The Science Times

지구 상에 널리 존재하는 풍부한 물 중에는 지구의 오랜 역사 및 생명 탄생과 진화의 과정 등을 밝혀줄 단서들을 제공하는 특별한 물들도 있다. 마치 타임캡슐처럼 오랫동안 외부세계와 격리되어 왔기에, 과거의 지구 환경을 담고 있거나 고립된 곳에서 진화해온 생명체 등을 포함하는 대단히 귀중한 물이다. 그런 특별한 물이 있는 독특한 장소 중의 하나로서 카리브 해의 벨리즈, 바하마 제도 등에 분포된 싱크홀 즉 블루홀(Blue hole)이 있다. 이들 블루홀은 해수면이 지금보다 100m 이상 낮았던 빙하시대에 육지의 석회암 지대가 침식으로 거대한 동굴과 같은 카르스트 지형이 형성되었다가, 이후 해수면이 상승하면서 동굴이 침수되어 만들어진 것이다.

은 접시는 빛을 받으면 반짝반짝 흰색 광택을 낸다. 금도 빛을 받으면 금 특유의 황금빛이 감돌며 광택을 낸다. 구리는 약간 붉은 기운이 도는 광택을 낸다. 이러한 광택을 내는 이유는 금속이 특별한 방법으로 빛을 반사하기 때문이다. 우리가 학교에 다닐 때 화학 시간에 배웠던 주기율표에는 118종의 원소가 있다. 그 원소들 가운데 96종의 원소가 금속으로 분류된다. 자연계에 존재하는 원소 중 산소, 수소, 황, 질소, 그리고 헬륨, 아르곤, 네온과 같은 비활성 기체 원소, 염소, 플루오린과 같은 할로젠 원소 등을 제외한 나머지 대부분은 금속 원소인 셈이다.

인간의 뇌는 약 1,000억 개의 신경세포와 그것들을 연결하는 수백조 개의 시냅스를 가지고 있다. 이처럼 복잡한 구조와 강력한 성능 덕분에 뇌는 체중의 2%에 불과하지만, 몸 전체 에너지의 20%를 사용한다. 다른 기관에 비해 약 10배의 에너지를 더 많이 소비하는 셈이다.

우주망원경의 역사는 그리 길지 않지만, 이에 관한 생각은 이미 1800년대 중반부터 계속되고 있었다. 독일 천문학자 빌헬름 비어(Dr. Wilhelm Beer)와 요한 하인리히 메들러(Dr. Johann Heinrich Mädler)는 달에 천문대를 건설한다는 개념을 이론화하였으며 그로부터 100여 년 후, 1940년대에 미국 천체 물리학자 라이먼 스피처(Dr. Lyman Spitzer Jr.)는 지구의 대기권을 침해하지 않는 거대한 망원경에 대한 아이디어를 내놓으며 우주망원경을 쏘아 올려야 한다고 주장했다.

다른 곳도 마찬가지지만, 군대 역시 엄청나게 많은 쓰레기를 배출하는 곳이다. 그중에는 플라스틱 쓰레기도 있다. 플라스틱 쓰레기는 썩지 않는 데다가, 불태워서 없애자니 적에게 표적이 될 수 있고, 또한 환경 파괴와 작업자의 건강 이상을 일으킬 수 있다. 그래서 DARPA(미 국방 고등 연구 기획국)는 군대에서 발생하는 플라스틱 쓰레기를 효과적이고 안전하게 재활용하기 위한 리소스(ReSource) 프로그램을 진행하고 있다. 플라스틱 쓰레기를 재활용해 연료, 건축 자재, 심지어는 식량까지 만드는 것이 이 프로그램의 목표다.

생명체의 가장 중요한 특성 중 하나는 번식을 한다는 점이다. 이에 따라 번식 방법도 핵분열, 발아, 유성생식, 처녀생식, 자웅동체성, 포자 형성 등의 다양한 형태로 진화해왔다. 그런데 이처럼 다양한 번식 방법에도 하나의 공통점이 있다. 성장한 다음에 자기 복제를 진행한다는 점이 바로 그것이다. 그런데 미국 버몬트대학, 터프츠대학, 하버드대학의 과학자들은 이때까지 전혀 관찰되지 않았던 새로운 형태의 생물학적 번식을 발견했다. 외부 환경에서 재료를 조립해 자신의 후손을 생성하는 비성장 기반의 자기복제 방식이 바로 그것이다.

지구온난화로 인하여 지구촌의 평균 기온이 높아졌을 뿐 아니라, 각종 기상이변과 자연재해들도 과거에 비해 훨씬 빈발하고 있다. 최근 몇 년 사이에 거의 전 세계적으로 더욱 규모가 커지면서 자주 발생하는 산불 역시 지구온난화와 상당한 관련이 있고, 가뭄 또한 마찬가지로 빈발하면서 재해 지역과 피해 규모 등이 감당하기 어려울 정도이다.

허블 우주망원경은 인류 역사상 가장 다재다능하며 과학적인 결과를 많이 내놓은 망원경 중 하나라고 해도 과언이 아니다. 허블 우주망원경은 예정된 수명이었던 15년을 이미 훌쩍 넘겼으며 현재도 정상적으로 작동 중이다. 사실 허블 망원경은 미항공우주국의 권유로 2000년대 초반에 은퇴할 예정이었지만 간헐적인 중단 후에 성공적인 수리를 통한 정상적인 작동을 확인한 미항공우주국과 유럽 우주국은 허블 망원경의 은퇴를 미루었다.

지진 폭탄이란 영국의 항공공학자 반스 월리스가 제2차 세계대전 초기에 발명한 새로운 장르의 폭탄이다. 지진 폭탄은 여러 종류가 개발되어 주요 전략 목표물 타격에 쓰였다. 필요는 발명의 어머니라 했다. 지진 폭탄의 발명 경위를 알려면 일단 그게 왜 필요한지부터 알아봐야 한다. 제2차 세계대전 전까지만 하더라도 항공폭탄은 보통 지면 또는 지면 바로 위에서 폭발, 폭발력과 파편을 통해 표적을 타격하는 것이었다. 그리고 당시의 폭탄은 거의 모두가 무유도 폭탄이었다.

그가 박사후 연구원으로 1990년 MIT에 처음 왔을 때 지도교수였던 데이비드 프리차드(David Pritchard) 교수는 ‘파울리 차단(Pauli blocking)’이라는 양자 효과 하나를 예측했다. 만약 원자를 초저온 상태에서 고밀도로 배치하게 되면 투명해져서 보이지 않게 만들 수 있다는 주장이 바로 그것이었다.