하지만 뇌의 근육은 아무리 멋있다 해도 아인슈타인의 특수상대성 이론을 인용하거나 엠파이어 스테이트 빌딩에서 떨어진 동전의 속도가 높아져 운없는 행인이 맞아 죽을 수도 있다는 과대망상으로부터 벗어나는 데는 별 도움이 안 된다. 파퓰러사이언스지 기자들은 인체 부위 중 과시는 물론 확장과 강화가 가장 필요한 곳은 바로 뇌라고 믿는다.
독자들도 각자의 뇌가 창의적 문제 해결에 적합하게 유연한지, 가끔 지력을 겨루는 미니 마라톤에 참가할 정도로 강한지, 그리고 무엇보다도 유사과학에 뇌가 현혹되고 있지나 않은지 확인해 볼 필요가 있다. 뇌는 근육이 아니라고 생각하는가? 그렇지 않다. 최근 연구들에 의하면 뇌의 부피는 증가할 수 있다고 한다.
뇌에서 사고와 기억을 담당하는 부위인 해마는 평생동안 새로운 세포를 만들어낸다. 일부 신경과학자들은 뇌의 다른 부위들도 재생된다고 믿는다. 이 새로운 뉴런들을 유지하는 비결은? 많이 사용하거나 그냥 내버려 두는 것이다. 이제 본지의 과학 적성 퀴즈를 풀어보고 정신 근육군에 관해 배운 다음 활성화시켜 보자.
1단계-현재의 뇌상태 파악
뇌 활성화 기법의 첫 단계는 평가이다. 이제 지방 측정기를 뇌에 가져다 대고 파퓰러 사이언스 퀴즈로 지적 상태를 측정해 보자.
1.순식간에 모든 물체들이 얼려버리는 액체 헬륨으로 가득찬 가마솥 안이 아니라면 다음 중 어떤 것을 손에 쥘 수 있을까?
a〕 쿼크
b〕 SQUID (초전도성 양자간섭 장치)
c〕 퀘이서
d〕 음향 양자
2.지구온난화를 둘러싸고 가장 논쟁이 분분한 사안은 무엇에 관한 것인가?
a〕 지구 대기가 점차 더워지고있는가 여부
b〕 지구 대기가 더워지고 있는 정도
c〕 인위적인 요인이 대기 온난화에 미치는 영향의 정도
d〕 지구 온난화의 결과가초래할 심각성 정도
3.현재 핵실험 금지 협정을 실행하는 데 가장 중요한 도구는?
a〕 오실로스코프
b〕 영상 촬영 위성
c〕 가이거 계수기
d〕 지진계
4.지구상의 모든 생물에 대해 사실인 것은?
a〕 산소를 흡입하거나 방출한다
b〕 실생활 방영 TV 쇼를 시청한다
c〕 한 개 이상의 세포로 구성되었다
d〕 각 생물의 세포들에는 뚜렷한 핵이 존재한다
5.위 이미지들을 가장 작은 것으로부터 가장 큰 것 순으로 순서를 매기면?
a〕 B, A, C, D b〕 B, C, A, D
c〕 C, B, D, A d〕 A, C, B, D
6.다음 중 발견된 것은 어느 것인가?
a〕 타치온
b〕 보지노
c〕 암흑 에너지
d〕 실온형 초전도체
e〕 118번 원소
7.여러분의 아내가 눈을 두 겹으로 가리고 임상실험용 약물 실험에 참여하고 있는 실험용 쥐라면 그녀가 실제 약을 맞는지 가짜 약을 맞는지 누가 알고 있는가?
a〕 여러분의 아내
b〕 아내의 담당 의사
c〕 실험을 지켜보는 연구원들
d〕 b와 c
e〕 a와 b
f〕 아무도 모름
8.가장 효과적인 기상 위성은 지속적으로 지구의 일부를 모니터하면서 대기 변화를 추적한다. 엔지니어들은 이 위성을 어느 궤도에 올려 놓는가?
a〕 극 궤도
b〕 정지 궤도
c〕 저궤도
d〕 태양과 동위 궤도
e〕 타원형 궤도
9.만약 텍사스오일 갑부가 지구 중심을 관통해 그 구멍으로 뛰어들면 이 사람에게 어떤 일이 일어날까?
a〕 점차 속도가 붙어 반대편구멍에 도달하면 공중으로 수백 미터 날아간다.
b〕 지구 관통에 따른 추진력으로 태양계 외곽까지날아간다.
c〕 속도가 높아졌다가 다시낮아져 지구 중심에서멈춘다.
d〕 지구 중심까지 속도가 높아졌다 지나면서 다시 속도가 낮아지는 식으로 끝없이 양쪽 구멍 사이를왕복운동 한다.
