. 그는 두 물체 사이에 작용하는 만유인력 개념을 도입하면서 만유인력이 작용하는데 걸리는 시간은 전혀 없다고 가정하고 무한의 속도 개념을 도입했다. 하지만 실제로 만유인력이 작용하는 두 물체 사이에 시간이 흐르지 않는다고 해서 이 물체들이 무한한 속도로 움직이지는 않는다.
공간의 변화가 무한할 수 없고, 시간이 아예 흐르지 않는다고 가정해도 모순이 생긴다면 속도가 무진장 커질 수 없다는 결론이 나온다. 우주상에는 최대 속도가 존재한다는 뜻이다. 또 최대 속도는 관측자에 따라서 달라져서도 안된다. 관측자에 관계없이 일정해야 한다. 만일 일정하지 않다면 최대 속도가 아니다. 그보다 큰 속도가 존재할 수 있다는 결론이 또 도출되기 때문이다.

그렇다면 최대 속도를 갖는 ‘그것’은 무엇인가? 우리는 이미 최대 속도를 갖는 ‘그것’이 빛이라고 알고 있다. 그런데 왜 하필 빛이어야 하는가?
17세기부터 과학자들은 빛의 속도를 측정했다. 1675년 뢰머는 목성둘레를 공전하는 한 위성에서 일어나는 식을 이용해 위성의 공전주기를 측정하다가 목성의 위치가 지구에서 가장 가까울 때가 가장 멀 때보다 식이 일어나는 시각이 약 20분 빠르다는 것을 알았다. 그는 빛이 일정한 속도를 갖기 때문에 이런 현상이 일어난다고 생각하고 상당히 정확하게 빛의 속도를 계산했다. 하지만 당시 사람들은 뢰머의 주장을 받아들이지 않았다.

50년 뒤 브래들리 역시 지구에서 별을 관측할 때 계절에 따라 위치가 조금씩 다르다는 사실을 통해 빛의 속도를 계산했다. 이후 1849년 피조가 광원에서 나온 빛이 톱니 사이의 틈을 지나 거울에 갔다가 반사될 때까지 빛이 왕복하는 시간을 측정해 빛의 속도를 계산했다. 하지만 빛의 속도가 관측자에 관계없이 일정하다는 것까지 보여줄 수는 없었다.
1887년 마이켈슨과 몰리가 이를 밝혀냈다. 당시 빛은 파동이었다. 파동은 매개 물질이 있어야 한다. 수면파에는 물이, 음파에는 공기가 매개 물질이듯이 빛이 파동이라면 빛을 전달해주는 매개 물질이 필요하다. 당시 과학자들은 이것을 에테르라고 생각했다. 물론 에테르는 만질 수도 없고 냄새도 없는 아주 특이한 물질이라고 가정했다.

마이켈슨과 몰리는 바로 이 에테르의 존재를 확인하려고 했다. 하지만 에테르의 존재를 확인하는 대신 그들이 얻은 결론은 빛의 속도가 관측자에 관계없이 일정하다는 것이었다.

내 시간과 네 시간이 다르다

아인슈타인은 경험적으로 인식하기 힘든 시간의 상대성을 도입함으로써 특수상대성이론을 완성할 수 있었다. 그림은 땅 위에 시계바늘을 놓아 시공간을 표현했다.

아인슈타인은 이 결과에 주목했다. 그런데 한번 생각해보자. 상대적 공간 개념은 경험적으로 누구나 쉽게 받아들일 수 있다. 나와 내 옆에 있는 사람만 봐도 공간적으로 떨어져 있기 때문에 내가 그 사람에 대해서 상대적 공간에 있다고 생각한다.
그렇다면 시간은 어떤가? 나와 내 옆에 있는 사람의 시간이 상대적일 수 있는가? 사람마다 시간이 다르다면 이 세상이 도대체 어떻게 돌아가겠는가? 시간이 상대적이라는 생각은 쉽게 받아들이기 어렵다. 시간은 누구에게나 절대적인 양이어야 한다는 것이 훨씬 설득력 있어 보인다.

