국부적인 의미로 쓰이는 local 이라는 단어가 자연과학에서 어떻게 사용되는지 보기로 하자. 먼저 공간에 대해서 살펴보면, 우리에게 가장 익숙한 공간은 유클리드 공간이다. 삼차원 어느 곳도 모두 평평하여, 어느 방향으로도 다를 바 없이 균일하고(homogenous) 등방적인(isotropic) 공간이며 중고등 학교에서 배우는 기하나 건축물이 놓이는 현실은 모두 유클리드 공간에 펼쳐진다. 우리가 살아가는 지표면도 유클리드...
무엇을 계산하여 구체적인 값을 내는 것은 과학과 수학뿐만 아니라 일상에서도 중요하지만, 일상에서는 아주 큰 값이나 아주 작은 값들을 계산할 일이 별로 없다. ‘천문학적으로 크다‘는 관용적인 표현처럼 천문학에서는 지상의 세계 너머의 하늘에서 스스로 빛나는 별과 별 주위를 도는 행성 그리고 행성 주위를 도는 위성들은 일상과 달리 아주 먼 그러니까 아주...
물질로써 우리에게 가장 친숙한 것은 물이나 공기일 것 같다. 그러나 공기는 눈에 보이지 않고 물은 늘 우리에게 자신의 존재를 각인시키고 있기 때문에, 물이 보다 현실적이고 직접적으로 느껴지는 것 같다. 물론 우리 몸을 구성하는 가장 많은 물질도 물이고, 그럼에도 불구하고 우리는 살면서 자주 물을 마셔야할 정도로 생명체의 삶에 중요하다. 이산화탄소...
일반인이 현재 과학기술이 어디까지 갔는지 구태여 알 필요 없을 수도 있지만, 아직 현실화되지 않은 이론에 비하여 기술은 현실에서 존재하는 것이고 어디까지 인간이 현실로 만들어냈는지 궁금할지도 모르겠다. 물론 첨단기술은 다양한 영역에서 뾰족하게 현실과 이상의 경계를 이루며 더욱 날카롭게 다듬어져서 이상으로 조금씩 더 전진하고 있다. 기술을 통해야 비로소 생각해왔던 것들이 맞는지...
자연에서 물체가 구성되기 위해서는 여러 단계에서 잠겨있어야 한다. 가령 생명체는 세포를 기반으로 하는 물체이며 세포라고 하는 시스템이 잠겨있어야 한다. 세포로 잠겨있지 않은 상태는 세포가 파괴된 상태이거나 세포를 형성하지 못한 상태이므로 생명체가 성립할 수 없다. 또한 세포를 형성하기 위해서는 세포 안에 있는 여러 소기관들 가령 핵이나 미토콘드리아 세포막 등이 갇힌...
"식욕은 건강의 바로미터", “횡단보도 신호를 지키는 것은 그 사람의 공중도덕심을 알 수 있는 바로미터다”, “재래시장이 서민 생활의 바로미터다.”, “기상 시간이 그 사람의 부지런함의 바로미터야.” 사례와 같이 ‘바로미터’는 일상생활에서 자주 사용되는 용어다. 바로미터(barometer)는 ‘기압, 중량’을 의미하는 baro와 ‘측정’을 의미하는 meter의 합성어로써, 기압을 측정하는 기압계를 의미한다. 대기의 압력인 기압에 따라서 바람의...
인간에게 시각은 가장 많은 정보를 받아들이고 처리하는 감각이다. 따라서 인간의 뇌에서 시각을 담당하는 영역은 후두엽(뒤통수엽)쪽에 상당히 넓게 분포하고 있으며, 감각의 인지를 통합하고 운동을 제어하는 소뇌와 붙어있고 시상은 척수와 연결되는 간뇌의 대부분을 차지하고 있다. 시각은 빛이 각막과 수정체를 거쳐서 망막에서 전기적 신호로 전환되면서 뇌에서 정보를 처리할 수 있게 된다. 망막까지...
원자핵을 발견하면서부터 전기적 반발력을 이기고 원자핵을 안정되게 결합시키는 힘이 새로운 종류일 것이라는 짐작은 했으나 실체를 알지는 못했었다. 유가와가 핵력을 설명하기 위하여 중간자를 예견했고 발견되면서 새로운 힘을 이해한 것 같았으나, 핵력은 강한 상호작용이 스며져 나온 것이며 기본적인 힘이 아니었다.
강한 상호작용은 쿼크들 사이에 3 종의 새로운 전하들 사이에 작용하는 힘입니다. 3종류의...
미시세계를 이해하는 길에서 처음 마주한 양자역학은 원자와 분자로 구성된 거시세계의 물성과 변화를 이해할 수 있게 해주었다. 양자역학(QM Quantum Mechanics)은 화학에게 이론적 기초를 제공하며 현대화학을 성립시켰고, 분자를 이해할 수 있게 된 화학은 생물을 분자단위에서 이해할 수 있는 분자생물학으로써 생물학 혁명을 일으켰다.
또한 생물학의 혁명은 의학의 발전과 심리학의 생리적 연구를 질적으로 변화시켰으며,...
138억년 전에 우주가 탄생하여 어떻게 현재의 우주를 만들게 되었는지를 꽤 정확하게 설명할 수 있고 태양계 끝자락으로 우주선을 보내고 있는 현대과학은 드디어 만물의 궁극에 도달했다고 믿고 있습니다. 이천육백 년 전에 탈레스가 먼저 물었던 “만물의 근원은 무엇인가”에 대하여 답변할 수 있게 된 것이죠. 탈레스의 궁금함은 단지 지상의 세계가 무엇으로 되어있는가에 대한...