10.여러분의 유전자를 스캔해 본 과학자들이 헌팅톤병과 알콜중독, 종양억제 단백질과 관련 있는 부위에서 세 개의 돌연변이를 발견하게 된다면 이것은 무엇을 의미하는가?
a〕 기질적으로 암 발생과 알콜 중독에 걸릴 가능성이 있고 헌팅톤병 발병율은 100%이다.
b〕 암에걸린알콜중독자로 헌팅톤병을 앓게 된다.
c〕 세 가지 질병 모두에 걸릴가능성이 있다.
d〕 아무런 관계도 없다.
정답
1] b; 2] c; 3] D; 4] C; 5] a; 6] C; 7] c; 8] b; 9] D; 10] a
2단계-지력 증강 : IQ 강화 훈련
두뇌 자극법 강사의 첫 수업을 들어 보면 어떤 뇌든 유연하고 특정한 모양으로 확장된다. 다음은 일상적으로 해 볼 수 있는 연습들이다.
두개골 훈련
뇌의 크기를 늘리는 8가지 방법
경쟁적인 스포츠
2003년 런던대학 연구원들이 발견한 바에 따르면 정기적으로 카드나 빙고, 체스 같은 게임을 하는 중년 남녀들의 단기 기억과 수학적 추리, 어휘 시험 성적이 그렇지 않은 사람들보다 높게 나타났다고 한다.
동물 실험에 따르면 정신적으로 자극이 많은 환경에서 새로운 뇌세포가 살아남을 확률이 증가한다고 밝혀졌다.
체조
밧줄 다리와 연필 폭의 평균대 통과와 시소타기를 쥐들에게 가르친 일리노이대학 연구원들은 1990년 한 연구에서 연구에 참여한 쥐들의 뉴런이 쳇바퀴만 돌린 다른 쥐들의 뉴런보다 다른 뇌세포와 25% 더 많이 연결돼 있었다고 밝혔다.
뇌 휴식
듀크 대학의 신경생물학자인 래리 캐츠는 업무중 매 시간마다 일어나 짧은 거리라도 움직이며 기분전환 을 하라고 권한다.
익숙하지 않은 karkr 자극이 뉴로트로핀이라는 뇌 내의 화학물질 분비를 증가시킬 수 있기 때문이다.
1996년의 한 연구에서 듀크 대학 연구원들은 정보를 받아들여 처리하는 뉴론상의 돌기인 수지상 돌기의 수와 복잡도가 뉴로트로핀에 의해 증가됨을 발견했다.
격무 중간의 휴식
많은 연구 결과에 의하면 사람이 뭔가 새로운 걸 배우고 얕은 수면(REM)에 빠지면 새 지식을 그대로 유지할 확률이 높다고 한다. 깊은 수면 기간은 비활성 뉴런들이 손상된 부분을 회복할 수 있는 기회를 준다.
유쾌한 농담
“수소 원자 두 개가 길을 가다가 한 개가 말하길 ‘전자 한 개를 잃었어.’ ‘정말?’ 다른 원자가 묻는다. ‘그래’ 첫 번째 원자가 대답한다. ‘확실하다니까.’
실없는 농담일까?
그렇긴 하지만 농담이 실없기만 한 것은 아니다.
1999년 토론토 대학의 한 연구에 의하면 농담을 처리하는 데에는 추상적 추론과 기억에서 정보를 재해석하기 위한 장기 기억의 사용과 같은 인지 능력이 발휘된다고 한다.
“머리로 수학 문제들을 푸는 게 윗몸일으키기 라면 농담을주고받는 건 원반던지기를 하는 것과 같습니다”라고 정신 근육 형성의 공동 저자인 언어학자 데이빗 가몬이 말한다.