하지만 속도는 분자에 공간을, 분모에 시간을 변수로 가졌다. 분자에 있는 공간이 상대적이 된다면 분모에 있는 시간도 상대적이 돼야 이 둘을 조율해 빛의 속도를 일정하게 만들 수 있다. 시간의 상대성이 적용되지 않으면 빛의 속도가 일정하다는 사실이 성립되지 않는다.
아인슈타인의 특수상대성이론의 핵심은 이것이 전부다. 그가 위대한 것은 이처럼 시간의 상대성을 도입했다는 것이다. 아인슈타인은 상대적 시간과 상대적 공간을 결합시켜 시공간을 만들었다. 시간과 공간이 따로따로 노는 것이 아니라 시공간이 함께 변한다. 이제 관측자는 각자 다른 시공간 좌표계에서 존재하지만 관측자들이 경험하는 현상은 같은 물리법칙으로 설명할 수 있게 된 것이다. 누구든 자신의 시공간 좌표계에서 빛의 속도는 일정하다.

그런데 공간뿐 아니라 시간마저 상대적이 되면 관측자에 따라 동시에 일어나는 사건이 달라진다. 어떤 관측자에게는 동시에 일어난 두 사건이 다른 관측자에게는 동시 사건이 아니다. 두 사건 중 자신에게 가까운 사건을 먼저 인지하게 돼 동시에 발생한 것으로 받아들이지 않는 것이다.

물론 관측자가 빛의 속도에 비해 무시할 정도로 느리게 움직이고 있다면 이런 현상을 실제로 경험하기는 어렵다. 우리가 일상생활에서 시간의 상대성을 경험하기 힘든 것도 이런 이유다. 하지만 만약 관측자가 빛의 속도에 가깝게 빨리 움직인다면 관측자는 두 사건을 서로 다른 시점에 발생한 것으로 받아들일 것이다.

예를 들어 두 사람 중 한 사람은 우주로 여행하고 한 사람은 지구에 남아있다고 하자. 실제로 우리나라에서도 최초의 우주인이 탄생할 날이 얼마 남지 않았으니 그리 먼 미래도 아니다.
우주로 여행하는 사람은 자기 시계로 1분마다 지구로 송신해 자신이 잘 여행하고 있음을 알려준다. 지구에 남아있는 사람은 우주를 여행하는 사람으로부터 오는 신호를 포착해 시간을 기록한다. 두 사람의 시간은 똑같을까?

지구에 있는 사람은 고개를 갸우뚱할 것이다. 분명히 우주에 있는 여행자는 1분마다 자신에게 송신을 하고 있을 텐데 지구 시계로 보니 1분 1초 간격이다. 만약 여행자가 빛에 거의 가까운 속도를 낼 수 있는 우주선을 타고 여행 중이라면 그 차이는 더 커진다. 여행자의 시간은 지구에 있는 사람의 시간보다 훨씬 천천히 가기 때문이다. 물론 우주에 있는 여행자의 시계는 제대로 가고 있다. 다만 그것을 측정하는 지구의 관측자에게 더 천천히 가는 것이다.
공간의 상대성도 마찬가지다. 여행자가 타고 있는 우주선의 길이를 지구에 있는 사람이 재면 지구에서 출발할 때 쟀던 길이보다 짧다. 물론 우주에 있는 여행자에게는 우주선이 전혀 줄어들지 않았다. 다만 그것을 측정하는 지구의 관측자에게 더 짧게 보이는 것이다.

빛의 속도가 일정하다고 전제했을 뿐인데, 그래서 시공간이 함께 변한다는 결론을 도출했을 뿐인데, 결과적으로 시간이 느려지고 길이가 줄어드는 ‘이상한’ 결과가 나온다. 사람들이 특수상대성이론을 어려워하는 것도 이런 시간 지연과 길이 수축이 피부에 와 닿지 않기 때문이다.

멈춰 있어도 에너지는 있다
아인슈타인의 E=mc²을 모르는 사람은 거의 없을 것이다. 아인슈타인 하면 이 수식을 제일 먼저 떠올리는 사람도 많다. 그는 시간 지연과 길이 수축을 담은 논문을 발표하고 몇 달 뒤 세 쪽짜리 짧은 논문에서 이 수식을 유도했다. 특수상대성이론으로부터 물체의 운동방향으로 움직이는 막대가 줄어들고, 움직이는 시계가 느려지며, 질량과 에너지가 같은 종류라는 결론이 도출됐다.

