과학에 관한 통찰 20

뉴럴링크와 또론 머스크

Neuralink는 Elon Musk의 뇌-컴퓨터 인터페이스 회사로, 뇌와 컴퓨터를 직접 연결하여 인간의 뇌를 강화하고, 신경학적 질환을 치료하는 것을 목표로 하고 있습니다. 그러나 여러 현재 가지고 있는 문제들에도 불구하고, Neuralink가 FDA 승인을 받았다는 것은 이러한 기술이 향후 인간의 건강과 복지를 향상시킬 수 있는 중요한 도구가 될 수 있다는 점에서 기대감을 불러일으키는 소식입니다. 다만, 이러한 기술이 실제로 안전하고 효과적인지를 판단하기 위해서는 추가적인 연구와 시험이 필요합니다. Neuralink의 FDA 승인은 실제로 중요한 단계입니다. 이 회사의 기술은 뇌와 외부 기기 사이의 직접적인 연결을 통해, 마비 상태를 극복하고 이동 제한이 있는 개인들이 다시 걷게 하는 것을 주요 목표..

무중력이 만들어내는 독특한 현상들

무중력 상태일 때 일어나는 여러가지 일들에 대하여 간락하게 알아보겠습니다. 무중력 상태 일 때 가장 신기한 점은 촛불의 모양이 동그래진다는 것입니다. 원래 중력이 있는 경우 초에 타고 있는 불꽃의 모양은 위로 길어집니다. 이는 온도 차로 인해 가벼워진 기체가 위로 상승하기 때문인데 무중력 상태에서는 이런 현상 자체가 이루어지지 않아서 초 위의 불꽃이 동그란 모양이 됩니다. 무중력 상태일 때 물 열시 여기저기 신기하게 날아다닙니다. 그냥 둥실둥실 날아다닐 때 물 모양은 표면 장력에 의해 동그란 모양이 됩니다. 더 재미있는 점은 유리컵에 있을 때 물은 컵 밖으로 둥실둥실 떠나가지 않는다라는 것입니다. 물은 유리와 원래 잘 붙기 때문에 무중력 공간에서 물은 유리에 계속 붙은 채로 컵의 벽을 타고 올라가기도 합..

아주 재미있는 역학문제 2

당신이 1층에서 8층까지 엘리베이터를 타고 간다고 가정해보겠습니다. 엘리베이터는 위를 향해 0.90m/s^2의 가속도로 올라갑니다 당신의 몸무게는 50kg입니다. 중력가속도는 g=9.8m/s^2입니다. 이 때 당신은 바닥으로부터 어느 정도 크기의 수직항력을 받게 될까요? (수직항력이란 간단히 말해서 두 물체가 맞닿아 있을 때 맞닿아있는 부분에 대해 수직으로 '되미는 힘'입니다. 쉽게말해서 접촉힘입니다.) 그 이후 당신은 8층에서 1층까지 다시 엘리베이터를 타고 내려왔습니다. 엘리베이터는 아래를 향해 0.90m/s^2의 가속도로 내려왔습니다. 이 때 당신은 바닥으로부터 어느 정도 크기의 수직항력을 받게 될까요?

아주 재미있는 역학문제

밀폐된 상자 안에 새가 한 마리 있다고 해보겠습니다. 그 상자의 무게는 300g 이며 그 안에 있는 새의 무게는 200g 입니다. 상자 안에 있는 새가 가만히 상자에 앉아 있는 경우 총 무게는 상자 무게 300g + 새의 무게 200g 이어서 총 500g이 됩니다. 진짜 문제는 이제부터 시작입니다. 새가 상자 안에서 날개를 쳐서 날기 시작했습니다. 만약에 새가 계속 날개를 움직여 '같은 높이에' 머무르고 있다면, 이 무게를 재고 있는 저울은 몇 g을 가리키게 될까요?? 혹은 새가 심심했는지 나는 것을 멈추고 추락하기 시작했다고 해보겠습니다. 새는 날개 짓을 완전히 멈추고 몸을 뒤집은 채로 완벽히 자유 낙하를 시작했습니다. 그럼 이 자유낙하를 하는 동안에 (총 무게를 재고있는) 저울은 몇 g을 가리키게 될..

EPR 패러독스에 대한 고찰

예전에 이 블로그 내 글에서 일반 상대성이론에 관해서 매우 간략하게 설명드린 적이 있습니다. 상대성이론에 아주 핵심이 되는 원리는 바로 '광속도 불변의 원리'입니다. 아인슈타인의 상대성이론에 따르면, 자연계 내 최고 속도는 광속으로 이보다 빠른 속도는 자연에 존재하지 않습니다. 아인슈타인이 EPR 패러독스 내에서 제시한 역설도 이를 기초로 합니다. '양자 얽힘'을 이루고 있는 2개의 전자가 각각 다른 방향으로 날아가며 서로 멀어집니다. 전자 1과 전자 2이 미친듯이 멀리 떨어져 있는(즉 광속으로도 많은 시간이 걸릴 만큼 멀리 떨어져 있다면) 상태에서도 전자 2가 오른쪽 방향으로 자전하고 있음이 확정되면 바로 그 순간 전자 1의 자전은 그 반대로 확정됩니다. 엄청나게 먼 거리에서 양쪽 자전에 대한 정보가 ..

높은 층에서 철봉에 매달리면 중력의 영향으로 더 힘들까요?