반사신경 조율
2003년 홍콩의 중화대학 연구원들은 피아노나 다른 악기 연주가 피실험자의 언어 기억 향상에 상당한 영향을 준다는 사실을 밝혀냈다.
21년간 피실험자 500여 명의 여가 활동을 조사한 후 뉴욕 알버트 아인슈타인 의과대학의 연구원들은 작년에악기 연주가 치매에 덜 걸리게 해 준다고 발표했다.
정신 근육
이두근
전액골 앞부분의 대뇌피질은활동중인 기억의 계획, 조정 및 저장과 같은 중요한 기능을 한다.
복근
언어에 구조를 부여하는 브로카 영역은 지능의 핵심부이다.
아킬레스건
힘과 유연성을 관장하는 베르니케 영역은 단어들에 의미를 부여한다.
둔근
지적 능력은 정보를 처리해 기억으로 저장될 수 있도록 하는 해마에서 발견된다.
사두근
과학적 순발력을 담당하는 이 정수리 하부 영역은 수학적, 시각적, 논리적 추론 능력을
제공한다.
본인의 과학지수 높이기
기술을 잘못 익히면 부상을 입게 된다. 적당히 회의적인 시각으로 자료를 평가하지 않으면 개념적 사고를 할 수 없게 될 수도 있다.
불필요한 것 집어내기
단어들의 바른 사용? 전문용어 남용의 인식
상대적 리스크와 절대적 리스크 1995년 수천 명의 여인들이 그 당시 새로 선보인 “정제형 피임약”을 복용할 경우 기존 방식으로 피임하는 여성에 비해 혈전 발생 확률이 두 배나 높다는 발표가 나오자 일제히 정제형 피임약 복용을 기피했다. 하지만 상대적 리스크는 두 배가 되었지만 절대적 리스크의 증가는 미미해 치사율이 100만 명당 1.5명에서 3명으로 증가하는 데 그쳤다.
반면 “알약 공포” 이후 몇 개월 동안 영국과 웨일즈에서의 임신율은 전년 동기에 비해 7%나 증가했다.
전문가는 누구?
박사라고 해서 모든 분야에 전문가는 아니다. 해양학 박사학위가 있는 사람이라도 다른 분야에서도 반드시 권위자라고 할 수는 없다.
사람들이 이 차이를 좀 더 잘 이해했다면 노벨 화학상 수상자인 폴링이 보통 감기로부터 암에 이르기까지 모든 병에 비타민 C를 적극 추천했다고 해서 그렇게 큰 관심을 끌지는 않았을 것이다.
불확실성 이론
1927년에 공식화된 베르너 하이젠베르그의 불확실성의 원리에 의하면 전자와 같이 미세한 물질은 잘 정의된 위치와 운동량을 동시에 갖는다고 한다. 더구나 이런 입자들 중 한 개를 측정하려고 하면 이상하게 흐트러지기 때문에 어떤 전자의 측정 전 위치를 절대로 알아낼 수 가 없다.
이론 2002년 조지아 콥 카운티의 생물학 교과서에 실린 한 주장의 내용은 다음과 같다. “진화는 생물의 기원에 관한 이론일 뿐 사실은 아니다.” 절대적 의미에서 이 말은 옳다. 이론은 모아진 증거에 입각해 제시되고 받아들여진다.
하지만 과학에서는 중력 이론과 같은 수많은 이론들이 다수의 증거와 성공적인 모델 제시에 입각해 모두의 인정을 받는다. “이론”이라는 말이 어떤 현상의 근본적인 존재에 관한 의구싱을 함축하는 건 아니다.
나노 기술
나노 기술 분야의 붐으로 나노 관련 전문용어가 남발되면서 나노라는 접두어의 의미가 유명무실해져 버렸다. 최근 유행하는 가정용 소형 수족관 “나노-리프”를 예로 들어보자.
만약 이 수족관이 실제로 10억분의 1미터라면 물고기나 주인들 눈에 보이지도 않을 것이다. 다음엔 1조분의 1미터짜리 피코 리프가 나올려나?
필터를 청결히 할 것
왜곡 가능성
1930년대에 비엔나의 철학자 칼 포퍼는 어떤 주장이 과학적인 것으로 간주되려면 관찰이나 실험에 의해 이것이 틀렸음을 입증할 수 있어야 한다고 말한 바 있다. 예를 들어 “코끼리는 모두 회색이다”라는 말은 분홍색 코끼리가 단 한 마리만 눈에 띄어도 거짓이 된다.