원래 아인슈타인이 유도한 식은 m=E/c²였다. 질량 m인 물체가 빛의 형태로 복사에너지 E를 방출한 후 물체의 질량이 E/c²만큼 감소한다는 의미였다. 이로부터 아인슈타인은 물체의 운동에너지뿐 아니라 물체가 정지해있을 때의 질량인 정지질량으로부터 얻어지는 정지질량에너지도 같이 더해줘야 한다는 것을 보여줬다. 이 때 더해지는 정지질량에너지가 바로 E=mc²이다.

이 식을 해석하면 질량을 가진 물질은 에너지와 서로 상호변환이 가능하다는 의미가 된다. 게다가 빛의 속도의 제곱이 곱해지는 덕분에 엄청나게 큰 에너지를 얻을 수 있다. 원자력에너지를 얻는 기본 원리가 여기서 나왔다. 만약 핵반응 전후에 1g의 물질이 손실돼 이것이 에너지로 바뀐다면 매달 300와트(W) 정도를 소비하는 30만 가구가 1년 동안 쓸 수 있는 무지막지한 양이 된다.

한편 물체의 운동 속도가 커질수록 질량이 점점 늘어난다. 만일 물체가 빛의 속도로 움직인다면 질량이 무한대가 된다. 그럼 정작 빛 자체는 어떻게 되는가? 빛을 입자로 보면 광자는 자신의 속도로 움직이는 것이 당연하다. 하지만 광자가 자신의 속도로 움직이면 질량이 무한대가 돼야 한다.
이를 해결하기 위해 광자는 정지질량을 0으로 규정해 무한대로 발산하는 문제를 막는다. 또 자연계에는 중력, 전자기력, 약력, 강력의 네 가지 기본 힘이 있는데, 이를 매개하는 글루온, W보손, Z보손, 중력자 같은 매개 입자들도 빛의 속도로 움직이기 때문에 정지질량을 0으로 정한다.

중력까지 설명해야 일반적 이론

에셔가 1947년 발표한 '다른세계'(Other World)라는 제목의 석판화. 공간과 공간이 맞닿아 3차원 공간 개념이 무너졌다.

이제 일반상대성이론으로 넘어 오자. 아인슈타인은 왜 일반상대성이론을 만들었을까? 이름에서 짐작할 수 있듯이 특수상대성이론은 상대성에 대한 ‘특수한’ 이론이고, 일반상대성이론은 상대성에 관한 ‘일반적’ 이론이다.
특수상대성이론은 관측자들이 서로 등속도로 움직인다는 특수한 환경을 가정했다. 하지만 실제로 일상생활에서 항상 같은 속도로 움직인다는 것은 불가능하며 모든 운동은 가속도 운동이다. 지구에 사는 우리는 싫든 좋든 중력가속도에 따라 가속운동한다.

따라서 일정하게 가속하는 좌표계의 예로 중력이 작용하는 좌표계를 생각할 수 있다. 아인슈타인은 이를 통해 중력을 새롭게 설명하려고 했다. 그래서 일반상대성이론을 ‘아인슈타인의 중력이론’으로 부르기도 한다.
특수상대성이론과 마찬가지로 일반상대성이론에서도 빛보다 빠른 것은 없다는 전제는 계속 유지된다. 다만 관성을 중력과 같은 것으로 해석한다. 그 이전까지 관성은 작용하지만 실제로 존재하지는 않는 가짜 힘이었다.

예를 들어 버스가 정지해있거나 일정한 속도로 움직이고 있을 때 버스의 손잡이는 연직선상에 있다. 그런데 만약 버스가 출발해 점점 속도를 내는 가속도 운동을 한다면 버스 손잡이는 뒤로 쏠릴 것이다. 뒤를 아무리 살펴봐도 잡아당기는 힘을 작용할만한 대상이 없는데 말이다. 그래서 이런 관성을 가짜 힘이라고 한다.
그런데 아인슈타인은 관성을 중력으로 해석했다. 그리고 중력은 물질로 결정 되며 주위의 시공간을 휘게 한다고 생각했다. 이처럼 일반상대성이론은 이전의 개념과 너무 달라 우리가 쉽게 받아들이기 어렵다. 수학적으로도 상당히 복잡하고, 특수상대성이론과 다른 비유클리드 기하학인 리만기하학을 도입했기 때문이다. 특수상대성이론과 일반상대성이론의 공통점은 빛의 속도가 모든 물질이 가질 수 있는 한계 속도라고 전제하는 것이다.

