|
잡학다식(雜學多識) 11~20
도로변 아파트 소음
큰길이나 고속도로변에 있는 아파트는 아래층이 시끄러울까, 아니면 고층이 더 시끄러울까? 그것은 일률적으로 말할 수 없다. 소음의 정도가 밤낮에 따라 다르기 때문이다. 소리는 공기를 통해 전달된다. 공기의 밀도가 높을 수록 소리는 잘 전달된다. 낮에는 더운 공기가 밑에 있다. 더운 공기는 팽창하므로 밀도가 낮다. 상대적으로 위에 있는 공기는 차고 밀도도 높다.
따라서 소음을 포함한 소리는 낮 동안에는 위쪽에서 더 잘 전달된다. 고층이 시끄럽다는 얘기다. 새벽에는 반대가 된다. 위가 덥고 아래가 차가워져 아래쪽에서 소리가 더 잘 전달된다. 새벽에 취객이 떠드는 소리가 멀리 가는 것은 그런 이치다. '낮말은 새가 듣고 밤말은 쥐가 듣는다'는 속담이 있는데, 본뜻이 무엇이건 과학적으로도 일리가 있는 셈이다.
실제로 94년 환경부가 동대구역 부근 아파트에서 기차 소음 전달정도를 시험한 결과를 보면, 주간의 경우 1층 61.8㏈(데시벨), 5층 71.5㏈, 10층 72.9㏈로 위로 올라 갈수록 소음이 심했다. 15층은 71.7㏈로 다시 떨어졌지만, 그것은 소음원으로부터의 거리가 일정한계를 넘어섰기 때문이다. 같은 아파트를 밤에 조사한 결과 5층은 72㏈로 낮과 별 차이가 없었으나, 10층의 소음도는 69.3㏈로 눈에 띄게 감소했다.
고속도로변에 세우는 방음벽은 소음원과 방음벽 꼭대기를 일직선으로 연결하는 선의 아래쪽 범위에만 효과가 있다. 소리가 거의 직진하기 때문이다. 따라서 베란다에서 내려다볼 때 방음벽 너머의 자동차들이 보인다면, 방음벽의 소음 차단효과를 보지 못한다는 얘기가 된다.
시간 여행 모순
시간여행을 다룬 영화를 볼 때 당혹스러운 것은 과거나 미래로 날아간 주인공이 또다른 자신 혹은 주변사람들을 만나는 장면이다. 이런 모순적인 상황이 가능할까?
'그래니 파라독스'라는 것이 있다. '할머니(granny)의 모순'이다. 내가 타임머신을 타고 과거로 가서 처녀 시절의 할머니를 만난다. 나와 함께 등산을 간 '할머니'가 실수로 낭떠러지에서 떨어져 죽는다. 결혼을 하지 않았으니 나의 아버지는 세상에 나올 수 없고 나도 같은 운명이다. 그런데 나는 분명히 할머니의 사고 현장에 서 있다.
미래여행도 마찬가지다. 1주일 후로 가서 TV를 보니 어떤 사람이 복권에 당첨돼 웃고 있다. 현재로 돌아와 내가 그 번호를 산다. 1주일 후 이번엔 내가 TV에 나가 축하인사를 받는다. 미리 봤던 미래는 어디로 사라진 것인가.
이 파라독스를 설명하는 가설은 크게 두 가지다. 첫번째는 시간여행자가 과거나 미래를 볼 수는 있지만 개입할 수 없다는 가설이다.
두번째는 '여러 세계' 이론이다. 1957년 프린스턴 출신 물리학자 휴 에버레트가 양자물리를 바탕으로 처음 제기한 가설로, 지지자가 많다. 이는 우주가 매 순간 관찰자의 선택에 따라 무한한 수의 복사 세계로 갈라진다는 이론이다. 그러나 관찰자는 항상 하나의 사건만을 본다. 그래니 파라독스의 할머니는 한 세계에서는 죽지만, 또다른 오리지널 세계에서는 살아있다. 두 세계는 영원히 따로 진행된다.
이 가설이 참인지 아닌지는 증명되지 않았다. 그러나 최소한 이 이론을 알고 타임머신 영화를 보면 혼란을 조금은 덜 수 있을 것이다.
총 맞으면 바로 죽나?
요즘 영화들은 숱하게 사람을 죽인다. 총으로 쏴서도 죽이고 칼로 찔러서도 죽인다. 주인공은 여러 발 맞고도 끈질기게 할 말 다하지만, 나머지는 대부분 그 즉시 쓰러져 숨이 넘어간다. 실제로도 그럴까? 총상의 치명성은 총알의 크기, 속도, 맞는 부위에 따라 달라진다. 가장 중요한 요소는 속도다. 운동에너지(즉 파괴력)는 질량에 비례하고 속도의 제곱에 비례하기 때문이다.
따라서 총알이 작고 속도가 느린 권총으로 사람을 즉사시키는 것은 거의 불가능하다. 총알이 중요 동맥이나 뇌를 직접 손상시킬 경우는 빨리 죽을 수 있지만, 그 경우에도 숨을 거두기까지는 최소한 몇분이 소요된다.
일반적으로 총상이 사망으로 이어지는 것은 출혈과 뇌손상, 혹은 오염균에 의한 조직 괴사 때문이다. 복부에 상처를 입었을 때에는 내장에서 새어 나오는 배설물에 의한 감염이 사망원인으로 작용할 수 있다. 다만 자동소총 실탄을 비롯, 구경이 크거나 속도가 빠른 총알들은 이런 일반적인 경과를 거치지 않고 즉사를 유발할 수 있다. 그것은 강력한 회전이 걸린 이 총알들이 저격부위를 말 그대로 '짓뭉갬'으로써 일어난다.
그밖에 유체역학적인 쇼크가 죽음을 야기하는 수도 있다. 인체는 주로 물로 구성돼있기 때문에, 전체를 일종의 수압 시스템으로 볼 수 있다. 인체의 어느 한 부분에 고속으로 날아온 총알의 충격이 가해지면, 이 충격이 마치 수압기처럼 순식간에 온몸으로 전달될 수 있다. 그렇게 되면 광범위한 인체 조직이 타격을 입고 신경전달 기능에 장애가 일어나게 된다. 팔이나 다리에 입은 총상이 간혹 치명적이 되는 것은 이런 까닭이다. 물론 이외에도 많은 경우의 수가 있을 수 있다. 한가지 분명한 것은 영화의 총격 장면은 현실과는 한참 거리가 있다는 사실이다.
달걀세우기
콜럼버스는 신대륙 발견이 별 것 아니라고 비웃는 사람들에게 "달걀을 세워보라"고 역공했다. 모두가 불가능하다고 고개를 흔들자, 그는 달걀 한쪽을 깨뜨려 탁자에 세우고 나서, "모든 것은 시작이 어려운 법"이라고 훈계했다. 콜럼버스는 깨뜨리지 않은 달걀을 세우는 것은 불가능하다는 생각으로 그런 얘기를 했는지 모르지만, 사실은 그렇지 않다. 달걀 세우기는 노력만 하면 누구나 할 수 있다.
달걀을 세울 수 있는 것은 1년중 단 하루 춘분날 뿐이라고 믿는 사람들도 있다. 춘분에는 태양이 적도를 지나고 지구의 중력도 고르게 분포되기 때문에 가능하다는 그럴듯한 설명을 곁들이기도 한다. 실제로 춘분이 되면 세계 여기 저기서 달걀 세우기 행사가 열린다. 알래스카대학의 켄 그레이 예술학과장은 1985년 춘분날 동료 20명과 함께 무려 170개의 달걀을 세우는 이벤트를 벌였다. 달걀은 모두 싱싱했고 어미닭도 여러 종류였다.
그러나 달걀 세우기가 춘분에만 가능한 것은 아니다. 여러 실험들이 이뤄졌지만, 춘분이 아니라도 달걀은 잘 섰다. 달걀을 세우는 데엔 특별한 기술이 필요하지 않다. 필요한 것은 은근과 끈기 뿐이다. 균형을 최대한 잘 잡은 뒤 살며시 손을 떼면 된다. 달걀에 따라서는 비교적 쉽게 서는 것도 있고, 며칠씩 걸리는 것도 있다. 잘 안되는 것은 일찍 포기하는 게 좋다. 일종의 속임수지만, 달걀을 세게 흔들어주면 더 쉽게 세울 수 있다. 그렇게 하면 노른자를 중심에 고정시키는 알끈이 끊어져 노른자가 아래쪽으로 처지기 때문에 균형 잡기가 용이해진다.
녹음 내 목소리 왜 낯설지?
녹음기에서 나오는 자기 목소리를 처음 듣는 사람은 백이면 백 "내 목소리가 아니다"고 부인한다. 많은 사람들이 "내 음성이 이렇게 형편없단 말야?" 하고 실망한다. 그러나 그것이 남들이 듣는 객관적인 자 신의 목소리다. 왜 그런 차이가 생길까.
음성은 성대의 진동에 의해 만들어진다. 성대가 진동하면 그 일부는 입밖으로 나와 공기를 통해서 전파된다. 이것이 타인이 듣는 목소리다. 카세트테이프에 녹음되는 음성도 마찬가지다.
성대 진동의 또 다른 일부는 본인의 두개골과 속귀(내이), 가운데귀 (중이)를 거쳐 고막에 직접 전달된다. 두개골의 단단한 뼈, 속귀에 차 있는 액체, 가운데 귀에 들어있는 공기가 진동을 전달하는 매질 역할을 한다.
말하는 사람이 스스로 듣는 목소리는 이처럼 입 밖 공기를 통해 전달 되는 음성과 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 혼합된 소리다. 뇌에 는 이목소리의 기억이 깊이 각인돼 있기 때문에, 녹음기를 통해 나오는 목소리를 들을 때에는 어색하고 낯선 느낌을 받는 게 당연한 것이다.
사람에 따라서는 녹음된 음성이 자기 본래 음성보다 높다고 느끼는 경우도 있고 그 반대 경우도 있다. 따라서 이 둘의 차이를 일률적인 패턴으로 설명할 수는 없으나, 음향의 충실도(Fidelity) 만큼은 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 공기를 통해 전달되는 음성보다 우수한 것이 분명하다. 그러므로 녹음기에서 나오는 자기 목소리를 듣는 것은, 평소 익숙해있는 심포니를 성능이 나쁜 라디오로 듣는 것과 비슷하다고 할 수 있다.
익사
물에 빠졌을 때 세번째 가라앉으면 죽는다는 얘기가 있다. "그런 장면을 진짜 보았다"고 주장하는 사람도 있지만, 사실은 아니다. 익사 전에 몇번 오르락 내리락 하느냐는 상황에 따라 다르다. 가령 전체 익사자의 25% 이상은 술에 취한 사람들인데, 이들은 대개 몸부림도 치지 않고 한번에 깊숙히 가라앉는다. 대부분의 익사가 비슷한 단계를 거쳐 진행되는 것은 사실이다.