오캄의 면도날
어떤 현상을 묘사하는 데 서로 경쟁적인 두 이론들 중 하나를 선택해야 할 경우 중세 철학자 윌리엄 오캄은 보다 쉬운 설명이 최상의 이론이라고 했다. 물론 닥스훈트 사냥개가 지구상에 존재하는 이유가 선택적 교배 때문이 아리라 외계인이 데려다 놓았기 때문일 수도 있겠지만 굳이 필요 이상의 가정을
할 필요가 있을까?
충분한 표본 크기
표본 크기가 작을수록 발견 사실의 신뢰도도 낮다. 10명의 피실험자 중 한 명이 어떤 약물에 거부 반응을 일으킨 사실만으로는 판단하기 어렵다. 표본의 크기가 얼마인지 알아야 한다. 만약 피실험자가 10명 뿐이고 그 중 한 명이 병에 걸린 거라면 신뢰도가 낮다. 하지만 1,000명 중 100명이 병에 걸렸다면 그 약은 사용하지 않는 게 좋다.
패러다임 전환 원리
과학 철학가 토마스 쿤은 과학을 통해 세계를 이해하는 방식이 아주 드물게 급격히 변화하는 경우를 가리켜 “패러다임 전환”이라는 용어를 사용했다. 예를 들면 우주의 중심이라고 생각했던 지구가 우주의 중심이 아니라는 게 밝혀지는 경우 같은 것이다. 패러다임 전환은 드물게 발생하지만 아이디어의 중요성을 강조하기 위한 말로 자주 사용된다.
집배원 역할을 하지 말 것
여러분이 퍼뜨린 것으로 보이는 5가지 잘못된 생각
교활한 사이비 과학이 움트고 있는 뇌의 어두운 한 쪽 구석에 숨어 있지 않는가? 썩 물러갈지어다!
틀린 생각: 화장실과 욕조의 물이 북반구에서는 반시계 방향, 남반구에서는 시계 방향으로 빠진다.
지구 자전 때문에 발생하는 코리올리 효과는 허리케인이나 싸이클론 같은 태풍의 회전 방향에서 찾아볼 수 있다. 하지만 화장실의 짧은 배수는 힘이 너무 약해서 이 영향을 받지 않는다. 물의 회전 방향은 변기의 디자인에 따라 결정된다.
틀린 생각 : 눈 결정의 모양은 모두 다르다. 눈가루는 육방체 결정으로 약 1018개의 물 분자들로 이루어져 있어 형성되는 모양의 가짓수가 엄청나지만 무한하지는 않다. 1988년 대기조사 국립연구소의 기상학자인 낸시 나이트는 똑같은 모양의 눈가루 2개를 위스콘신 상공 구름에서 채집했다.
이 눈가루들은 같은 모양을 한 채 결합되어 있었다.
틀린 생각 : 인간은 뇌의 10%만을 사용한다.
MRI와 PET 스캔 결과 복잡한 사고시 뇌에서 훨씬 넓은 부위가 관여한다는 사실이 밝혀졌다. 생물학자들은 인간의 뇌가 진화하면서 커질 거라는 생각에 코웃음을 친다. 혈액의 19퍼센트가 뇌로 가지만 사용되는 것은 극히 일부에 불과하다.
틀린 생각 : 달이 수평선에 떠오를 때 대기에 의해 확대되기 때문에 더 커 보인다.이것은 착시현상일 뿐이다. 달이 하늘을 가로지르는 동안 사진을 찍어 보면 이를 확인할 수 있다. 음화를 떠보면 하늘 어느 곳에 있든 크기가 똑같다. 착시의 원인에 대해서는 여러 가지 이견이 많았지만 주요 이론에 의하면 이는 잘 알려진 폰조 착시 현상이다. 즉, 뇌가 수평선 위에 있는 물체를 멀리 있다고 판단해 확대하기 때문이라는 것이다. 그러므로 달이 수평선 가까이에 있을 때 더 커 보이는 것이다.
4단계-기본기 증강
지금까지 비생산적이고 낡은 생각들을 정리해 왔다. 이제 과학과 무지를 분명히 구분해주는 기초적 지식들을 흡수할 때가 되었다.