빛은 직진하면서 휜다?
특수상대성이론에서는 빛은 정지질량이 없기 때문에 원칙적으로 중력이나 만유인력의 영향을 받지 않는다.
하지만 일반상대성이론에서는 좀 다르다. 일반상대성이론에서는 중력이 시공간의 곡률로 표현된다. 시공간의 곡률이란 시공간이 얼마나 휘어져 있는지 굽은 정도를 나타내는 양이다. 얇은 고무판 위에 무거운 물체를 올려놓으면 축 처진 모양이 되듯이 큰 별 주위는 별의 중력 때문에 시공간이 굽는다.

굽은 고무판 위에 작은 구슬을 굴리면 그 구슬이 굽은 면을 따라 굴러가듯이 큰 별 주위에서는 별의 중력에 의해 물체가 끌려간다.
굽은 시공간에서는 어떤 물체도 예외일 수 없다. 빛도 마찬가지다. 이 말은 빛이 직선으로 진행하지 않는다는 뜻은 아니다. 빛은 직선으로 진행한다. 다만 빛이 움직이는 시공간이 굽었기 때문에 빛도 따라서 굽어지는 것이다. 그래서 결과적으로 빛이 중력의 영향을 받는다고 할 수 있다.

아인슈타인이 일반상대성이론으로부터 이런 결과를 끌어냈을 때 당시 과학자들은 반신반의했다. 3년 뒤 영국의 천문학자 에딩턴이 일식 때 별빛이 태양의 중력에 끌려 정말로 휜다는 것을 밝힌 후에야 그 진가를 인정받았다.
또 태양 주위를 일주하는 수성의 세차운동 주기를 뉴턴의 운동법칙으로는 설명할 수 없었지만 일반상대성이론의 굽은 공간에서 수성이 운동한다고 고려하면 완벽하게 일치했다. 중력이 매우 강한 천체 주위에서는 빛이 휘어져 멀리 있는 밝은 별의 상이 2개 이상 보이는 중력렌즈 현상도 일반상대성이론을 뒷받침해주는 실험적 증거다. 중력이 아주 강한 블랙홀 역시 마찬가지다.

물론 특수상대성이론과 마찬가지로 일상생활에서 일반상대성이론을 느끼기는 어렵다. 하지만 우주와 같은 거시세계, 즉 중력이 강한 영역의 물리세계에서는 일반상대성이론이 유일한 해설가다.