①공황 상태에서의 격렬한 저항 ②헤엄을 치려는 시도 ③질식 또는 호흡정지(이 단계에서 많은 물을 삼킨다) ④구토, 헐떡거림, 물 들이킴(삼키는 것과는 다르다) ⑥경련, 그리고 죽음의 단계가 그것이다.
이 과정에서 몇 차례 떠올랐다 가라앉기를 반복할 수는 있으나, 세번째 가라앉으면 마지막이라는 말은 일률적으로 할 수 없다. 또 익사자의 10% 가량은 물속에서 전혀 호흡을 하지 않고 물도 들이키지 않은 채 후두가 경직되면서 사망하기도 한다.
같은 익사라도 민물과 바닷물의 메커니즘은 크게 다르다. 민물에 빠졌을 때에는 허파로 들어온 물이 빠르게 허파를 빠져나와 혈액으로 흡수된다. 이때 물이 허파꽈리의 표면활성제를 씻어내 쪼그라뜨리고, 그 결과 산소가 혈액으로 공급되지 못해 목숨을 잃게 된다. 바닷물은 반대로 혈액의 혈장을 허파쪽으로 빨아들임으로써 허파꽈리의 활동을 방해해 생명을 빼앗는다.
익사 직전에 구조된 사람 중엔 조직의 산소부족상태(저산소증)가 가시지 않고 며칠 또는 몇주씩 지속되는 사례가 있다. 이런 저산소증은 바닷물로 인한 경우가 민물보다 해롭고, 치료도 더 어렵다. 따라서 같은 사고라도 바닷물에 빠지는 것이 민물에 빠지는 것 보다 더 불리하다고 할 수 있다.
나의 30대 조상은 10억명?
한번 생각해 보자. 누구나 2명의 부모, 4명의 조부모, 8명의 증조 부모, 16명의 고조부모 가 있다. 물론 친가와 외가를 합친 숫자다. 이렇게 계산해 올라가면 30대 선조만 돼도 이론적으로 조상의 숫자는 10억7374만1824명에 이른다. 다시 31대는 이 숫자의 2배, 32대는 31 대의 또 2배 가 된다. 그러나 우리는 인류가 지구에 처음 나타날때 그 숫자가 극소수(가령 아담과 이브)였음을 알고 있다. 어떻게 해서 이런 모순이 생기는 것일까.
원인은 '근친 결혼'에 있다. 어느 가족이나 가계도를 그려 올라가 다 보면 중간 중간에 중복되는 조상이 나타난다. 극단적인 예로, 갑과 을이 결혼해서 아들 하나 딸 하나를 낳았다고 하자. 이 아들 딸이 성년이 돼 자기네끼리 결혼해 다시 아이 하나를 낳았다고 가정하자. 이
아이는 이론상으로는 4명의 할아버지 할머니가 있어야 하지만, 실은 2명 밖에 없다. 아버지의 부모(즉 친조부모)와 어머니의 부모(외조부 모)가 동일인이기 때문이다.
이런 극단적인 경우는 아닐지라도, 과거에는 동서양을 막론하고 근친혼이 많았다. 사촌끼리의 결혼이 가장 흔했다. 스페인의 알폰소 8세는 왕족끼리의 근친결혼으로 인해 고조부모가 16명이 아니라 10명 뿐이었다. 이런 까닭에 모든 가계도는 역피라미드가 아니라 다이아몬드 모양이 된다.
조상 숫자가 처음엔 기하급수로 늘어나지만 올라갈수록 점차 증가 속도가 느려지고, 어느 시점엔가 증가를 멈춘뒤 그때 부턴 줄어들기 시작하는 것이다. 이런 현상을 '가계 붕괴'라 한다. 따라서 많은 유전학자들은 현재 지구 위에 살고 있는 모든 사람은 추적해보면 서로 먼 친척간(50번째 사촌쯤?)이 될 것으로 믿고 있다.
달에서 정말로 만리장성 보일까?
[중국 만리장성은 달에서 육안으로 볼 수 있는 지구의 유일한 인공 구조물]이라는 얘기를 혹시 지금도 믿고 있는가? 만약 그렇다면 그 거짓말에 속아 산 세월을 한탄할 일이다.
지구에서 달까지의 거리는 38만4400㎞다. 달에서 보이는 지구는 우리가 보는 달보다 지름이 3.7배쯤 큰 둥그런 공이다. 알렌 빈이라는 우주 비행사가 써놓은 지구 감상기에 따르면 "지구는 대부분 하얗고(구름), 일부는 푸르며(바다), 군데 군데 노란 덩어리가 있고(사막), 또 얼마간은 초록색(산야)으로 빛나는 아름다운 구"일 뿐이다.
그는 덧붙여 "육안으로는 지구의 어떤 인공구조물도 볼 수 없다"고 썼다. 과학적으로 계산하면, 이 거리에서 최고의 시력을 가진 사람이 식별할 수 있는 이상적인 한계는 새하얀 배경에 두께 700 이상으로 선명하게 그려놓은 검은 직선 정도다. 만리장성의 폭은 4 에서 기껏해야 12 를 넘지 않는다.
사실, 만리장성은 달은 고사하고 지구로부터 몇천㎞만 멀어져도 보이지 않는다. 만리장성이 보일 정도의 상공이라면 만리장성 뿐 아니라 고속도로, 철도, 운하 같은 다른 인공구조물도 모두 관측할 수 있다.
그런데도 도대체 어디서 그런 얘기가 나왔는지, NASA(미항공우주국) 관계자들은 만나는 사람마다 이 질문을 해대는 통에 골치가 아플 지경이라고 한다. 아마도 우주여행 초창기에 우주비행사중 누군가 식사 자리에서 허풍을 떤 것이 와전된 것이 아닐까, NASA 사람들은 추측하고 있다.
개의 1년은 사람의 7년?
개의 나이 1년은 사람의 7년과 같다는 설이 있다. 사실일까. 개는 사람과 무척 가까운 동물이면서 늙기는 매우 빨리 늙는다. 그래 서 사람들은 개의 나이를 인간의 나이로 환산해보려는 시도를 오래전부터 해왔다. 그 결과 그럴듯한 공식들이 여럿 만들어졌다. 개의 1년을 사람의 7년과 동일하게 보는 계산법도 그중 하나다. 이 공식은 처음 나왔을 땐 상당한 호응을 받았지만, 개의 나이가 많아지면 적용하기 어려운 약 점이 있어 요즘은 별로 인용되지 않는다.
동물학자들 사이에 가장 합리적이라는 평가를 받고 있는 공식은 '21+ 4n'이다. 즉 태어난 첫 1년을 인간의 21년과 같게 놓고, 그 다음부터는 한해에 4년씩 더해주는 방법이다. 예를 들어 10살짜리 개는 사람으로 치 면 21+(9 4)=57살이 된다.
이 계산법은 잘 알려진 개의 일생과 매우 그럴듯하게 들어맞는다. 개 는 6∼7살이면 중년으로 치는데, 이 공식으로 환산하면 사람 나이 41∼45 살과 맞먹는다. 또 대부분 개의 평균수명인 12∼15살은 61∼77살로 환산 할 수 있어 우리 통념에 크게 어긋나지 않는다. 드물지만 20살까지 장수하는 개는 사람나이 97살인 셈이니, 그만하면 '천수'를 누렸다고 축복해 줘도 별로 어색할 게 없다.
만약 종래의 계산법대로 '1년=7년' 공식을 쓰면 20살 개는 140살 노인 과 같다는 얘기가 돼 납득하기 어려워진다. 세계 최장수 개로 알려진 '블루이'라는 호주의 양치기 개는 죽을 때 나이가 29살이었는데, 이 계산법을 쓰면 무려 사람나이 203살을 살았다는 믿기 힘든 결과가 나온다.
나방은 왜 등불에 달려들까
나방은 왜 불빛을 보면 달려들까. 등불이 있으면 그 주위를 자꾸 맴도는 이유는 뭘까.
나방은 야행성 곤충이다. 낮에는 자고 밤에만 활동한다. 먹이 찾기나 번식도 모두 밤에 한다. 어두운 밤에 움직이기 위해선 뭔가 나침반이나 지도 역할을 해줄 것이 필요하다. 나방은 수백년에 걸친 진화 끝에 하늘에 떠있는 별 들, 특히 달빛을 나침반 대용으로 이용할 줄 알게 됐다. 달빛을 기준으로 일정한 각도를 유지하며 목표물을 찾아 비행하는 것이다.
그런데 인간이 인공 조명을 발명하면서 나방들은 헷갈리게 됐다. 특히 달빛과 비슷한 은은한 등불이 근처에 있으면 나방의 착각 은 더욱 심해진다. 나방은 등불을 기준으로 삼아 날아갈 방향을 탐색하게 된다. 특정한 광원과 일정한 각도를 유지하며 비행하는 방법은 광원을 중심으로 선회하는 것 밖에 없다. 나방은 점점 작아지는 동심원을 그리며 광원을 향해 맴돌아 들어가다 결국 전구에 부딪히거나 타 죽는 운명에 처하게 되는 것이다.
그러면 달빛 보다 훨씬 밝은 조명 주변에도 나방이 모여드는 이유는 무엇일까. 곤충학자들 가운데는 나방이 이를 낮으로 혼동하기 때문이라고 설명하는 사람이 많다. 잠을 자야 할 시간으로 알고 자꾸 밝은 등불에 내려 앉으려 한다는 것이다.
큰길이나 고속도로변에 있는 아파트는 아래층이 시끄러울까, 아니면 고층이 더 시끄러울까? 그것은 일률적으로 말할 수 없다. 소음의 정도가 밤낮에 따라 다르기 때문이다. 소리는 공기를 통해 전달된다. 공기의 밀도가 높을 수록 소리는 잘 전달된다. 낮에는 더운 공기가 밑에 있다. 더운 공기는 팽창하므로 밀도가 낮다. 상대적으로 위에 있는 공기는 차고 밀도도 높다.
따라서 소음을 포함한 소리는 낮 동안에는 위쪽에서 더 잘 전달된다. 고층이 시끄럽다는 얘기다. 새벽에는 반대가 된다. 위가 덥고 아래가 차가워져 아래쪽에서 소리가 더 잘 전달된다. 새벽에 취객이 떠드는 소리가 멀리 가는 것은 그런 이치다. '낮말은 새가 듣고 밤말은 쥐가 듣는다'는 속담이 있는데, 본뜻이 무엇이건 과학적으로도 일리가 있는 셈이다.