주요 지표 알기
모두가 알아야 하는 세계관 형성 실험들
최초의 수프
1953년 시카고 대학의 화학자 스탠리 밀러와 해롤드 유레이는 초기 대 상태를 재현하기 위해 유리 전구에 수소와 메탄, 암모니아와 물을 채워 넣고 분젠 버너 “태양”으로 열을 가하며 전기 “번개”를 일으켰다. 몇 주 후 이 전구에는 생명체의 주요 구성 요소인 아미노산이 포함된 적갈색 액체가 형성되었다. 과학자들은 현재 지구의 초기 대기에 암모니아가 존재하지 않았다고 믿고 있지만 암모니아 없이 이루어진 최근 연구에서도 유사한 결과가 나왔다.
날아다니는 시계들
특수상대성 이론을 뒷받침하는 가장 유명한 실험이 1971년 네 개의 세슘 원자 빔 시계들이 세계를 일주하면서 이루어졌다.
아인슈타인의 이론에서는 동쪽으로 지구를 돌 경우 지상에 있는 참조 시계보다 40±23 나노초 느려지고 서쪽으로 돌 경우 275±21 나노초 빨라질 거라고 예측했다.결과는 동쪽의 경우 59±10 나노초가 느려지고 서쪽의 경우 273±7 나노초 빨라졌는데, 이것은 시간이 절대적인 게 아니라 참조 축에 따라 달라진다는 증거이다.
이중 틈
1801년 영국 물리학자 토마스 영은 빛이 파동인지 입자의 흐름인지 시험해 보기로 했다.
그는 스크린에 두 개의 틈을 낸 다음 그 뒤에 두 번째 스크린을 놓고 틈으로 빛을 비추었다. 빛이 입자의 흐름이라면 두 번째 스크린에 두 개의 점이 나타나게 된다.
하지만 빛이 파동이면 틈을 통과하는 동안 분산되어 간섭무늬를 발생시키며 밝고 어두운 띠들이 두 번째 스크린에 나타나게 된다.
100년 이상이 지난 후 과학자들은 전자도 간섭무늬를 발생시킨다는 사실을 발견하고는 입자들이 파동 같은 특성을 갖는다고 결론지었다.
아이들이 묻는 까다로운 질문들
이미 답을 알고 있겠지만 다시 한 번 되새겨 보자.
질문: 하늘은 왜 파란가?
간단한 대답: 햇빛이 공기에 부딪쳐 흩어지기 때문이다. 확실한 대답: 하늘이 파랗게 보이는 건 레일리 산란이라는 현상 때문이다. 햇빛이 대기를 통과할 때 노랑과 주황, 빨강 같은 긴 파장의 빛들(570~700 나노미터)은 사실상 공기분자의 방해를 받지 않고 통과한다. 하지만 파랑(475 나노미터)과 보라(400 나노미터) 빛은 공기분자에 의해 사방으로 산란된다.
질문: 왜 바닷물은 짠가?
간단한 대답: 소금의 두 가지 주요 성분인 나트륨과 염소가 흘러 들어오기 때문이다. 확실한 대답: 강물이 나트륨을 포함한 암석을 갉아 내 바다까지 운반해 온다. 바다 밑 화산들에서 염소가 분출된다. 바다 생물들은 해양에서 발견되는 칼슘이나 황과 같은 다른 광물질들은 대량으로 섭취하지만 나트륨이나 염소는 거의 쓸모가 없어 소금이 축적된다.
질문: 여름에는 지구가 태양과 가까워서 더운가?
간단한 대답: 아니다. 확실한 대답: 실제로 지구는 7월에 태양과 가장 멀리 떨어지고 1월에 가장 가깝다. 계절이 발생하는 이유는 지구의 축이 23.5도 기울어져 있기 때문이다. 여름에는 이 축이 태양을 향하면서 낮이 길어져 특정 지점을 덥히는 에너지가 더 집중되므로 더운 것이다.
예리한 사고력 연마의 지름길
슬슬 괴로워지며 뇌 활성화 훈련을 포기하고 싶어지는가? 잠깐! 이번 연습들은 크게 애쓰지 않아도 목표에 도달할 수 있도록 도와 준다.