[펌]생활의 지혜 몇가지~

서랍에 옷을 넣을 때는 세워서 옷을 서랍에 넣을 때 너무 차곡차곡 개어놓으면 눌리기도 하고밑에 있는 옷을 찾을 때 뒤적거릭 되어 개킨 모양이 헝클어지면서 불편하다. 이럴 때는 옷을 포개어 놓지말고 줄을 맞춰서 세워놓도록 한다. 어린아 옷이라면 세번으로 접고, 어른들 옷은 네번 정도 접어서 넣으면 서랍 높이에 알맞게 된	호스는 비스듬히 잘라 끼워야 호스를 수도 꼭지에 끼우려고 해도 좀처럼 잘 끼워지지 않아 곤란한 경우가 많다. 억지로 끼워놓아도 물을 틀고 쓰다보면 금세 빠져버리면서 옷이 젖기 일쑤다. 그러나 이것은 호스를 잘못 잘랐기 때문이다. 앞으로는 수도꼭지에 끼울 부분을 비스틈히 잘라서 끼워보자. 이렇게 하면 잘 끼워지고 또 좀처럼 빠지는 일도 없다.
생선을 맛있게 졸이려면 정어리, 전갱이 같은 생선은 졸이다 보면 살이 잘 부스러진다. 생선이 잠길 만큼 국물을 넉넉하게 붓고, 냄비에 맞는 뚜껑을 덮은 다음에 약한 불에서 졸여야 부스러지지 않는다. 또한 붕어 같은 민물고기는 직접 졸이기보다, 양념을 하지 않고 살짝 구어서 국물에 넣어 졸이면 맛있다. 비린 생선은 생강을 잘게 썰어 넣으면 비린내가 없어진다.	금간 접시는 우유에 담가 끓인다 사실 요즘같은 절약 시대에 그릇에 약간 금이 갔다고 해도 큰 문제는 아니지만, 아무래도 보기에 좋지 않은 것은 사실이다. 이럴 때는 우유를 이용해서 지활용해 보자. 냄비에우유를 적당하게 붓고 금이 간 접시와 찻잔을 넣은 다음, 4~5분 정도 끓인 뒤 꺼내보면 금이 눈에 잘 띄지 않는다. 우유의 단백질이 틈새에 들어가 응고되었기 때문이다.
만두피가 터지지 않게 하려면 미리 빚은 만두를 상위에 한참 놓아두면, 아무리 밀가루를 뿌려 두었어도 사용하려고 떼어내다보면 만두피가 터지는 경우가 종종있다. 이럴 때는 상위에다 갱지 한장을 깔아놓고, 그 위에 밀가루를 뿌려서 만두를 놓아두면 된다. 이와 같은 방법은 칼국수와 같은 다른 밀가루음식의 보관에도 똑같이 이용할 수 있다.	집안 먼지 제거에는 스타킹 활용 집안 청소를 하면서 유난히 먼지가 많아 고민하는 주부들이 많다. 먼지가 많은 거실과 안방 등의 바닥을 빗자루로 쓸 때는 빗자루에 헌 스타킹을 씌우고 분무기로 물을 약간 뿌린 뛰 쓰면 먼지가 날리지않고 붙어 나온다. 청소를 마친 다음에는 스타킹만 벗겨내면 되므로 깔끔하게 뒷정리를 할 수 있어 편리하다.
핸드백을 오랫동안 보관할 경우 철 지난 핸드백을 그대로 장롱 안에 보관하면, 모양이 변해 볼품없이 되면서 다시 사용하기가 망설여진다. 핸드백의 모양이 일그러지지않게 하기 위해서는 그 속에 플라스틱제 유산균 병을 가득 넣어둔다. 또 보관할 때 핸드백 속에 화장 비누 포장지를 넣어두면, 다시 사용할 때 까지 향긋한 냄새가 배어있어 좋다.	가스레인지 벽 주변의 기름기 제거 주방 가스레인지의 뒷벽에는 기름이튀어 묵은 때가 끼기 쉽다. 걸레로 닦아도 잘 지워지지 않는다. 이럴때는 키친타월을 이용해보자.먼저 키친 타월에 세제를 묻힌 뒤 더러움이 심한 곳에 붙인다. 그리고 금방 마르는 것을 막기위해 랩으로 한 겹 더 씌운다. 팩을 하는 것 같은 효과가 나타나면서 아주 깨끗해진다.

도움 될만한 것들이 많네요: )
출처: http://miniwini.com/miniwinis/bbs/index.php?bid=share&mode=read&id=3563

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천년의 그림여행.

책 소개

서양 미술의 역사에서 가장 흔히, 그리고 중요하게 언급되는 그림 800여 점이 망라되어 있어 서양 미술사를 일목요연하게 정리·설명해주는 교양서이다. 하나하나의 그림에 대해서 도상학적인 상세 설명을 해 줌과 동시에 그림을 이해하기 위해 필요한 역사적 지식이나 교양은 필요한 곳에서 따로 풀이해주고 있다.

저자 스테파노 추피

밀라노에 거주하는 미술사학자로서 르네상스, 바로크 미술에 대한 책과 《이탈리아 회화》, 《현대 회화》, 《미술과 에로티시즘》 등 많은 책을 기획하고 편집했다. ‘아트 가이드’, ‘아트북’ 시리즈 등 대중을 위한 미술책을 주로 저술하였고 문화잡지와 여행잡지에 글을 기고하고 있다. 그 밖에도 전시회를 기획하고 학술서 집필에 참가하는 등 활발한 활동을 펼치고 있다.

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비룡소 클래식 [ 카라반 이야기]

19세기 독일 낭만주의 작가 빌헬름 하우프의 대표작이 완역되었다. 『카라반 이야기』는 하우프가 가정교사로 일하면서 아이들에게 들려주었던 동화를 글로 옮긴 『동화연감』의 첫번째 작품. 『아라비안나이트』와 더불어 터키와 이집트를 배경으로 펼쳐지는 신비하고 기이한 환상적인 동화 여섯 편은 평론가와 대중의 사랑과 관심을 한 몸에 받기에 충분하다.

목차 :

카라반 이야기
황새가 된 칼리프 이야기
유령선 이야기
잘린 손 이야기
파트메의 구출
난쟁이 무크의 이야기
가짜 왕자의 동화

옮긴이의 말
작가 연보