실제로 94년 환경부가 동대구역 부근 아파트에서 기차 소음 전달정도를 시험한 결과를 보면, 주간의 경우 1층 61.8㏈(데시벨), 5층 71.5㏈, 10층 72.9㏈로 위로 올라 갈수록 소음이 심했다. 15층은 71.7㏈로 다시 떨어졌지만, 그것은 소음원으로부터의 거리가 일정한계를 넘어섰기 때문이다. 같은 아파트를 밤에 조사한 결과 5층은 72㏈로 낮과 별 차이가 없었으나, 10층의 소음도는 69.3㏈로 눈에 띄게 감소했다.
고속도로변에 세우는 방음벽은 소음원과 방음벽 꼭대기를 일직선으로 연결하는 선의 아래쪽 범위에만 효과가 있다. 소리가 거의 직진하기 때문이다. 따라서 베란다에서 내려다볼 때 방음벽 너머의 자동차들이 보인다면, 방음벽의 소음 차단효과를 보지 못한다는 얘기가 된다.
시간 여행 모순
시간여행을 다룬 영화를 볼 때 당혹스러운 것은 과거나 미래로 날아간 주인공이 또다른 자신 혹은 주변사람들을 만나는 장면이다. 이런 모순적인 상황이 가능할까?
'그래니 파라독스'라는 것이 있다. '할머니(granny)의 모순'이다. 내가 타임머신을 타고 과거로 가서 처녀 시절의 할머니를 만난다. 나와 함께 등산을 간 '할머니'가 실수로 낭떠러지에서 떨어져 죽는다. 결혼을 하지 않았으니 나의 아버지는 세상에 나올 수 없고 나도 같은 운명이다. 그런데 나는 분명히 할머니의 사고 현장에 서 있다.
미래여행도 마찬가지다. 1주일 후로 가서 TV를 보니 어떤 사람이 복권에 당첨돼 웃고 있다. 현재로 돌아와 내가 그 번호를 산다. 1주일 후 이번엔 내가 TV에 나가 축하인사를 받는다. 미리 봤던 미래는 어디로 사라진 것인가.
이 파라독스를 설명하는 가설은 크게 두 가지다. 첫번째는 시간여행자가 과거나 미래를 볼 수는 있지만 개입할 수 없다는 가설이다.
두번째는 '여러 세계' 이론이다. 1957년 프린스턴 출신 물리학자 휴 에버레트가 양자물리를 바탕으로 처음 제기한 가설로, 지지자가 많다. 이는 우주가 매 순간 관찰자의 선택에 따라 무한한 수의 복사 세계로 갈라진다는 이론이다. 그러나 관찰자는 항상 하나의 사건만을 본다. 그래니 파라독스의 할머니는 한 세계에서는 죽지만, 또다른 오리지널 세계에서는 살아있다. 두 세계는 영원히 따로 진행된다.
이 가설이 참인지 아닌지는 증명되지 않았다. 그러나 최소한 이 이론을 알고 타임머신 영화를 보면 혼란을 조금은 덜 수 있을 것이다.
총 맞으면 바로 죽나?
요즘 영화들은 숱하게 사람을 죽인다. 총으로 쏴서도 죽이고 칼로 찔러서도 죽인다. 주인공은 여러 발 맞고도 끈질기게 할 말 다하지만, 나머지는 대부분 그 즉시 쓰러져 숨이 넘어간다. 실제로도 그럴까? 총상의 치명성은 총알의 크기, 속도, 맞는 부위에 따라 달라진다. 가장 중요한 요소는 속도다. 운동에너지(즉 파괴력)는 질량에 비례하고 속도의 제곱에 비례하기 때문이다.
따라서 총알이 작고 속도가 느린 권총으로 사람을 즉사시키는 것은 거의 불가능하다. 총알이 중요 동맥이나 뇌를 직접 손상시킬 경우는 빨리 죽을 수 있지만, 그 경우에도 숨을 거두기까지는 최소한 몇분이 소요된다.
일반적으로 총상이 사망으로 이어지는 것은 출혈과 뇌손상, 혹은 오염균에 의한 조직 괴사 때문이다. 복부에 상처를 입었을 때에는 내장에서 새어 나오는 배설물에 의한 감염이 사망원인으로 작용할 수 있다. 다만 자동소총 실탄을 비롯, 구경이 크거나 속도가 빠른 총알들은 이런 일반적인 경과를 거치지 않고 즉사를 유발할 수 있다. 그것은 강력한 회전이 걸린 이 총알들이 저격부위를 말 그대로 '짓뭉갬'으로써 일어난다.
그밖에 유체역학적인 쇼크가 죽음을 야기하는 수도 있다. 인체는 주로 물로 구성돼있기 때문에, 전체를 일종의 수압 시스템으로 볼 수 있다. 인체의 어느 한 부분에 고속으로 날아온 총알의 충격이 가해지면, 이 충격이 마치 수압기처럼 순식간에 온몸으로 전달될 수 있다. 그렇게 되면 광범위한 인체 조직이 타격을 입고 신경전달 기능에 장애가 일어나게 된다. 팔이나 다리에 입은 총상이 간혹 치명적이 되는 것은 이런 까닭이다. 물론 이외에도 많은 경우의 수가 있을 수 있다. 한가지 분명한 것은 영화의 총격 장면은 현실과는 한참 거리가 있다는 사실이다.
달걀세우기
콜럼버스는 신대륙 발견이 별 것 아니라고 비웃는 사람들에게 "달걀을 세워보라"고 역공했다. 모두가 불가능하다고 고개를 흔들자, 그는 달걀 한쪽을 깨뜨려 탁자에 세우고 나서, "모든 것은 시작이 어려운 법"이라고 훈계했다. 콜럼버스는 깨뜨리지 않은 달걀을 세우는 것은 불가능하다는 생각으로 그런 얘기를 했는지 모르지만, 사실은 그렇지 않다. 달걀 세우기는 노력만 하면 누구나 할 수 있다.
달걀을 세울 수 있는 것은 1년중 단 하루 춘분날 뿐이라고 믿는 사람들도 있다. 춘분에는 태양이 적도를 지나고 지구의 중력도 고르게 분포되기 때문에 가능하다는 그럴듯한 설명을 곁들이기도 한다. 실제로 춘분이 되면 세계 여기 저기서 달걀 세우기 행사가 열린다. 알래스카대학의 켄 그레이 예술학과장은 1985년 춘분날 동료 20명과 함께 무려 170개의 달걀을 세우는 이벤트를 벌였다. 달걀은 모두 싱싱했고 어미닭도 여러 종류였다.
그러나 달걀 세우기가 춘분에만 가능한 것은 아니다. 여러 실험들이 이뤄졌지만, 춘분이 아니라도 달걀은 잘 섰다. 달걀을 세우는 데엔 특별한 기술이 필요하지 않다. 필요한 것은 은근과 끈기 뿐이다. 균형을 최대한 잘 잡은 뒤 살며시 손을 떼면 된다. 달걀에 따라서는 비교적 쉽게 서는 것도 있고, 며칠씩 걸리는 것도 있다. 잘 안되는 것은 일찍 포기하는 게 좋다. 일종의 속임수지만, 달걀을 세게 흔들어주면 더 쉽게 세울 수 있다. 그렇게 하면 노른자를 중심에 고정시키는 알끈이 끊어져 노른자가 아래쪽으로 처지기 때문에 균형 잡기가 용이해진다.
녹음 내 목소리 왜 낯설지?
녹음기에서 나오는 자기 목소리를 처음 듣는 사람은 백이면 백 "내 목소리가 아니다"고 부인한다. 많은 사람들이 "내 음성이 이렇게 형편없단 말야?" 하고 실망한다. 그러나 그것이 남들이 듣는 객관적인 자 신의 목소리다. 왜 그런 차이가 생길까.
음성은 성대의 진동에 의해 만들어진다. 성대가 진동하면 그 일부는 입밖으로 나와 공기를 통해서 전파된다. 이것이 타인이 듣는 목소리다. 카세트테이프에 녹음되는 음성도 마찬가지다.
성대 진동의 또 다른 일부는 본인의 두개골과 속귀(내이), 가운데귀 (중이)를 거쳐 고막에 직접 전달된다. 두개골의 단단한 뼈, 속귀에 차 있는 액체, 가운데 귀에 들어있는 공기가 진동을 전달하는 매질 역할을 한다.
말하는 사람이 스스로 듣는 목소리는 이처럼 입 밖 공기를 통해 전달 되는 음성과 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 혼합된 소리다. 뇌에 는 이목소리의 기억이 깊이 각인돼 있기 때문에, 녹음기를 통해 나오는 목소리를 들을 때에는 어색하고 낯선 느낌을 받는 게 당연한 것이다.
사람에 따라서는 녹음된 음성이 자기 본래 음성보다 높다고 느끼는 경우도 있고 그 반대 경우도 있다. 따라서 이 둘의 차이를 일률적인 패턴으로 설명할 수는 없으나, 음향의 충실도(Fidelity) 만큼은 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 공기를 통해 전달되는 음성보다 우수한 것이 분명하다. 그러므로 녹음기에서 나오는 자기 목소리를 듣는 것은, 평소 익숙해있는 심포니를 성능이 나쁜 라디오로 듣는 것과 비슷하다고 할 수 있다.
익사
물에 빠졌을 때 세번째 가라앉으면 죽는다는 얘기가 있다. "그런 장면을 진짜 보았다"고 주장하는 사람도 있지만, 사실은 아니다. 익사 전에 몇번 오르락 내리락 하느냐는 상황에 따라 다르다. 가령 전체 익사자의 25% 이상은 술에 취한 사람들인데, 이들은 대개 몸부림도 치지 않고 한번에 깊숙히 가라앉는다. 대부분의 익사가 비슷한 단계를 거쳐 진행되는 것은 사실이다.
①공황 상태에서의 격렬한 저항 ②헤엄을 치려는 시도 ③질식 또는 호흡정지(이 단계에서 많은 물을 삼킨다) ④구토, 헐떡거림, 물 들이킴(삼키는 것과는 다르다) ⑥경련, 그리고 죽음의 단계가 그것이다.
이 과정에서 몇 차례 떠올랐다 가라앉기를 반복할 수는 있으나, 세번째 가라앉으면 마지막이라는 말은 일률적으로 할 수 없다. 또 익사자의 10% 가량은 물속에서 전혀 호흡을 하지 않고 물도 들이키지 않은 채 후두가 경직되면서 사망하기도 한다.
같은 익사라도 민물과 바닷물의 메커니즘은 크게 다르다. 민물에 빠졌을 때에는 허파로 들어온 물이 빠르게 허파를 빠져나와 혈액으로 흡수된다. 이때 물이 허파꽈리의 표면활성제를 씻어내 쪼그라뜨리고, 그 결과 산소가 혈액으로 공급되지 못해 목숨을 잃게 된다. 바닷물은 반대로 혈액의 혈장을 허파쪽으로 빨아들임으로써 허파꽈리의 활동을 방해해 생명을 빼앗는다.