편안한 과학
수동적인 학습자를 위한 7편의 영화
더 플라이 (1958)
잡종 인간 파리에 관한 이 기이한 이야기는 전혀 불가능한 것은 아니다. 과학자들이 수많은 인간 유전자들을 파리에 주입해 질병을 연구한 결과 이상한 “모자이크형” 생물이 탄생했다.
2001 : 스페이스 오딧세이(1968)
한 천체물리학자 팀이 스탠리 큐브릭 감독이 그의 공상과학 영화에 중력을 가미하는 일을 도왔다. 대체로 진공상태인 우주공간에는 소리를 전달할 매개체가 없기 때문에 침묵이 넘쳐 흐른다. 게다가 이 영화에 나오는 우주정거장은 자체 축을 중심으로 회전하면서 원심력을 이용해 우주비행사들의 발이 바닥에 붙어있도록 한다. 이 아이디어는 1920년 러시아 과학자인 콘스탄틴 티올코프스키가 제안했다.
조스 (1975)
진짜 상어는 원한을 품지 않기 때문에 어느 한 배의 선장이 아무리 성질이 고약하더라도 그 배만 반복해 공격하지는 않는다.
하지만 생물학자들이 영화 조스를 좋게 보는 이유는 수염을 기른 리차드 드레이퍼스의 말과 행동이 진짜 과학자 같아 첫 희생자의 찢겨진 사체를 들여다보면서도 냉정하게 분석을 했기 때문이다.
콘택트 (1997)
세이건의 요청에 따라 천체물리학자인 ? 손이 이 이야기에서 가장 멋진 비약적 개념을 구상해냈다.엘리 애로웨이가 16시간 동안 26광년짜리 웜홀을 통해 베가로 여행을 하는 것이다. 그 후 손은 콘택트에서 영감을 얻어 시공간에서의 이론적 터널에 관한 논문을 저명한 피지컬 리뷰 레터지에 발표했다.
가타카 (1997)
미래에 벌어질 유전적 차별을 다루는 이 영화는 멀고도 가깝게 느껴진다. 이미 실험실에서 생성된 인간의 태아들은 유전적 결함 여부를 검사받은 뒤 건강한 태아만이 모친의 자궁에 착상된다. 하지만 즉각적인 DNA 검사를 통해 출입을 통제하는 보안 시스템을 만들려면 아직 몇 년은 더 기다려야 할 것 같다.
타이타닉 (1997)
레오의 운동신경은 얼음물로 가득 찬 배를 뚫고 지난 후에도 전혀 변함이 없다. 하지만 WPLATM 카메론 감독은 이를 배가 가라앉는 모습을 물리학적으로 거의 완벽하게 묘사해 이런 실수를 만회했다. 실제로 중력의 아래 방향 힘은 갇힌 공기주머니의 위쪽 방향 부력보다 크지 않기 때문에 서서히 가라앉지 보통 헐리웃 영화에서처럼 소용돌이치며 가라앉지는 않는다.
기억력 증진법
과학에 해박해지는 방법
가장 간단한 방법은 9개의 행성들을 순서대로 배열하는 것이다.
각 행성 이름의 첫 글자를 태양에서 멀어지는 순서대로 배열한다. 수성, 금성, 지구, 화성,목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 명성
크놉스
여기서부터는 가장 좋아하는술이나 생명의 여섯 가지 기본 구성 요소인 탄소, 수소, 질소산소, 인과 황의 철자를 서로 바꾼다.
로이 지 비보이
가상 인물의 이름에는 가시광선에 들어 있는 여러 가지 색깔, 즉 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라의 첫 글자들이 순서대로 들어 있다.
자, 착하지, 키스해 줘!위 단어의 첫 글자들을 이용하면 초고온의 O 항성부터 차가운 M 항성까지 별을 분류할 수 있다. 좀 더 PC다운 버전: 자, 착한 애야, 키스해 주렴! 더 나은 버전: 페미니즘을 인정하는 남자애들만이 진정한 키스를받는다.
“제가 보내드리는 이 탁월한 라임은 엄연한 진실을 정확한 철자로 작성한 것 입니다.”
