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물어볼 데가 없었지만 궁금한 과학적 질문 4가지

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과학 과목은 예나 지금이나 어렵다. 학교에서도 (대부분) 어렵게 가르쳐주고, 어디서든 재미를 붙일 곳이 만만치 않다. 대학저널 보도에 따르면, 올 11월에 실시될 2017년도 대학수학능력시험(일명 수능)에서 과학탐구 영역 지원자 가운데 15만 6733명(60.3%)이 '생명 과학Ⅰ'을 선택했다고 한다. 과학적 재미나 진리 탐구가 목적이 아니라 조금이라도 점수가 더 잘 나올 과학 과목 또는 (이해가 아닌) 암기하기 쉬운 과목을 택한 결과다.

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그런데 과학이 늘 딱딱하고 재미 없는 것만은 아니다. 우리 생활을 둘러싸고 있는 것 모두 과학이며 그렇기 때문에 벌어지고 있는 일들이 과학으로 설명이 가능하다. 이런 이야기를 들려주는 과학책이 있었다면, 누구나 과학 과목을 좋아했으리라 생각되는 내용들을 정리해 보았다. 조금 더 과학에 관심을 기울일 수 있는 계기가 되길 바란다.

1. 지구가 자전을 멈추면

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“Q: 만약에 지구와 지구 상의 모든 물체가 갑자기 자전을 멈췄는데, 대기는 여전히 전과 같은 속도로 움직인다면 무슨 일이 벌어지나요? – 앤드루 브라운”

“A: 거의 모든 사람이 죽겠죠. ‘그런 다음에’ 아주 재미난 일이 일어날 겁니다. 지축과 비교할 때 지구 표면은 적도 지역에서 1초에 약 470미터씩 움직이고 있습니다. 1시간이면 1,600킬로미터가 조금 넘죠. 그런데 지구는 멈춰 버리고 공기는 멈추지 않는다면 갑자기 시속 1,600킬로미터짜리 강풍을 경험하게 됩니다. 바람이 가장 세게 부는 곳은 적도겠지만, 적도가 아니더라도 북위 42도와 남위 42도 사이(전 세계 인구 85퍼센트가 여기에 살고 있죠)에 사는 모든 사람과 물건은 갑작스러운 초음속 강풍을 경험하게 됩니다.”(책 ‘위험한 과학책’, 랜들 먼로 저)

2. 70억 명이 다 함께 점프하면

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“Q: 전 세계 모든 사람이 최대한 가까이 붙어 서서 점프를 한다면, 그리고 동시에 착지한다면 무슨 일이 벌어질까요? – 토머스 베넷(외 많은 분들)”

“A: 다른 곳에서 언급된 것처럼, 실제로 지구에 무슨 영향이 있는 것은 아닙니다. 지구는 우리보다 10조(!)배 이상 무겁거든요. 다들 컨디션이 좋을 날이라면, 사람들은 평균 약 50센티미터 높이까지 점프할 수 있습니다. 하지만 딱딱한 지구가 즉각 반응을 보인다 해도, 지구가 아래로 밀리는 정도는 아마 원자 하나의 폭만큼도 안 될 겁니다. …. 누군가가 휴대 전화를 꺼내는군요. 몇 초 후 나머지 50억 개의 휴대 전화도 켜집니다. 다들, 이 지역 중계기와 호환되는 기기를 지난 사람들조차, ‘신호 없음’이 뜨겠지요. 전례 없는 대규모 부하에 휴대 전화 통신망은 모두 다운됐을 겁니다.” (책 ‘위험한 과학책’, 랜들 먼로 저)

3. 인터넷보다 빠른 페덱스

“Q: 인터넷의 대용량 데이터 전송 속도는 언제쯤 페덱스(FedEx)를 능가할까요? – 요한 외브링크”

“A: 몇 백 기가 바이트의 데이터를 옮기고 싶다면 보통 인터넷으로 파일을 전송하는 것보다 페덱스로 하드디스크 드라이브를 보내는 편이 더 빠릅니다. 이는 별로 새로울 것도 없는데, 이런 방법을 흔히 ‘스니커넷(SneakerNet)’이라고 부릅니다. 심지어 구글도 내부적으로 대용량의 데이터를 이동할 때는 이 방법을 사용하지요. …. 페덱스 군단에 마이크로 SD카드를 싣는다면, 1초에 177페타비트, 혹은 하루에 2제타바이트를 옮길 수 있다는 얘기죠. 현재 인터넷 트래픽 수준보다 1,000배나 큰 양입니다. …. 시스코는 인터넷 트래픽이 매년 29퍼센트씩 증가할 것이라고 추정합니다. 이런 속도라면 우리는 2040년에는 페덱스를 넘어설 수 있습니다. 물론 그때쯤이면 우리가 드라이브에 넣을 수 있는 데이터 양도 늘어나겠지만요.”(책 ‘위험한 과학책’, 랜들 먼로 저)

4. 리히터 규모 15의 지진이 덮치면

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“Q: 리히터 규모 15의 지진이 미국을, 예컨대 뉴욕 시를 덮친다면 어떻게 되나요? 리히터 규모 20이라면요? 25라면요? –엘릭 파리드”

“A: 사실 리히터 규모는 한계가 정해져 있지 않은 단위이지만, 우리는 보통 3등급에서 9등급 사이의 지진에 관해 자주 듣다 보니, 10이 최대등급이고 1이 최소등급이라고 생각하는 사람이 많은 것 같아요. 실제로는 10이 리히터 규모의 최대치는 ‘아니지만’, 그러는 편이 나을 거예요. 규모 9의 지진만 해도 벌써 지구의 자전을 바꿔 놓을 정도니까요. 21세기에 발생한 규모 9이상의 지진 2건은 둘 다 하루의 길이를 아주 조금(1초보다 훨씬 적게) 바꿔 놓았답니다. 규모 15의 지진이라면 방출되는 에너지량이 거의 10의 32제곱 줄에 달한다는 얘긴데, 이 정도면 대략 지구의 중력결합에너지와 맞먹습니다.” (책 ‘위험한 과학책’, 랜들 먼로 저)

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