익사 직전에 구조된 사람 중엔 조직의 산소부족상태(저산소증)가 가시지 않고 며칠 또는 몇주씩 지속되는 사례가 있다. 이런 저산소증은 바닷물로 인한 경우가 민물보다 해롭고, 치료도 더 어렵다. 따라서 같은 사고라도 바닷물에 빠지는 것이 민물에 빠지는 것 보다 더 불리하다고 할 수 있다.
나의 30대 조상은 10억명?
한번 생각해 보자. 누구나 2명의 부모, 4명의 조부모, 8명의 증조 부모, 16명의 고조부모 가 있다. 물론 친가와 외가를 합친 숫자다. 이렇게 계산해 올라가면 30대 선조만 돼도 이론적으로 조상의 숫자는 10억7374만1824명에 이른다. 다시 31대는 이 숫자의 2배, 32대는 31 대의 또 2배 가 된다. 그러나 우리는 인류가 지구에 처음 나타날때 그 숫자가 극소수(가령 아담과 이브)였음을 알고 있다. 어떻게 해서 이런 모순이 생기는 것일까.
원인은 '근친 결혼'에 있다. 어느 가족이나 가계도를 그려 올라가 다 보면 중간 중간에 중복되는 조상이 나타난다. 극단적인 예로, 갑과 을이 결혼해서 아들 하나 딸 하나를 낳았다고 하자. 이 아들 딸이 성년이 돼 자기네끼리 결혼해 다시 아이 하나를 낳았다고 가정하자. 이
아이는 이론상으로는 4명의 할아버지 할머니가 있어야 하지만, 실은 2명 밖에 없다. 아버지의 부모(즉 친조부모)와 어머니의 부모(외조부 모)가 동일인이기 때문이다.
이런 극단적인 경우는 아닐지라도, 과거에는 동서양을 막론하고 근친혼이 많았다. 사촌끼리의 결혼이 가장 흔했다. 스페인의 알폰소 8세는 왕족끼리의 근친결혼으로 인해 고조부모가 16명이 아니라 10명 뿐이었다. 이런 까닭에 모든 가계도는 역피라미드가 아니라 다이아몬드 모양이 된다.
조상 숫자가 처음엔 기하급수로 늘어나지만 올라갈수록 점차 증가 속도가 느려지고, 어느 시점엔가 증가를 멈춘뒤 그때 부턴 줄어들기 시작하는 것이다. 이런 현상을 '가계 붕괴'라 한다. 따라서 많은 유전학자들은 현재 지구 위에 살고 있는 모든 사람은 추적해보면 서로 먼 친척간(50번째 사촌쯤?)이 될 것으로 믿고 있다.
달에서 정말로 만리장성 보일까?
[중국 만리장성은 달에서 육안으로 볼 수 있는 지구의 유일한 인공 구조물]이라는 얘기를 혹시 지금도 믿고 있는가? 만약 그렇다면 그 거짓말에 속아 산 세월을 한탄할 일이다.
지구에서 달까지의 거리는 38만4400㎞다. 달에서 보이는 지구는 우리가 보는 달보다 지름이 3.7배쯤 큰 둥그런 공이다. 알렌 빈이라는 우주 비행사가 써놓은 지구 감상기에 따르면 "지구는 대부분 하얗고(구름), 일부는 푸르며(바다), 군데 군데 노란 덩어리가 있고(사막), 또 얼마간은 초록색(산야)으로 빛나는 아름다운 구"일 뿐이다.
그는 덧붙여 "육안으로는 지구의 어떤 인공구조물도 볼 수 없다"고 썼다. 과학적으로 계산하면, 이 거리에서 최고의 시력을 가진 사람이 식별할 수 있는 이상적인 한계는 새하얀 배경에 두께 700 이상으로 선명하게 그려놓은 검은 직선 정도다. 만리장성의 폭은 4 에서 기껏해야 12 를 넘지 않는다.
사실, 만리장성은 달은 고사하고 지구로부터 몇천㎞만 멀어져도 보이지 않는다. 만리장성이 보일 정도의 상공이라면 만리장성 뿐 아니라 고속도로, 철도, 운하 같은 다른 인공구조물도 모두 관측할 수 있다.
그런데도 도대체 어디서 그런 얘기가 나왔는지, NASA(미항공우주국) 관계자들은 만나는 사람마다 이 질문을 해대는 통에 골치가 아플 지경이라고 한다. 아마도 우주여행 초창기에 우주비행사중 누군가 식사 자리에서 허풍을 떤 것이 와전된 것이 아닐까, NASA 사람들은 추측하고 있다.
개의 1년은 사람의 7년?
개의 나이 1년은 사람의 7년과 같다는 설이 있다. 사실일까. 개는 사람과 무척 가까운 동물이면서 늙기는 매우 빨리 늙는다. 그래 서 사람들은 개의 나이를 인간의 나이로 환산해보려는 시도를 오래전부터 해왔다. 그 결과 그럴듯한 공식들이 여럿 만들어졌다. 개의 1년을 사람의 7년과 동일하게 보는 계산법도 그중 하나다. 이 공식은 처음 나왔을 땐 상당한 호응을 받았지만, 개의 나이가 많아지면 적용하기 어려운 약 점이 있어 요즘은 별로 인용되지 않는다.
동물학자들 사이에 가장 합리적이라는 평가를 받고 있는 공식은 '21+ 4n'이다. 즉 태어난 첫 1년을 인간의 21년과 같게 놓고, 그 다음부터는 한해에 4년씩 더해주는 방법이다. 예를 들어 10살짜리 개는 사람으로 치 면 21+(9 4)=57살이 된다.
이 계산법은 잘 알려진 개의 일생과 매우 그럴듯하게 들어맞는다. 개 는 6∼7살이면 중년으로 치는데, 이 공식으로 환산하면 사람 나이 41∼45 살과 맞먹는다. 또 대부분 개의 평균수명인 12∼15살은 61∼77살로 환산 할 수 있어 우리 통념에 크게 어긋나지 않는다. 드물지만 20살까지 장수하는 개는 사람나이 97살인 셈이니, 그만하면 '천수'를 누렸다고 축복해 줘도 별로 어색할 게 없다.
만약 종래의 계산법대로 '1년=7년' 공식을 쓰면 20살 개는 140살 노인 과 같다는 얘기가 돼 납득하기 어려워진다. 세계 최장수 개로 알려진 '블루이'라는 호주의 양치기 개는 죽을 때 나이가 29살이었는데, 이 계산법을 쓰면 무려 사람나이 203살을 살았다는 믿기 힘든 결과가 나온다.
나방은 왜 등불에 달려들까
나방은 왜 불빛을 보면 달려들까. 등불이 있으면 그 주위를 자꾸 맴도는 이유는 뭘까.
나방은 야행성 곤충이다. 낮에는 자고 밤에만 활동한다. 먹이 찾기나 번식도 모두 밤에 한다. 어두운 밤에 움직이기 위해선 뭔가 나침반이나 지도 역할을 해줄 것이 필요하다. 나방은 수백년에 걸친 진화 끝에 하늘에 떠있는 별 들, 특히 달빛을 나침반 대용으로 이용할 줄 알게 됐다. 달빛을 기준으로 일정한 각도를 유지하며 목표물을 찾아 비행하는 것이다.
그런데 인간이 인공 조명을 발명하면서 나방들은 헷갈리게 됐다. 특히 달빛과 비슷한 은은한 등불이 근처에 있으면 나방의 착각 은 더욱 심해진다. 나방은 등불을 기준으로 삼아 날아갈 방향을 탐색하게 된다. 특정한 광원과 일정한 각도를 유지하며 비행하는 방법은 광원을 중심으로 선회하는 것 밖에 없다. 나방은 점점 작아지는 동심원을 그리며 광원을 향해 맴돌아 들어가다 결국 전구에 부딪히거나 타 죽는 운명에 처하게 되는 것이다.
그러면 달빛 보다 훨씬 밝은 조명 주변에도 나방이 모여드는 이유는 무엇일까. 곤충학자들 가운데는 나방이 이를 낮으로 혼동하기 때문이라고 설명하는 사람이 많다. 잠을 자야 할 시간으로 알고 자꾸 밝은 등불에 내려 앉으려 한다는 것이다.따라서 소음을 포함한 소리는 낮 동안에는 위쪽에서 더 잘 전달된다. 고층이 시끄럽다는 얘기다. 새벽에는 반대가 된다. 위가 덥고 아래가 차가워져 아래쪽에서 소리가 더 잘 전달된다. 새벽에 취객이 떠드는 소리가 멀리 가는 것은 그런 이치다. '낮말은 새가 듣고 밤말은 쥐가 듣는다'는 속담이 있는데, 본뜻이 무엇이건 과학적으로도 일리가 있는 셈이다.
실제로 94년 환경부가 동대구역 부근 아파트에서 기차 소음 전달정도를 시험한 결과를 보면, 주간의 경우 1층 61.8㏈(데시벨), 5층 71.5㏈, 10층 72.9㏈로 위로 올라 갈수록 소음이 심했다. 15층은 71.7㏈로 다시 떨어졌지만, 그것은 소음원으로부터의 거리가 일정한계를 넘어섰기 때문이다. 같은 아파트를 밤에 조사한 결과 5층은 72㏈로 낮과 별 차이가 없었으나, 10층의 소음도는 69.3㏈로 눈에 띄게 감소했다.
고속도로변에 세우는 방음벽은 소음원과 방음벽 꼭대기를 일직선으로 연결하는 선의 아래쪽 범위에만 효과가 있다. 소리가 거의 직진하기 때문이다. 따라서 베란다에서 내려다볼 때 방음벽 너머의 자동차들이 보인다면, 방음벽의 소음 차단효과를 보지 못한다는 얘기가 된다.
시간 여행 모순
시간여행을 다룬 영화를 볼 때 당혹스러운 것은 과거나 미래로 날아간 주인공이 또다른 자신 혹은 주변사람들을 만나는 장면이다. 이런 모순적인 상황이 가능할까?
'그래니 파라독스'라는 것이 있다. '할머니(granny)의 모순'이다. 내가 타임머신을 타고 과거로 가서 처녀 시절의 할머니를 만난다. 나와 함께 등산을 간 '할머니'가 실수로 낭떠러지에서 떨어져 죽는다. 결혼을 하지 않았으니 나의 아버지는 세상에 나올 수 없고 나도 같은 운명이다. 그런데 나는 분명히 할머니의 사고 현장에 서 있다.
미래여행도 마찬가지다. 1주일 후로 가서 TV를 보니 어떤 사람이 복권에 당첨돼 웃고 있다. 현재로 돌아와 내가 그 번호를 산다. 1주일 후 이번엔 내가 TV에 나가 축하인사를 받는다. 미리 봤던 미래는 어디로 사라진 것인가.