2류 시를 이용해 암호화한 무리수의 20자리까지 값이다. 각 단어에 든 글자 수를 세면 된다: 3,1, 4, 1, 5, 9 …
과학 : 대화 내용을 모르면서도 아는 체 하는 방법
주제 : 시간 여행
할 말 : “제 생각엔 스테판 호킹의 시간의 비가역성 주장이 더 이상 유효하지 않은 것 같은데요.”
의미 : 고전 물리학과 일반 상대성 이론에 의하면 시간 여행이 불가능한 건 아니지만 호킹은 양자 차원의 영향으로 시간 여행이나 이와 관련있는 패러독스들이 결코 발생할 수 없다고 주장했다. 그의 질문들 중 공상과학 소설 작가들을 가장 당혹스럽게 하는 것은 만약 시간 여행이 가능하다면 왜 미래에서 온 관광객들이 현재세계에 넘쳐나지 않는가
주제 : 초끈 이론
할 말 : “문제는 아무도 초대칭 입자를 본 적이 없다는 겁니다.”
의미 : 초끈 이론은 중력과 전자기력, 강력과 약력을 단 몇 개의 공식으로 나타낼 수 있는 “통일장 이론”의 유력한 후보로 셀렉트론이나 스쿼크 같이 아직 발견되지 않은 “초대칭” 입자들의 존재를 가정하고 있다. 하지만 이들의 존재 증거를 찾아낸 물리학
할 말 : “적지 않은 시간이 흘렀는데도 아인슈타인의 가장 큰 실수가 실수가 아니었을 수도 있다니 놀랍지 않나
의미: 상대성 이론의 방정식을 풀려고 시도하던 아인슈타인은 1917년 보이지 않는 우주의 힘이 중력을 상쇄시키고 있다고 판단했는데, 나중에 이것이 자신의 가장 큰 실수였다고 말했다. 그런데 1998년 두 가지 연구 결과에서 우주 팽창이 가속화되고 있으므로 뭔가 새로운 힘(암흑에너지라고 함)이 중력을 상쇄시키고 있음이 분명하다는 사실<
할 말 : “하지만 타키온은 인과율에 위반되지 않나요?”
의미 : 빛보다 빠른 것으로 추정되는 이 입자는 실험을 통해 발견된 적은 없지만 물리학자들은 계속해 찾고 있다. 그 외에 또 다른 문제가 있다. 특수상대성 이론에 의하면 타키온은 시간을 거슬러 흐른다. 타키온을 이용해 A지점에서 B지점으로 메시지를 전송하면 관측자의 눈에는 메시지가 전송되기도 전에 도착해 있는 것처럼 보이게 된다. 결과가 원인을 앞서 인과율에 위배되는 것이다.
주제 : 인간 게놈 프로젝트
할 말 : “3만 개의 유전자로는 복잡한 인간이 형성되기 어렵지 않을까요?”
의미 : 인간 게놈 프로젝트 결과 인간의 유전자 지도가 2001년 초 발표되기 전에 과학자들은 인간 DNA가 10만 개가 넘는 유전자들로 구성되어 있을 거라고 예측했었다. 하지만 유전자가 약 3만 개 정도면 인간은 하등식물인 담쟁이넝굴(유전자 2천500개)보다 유전자 수가 약간 많은 데 불과하다.
5단계-과학 지식 뽐내기
확실한 준비가 되기 전에는 해당 분야 전문가들을 만날 엄두를 내지 못했을 것이다. 마음 편히 이들과 대화를 나누며 마음껏 지식을 뽐내 보자.
최고 괴짜용 술집들
과학 지식이 용솟음치는가? 다음 장소들에서 자랑을 해 보자.
케임브리지의 과학의 기적
특이한 점: 하버드, MIT 교수들과 이 지역 생명공학 기업 직원들이 현미경과 다른 실험실용 장비들로 둘러싸인 테이블에 앉아 있다. 화학 원소 주기율표를 본따 만든 커다란 메뉴판이 벽에 걸려 있다. 관심을 끌 말 :“결합파 이론을 시험해 보고 싶지 않으세요?”
텍사스 휴스톤의 선술집
특이한 점: 존슨 우주센터의 우주비행사들이 이곳에서 술을 즐겨 마신지 20년이 넘는다.
매년 4월 12일은 유리 가가린의 밤으로 그의 역사적 우주 진입을 자축한다.
