지난 글에서는 물리학의 역사에서 아름다운 통합으로 불리는 전기와 자기의 결합, 즉 전자기학의 성립에 대해 살펴보았다. 자연의 대칭성을 드러내고 이를 간결한 수학적 방정식의 형태로 기술할 뿐만 아니라 인류문명의 차원을 달리한 20세기 과학기술문명을 가능케 한 전기혁명의 초석이 되었다는 점에서 전자기학..

우리는 이제 전기가 없는 세상을 상상하기란 불가능하다. 시골의 어느 작은 집을 가도 전기가 끊어지면 생활이 불가능해질 정도이다. 그런데 이처럼 전기가 필수적인 삶의 조건으로 자리 잡은 시기는 불과 100년 전으로 인류문명사에서도 극히 최근의 일이다. 이런 점에서 과학기술의 진보를 통해 전기를 발명하고 대..

인간은 어떤 대상에 대해 아름다움을 느끼고 감동할 수 있는 유일한 존재일 것이다. 아름다움은 생존만을 생각한다면 필수적인 조건은 아니지만, 분명 삶을 살아가는데 있어서 매우 중요한 요소이며 어떤 경우에는 의미 있는 삶의 전제조건이기도 하다. 하루의 삶을 돌아보면 우리는 오감을 통해 들어오는 다양한 대..

4월은 과학의 달이고, 21일은 과학의 날이기도 하다. 지역의 특별한 과학행사가 없어 그냥 지나가지만 필자에게는 매우 중요한 역사 속 과학자들이 4월과 인연을 맺고 있다. 지난 칼럼에서 소개한 레이첼 카슨 (4월 14일에 사망) 이외에도 아인슈타인은 4월18일, 찰스 다윈은 19일에 사망했고 양자역학의 탄생을 알렸..

오는 4월14일은 거대한 세력의 방해에도 굴하지 않고 맞서며 당시의 무분별한 살충제 남용으로 심각하게 파괴되어가는 생태계의 상황을 알림으로써 대중들로 하여금 환경문제를 인식하게 하고 정부를 변화시켰으며 이후 환경운동에 큰 영향을 끼친 여성 과학자이자 작가인 레이첼 카슨이 57세라는 안타까운 나이로 타계한 ..

원자의 크기는 1백 억분의 1미터 정도로 너무나도 작다. 그런데 우리 몸을 비롯해 모든 물체들은 원자들로 이루어져 있다. 이것은 원자들이 적절한 방식으로 결합하여 거시적인 세계의 물체들이 만들어진다. 그런데 원자의 결합 방식이 매우 흥미롭다. “파울리의 배타원리”라는 것이 바로 그것이다. 이 원리를 찾아..

지난 글에서 우리가 사는 세상의 공간, 시간적 규모에 따른 모습을 살펴본데 이어 이번에는 시간의 변화에 따른 우리 우주의 역사를 살펴보기로 하자. 우주의 역사는 시간의 흐름과 더불어 우리에게 친숙한 ‘온도’의 변화와도 밀접하게 연관되어 있다. 물론 지금 우리가 사는 우주의 기원에 대해서 과학이 완벽하게..

지난 글에서 필자는 우리가 사는 세상의 공간적인 규모에 따른 모습을 살펴보았다. 이번에는 우리 우주에 존재하는 다양한 시간의 규모와 그에 해당하는 사실들을 연결시켜 볼 것이다. 원래 우주(宇宙)란 말은 천자문의 5, 6번째 나오는 글자로 ‘집우’, ‘집주’로 풀고 있다. 두 단어 모두 집이라는 뜻을 가지고 ..

천문학자 칼 세이건은 지구를 가리켜 우주 속의 외로운 점이라 표현했다. 실제로 둥근 지구의 지름은 약 1만2800km, 둘레는 4만 km이다. 지구와 가장 가까운 동행자인 달과의 거리는 무려 38만 km로 지구 지름의 30배가 넘는다. 또 태양을 돌고 있는 행성 중 지구와 가장 가깝고 크기도 비슷한 금성은 지구로부터 4,2..

학생들의 시험 점수의 분포는 보통 ‘정규분포(normal distribution)’를 따른다. 왼쪽 그림처럼 평균 점수를 얻은 학생이 다수를 차지하고 평균값으로부터 멀어질수록 학생 수가 감소하는 분포로 ‘랜덤 분포(random distribution)’라고도 한다. 이러한 분포를 갖는 사례들은 매우 많다. 사람들의 키의 분포도 그러..

