k-jieum 님의 블로그

멘델레예프가 남긴 신비한 퍼즐책장에 책을 정리할 때 보통 어떤 순서로 배열하시나요? 가나다순? 출간일순? 아니면 크기순으로 정리하시나요? 대부분 어떤 규칙을 따라 정리하시겠죠.1869년 러시아의 화학자 멘델레예프도 비슷한 고민을 했습니다. 당시 알려진 63개 원소들을 어떤 순서로 배열해야 할까? 그는 원자량(무게) 순서로 배열했더니 놀랍게도 비슷한 성질의 원소들이 주기적으로 나타나는 패턴을 발견했거든요.하지만 뭔가 이상했습니다. 몇몇 원소들은 무게 순서대로 배열하면 성질이 맞지 않았어요. 마치 키 순서로 줄을 섰는데 몇 명이 잘못된 자리에 서 있는 것 같았죠.과연 원소들의 진짜 순서는 무엇일까요? 이 수수께끼를 풀어낸 것은 바로 1913년 영국의 젊은 물리학자 헨리 모즐리였습니다.모즐리가 발견한 원소의 ..

러더퍼드가 남긴 큰 숙제지구가 태양 주위를 돌고 있다는 사실, 당연하게 받아들이고 계시죠? 그런데 만약 지구가 계속 태양 쪽으로 나선형으로 떨어져서 결국 태양에 충돌한다면 어떨까요? 상상만 해도 끔찍하지 않나요?1911년 러더퍼드가 원자의 구조를 밝혀낸 후, 물리학자들은 바로 이런 끔찍한 문제에 직면했습니다. 러더퍼드의 모형에 따르면 전자는 원자핵 주위를 돌고 있는데, 고전 물리학으로는 전자가 에너지를 잃고 나선형으로 떨어져 0.00000000001초 만에 원자핵과 충돌해야 했거든요.하지만 우리가 존재한다는 것 자체가 그런 일이 일어나지 않는다는 증거죠. 도대체 무엇이 전자를 안전하게 지켜주고 있는 걸까요?오늘은 이 수수께끼를 풀어낸 천재 물리학자 닐스 보어의 혁명적인 아이디어에 대해 이야기해 보겠습니다..

26살의 반항아, 세상을 향해 쏘아 올린 세 개의 화살1905년, 스위스 특허국의 젊은 심사관이었던 알베르트 아인슈타인은 물리학 역사상 가장 놀라운 업적을 단 한 해에 쏟아냅니다. 이른바 '기적의 해'라고 불리는 이 해에 발표된 그의 세 편의 논문은 물리학의 근본적인 이해를 완전히 뒤바꿔 놓았죠. 그 첫 번째 화살이 바로 '광전효과'에 관한 논문이었습니다.광전효과는 이미 오래전부터 알려진 현상이었습니다. 금속 표면에 빛을 쪼이면 전자가 튀어나오는 현상이었죠. 하지만 당시 물리학자들은 빛을 파동으로만 이해했기 때문에, 이 현상을 제대로 설명할 수 없었습니다. 마치 밀물 때 해변에서 조약돌이 휩쓸려 나가는 것을 파도로만 설명하려는 것과 같았죠.빛은 파동일까, 알갱이일까? 아인슈타인의 도발적인 제안이 난제에 ..

여러분, TV 리모컨이 갑자기 먹통이 되거나 벽에 걸린 시계가 멈춰 섰을 때, 가장 먼저 뭘 하시나요? 아마 대부분 서랍을 뒤져 동그랗고 길쭉한 ‘건전지’를 찾아 교체하실 텐데요. 그런데 문득 이런 생각해 보신 적 없으신가요? “스마트폰 배터리는 매일 충전해서 쓰는데, 왜 이 건전지들은 한 번 쓰고 버려야 할까?”오늘은 이 간단하지만 흥미로운 질문의 답을 찾아, 우리 삶의 숨은 조력자 **‘1차 전지’**의 세계로 함께 떠나보겠습니다.다시 돌아오지 않는 에너지의 마법, 1차 전지의 비밀1차 전지의 가장 큰 특징은 이름 그대로 ‘단 한 번(1차)’만 사용할 수 있다, 즉 **‘충전이 불가능하다’**는 점입니다. 그 비밀은 바로 전지 내부에서 일어나는 화학 반응의 성격에 숨어있어요.1차 전지 속에서는 에너지..

어둠 속에서 피어난 놀라운 빛1895년 11월 8일, 독일 뷔르츠부르크 대학의 물리학 교수 빌헬름 콘라트 폰 뢴트겐은 어두컴컴한 실험실에서 전에 본 적 없는 기이한 현상을 목격합니다. 진공관에 높은 전압을 걸어 실험을 하던 중, 주변에 놓여 있던 형광 스크린에서 희미한 빛이 새어 나오는 것을 발견한 것입니다. 진공관은 두꺼운 검은 종이로 완전히 덮여 있었고, 당시까지 알려진 빛은 그 어떤 것도 통과할 수 없었습니다. 뢴트겐은 이 정체불명의 광선에 'X선(X-ray)'이라는 이름을 붙였습니다. 그리고 며칠 후, 이 불가사의한 빛은 그의 아내의 손뼈를 세상에 드러내는 '소름 돋는' 사진을 탄생시키며 인류의 역사를 영원히 바꿔놓게 됩니다.우연한 발견, 숨겨진 세계를 보다뢴트겐은 이전에 알려진 어떤 광선과도 다..

