과학에서 slow에서 연관되는 단어는 두 가지였다. 화학 반응에서 반응물이 생성물로 가는 과정에는 통상 여러 단계를 거치는데, 반응이 느리게 진행되는 단계가 전체 화학 반응의 속도를 결정한다는 것이 그 하나이다. 여러 단계를 거치는 반응에서 전체 시간은 가장 느린 단계에서 가장 큰 비중을 차지한다. 반응이 빠른 단계에서 반응이 더 빨라도 전체 반응시간에...
우주는 가장 커다란 공간적 개념이다. 또한 우주에 담긴 시간은 가장 오래고 큰 시간적 개념이다. 가장 커다란 시간과 공간을 지닌 우주는 과연 얼마나 큰 것이고 우주의 크기가 있다면 크기 밖의 세상은 도대체 무엇일까? 그리고 오래되었다면 우주의 시작이 있었다는 것인지, 우주의 시작이 있었다면 그 이전은 도대체 무엇이란 말인가? 이러한 질문들에 대해서...
태양 주위를 공전하고 있는 태양계 행성들의 공전속도는 어떨까? 가령 지구보다 안쪽에 있는 내행성(수성, 금성)의 공전하는 빠르기는 외행성(화성, 소행성, 목성, …)보다 빠를까 느릴까? 물리적인 생각으로는 빨라야 할 것 같다. 더 안쪽에 있는 행성은 태양이 끌어당기는 중력을 많이 받기 때문에, 궤도를 유지하기 위하여 더 빨리 돌아서 중력과 원심력의 균형을 맞추어야 한다....
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...
과학에서 미니멀리즘은 사실 본질적이며, 그것은 고전역학만이 아니라 현대역학까지 아우르며 자연의 원리로 적용된다. 작용(action)이 최소가 되는 방식으로 모든 변화가 지배된다는 ‘최소 작용의 원리(least action principle)'은 짧으면서도 의미 있게 설명할 수 있는 수준을 한참 넘기 때문에(최소한 필자의 범위에서) 보다 직접적이고 단순한 사례를 들어서 살펴보겠다. 거리(distance)를 어떻게 정의해야 혼동되지 않고 명쾌하게 할...
지표면을 따라 살아가는 우리가 느끼지는 못하지만, 지구 너머의 우주에서는 햇빛 외에도 입자들이 쏟아져 들어오고 있습니다. 거의 대부분은 태양으로부터 오는 것이지만, 별빛이 수많은 별들에게서 오는 것처럼 태양이 아닌 곳에서도 빛 외의 여러 입자들이 지구로 들어오고 있을 것 같군요. 헤스는 지표면에서 검출되는 방사선이 고도가 높아질수록 많아지는 것을 확인하며, 우주에서 입자들이 쏟아져...
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...
빛(light)이라고 쓰기만 해도 밝아지는 느낌이 들 정도로 빛은 우리에게 친숙하고 세상을 드러내 줍니다. 빛이 없는 세상은 상상할 수 없지만, 여러분들이 빛이 없는 세상 가령, 모든 것이 전혀 보이지 않는 암흑 속에 여러분이 있다고 하더라도 빛은 존재합니다. 우리 시각이 느낄 수 있는 빛의 범위는 너무나 좁지만, 시각을 벗어나서도 여전히 존재하고...
자연은 자연 원리에 따라서 움직이고 변하기 때문에 즉 변화의 원인이 자연 현상으로 나타나는데 있어서 자연의 원리가 지배하기 때문에, 현재의 자연 현상 이전의 자연현상을 원칙적으로 알 수 있다. 원인과 가까운 곳에서는 미리 대비하기 힘들지만 먼 곳에서는 원인이 일으킨 자연의 변화가 전달되는 시간만큼 대비할 수 있다. 재해가 닥치기 전에 미리 대비할...
강입자 속에 꽁꽁 숨어있던 쿼크는 어찌 된 일인지 단독으로는 발견되지 않았고, 입자동물원에 멋진 질서를 부여한 쿼크 이론은 보다 본질적인 배타원리와 충돌하고 있었습니다. 어느 쪽을 포기할 수도 없을 정도로 충돌하는 이론들은 현상들을 잘 설명하고 있어요. 당연히 자연에 문제가 있는 것은 아니죠. 사람이 한 것에서 뭔가 부족한 것이 있는 것입니다. 과학자들은...