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마법처럼 간주되었던 것도 과학 기술의 발전으로 그 구조와 수수께끼가 해명되어 왔습니다.
하지만 아직 현재 과학의 힘으로도 해명되지 않은 것들이 많이 있습니다.
일부 의아한 부분이 있을 수도 있지만 다양한 사건과 현상을 왜? 어째서? 라는 생각을 가지고 탐구해 나타는 호기심이 내일의 과학을 발전시키게 될 것입니다.
1. 인간이 블랙홀에 빠지면 어떻게 될까?
옛날부터 물리학자들 사이에서 "사람이 블랙홀에 떨어지면 사건의 지평선을 넘을때 까지 자신이 떨어지고 있다는 점을 깨닫지 못한다"라고 생각했었지만, 2012년에 발표된 이론에서는 "직열의 벽에 부딪혀 순식간에 숯이 될지 모른다"라고 합니다.
다른 이론으로는 블랙홀에 접근한 인간은 중력에 의해 몸이 늘어나면서 뒤틀려지게 된다라고 하며, 이를 물리학 스파게티 피케이션(Spaghettification)이라고 부릅니다.
덕붙여서, 중심에 가까워 질수록 늘어났던 몸이 두 동강나게 되고 점점 산산조각 나게 되는 것 같습니다.
상상하기도 싫은 일이지만, 물리학이 앞으로 도전해 나가게될 난제 중에 하나입니다.
2. 왜 토마토를 구성하는 유전자가 인간보다 많은가?
토마토는 3만개의 유전자로 구성되어 있지만, 인간은 2만개 ~ 3만개의 유전자로 구성되어 있습니다.
이 문제는 몇 년 동안 식물 학자들을 괴롭혀온 "C 밸류 역설"이라는 문제 입니다.
C 밸류 역설은 "생물이 가지고 있는 DNA의 크기가 진화의 정도와 일치되지 않는 현상"이라는 것을 의미합니다.
이 문제에 도전하는 이론이 몇 가지 있지만 아직 해결되지 않은 상태입니다.
3. 플라시보 효과는 어떻게 발생되나?
예를 들어 의사에게 받은 약이 설탕 덩어리였다고 해도 정말 자신의 병에 효과가 있는 약이라고 믿는다면 병이 나을 수도 있습니다.
이것이 바로 플라시보 효과이지만, 반대로 자신의 약을 "가짜"라고 믿고 있으면, 설탕 덩어리 같은 효과를 낼 수도 있습니다.
게다가 플라시보 효과는 약에 한정되서 발생되는 것이 아닙니다.
수술을 하지 않았지만 "수술을 했다"라고 믿으면 동일한 현상이 일어날 수 있습니다.
4. 화성 탐사선 바이킹이 1870년대 발견한 생명은 무엇일까?
화성 탐사선 바이킹은 1976년에 외계 생명체를 찾기 위해 3번의 실험을 실시했습니다.
1차 실험 결과에서 "생명 반응 있음"으로 나타났지만, 이 후의 2가지 실험에서 "생명 반응 없음"이라는 결과가 나왔습니다.
따라서 1970년대에 이 "생명 반응 있음"이라는 결과는 오류라고 생각했었습니다.
그러나 2012년 NASA의 연구팀이 최신의 기술로, 이 때의 실험 결과를 다시 분석한 결과 놀랍게도 정말 "생명체가 있을 가능성이 높다"라는 결론이 나왔습니다.
과연 화성에는 생명체가 존재하고 있는 것일까?
5. 지구 탄생에서 짧은 기간에 물이 생긴 이유는?
지구가 탄생되었을 무렵 태양은 지금처럼 뜨겁지는 않았습니다.
그러므로 지구상의 얼음이 완전히 녹는 것은 불가능했을 것이라 생각되고 있습니다.
또한 원시 지구는 매우 뜨거운 상태였기 때문에 수분이 있다하더라도 쉽게 증발되어 버리는 환경이었습니다.
그렇다면 왜 24억년에서 38억년 전에 물이 이미 지구상에 존재하고 있었을까? 라는 의문이 제기됩니다.
이 의문을 설명하기 위한 이론이 몇 가지 있지만, 어떠한 이론도 완벽하게 설명하지 못하고 있습니다.
6. 외계인은 어디에 있는 것일까?
이것이 바로 "페르미의 역설"이라는 모순입니다.
은하에는 태양보다 오래된 행성이 수십억개 이상 존재하고 있습니다.
만일 그 중 지구와 같은 환경을 갖춘 해성이 있다면 지적 생명체가 존재할 가능성이 있습니다.
그 지적 생명체 중 몇몇은 우주 공간을 자유롭게 왕래할 수 있을 정도의 지능을 가지고 있을지도 모릅니다.
만약 그렇다면 왜 그들은 우리를 만나러 와주지 않는 것일까?
물론 "외계인은 존재하지만, 우주 공간을 자유롭게 넘나들 수 있는 문명 수준이 아니다." ,"외계인은 원래 존재하지 않기 때문에 그 가정은 성립되지 않는다." 등등의 이론은 종종 만들어지고 있지만 아직 확실하게 결론이 나지는 않았습니다.