이 파라독스를 설명하는 가설은 크게 두 가지다. 첫번째는 시간여행자가 과거나 미래를 볼 수는 있지만 개입할 수 없다는 가설이다.
두번째는 '여러 세계' 이론이다. 1957년 프린스턴 출신 물리학자 휴 에버레트가 양자물리를 바탕으로 처음 제기한 가설로, 지지자가 많다. 이는 우주가 매 순간 관찰자의 선택에 따라 무한한 수의 복사 세계로 갈라진다는 이론이다. 그러나 관찰자는 항상 하나의 사건만을 본다. 그래니 파라독스의 할머니는 한 세계에서는 죽지만, 또다른 오리지널 세계에서는 살아있다. 두 세계는 영원히 따로 진행된다.
이 가설이 참인지 아닌지는 증명되지 않았다. 그러나 최소한 이 이론을 알고 타임머신 영화를 보면 혼란을 조금은 덜 수 있을 것이다.
총 맞으면 바로 죽나?
요즘 영화들은 숱하게 사람을 죽인다. 총으로 쏴서도 죽이고 칼로 찔러서도 죽인다. 주인공은 여러 발 맞고도 끈질기게 할 말 다하지만, 나머지는 대부분 그 즉시 쓰러져 숨이 넘어간다. 실제로도 그럴까? 총상의 치명성은 총알의 크기, 속도, 맞는 부위에 따라 달라진다. 가장 중요한 요소는 속도다. 운동에너지(즉 파괴력)는 질량에 비례하고 속도의 제곱에 비례하기 때문이다.
따라서 총알이 작고 속도가 느린 권총으로 사람을 즉사시키는 것은 거의 불가능하다. 총알이 중요 동맥이나 뇌를 직접 손상시킬 경우는 빨리 죽을 수 있지만, 그 경우에도 숨을 거두기까지는 최소한 몇분이 소요된다.
일반적으로 총상이 사망으로 이어지는 것은 출혈과 뇌손상, 혹은 오염균에 의한 조직 괴사 때문이다. 복부에 상처를 입었을 때에는 내장에서 새어 나오는 배설물에 의한 감염이 사망원인으로 작용할 수 있다. 다만 자동소총 실탄을 비롯, 구경이 크거나 속도가 빠른 총알들은 이런 일반적인 경과를 거치지 않고 즉사를 유발할 수 있다. 그것은 강력한 회전이 걸린 이 총알들이 저격부위를 말 그대로 '짓뭉갬'으로써 일어난다.
그밖에 유체역학적인 쇼크가 죽음을 야기하는 수도 있다. 인체는 주로 물로 구성돼있기 때문에, 전체를 일종의 수압 시스템으로 볼 수 있다. 인체의 어느 한 부분에 고속으로 날아온 총알의 충격이 가해지면, 이 충격이 마치 수압기처럼 순식간에 온몸으로 전달될 수 있다. 그렇게 되면 광범위한 인체 조직이 타격을 입고 신경전달 기능에 장애가 일어나게 된다. 팔이나 다리에 입은 총상이 간혹 치명적이 되는 것은 이런 까닭이다. 물론 이외에도 많은 경우의 수가 있을 수 있다. 한가지 분명한 것은 영화의 총격 장면은 현실과는 한참 거리가 있다는 사실이다.
달걀세우기
콜럼버스는 신대륙 발견이 별 것 아니라고 비웃는 사람들에게 "달걀을 세워보라"고 역공했다. 모두가 불가능하다고 고개를 흔들자, 그는 달걀 한쪽을 깨뜨려 탁자에 세우고 나서, "모든 것은 시작이 어려운 법"이라고 훈계했다. 콜럼버스는 깨뜨리지 않은 달걀을 세우는 것은 불가능하다는 생각으로 그런 얘기를 했는지 모르지만, 사실은 그렇지 않다. 달걀 세우기는 노력만 하면 누구나 할 수 있다.
달걀을 세울 수 있는 것은 1년중 단 하루 춘분날 뿐이라고 믿는 사람들도 있다. 춘분에는 태양이 적도를 지나고 지구의 중력도 고르게 분포되기 때문에 가능하다는 그럴듯한 설명을 곁들이기도 한다. 실제로 춘분이 되면 세계 여기 저기서 달걀 세우기 행사가 열린다. 알래스카대학의 켄 그레이 예술학과장은 1985년 춘분날 동료 20명과 함께 무려 170개의 달걀을 세우는 이벤트를 벌였다. 달걀은 모두 싱싱했고 어미닭도 여러 종류였다.
그러나 달걀 세우기가 춘분에만 가능한 것은 아니다. 여러 실험들이 이뤄졌지만, 춘분이 아니라도 달걀은 잘 섰다. 달걀을 세우는 데엔 특별한 기술이 필요하지 않다. 필요한 것은 은근과 끈기 뿐이다. 균형을 최대한 잘 잡은 뒤 살며시 손을 떼면 된다. 달걀에 따라서는 비교적 쉽게 서는 것도 있고, 며칠씩 걸리는 것도 있다. 잘 안되는 것은 일찍 포기하는 게 좋다. 일종의 속임수지만, 달걀을 세게 흔들어주면 더 쉽게 세울 수 있다. 그렇게 하면 노른자를 중심에 고정시키는 알끈이 끊어져 노른자가 아래쪽으로 처지기 때문에 균형 잡기가 용이해진다.
녹음 내 목소리 왜 낯설지?
녹음기에서 나오는 자기 목소리를 처음 듣는 사람은 백이면 백 "내 목소리가 아니다"고 부인한다. 많은 사람들이 "내 음성이 이렇게 형편없단 말야?" 하고 실망한다. 그러나 그것이 남들이 듣는 객관적인 자 신의 목소리다. 왜 그런 차이가 생길까.
음성은 성대의 진동에 의해 만들어진다. 성대가 진동하면 그 일부는 입밖으로 나와 공기를 통해서 전파된다. 이것이 타인이 듣는 목소리다. 카세트테이프에 녹음되는 음성도 마찬가지다.
성대 진동의 또 다른 일부는 본인의 두개골과 속귀(내이), 가운데귀 (중이)를 거쳐 고막에 직접 전달된다. 두개골의 단단한 뼈, 속귀에 차 있는 액체, 가운데 귀에 들어있는 공기가 진동을 전달하는 매질 역할을 한다.
말하는 사람이 스스로 듣는 목소리는 이처럼 입 밖 공기를 통해 전달 되는 음성과 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 혼합된 소리다. 뇌에 는 이목소리의 기억이 깊이 각인돼 있기 때문에, 녹음기를 통해 나오는 목소리를 들을 때에는 어색하고 낯선 느낌을 받는 게 당연한 것이다.
사람에 따라서는 녹음된 음성이 자기 본래 음성보다 높다고 느끼는 경우도 있고 그 반대 경우도 있다. 따라서 이 둘의 차이를 일률적인 패턴으로 설명할 수는 없으나, 음향의 충실도(Fidelity) 만큼은 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 공기를 통해 전달되는 음성보다 우수한 것이 분명하다. 그러므로 녹음기에서 나오는 자기 목소리를 듣는 것은, 평소 익숙해있는 심포니를 성능이 나쁜 라디오로 듣는 것과 비슷하다고 할 수 있다.
익사
물에 빠졌을 때 세번째 가라앉으면 죽는다는 얘기가 있다. "그런 장면을 진짜 보았다"고 주장하는 사람도 있지만, 사실은 아니다. 익사 전에 몇번 오르락 내리락 하느냐는 상황에 따라 다르다. 가령 전체 익사자의 25% 이상은 술에 취한 사람들인데, 이들은 대개 몸부림도 치지 않고 한번에 깊숙히 가라앉는다. 대부분의 익사가 비슷한 단계를 거쳐 진행되는 것은 사실이다.
①공황 상태에서의 격렬한 저항 ②헤엄을 치려는 시도 ③질식 또는 호흡정지(이 단계에서 많은 물을 삼킨다) ④구토, 헐떡거림, 물 들이킴(삼키는 것과는 다르다) ⑥경련, 그리고 죽음의 단계가 그것이다.
이 과정에서 몇 차례 떠올랐다 가라앉기를 반복할 수는 있으나, 세번째 가라앉으면 마지막이라는 말은 일률적으로 할 수 없다. 또 익사자의 10% 가량은 물속에서 전혀 호흡을 하지 않고 물도 들이키지 않은 채 후두가 경직되면서 사망하기도 한다.
같은 익사라도 민물과 바닷물의 메커니즘은 크게 다르다. 민물에 빠졌을 때에는 허파로 들어온 물이 빠르게 허파를 빠져나와 혈액으로 흡수된다. 이때 물이 허파꽈리의 표면활성제를 씻어내 쪼그라뜨리고, 그 결과 산소가 혈액으로 공급되지 못해 목숨을 잃게 된다. 바닷물은 반대로 혈액의 혈장을 허파쪽으로 빨아들임으로써 허파꽈리의 활동을 방해해 생명을 빼앗는다.
익사 직전에 구조된 사람 중엔 조직의 산소부족상태(저산소증)가 가시지 않고 며칠 또는 몇주씩 지속되는 사례가 있다. 이런 저산소증은 바닷물로 인한 경우가 민물보다 해롭고, 치료도 더 어렵다. 따라서 같은 사고라도 바닷물에 빠지는 것이 민물에 빠지는 것 보다 더 불리하다고 할 수 있다.
나의 30대 조상은 10억명?
한번 생각해 보자. 누구나 2명의 부모, 4명의 조부모, 8명의 증조 부모, 16명의 고조부모 가 있다. 물론 친가와 외가를 합친 숫자다. 이렇게 계산해 올라가면 30대 선조만 돼도 이론적으로 조상의 숫자는 10억7374만1824명에 이른다. 다시 31대는 이 숫자의 2배, 32대는 31 대의 또 2배 가 된다. 그러나 우리는 인류가 지구에 처음 나타날때 그 숫자가 극소수(가령 아담과 이브)였음을 알고 있다. 어떻게 해서 이런 모순이 생기는 것일까.
원인은 '근친 결혼'에 있다. 어느 가족이나 가계도를 그려 올라가 다 보면 중간 중간에 중복되는 조상이 나타난다. 극단적인 예로, 갑과 을이 결혼해서 아들 하나 딸 하나를 낳았다고 하자. 이 아들 딸이 성년이 돼 자기네끼리 결혼해 다시 아이 하나를 낳았다고 가정하자. 이
아이는 이론상으로는 4명의 할아버지 할머니가 있어야 하지만, 실은 2명 밖에 없다. 아버지의 부모(즉 친조부모)와 어머니의 부모(외조부 모)가 동일인이기 때문이다.