우리는 앞의 글에서 상대성 이론에 대해서 간략히 살펴보았습니다. 혹시 이 관련 정보를 알고 싶으신 분은 상대성이론 핵심 파악하기(2), 특수 상대성이론(1) 질량 = 에너지 아인슈타인 두뇌 핥아먹기를 참고해주세요. 이 블로그 안에 있습니다. 같은 건물 1층과 53층에 있는 사람 둘이서 철봉에 매달립니다. 과연 어느 쪽이 더 힘들게 느껴질까요? 몸무게, 팔힘, 근육량, 심리적인 반응 등 모든 다른 요소가 같다면 말이죠. 순수하게 중력의 영향만 봤을 때 누가 더 힘들까요? 건물 1층에 있는 사람과 53층에 있는 사람 중 누가 더 중력을 많이 받을까요? 결론만 말하자면, 건물 1층에 있는 사람이 53층에 있는 사람보다 더 큰 중력을 받습니다. 그 이유는 그 사람이 지구 중심에 더 가까이 있기 때문입니다. 따라..

상대성이론 핵심 파악하기(2)

쌍둥이 역설이란 무엇일까요? 특수 상대성이론에 의하면 시간의 흐름이 느려지거나 빨라지는 것은 '서로 같습니다.' 조금 더 구체적으로 말해보겠습니다. 한 사람이 굉장히 빠른 속도의 우주선을 타고 우주로 나아갑니다. 또 한 사람은 지구에 남아있습니다. 굉장히 빠른 속도의 영향을 받아 시간이 느려지고 빨라지고 하는 것은 우주선에서 지구에 남은 사람을 바라보거나 지구에서 우주선을 타고 빨리 멀어지는 것을 바라보거나 같습니다. (이 내용은 특수 상대성 이론에 의해 도출되는 것입니다) 만약 한 쌍의 쌍둥이 형제 중 한 명이 우주선을 타고 아주 빠른 속도로 어딘가에 갔다가(꽤 시간이 흐른 후- 그 때까지 계속 이동) 다시 되돌아온다고 가정해봅니다. 하루 이틀 정도가 아니라 최소 10년 이상의 거리를 갔다오는 것이며 ..

양자과학이 기독교를 반증한다고?

얼마 전에 우연히 양자과학이 기독교를 반증한다는 얘기를 읽었다. 그 글을 자세히 읽어보니 핵심 주장이 예수가 부활한 건 양자과학때문이라는 것이었다. 예수가 부활한 건 양자과학때문이었고 이제 과학자들이 합심해서 양자과학을 발전시키고 있으니 이제 죽은 사람들을 마구 부활시킬 수 있고 따라서 아리스토텔레스도 부활할 것이고 아인슈타인도 부활할 거라는 얘기였다. 20세기 최고의 수학자였던 쿠르트 괴델이 수학적으로 신의 존재성에 대해 완벽히 증명했으니(*실화) 20세기 최고의 과학자였던 아인슈타인이 이제 양자역학으로 다시 부활해서 왜 기독교가 말이 안 되는지 증명할 것이라는 주장이었다. 참으로 어질어질한 주장이다. 무논리에 뇌를 빼놓고 사시는 분들의 주장은 도대체 어디서부터 반박해주어야 되는지 모르겠다. 거의 돌고..

특수 상대성이론(1) 질량 = 에너지 아인슈타인 두뇌 핥아먹기

이 글을 통해서 특수 상대성 이론을 간략히 살펴봄으로써 아인슈타인의 두뇌를 핥아먹어 보겠습니다 냠 -! 질량 = 에너지에 대해서 얘기해보기 전에 질량에 대해서 이해해보겠습니당. 우리의 일상생활에서 질량과 무게의 비례관계는 거의 완벽히 일치합니다(질량과 무게가 아니라 질량과 무게의 '비례관계'라고 말씀드렸습니다). 그 이유는 지구가 거의 일정한 중력으로 지구 표면에 있는 물체를 적당히 당기고 있기 때문입니다. 가장 큰 차이가 나는 부분은 무중력 상태입니다. 무중력 상태에서 체중계 위에 올라가도 체중이 0kg인 것처럼 나올 수 있습니다(물론, 실제 체중이 0kg은 아니겠죠 ㅎㅎ). 무중력 상태일 때도 '움직이기 어려운 정도'는 변하지 않습니다. 바로 이것이 질량의 의미입니다. 구체적인 예시를 볼까요? 가장 ..

타임패러독스

*논리적인 차원에서 시간패러독스에 관해 고찰해보자. ​ 타임머신을 타고 과거나 미래로 간다고 가정하면 여러 가지 패러독스가 생긴다. 이에 관련된 문제를 '시간 패러독스'라고 한다. 타임머신이 있다고 가정해보자. 타임머신을 타고 과거로 간다. 과거로 가서 자신이 타임머신에 타서 과거로 가는 거 자체를 막는다. 과연 막을 수 있을까?? 논리적으로 생각하는 능력이 있는 사람은 위의 시간여행이 논리적으로 모순을 만든다는 것을 알 것이다. ​ 이런 예도 생각해보자. 당신이 베토벤의 팬이다. 당신에게는 타임머신이 있어서 타임머신을 타고 가서 베토벤을 만나려고했다. 18세기 독일로 가보니, 막상 베토벤은 없었다. 그의 가족도 베토벤이 누군지 모르겠다고 말한다. 상심한 당신은 무슨 상황인지 의문을 가지다가, 베토벤의 ..