유튜브 영상 중 매우 흥미로운 게 하나 있다. “베트남 하노이 시 교통에서의 자기조직화”라는 난해한 제목의 영상인데 실제로 보면 매우 평범하고 일상적인 장면만이 이어진다. 하노이의 한 사거리의 모습인데 모든 방향에서 자동차, 보행인, 오토바이, 자전거, 수레까지 밀려들어오고 있고 직진, 좌회전, 우회전 ..

생태학적 개념으로 ‘점이대(ecotone)’라는 게 있다. 평원과 삼림이 만나는 부분처럼 두 서로 다른 생태계가 만나는 경계지역이라 할 수 있다. 그런데 점이대는 단순한 경계나 가장자리가 아니다. 둘 이상의 생태계가 ‘능동적’으로 상호작용함으로써 인접 생태계에는 없는 독특한 특성을 갖는다. 점이대의 중요한..

기후 위기가 절대 절명의 현실이 된 상황에서 그 주범이라 할 수 있는 여러 선진 국가들이 미흡하지만 온실가스 배출을 줄이기 위해 노력하는 가운데 석유 못지않게 온실가스 배출량이 많은 석탄을 이용한 화력발전 산업 역시 그 비중이 감소하고 있다. 실제로 주요 국가의 전년 대비 석탄 소비량을 살펴보면 미국은 ..

‘판구조론’은 현대 지질학의 대표적 이론으로 확실한 검증 절차를 거침으로써 누구나 동의하는 이론이다. 판구조론에 의하면 지구 지각은 대략 7개의 큰 판과 12개의 작은 판으로 나누어져 있고 지구 내 맨틀의 대류에 의한 움직임을 그 동력으로 하여 계속적으로 움직이고 있다는 것이다. 그리고 지진이나 화산을 ..

지난여름 전례 없이 긴 장마와 태풍으로 큰 피해를 입으며 많은 사람들이 기후위기가 이제 현실로 닥쳐왔음을 체감하는 계기가 된 듯하다. 중한 병일수록 초기에는 잘 알아차리지 못하다가 오랜 시간 진행되고 나서야 증세가 나타나고 결국 돌이킬 수 없는 상태로 경우가 많다. 지구가 겪고 있는 온난화는 40여 년 전..

현재 국정감사가 한창 진행 중이다. 이슈가 크게 부각되어 나라를 뒤흔드는 경우는 아닌 것 같지만 ‘원전’ 이야기가 필자의 관심을 끌었다. 감사원이 작년 폐기가 결정된 월성 원전 1호기에 대한 감사를 진행한 모양이다. 1983년 세워진 월성 1호기는 30년을 채우고 2012년에 10년 수명 연장을 결정하여 운행을 계..

매년 10월 초가 되면 어김없이 언론에 등장하는 소식이 있다. 어떨 때는 별 일 없는 듯이 지나가 버리기도 하고 가끔씩은 여러 곳에서 아쉬움이나 부러움을 담은 반응이 일기도 한다. 바로 노벨상이다. 이 상은 자연과학 3분야 (물리, 화학, 생리의학), 문학, 평화, 경제학 분야에서 인류에게 공헌도가 높은 연구 주..

“만물은 무엇으로 이루어져 있는가?” 라는 탈레스의 물음은 밀레토스 지역을 넘어 퍼져나갔다. 그리스 북부 압데라 출신의 데모크리토스 역시 그 과학적 질문에 대한 해답을 내놓았는데 그것이 바로 ‘원자론’이다. 모든 세계는 더 이상 쪼갤 수 없는 원자와 빈 허공으로 이루어져 있다는 것이다. 그가 제시한 생..

지금의 터키 서해안에 해당하는 이오니아 지역의 밀레토스에 살았던 탈레스는 인류 역사상 최초로 과학적 사고를 했던 철학자로 잘 알려져 있다. 그의 질문은 “만물의 본질(arche)은 무엇인가?”였다. 탈레스 이전의 인간이 이 질문을 던지지 않았다고 볼 수 없겠지만 늘 신화(mythos)에서 그 답을 찾았다. 따라서 ..

올해 유난히 긴 장마에 전국적으로 많은 피해가 생겼다. 오래전부터 과학자들은 지구온난화가 매우 심각하여 큰 재앙이 다가오고 있다고 경고한 반면, 일반 시민들에게는 좀 더워질 뿐 먼 이야기로 생각되어왔던 게 사실이다. 그런 점에서 올해의 장마로 인한 피해는 기후 위기를 많은 이들이 피부로 느낄 수 있도록 ..