이런 극단적인 경우는 아닐지라도, 과거에는 동서양을 막론하고 근친혼이 많았다. 사촌끼리의 결혼이 가장 흔했다. 스페인의 알폰소 8세는 왕족끼리의 근친결혼으로 인해 고조부모가 16명이 아니라 10명 뿐이었다. 이런 까닭에 모든 가계도는 역피라미드가 아니라 다이아몬드 모양이 된다.
조상 숫자가 처음엔 기하급수로 늘어나지만 올라갈수록 점차 증가 속도가 느려지고, 어느 시점엔가 증가를 멈춘뒤 그때 부턴 줄어들기 시작하는 것이다. 이런 현상을 '가계 붕괴'라 한다. 따라서 많은 유전학자들은 현재 지구 위에 살고 있는 모든 사람은 추적해보면 서로 먼 친척간(50번째 사촌쯤?)이 될 것으로 믿고 있다.
달에서 정말로 만리장성 보일까?
[중국 만리장성은 달에서 육안으로 볼 수 있는 지구의 유일한 인공 구조물]이라는 얘기를 혹시 지금도 믿고 있는가? 만약 그렇다면 그 거짓말에 속아 산 세월을 한탄할 일이다.
지구에서 달까지의 거리는 38만4400㎞다. 달에서 보이는 지구는 우리가 보는 달보다 지름이 3.7배쯤 큰 둥그런 공이다. 알렌 빈이라는 우주 비행사가 써놓은 지구 감상기에 따르면 "지구는 대부분 하얗고(구름), 일부는 푸르며(바다), 군데 군데 노란 덩어리가 있고(사막), 또 얼마간은 초록색(산야)으로 빛나는 아름다운 구"일 뿐이다.
그는 덧붙여 "육안으로는 지구의 어떤 인공구조물도 볼 수 없다"고 썼다. 과학적으로 계산하면, 이 거리에서 최고의 시력을 가진 사람이 식별할 수 있는 이상적인 한계는 새하얀 배경에 두께 700 이상으로 선명하게 그려놓은 검은 직선 정도다. 만리장성의 폭은 4 에서 기껏해야 12 를 넘지 않는다.
사실, 만리장성은 달은 고사하고 지구로부터 몇천㎞만 멀어져도 보이지 않는다. 만리장성이 보일 정도의 상공이라면 만리장성 뿐 아니라 고속도로, 철도, 운하 같은 다른 인공구조물도 모두 관측할 수 있다.
그런데도 도대체 어디서 그런 얘기가 나왔는지, NASA(미항공우주국) 관계자들은 만나는 사람마다 이 질문을 해대는 통에 골치가 아플 지경이라고 한다. 아마도 우주여행 초창기에 우주비행사중 누군가 식사 자리에서 허풍을 떤 것이 와전된 것이 아닐까, NASA 사람들은 추측하고 있다.
개의 1년은 사람의 7년?
개의 나이 1년은 사람의 7년과 같다는 설이 있다. 사실일까. 개는 사람과 무척 가까운 동물이면서 늙기는 매우 빨리 늙는다. 그래 서 사람들은 개의 나이를 인간의 나이로 환산해보려는 시도를 오래전부터 해왔다. 그 결과 그럴듯한 공식들이 여럿 만들어졌다. 개의 1년을 사람의 7년과 동일하게 보는 계산법도 그중 하나다. 이 공식은 처음 나왔을 땐 상당한 호응을 받았지만, 개의 나이가 많아지면 적용하기 어려운 약 점이 있어 요즘은 별로 인용되지 않는다.
동물학자들 사이에 가장 합리적이라는 평가를 받고 있는 공식은 '21+ 4n'이다. 즉 태어난 첫 1년을 인간의 21년과 같게 놓고, 그 다음부터는 한해에 4년씩 더해주는 방법이다. 예를 들어 10살짜리 개는 사람으로 치 면 21+(9 4)=57살이 된다.
이 계산법은 잘 알려진 개의 일생과 매우 그럴듯하게 들어맞는다. 개 는 6∼7살이면 중년으로 치는데, 이 공식으로 환산하면 사람 나이 41∼45 살과 맞먹는다. 또 대부분 개의 평균수명인 12∼15살은 61∼77살로 환산 할 수 있어 우리 통념에 크게 어긋나지 않는다. 드물지만 20살까지 장수하는 개는 사람나이 97살인 셈이니, 그만하면 '천수'를 누렸다고 축복해 줘도 별로 어색할 게 없다.
만약 종래의 계산법대로 '1년=7년' 공식을 쓰면 20살 개는 140살 노인 과 같다는 얘기가 돼 납득하기 어려워진다. 세계 최장수 개로 알려진 '블루이'라는 호주의 양치기 개는 죽을 때 나이가 29살이었는데, 이 계산법을 쓰면 무려 사람나이 203살을 살았다는 믿기 힘든 결과가 나온다.
나방은 왜 등불에 달려들까
나방은 왜 불빛을 보면 달려들까. 등불이 있으면 그 주위를 자꾸 맴도는 이유는 뭘까.
나방은 야행성 곤충이다. 낮에는 자고 밤에만 활동한다. 먹이 찾기나 번식도 모두 밤에 한다. 어두운 밤에 움직이기 위해선 뭔가 나침반이나 지도 역할을 해줄 것이 필요하다. 나방은 수백년에 걸친 진화 끝에 하늘에 떠있는 별 들, 특히 달빛을 나침반 대용으로 이용할 줄 알게 됐다. 달빛을 기준으로 일정한 각도를 유지하며 목표물을 찾아 비행하는 것이다.
그런데 인간이 인공 조명을 발명하면서 나방들은 헷갈리게 됐다. 특히 달빛과 비슷한 은은한 등불이 근처에 있으면 나방의 착각 은 더욱 심해진다. 나방은 등불을 기준으로 삼아 날아갈 방향을 탐색하게 된다. 특정한 광원과 일정한 각도를 유지하며 비행하는 방법은 광원을 중심으로 선회하는 것 밖에 없다. 나방은 점점 작아지는 동심원을 그리며 광원을 향해 맴돌아 들어가다 결국 전구에 부딪히거나 타 죽는 운명에 처하게 되는 것이다.
그러면 달빛 보다 훨씬 밝은 조명 주변에도 나방이 모여드는 이유는 무엇일까. 곤충학자들 가운데는 나방이 이를 낮으로 혼동하기 때문이라고 설명하는 사람이 많다. 잠을 자야 할 시간으로 알고 자꾸 밝은 등불에 내려 앉으려 한다는 것이다.실제로 94년 환경부가 동대구역 부근 아파트에서 기차 소음 전달정도를 시험한 결과를 보면, 주간의 경우 1층 61.8㏈(데시벨), 5층 71.5㏈, 10층 72.9㏈로 위로 올라 갈수록 소음이 심했다. 15층은 71.7㏈로 다시 떨어졌지만, 그것은 소음원으로부터의 거리가 일정한계를 넘어섰기 때문이다. 같은 아파트를 밤에 조사한 결과 5층은 72㏈로 낮과 별 차이가 없었으나, 10층의 소음도는 69.3㏈로 눈에 띄게 감소했다.
고속도로변에 세우는 방음벽은 소음원과 방음벽 꼭대기를 일직선으로 연결하는 선의 아래쪽 범위에만 효과가 있다. 소리가 거의 직진하기 때문이다. 따라서 베란다에서 내려다볼 때 방음벽 너머의 자동차들이 보인다면, 방음벽의 소음 차단효과를 보지 못한다는 얘기가 된다.
시간 여행 모순
시간여행을 다룬 영화를 볼 때 당혹스러운 것은 과거나 미래로 날아간 주인공이 또다른 자신 혹은 주변사람들을 만나는 장면이다. 이런 모순적인 상황이 가능할까?
'그래니 파라독스'라는 것이 있다. '할머니(granny)의 모순'이다. 내가 타임머신을 타고 과거로 가서 처녀 시절의 할머니를 만난다. 나와 함께 등산을 간 '할머니'가 실수로 낭떠러지에서 떨어져 죽는다. 결혼을 하지 않았으니 나의 아버지는 세상에 나올 수 없고 나도 같은 운명이다. 그런데 나는 분명히 할머니의 사고 현장에 서 있다.
미래여행도 마찬가지다. 1주일 후로 가서 TV를 보니 어떤 사람이 복권에 당첨돼 웃고 있다. 현재로 돌아와 내가 그 번호를 산다. 1주일 후 이번엔 내가 TV에 나가 축하인사를 받는다. 미리 봤던 미래는 어디로 사라진 것인가.
이 파라독스를 설명하는 가설은 크게 두 가지다. 첫번째는 시간여행자가 과거나 미래를 볼 수는 있지만 개입할 수 없다는 가설이다.
두번째는 '여러 세계' 이론이다. 1957년 프린스턴 출신 물리학자 휴 에버레트가 양자물리를 바탕으로 처음 제기한 가설로, 지지자가 많다. 이는 우주가 매 순간 관찰자의 선택에 따라 무한한 수의 복사 세계로 갈라진다는 이론이다. 그러나 관찰자는 항상 하나의 사건만을 본다. 그래니 파라독스의 할머니는 한 세계에서는 죽지만, 또다른 오리지널 세계에서는 살아있다. 두 세계는 영원히 따로 진행된다.
이 가설이 참인지 아닌지는 증명되지 않았다. 그러나 최소한 이 이론을 알고 타임머신 영화를 보면 혼란을 조금은 덜 수 있을 것이다.
총 맞으면 바로 죽나?
요즘 영화들은 숱하게 사람을 죽인다. 총으로 쏴서도 죽이고 칼로 찔러서도 죽인다. 주인공은 여러 발 맞고도 끈질기게 할 말 다하지만, 나머지는 대부분 그 즉시 쓰러져 숨이 넘어간다. 실제로도 그럴까? 총상의 치명성은 총알의 크기, 속도, 맞는 부위에 따라 달라진다. 가장 중요한 요소는 속도다. 운동에너지(즉 파괴력)는 질량에 비례하고 속도의 제곱에 비례하기 때문이다.
따라서 총알이 작고 속도가 느린 권총으로 사람을 즉사시키는 것은 거의 불가능하다. 총알이 중요 동맥이나 뇌를 직접 손상시킬 경우는 빨리 죽을 수 있지만, 그 경우에도 숨을 거두기까지는 최소한 몇분이 소요된다.
일반적으로 총상이 사망으로 이어지는 것은 출혈과 뇌손상, 혹은 오염균에 의한 조직 괴사 때문이다. 복부에 상처를 입었을 때에는 내장에서 새어 나오는 배설물에 의한 감염이 사망원인으로 작용할 수 있다. 다만 자동소총 실탄을 비롯, 구경이 크거나 속도가 빠른 총알들은 이런 일반적인 경과를 거치지 않고 즉사를 유발할 수 있다. 그것은 강력한 회전이 걸린 이 총알들이 저격부위를 말 그대로 '짓뭉갬'으로써 일어난다.