물리학 역사상 가장 위대한 시(詩) 세상을 노래하는 시(詩)라고 생각해 본 적 있으신가요? 낭만적인 이야기 같지만, 진짜 그런 '시'가 우리 눈앞에 존재합니다. 그것도 아주 강력하고 아름다운 형태, 바로 4개의 수학 방정식으로 말이죠!이 마법 같은 시의 이름은 '맥스웰 방정식'. 19세기 스코틀랜드의 천재 물리학자 제임스 클러크 맥스웰 할아버지가 쓴 이 4줄은, 마치 숨겨진 악보처럼 전기와 자기, 심지어 빛까지 하나로 묶어버린 놀라운 작품입니다.우리가 지금 손 안의 스마트폰으로 세상을 연결하고, 눈앞의 컴퓨터 화면으로 정보를 얻는 이 모든 놀라운 경험 뒤에는, 바로 이 맥스웰 할아버지의 엄청난 통찰력이 숨어있다는 사실! 알고 계셨나요?흩어져 있던 조각들을 하나로, 거인들의 어깨 위에서맥스웰 할아버지가 ..

어릴 적 판타지 소설이나 게임에서 한 번쯤은 보셨을 겁니다. 납 같은 흔한 금속으로 반짝이는 금을 만들어내는 신비로운 기술, 연금술. '에이, 그건 그냥 옛날 사람들 상상이지'라고 생각하셨다면, 오늘 제 이야기에 깜짝 놀라실지도 모릅니다.그 허무맹랑해 보였던 꿈이, 놀랍게도 21세기 기술의 심장부인 실리콘밸리에서 현실이 될 준비를 하고 있다는 소식입니다.마법이 아니라, 핵융합입니다이야기의 주인공은 '마라톤 퓨전'이라는 이름의 스타트업입니다. 이 사람들이 "수은으로 금을 만들 수 있는 기술을 개발했다"라고 발표하며 세상을 떠들썩하게 만들었죠.물론 이들의 방법은 마법이 아니라 핵융합 기술에 있습니다. 아주 쉽게 말하면, 핵융합 발전소에서 나오는 엄청난 에너지를 가진 '중성자'라는 총알을 수은에 쏘는 거예요...

빛의 속도, 대체 어떻게 잰 걸까요?스위치를 켜면 방 전체가 환해지는 건 너무나 당연한 일이죠. 이 짧은 순간에 '속도'라는 게 있을 거라고 생각해 본 적 있으신가요? 아마 대부분 없으실 겁니다. 옛날 사람들도 마찬가지였습니다. 빛은 그냥 무한히 빠른 어떤 것이라고, 감히 속도를 잴 수 있는 대상이 아니라고 믿었죠.하지만 언제나 그렇듯, 이 당연한 믿음에 "정말 그럴까?" 하고 딴지를 거는 사람들이 나타났습니다. 오늘은 그 엉뚱하고도 위대한 도전자들의 이야기를 한번 따라가 볼까 합니다.언덕 위의 램프, 귀여운 실패이야기의 첫 주자는 의외의 인물, 바로 갈릴레오 갈릴레이입니다. 그는 빛의 속도를 재기 위해 아주 단순하고 귀여운 실험을 계획합니다. 조수와 함께 수백 미터 떨어진 언덕 위에 각각 서서, 밤에 ..

방이 더러운 건 당신 탓이 아닙니다 (진짜로)큰맘 먹고 방 청소 싹 했는데... 왜 며칠만 지나면 방이 다시 그 꼴이 날까요? 분명히 각 잡고 정리했는데, 어느새 책은 바닥에 나뒹굴고 옷은 의자랑 한 몸이 되어있죠. 그때마다 "아, 난 진짜 게으르구나..." 하면서 자책 한 스푼, 현타 두 스푼, 다들 경험 있잖아요.... 만약 그게 그냥 당신이 게으르거나 의지가 부족해서가 아니라, 우주가 원래 그렇게 생겨 먹었기 때문이라면 어떨 것 같으세요? 아, 이게 무슨 뚱딴지같은 소리냐고요? 세상에서 가장 슬픈 법칙, 엔트로피아니, 근데 진짜 신기하지 않아요? 방은 왜 치워도 치워도 더러워질까. 생각해 보면 '깨끗한 방'은 딱 한 가지 모습밖에 없어요. 모든 게 제자리에 있는 바로 그 모습. 근데 '더러운 방'은..

번개, 개구리 다리, 그리고 괴물 이야기옛날 사람들이 번개를 보면 무슨 생각을 했을까요? 당연히 신이 화났다고 생각했겠죠. 하늘이 번쩍! 하고 찢어지는데, 안 무서우면 그게 더 이상하잖아요. 다들 벌벌 떨면서 고개 숙이기에 바빴을 겁니다.근데 꼭 그런 세상에 "아니, 무섭긴 한데... 저거 정체가 뭘까?" 하고 궁금해 못 참는 사람들이 있어요. 오늘 할 얘기는 바로 그 '이상한' 호기심이 꼬리에 꼬리를 물고, 결국엔 소설 속에서 괴물까지 만들어내는 기상천외한 이야기입니다.이 구역의 상남자는 나야, 벤저민 프랭클린벤저민 프랭클린 얘기를 좀 해볼까요? 이 아저씨, 진짜 보통 인물이 아닙니다. '번개가 전기라고? 그럼 내가 한번 만져보지 뭐.' 이런 생각, 보통 사람이 할 수 있을까요?폭풍우가 미친 듯이 몰아..