관심을 끌 말 :“포드 익스플로러 뒤쪽에서 보면 지구가 어떻게 보일지 궁금하지 않으세요?”
파사데나 소재 아미고스
특이한 점 :매 격주마다 수요일 밤은 퀀텀 마가리타의 밤으로 캘리포니아 공대와 미항공우주국 제트 추진 실험실의 물리학자들이 모여 딸기주를 마시며 이야기 꽃을 피운다.
관심을 끌 말 :가끔 두 숫자가 만나 연결되서는 영원한 이진수가 되죠.”
레드몬드 소재 셀틱 베요우
특이한 점 : 이 아일랜드 선술집은 마이크로소프트사 직원들에게 무선 네트워크와 점심값 할인 혜택을 준다.
관심을 끌 말 :“어이, 잘 생긴 GUI. 우리 행렬을 합쳐볼까?”코네티컷 뉴 헤븐의 공상과학 카페 특이한 점 :예일대 출신들이 이곳에 모여 딸기와 오렌지, 라임 주스가 섞인 무알콜 음료 해일 밥스나 토성 반구 마티니를 마신다.
관심을 끌 말 :“만약 불면증에 걸리셨다면 ‘기절주’라도 한 잔 하셔야겠군요.”
하와이 코아 하우스 그릴
특이한 점 :코아 하우스는 켁 천체관측소에 아주 가까워서 이 지역 천문학자들은 이곳의 라운지를 코아 회의실이라고 부른다. 관심을 끌 말 :“천왕성이 옆으로 회전한다던데 사실인가요?”
술집에서의 과학
괴짜들의 모임에서 주목받기 위한 세 가지 트릭
레몬 전지
동전을 들고 바텐더에게서 레몬을 얻은 다음 도금된 못과 구리선을 약간 꺼낸다. 레몬이 물러질 때까지 꽉 누른 다음 두 곳에 칼집을 낸다. 못과 동전을 구멍에 끼우고 양끝에 각각 구리선을 연결한다. 옆에 있는 사람에게 구리선 끝에 혀를 대보도록 한다. 혀가 따끔하게 느껴진다. 과학자 :즉석에서 만든 이 화학전지에서 아연으로 코팅된 못은 음극이고 구리로 코팅된 동전은 양극이다. 전해질액은 레몬즙으로 양으로 대전된 수소 이온들이 아연과 반응한다. Zn +2H+ Zn2+ + H2. 동전은 전자들이 옆 남자의 따끔한 혀와 회로를 따라 흐르도록 한다.
뫼비우스의 띠
길고 얇은 폭의 종이 띠 우측 하단과 좌측 상단에는 X 표시를, 다른 두 끝에는 O 표시를 한다. 이 종이를 꼬아서 X와 X, O와 O가 만나도록 끝을 붙인다. 옆에 있는 취한 사람에게 이 띠에 면이 몇 개인지 물어본다. 두 개라고 대답하면 띠에 연필을 대고 처음 시작한 곳으로 다시 돌아올 때까지 선을 그어 뫼비우스의 띠가 면이 하나임을 보여준다. 이제 띠에 구멍을 한 개 뚫고 다시 물어본다. “만약 면이 한 개라면 이 구멍은 어디로 통할까요?” 그리고는 의미심장하게 눈썹을 치켜 뜬다. 과학자 :뫼비우스의 띠는 기이한 위상학의 한 예이다. 띠에 뚫린 구멍은 우주의 먼 두 지점간의 가상적 지름길인 웜홀이 어떻게 작용하는지 보여준다.
물에 뜨는 바늘
이쑤시개 두 개를 사용해 집에서 가져온 쇠바늘을 컵에 담긴 물 표면에 놓는다. 극성을 띤 물분자들이 수소결합력 때문에 서로 들러붙으려는 표면장력 때문에 바늘은 물에 떠 있게 된다. 그런 다음 욕실에서 가져온 가루비누를 그릇에 조금 뿌리면 바늘이 바닥에 가라앉는다. 과학자 :비누는 각 분자의 한 쪽 끝에 전기적으로 대전된 카르복시기산 구조를 하고 있다. 이 구조들이 물분자들을 맹렬히 끌어당겨 물분자간의 상호 인력을 약화시키기 때문에 표면장력이 없어진다.
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