그밖에 유체역학적인 쇼크가 죽음을 야기하는 수도 있다. 인체는 주로 물로 구성돼있기 때문에, 전체를 일종의 수압 시스템으로 볼 수 있다. 인체의 어느 한 부분에 고속으로 날아온 총알의 충격이 가해지면, 이 충격이 마치 수압기처럼 순식간에 온몸으로 전달될 수 있다. 그렇게 되면 광범위한 인체 조직이 타격을 입고 신경전달 기능에 장애가 일어나게 된다. 팔이나 다리에 입은 총상이 간혹 치명적이 되는 것은 이런 까닭이다. 물론 이외에도 많은 경우의 수가 있을 수 있다. 한가지 분명한 것은 영화의 총격 장면은 현실과는 한참 거리가 있다는 사실이다.
달걀세우기
콜럼버스는 신대륙 발견이 별 것 아니라고 비웃는 사람들에게 "달걀을 세워보라"고 역공했다. 모두가 불가능하다고 고개를 흔들자, 그는 달걀 한쪽을 깨뜨려 탁자에 세우고 나서, "모든 것은 시작이 어려운 법"이라고 훈계했다. 콜럼버스는 깨뜨리지 않은 달걀을 세우는 것은 불가능하다는 생각으로 그런 얘기를 했는지 모르지만, 사실은 그렇지 않다. 달걀 세우기는 노력만 하면 누구나 할 수 있다.
달걀을 세울 수 있는 것은 1년중 단 하루 춘분날 뿐이라고 믿는 사람들도 있다. 춘분에는 태양이 적도를 지나고 지구의 중력도 고르게 분포되기 때문에 가능하다는 그럴듯한 설명을 곁들이기도 한다. 실제로 춘분이 되면 세계 여기 저기서 달걀 세우기 행사가 열린다. 알래스카대학의 켄 그레이 예술학과장은 1985년 춘분날 동료 20명과 함께 무려 170개의 달걀을 세우는 이벤트를 벌였다. 달걀은 모두 싱싱했고 어미닭도 여러 종류였다.
그러나 달걀 세우기가 춘분에만 가능한 것은 아니다. 여러 실험들이 이뤄졌지만, 춘분이 아니라도 달걀은 잘 섰다. 달걀을 세우는 데엔 특별한 기술이 필요하지 않다. 필요한 것은 은근과 끈기 뿐이다. 균형을 최대한 잘 잡은 뒤 살며시 손을 떼면 된다. 달걀에 따라서는 비교적 쉽게 서는 것도 있고, 며칠씩 걸리는 것도 있다. 잘 안되는 것은 일찍 포기하는 게 좋다. 일종의 속임수지만, 달걀을 세게 흔들어주면 더 쉽게 세울 수 있다. 그렇게 하면 노른자를 중심에 고정시키는 알끈이 끊어져 노른자가 아래쪽으로 처지기 때문에 균형 잡기가 용이해진다.
녹음 내 목소리 왜 낯설지?
녹음기에서 나오는 자기 목소리를 처음 듣는 사람은 백이면 백 "내 목소리가 아니다"고 부인한다. 많은 사람들이 "내 음성이 이렇게 형편없단 말야?" 하고 실망한다. 그러나 그것이 남들이 듣는 객관적인 자 신의 목소리다. 왜 그런 차이가 생길까.
음성은 성대의 진동에 의해 만들어진다. 성대가 진동하면 그 일부는 입밖으로 나와 공기를 통해서 전파된다. 이것이 타인이 듣는 목소리다. 카세트테이프에 녹음되는 음성도 마찬가지다.
성대 진동의 또 다른 일부는 본인의 두개골과 속귀(내이), 가운데귀 (중이)를 거쳐 고막에 직접 전달된다. 두개골의 단단한 뼈, 속귀에 차 있는 액체, 가운데 귀에 들어있는 공기가 진동을 전달하는 매질 역할을 한다.
말하는 사람이 스스로 듣는 목소리는 이처럼 입 밖 공기를 통해 전달 되는 음성과 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 혼합된 소리다. 뇌에 는 이목소리의 기억이 깊이 각인돼 있기 때문에, 녹음기를 통해 나오는 목소리를 들을 때에는 어색하고 낯선 느낌을 받는 게 당연한 것이다.
사람에 따라서는 녹음된 음성이 자기 본래 음성보다 높다고 느끼는 경우도 있고 그 반대 경우도 있다. 따라서 이 둘의 차이를 일률적인 패턴으로 설명할 수는 없으나, 음향의 충실도(Fidelity) 만큼은 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 공기를 통해 전달되는 음성보다 우수한 것이 분명하다. 그러므로 녹음기에서 나오는 자기 목소리를 듣는 것은, 평소 익숙해있는 심포니를 성능이 나쁜 라디오로 듣는 것과 비슷하다고 할 수 있다.
익사
물에 빠졌을 때 세번째 가라앉으면 죽는다는 얘기가 있다. "그런 장면을 진짜 보았다"고 주장하는 사람도 있지만, 사실은 아니다. 익사 전에 몇번 오르락 내리락 하느냐는 상황에 따라 다르다. 가령 전체 익사자의 25% 이상은 술에 취한 사람들인데, 이들은 대개 몸부림도 치지 않고 한번에 깊숙히 가라앉는다. 대부분의 익사가 비슷한 단계를 거쳐 진행되는 것은 사실이다.
①공황 상태에서의 격렬한 저항 ②헤엄을 치려는 시도 ③질식 또는 호흡정지(이 단계에서 많은 물을 삼킨다) ④구토, 헐떡거림, 물 들이킴(삼키는 것과는 다르다) ⑥경련, 그리고 죽음의 단계가 그것이다.
이 과정에서 몇 차례 떠올랐다 가라앉기를 반복할 수는 있으나, 세번째 가라앉으면 마지막이라는 말은 일률적으로 할 수 없다. 또 익사자의 10% 가량은 물속에서 전혀 호흡을 하지 않고 물도 들이키지 않은 채 후두가 경직되면서 사망하기도 한다.
같은 익사라도 민물과 바닷물의 메커니즘은 크게 다르다. 민물에 빠졌을 때에는 허파로 들어온 물이 빠르게 허파를 빠져나와 혈액으로 흡수된다. 이때 물이 허파꽈리의 표면활성제를 씻어내 쪼그라뜨리고, 그 결과 산소가 혈액으로 공급되지 못해 목숨을 잃게 된다. 바닷물은 반대로 혈액의 혈장을 허파쪽으로 빨아들임으로써 허파꽈리의 활동을 방해해 생명을 빼앗는다.
익사 직전에 구조된 사람 중엔 조직의 산소부족상태(저산소증)가 가시지 않고 며칠 또는 몇주씩 지속되는 사례가 있다. 이런 저산소증은 바닷물로 인한 경우가 민물보다 해롭고, 치료도 더 어렵다. 따라서 같은 사고라도 바닷물에 빠지는 것이 민물에 빠지는 것 보다 더 불리하다고 할 수 있다.
나의 30대 조상은 10억명?
한번 생각해 보자. 누구나 2명의 부모, 4명의 조부모, 8명의 증조 부모, 16명의 고조부모 가 있다. 물론 친가와 외가를 합친 숫자다. 이렇게 계산해 올라가면 30대 선조만 돼도 이론적으로 조상의 숫자는 10억7374만1824명에 이른다. 다시 31대는 이 숫자의 2배, 32대는 31 대의 또 2배 가 된다. 그러나 우리는 인류가 지구에 처음 나타날때 그 숫자가 극소수(가령 아담과 이브)였음을 알고 있다. 어떻게 해서 이런 모순이 생기는 것일까.
원인은 '근친 결혼'에 있다. 어느 가족이나 가계도를 그려 올라가 다 보면 중간 중간에 중복되는 조상이 나타난다. 극단적인 예로, 갑과 을이 결혼해서 아들 하나 딸 하나를 낳았다고 하자. 이 아들 딸이 성년이 돼 자기네끼리 결혼해 다시 아이 하나를 낳았다고 가정하자. 이
아이는 이론상으로는 4명의 할아버지 할머니가 있어야 하지만, 실은 2명 밖에 없다. 아버지의 부모(즉 친조부모)와 어머니의 부모(외조부 모)가 동일인이기 때문이다.
이런 극단적인 경우는 아닐지라도, 과거에는 동서양을 막론하고 근친혼이 많았다. 사촌끼리의 결혼이 가장 흔했다. 스페인의 알폰소 8세는 왕족끼리의 근친결혼으로 인해 고조부모가 16명이 아니라 10명 뿐이었다. 이런 까닭에 모든 가계도는 역피라미드가 아니라 다이아몬드 모양이 된다.
조상 숫자가 처음엔 기하급수로 늘어나지만 올라갈수록 점차 증가 속도가 느려지고, 어느 시점엔가 증가를 멈춘뒤 그때 부턴 줄어들기 시작하는 것이다. 이런 현상을 '가계 붕괴'라 한다. 따라서 많은 유전학자들은 현재 지구 위에 살고 있는 모든 사람은 추적해보면 서로 먼 친척간(50번째 사촌쯤?)이 될 것으로 믿고 있다.
달에서 정말로 만리장성 보일까?
[중국 만리장성은 달에서 육안으로 볼 수 있는 지구의 유일한 인공 구조물]이라는 얘기를 혹시 지금도 믿고 있는가? 만약 그렇다면 그 거짓말에 속아 산 세월을 한탄할 일이다.
지구에서 달까지의 거리는 38만4400㎞다. 달에서 보이는 지구는 우리가 보는 달보다 지름이 3.7배쯤 큰 둥그런 공이다. 알렌 빈이라는 우주 비행사가 써놓은 지구 감상기에 따르면 "지구는 대부분 하얗고(구름), 일부는 푸르며(바다), 군데 군데 노란 덩어리가 있고(사막), 또 얼마간은 초록색(산야)으로 빛나는 아름다운 구"일 뿐이다.
그는 덧붙여 "육안으로는 지구의 어떤 인공구조물도 볼 수 없다"고 썼다. 과학적으로 계산하면, 이 거리에서 최고의 시력을 가진 사람이 식별할 수 있는 이상적인 한계는 새하얀 배경에 두께 700 이상으로 선명하게 그려놓은 검은 직선 정도다. 만리장성의 폭은 4 에서 기껏해야 12 를 넘지 않는다.
사실, 만리장성은 달은 고사하고 지구로부터 몇천㎞만 멀어져도 보이지 않는다. 만리장성이 보일 정도의 상공이라면 만리장성 뿐 아니라 고속도로, 철도, 운하 같은 다른 인공구조물도 모두 관측할 수 있다.