7. HNLC 해역에는 왜 식물성 플라크톤이 없는 것일까?
남극 대륙의 일부 바다에는 "HNLC"라는 해역이 존재하고 있으며 고농도의 영양분이 있음에도 불구하고 식물성 플랑크톤이 별로 없습니다.
이 문제를 "남극 역설"이라고 하며, "철 결핍이 원인인가?"라는 등의 추정이 있지만 아직 완벽한 설명은 이루어지지 않고 있습니다.
8. 인간보다 신체가 큰 생명체가 인간보다 암이 적은 이유
원래 암이라는 것은 세포의 유전자가 돌연변이를 일으켜 증식을 제어할 수 없어 세포의 수가 폭발적으로 증가하기 때문에 발생되는 증상을 말합니다.
그렇다면 원래 세포의 수가 많은 "거대한 생물"일 수록 암에 걸리기 쉬워지는 것일까?
그러나 지금까지의 관측, 연구에 따르면, 생물의 크기는 암 발생률과 관계가 없는 것으로 나타났습니다.
이것을 일반적으로 "페토의 역설"이라고 하며, 생물학자 "리차드 페토"로부터 유래하고 있습니다.
지금은 왜 세포 수가 많음에도 불구하고 암 발생률이 상승하지 않는지 밝혀내기 위해 노력하고 있습니다.
9. 우주 공간에 대량으로 존재해야할 리튬은 어디에 있는가?
현재의 물리학 이론에서는 다량의 리튬이 존재할 것이라 예측되고 있습니다.
그러나 실제로 우주의 리튬 량을 계산해 본 결과 이론상의 1/3 밖에 관측되지 않고 있습니다.
태어난지 얼마되지 않은 별에 존재하는 물질은 우주 탄생의 순간에 존재하고 있던 물질과 비슷하므로, 물리학에서는 태어난지 얼마되지 않은 별의 리튬 양을 측정한 결과 역시 리튬의 양은 적었습니다.
도대체 우주 공간에 있어야 할 리튬은 어디로 가버린 것일까?
10. 왜 자석은 반드시 N극과 S극을 갖는가?
예를 들어 몇 번이든 자석을 둘로 나누어도 반드시 N극과 S극을 갖게 됩니다.
양자 역학에 의하면, 자석의 한쪽 특성(N극 또는 S 극)만을 가진 "자기 홀극"이라는 것이 존재할 것 같지만 아직은 그렇지 않은 것 같습니다.
최근의 실험에서 자기 홀극을 만드는데 성공했다고 하지만, 우리는 아직도 자연계에서 자기 홀극을 관측 할 수는 없습니다.
12. 태양의 대기가 표면보다 뜨거운 이유는?
태양의 대기에는 코로나라고 불리는 가스층이 있으며, 때로는 수백 킬로미터 높이로 열풍을 분사하고 있으며 그 온도는 섭씨 200만도를 넘습니다.
그러나 그 열원이 되는 태양의 표층의 온도는 5,000도 정도 입니다.
그 이유는 아직 밝혀지지 않았습니다.
13. 시신세 시대에 지구가 더웠던 이유
시신세 시대는 지금으로 부터 약 5,600만년에서 3,400만년 전의 시대를 말합니다.
시신세 시대는 신생대 시대의 하나이며, 이 시대에는 공룡 등 대형 동물들이 멸종하고 새로운 포유류와 소류가 번성했던 시대입니다.
이 시대에는 다소 기온이 저하되어 있었지만, 왠지 시신대 시대에는 기온이 상승하여 약 섭씨 15도 ~ 20도로 신생대에서 가장 기온이 높은 시기였습니다.
하지만 이 시기의 기온 상승의 명확한 이유는 아직 밝혀지지 않았습니다.
14. 화성에 있는 검은 얼룩의 정체
위의 사진에 있는 화성의 검은 얼룩은 화성의 기온이 따뜻해지면 갑자기 산 정상에서 나타나 물처럼 흘러내립니다.
그리고 추운 시기에 들어서면 서서히 그 모습이 사라집니다.
이를 관측한 과학자들은 얼음이 녹아 생긴 물이 산 꼭대기로부터 흘러내리는 것이라 생각했습니다.
그러나 NASA의 화성 조사선 "화성 정찰 위성"은 수분을 관측해내지 못했습니다.
도대체 이 검은 얼룩의 정체는 무엇일까?
15. 기원을 알 수 없는 우주선(宇宙線)의 정체는?
GZK 한계라는 것은 이론적으로 우주선을 가지는 에너지의 한계를 의미하며, 아인슈타인의 상대성 이론에서 제기되고 있는 이론 중의 하나입니다.
그러나 도쿄대 아케노 관측소의 물리학자들은 이 이론에 맞지 않는 GZK 한계를 돌파한 우주선을 관측했습니다.
이 우주선이 도대체 어디에서 발사된 것인지, 아직도 그 수수께끼는 밝혀지지 않았습니다.
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