그런데도 도대체 어디서 그런 얘기가 나왔는지, NASA(미항공우주국) 관계자들은 만나는 사람마다 이 질문을 해대는 통에 골치가 아플 지경이라고 한다. 아마도 우주여행 초창기에 우주비행사중 누군가 식사 자리에서 허풍을 떤 것이 와전된 것이 아닐까, NASA 사람들은 추측하고 있다.
개의 1년은 사람의 7년?
개의 나이 1년은 사람의 7년과 같다는 설이 있다. 사실일까. 개는 사람과 무척 가까운 동물이면서 늙기는 매우 빨리 늙는다. 그래 서 사람들은 개의 나이를 인간의 나이로 환산해보려는 시도를 오래전부터 해왔다. 그 결과 그럴듯한 공식들이 여럿 만들어졌다. 개의 1년을 사람의 7년과 동일하게 보는 계산법도 그중 하나다. 이 공식은 처음 나왔을 땐 상당한 호응을 받았지만, 개의 나이가 많아지면 적용하기 어려운 약 점이 있어 요즘은 별로 인용되지 않는다.
동물학자들 사이에 가장 합리적이라는 평가를 받고 있는 공식은 '21+ 4n'이다. 즉 태어난 첫 1년을 인간의 21년과 같게 놓고, 그 다음부터는 한해에 4년씩 더해주는 방법이다. 예를 들어 10살짜리 개는 사람으로 치 면 21+(9 4)=57살이 된다.
이 계산법은 잘 알려진 개의 일생과 매우 그럴듯하게 들어맞는다. 개 는 6∼7살이면 중년으로 치는데, 이 공식으로 환산하면 사람 나이 41∼45 살과 맞먹는다. 또 대부분 개의 평균수명인 12∼15살은 61∼77살로 환산 할 수 있어 우리 통념에 크게 어긋나지 않는다. 드물지만 20살까지 장수하는 개는 사람나이 97살인 셈이니, 그만하면 '천수'를 누렸다고 축복해 줘도 별로 어색할 게 없다.
만약 종래의 계산법대로 '1년=7년' 공식을 쓰면 20살 개는 140살 노인 과 같다는 얘기가 돼 납득하기 어려워진다. 세계 최장수 개로 알려진 '블루이'라는 호주의 양치기 개는 죽을 때 나이가 29살이었는데, 이 계산법을 쓰면 무려 사람나이 203살을 살았다는 믿기 힘든 결과가 나온다.
나방은 왜 등불에 달려들까
나방은 왜 불빛을 보면 달려들까. 등불이 있으면 그 주위를 자꾸 맴도는 이유는 뭘까.
나방은 야행성 곤충이다. 낮에는 자고 밤에만 활동한다. 먹이 찾기나 번식도 모두 밤에 한다. 어두운 밤에 움직이기 위해선 뭔가 나침반이나 지도 역할을 해줄 것이 필요하다. 나방은 수백년에 걸친 진화 끝에 하늘에 떠있는 별 들, 특히 달빛을 나침반 대용으로 이용할 줄 알게 됐다. 달빛을 기준으로 일정한 각도를 유지하며 목표물을 찾아 비행하는 것이다.
그런데 인간이 인공 조명을 발명하면서 나방들은 헷갈리게 됐다. 특히 달빛과 비슷한 은은한 등불이 근처에 있으면 나방의 착각 은 더욱 심해진다. 나방은 등불을 기준으로 삼아 날아갈 방향을 탐색하게 된다. 특정한 광원과 일정한 각도를 유지하며 비행하는 방법은 광원을 중심으로 선회하는 것 밖에 없다. 나방은 점점 작아지는 동심원을 그리며 광원을 향해 맴돌아 들어가다 결국 전구에 부딪히거나 타 죽는 운명에 처하게 되는 것이다.
그러면 달빛 보다 훨씬 밝은 조명 주변에도 나방이 모여드는 이유는 무엇일까. 곤충학자들 가운데는 나방이 이를 낮으로 혼동하기 때문이라고 설명하는 사람이 많다. 잠을 자야 할 시간으로 알고 자꾸 밝은 등불에 내려 앉으려 한다는 것이다.고속도로변에 세우는 방음벽은 소음원과 방음벽 꼭대기를 일직선으로 연결하는 선의 아래쪽 범위에만 효과가 있다. 소리가 거의 직진하기 때문이다. 따라서 베란다에서 내려다볼 때 방음벽 너머의 자동차들이 보인다면, 방음벽의 소음 차단효과를 보지 못한다는 얘기가 된다.
시간 여행 모순
시간여행을 다룬 영화를 볼 때 당혹스러운 것은 과거나 미래로 날아간 주인공이 또다른 자신 혹은 주변사람들을 만나는 장면이다. 이런 모순적인 상황이 가능할까?
'그래니 파라독스'라는 것이 있다. '할머니(granny)의 모순'이다. 내가 타임머신을 타고 과거로 가서 처녀 시절의 할머니를 만난다. 나와 함께 등산을 간 '할머니'가 실수로 낭떠러지에서 떨어져 죽는다. 결혼을 하지 않았으니 나의 아버지는 세상에 나올 수 없고 나도 같은 운명이다. 그런데 나는 분명히 할머니의 사고 현장에 서 있다.
미래여행도 마찬가지다. 1주일 후로 가서 TV를 보니 어떤 사람이 복권에 당첨돼 웃고 있다. 현재로 돌아와 내가 그 번호를 산다. 1주일 후 이번엔 내가 TV에 나가 축하인사를 받는다. 미리 봤던 미래는 어디로 사라진 것인가.
이 파라독스를 설명하는 가설은 크게 두 가지다. 첫번째는 시간여행자가 과거나 미래를 볼 수는 있지만 개입할 수 없다는 가설이다.
두번째는 '여러 세계' 이론이다. 1957년 프린스턴 출신 물리학자 휴 에버레트가 양자물리를 바탕으로 처음 제기한 가설로, 지지자가 많다. 이는 우주가 매 순간 관찰자의 선택에 따라 무한한 수의 복사 세계로 갈라진다는 이론이다. 그러나 관찰자는 항상 하나의 사건만을 본다. 그래니 파라독스의 할머니는 한 세계에서는 죽지만, 또다른 오리지널 세계에서는 살아있다. 두 세계는 영원히 따로 진행된다.
이 가설이 참인지 아닌지는 증명되지 않았다. 그러나 최소한 이 이론을 알고 타임머신 영화를 보면 혼란을 조금은 덜 수 있을 것이다.
총 맞으면 바로 죽나?
요즘 영화들은 숱하게 사람을 죽인다. 총으로 쏴서도 죽이고 칼로 찔러서도 죽인다. 주인공은 여러 발 맞고도 끈질기게 할 말 다하지만, 나머지는 대부분 그 즉시 쓰러져 숨이 넘어간다. 실제로도 그럴까? 총상의 치명성은 총알의 크기, 속도, 맞는 부위에 따라 달라진다. 가장 중요한 요소는 속도다. 운동에너지(즉 파괴력)는 질량에 비례하고 속도의 제곱에 비례하기 때문이다.
따라서 총알이 작고 속도가 느린 권총으로 사람을 즉사시키는 것은 거의 불가능하다. 총알이 중요 동맥이나 뇌를 직접 손상시킬 경우는 빨리 죽을 수 있지만, 그 경우에도 숨을 거두기까지는 최소한 몇분이 소요된다.
일반적으로 총상이 사망으로 이어지는 것은 출혈과 뇌손상, 혹은 오염균에 의한 조직 괴사 때문이다. 복부에 상처를 입었을 때에는 내장에서 새어 나오는 배설물에 의한 감염이 사망원인으로 작용할 수 있다. 다만 자동소총 실탄을 비롯, 구경이 크거나 속도가 빠른 총알들은 이런 일반적인 경과를 거치지 않고 즉사를 유발할 수 있다. 그것은 강력한 회전이 걸린 이 총알들이 저격부위를 말 그대로 '짓뭉갬'으로써 일어난다.
그밖에 유체역학적인 쇼크가 죽음을 야기하는 수도 있다. 인체는 주로 물로 구성돼있기 때문에, 전체를 일종의 수압 시스템으로 볼 수 있다. 인체의 어느 한 부분에 고속으로 날아온 총알의 충격이 가해지면, 이 충격이 마치 수압기처럼 순식간에 온몸으로 전달될 수 있다. 그렇게 되면 광범위한 인체 조직이 타격을 입고 신경전달 기능에 장애가 일어나게 된다. 팔이나 다리에 입은 총상이 간혹 치명적이 되는 것은 이런 까닭이다. 물론 이외에도 많은 경우의 수가 있을 수 있다. 한가지 분명한 것은 영화의 총격 장면은 현실과는 한참 거리가 있다는 사실이다.
달걀세우기
콜럼버스는 신대륙 발견이 별 것 아니라고 비웃는 사람들에게 "달걀을 세워보라"고 역공했다. 모두가 불가능하다고 고개를 흔들자, 그는 달걀 한쪽을 깨뜨려 탁자에 세우고 나서, "모든 것은 시작이 어려운 법"이라고 훈계했다. 콜럼버스는 깨뜨리지 않은 달걀을 세우는 것은 불가능하다는 생각으로 그런 얘기를 했는지 모르지만, 사실은 그렇지 않다. 달걀 세우기는 노력만 하면 누구나 할 수 있다.
달걀을 세울 수 있는 것은 1년중 단 하루 춘분날 뿐이라고 믿는 사람들도 있다. 춘분에는 태양이 적도를 지나고 지구의 중력도 고르게 분포되기 때문에 가능하다는 그럴듯한 설명을 곁들이기도 한다. 실제로 춘분이 되면 세계 여기 저기서 달걀 세우기 행사가 열린다. 알래스카대학의 켄 그레이 예술학과장은 1985년 춘분날 동료 20명과 함께 무려 170개의 달걀을 세우는 이벤트를 벌였다. 달걀은 모두 싱싱했고 어미닭도 여러 종류였다.
그러나 달걀 세우기가 춘분에만 가능한 것은 아니다. 여러 실험들이 이뤄졌지만, 춘분이 아니라도 달걀은 잘 섰다. 달걀을 세우는 데엔 특별한 기술이 필요하지 않다. 필요한 것은 은근과 끈기 뿐이다. 균형을 최대한 잘 잡은 뒤 살며시 손을 떼면 된다. 달걀에 따라서는 비교적 쉽게 서는 것도 있고, 며칠씩 걸리는 것도 있다. 잘 안되는 것은 일찍 포기하는 게 좋다. 일종의 속임수지만, 달걀을 세게 흔들어주면 더 쉽게 세울 수 있다. 그렇게 하면 노른자를 중심에 고정시키는 알끈이 끊어져 노른자가 아래쪽으로 처지기 때문에 균형 잡기가 용이해진다.
녹음 내 목소리 왜 낯설지?
녹음기에서 나오는 자기 목소리를 처음 듣는 사람은 백이면 백 "내 목소리가 아니다"고 부인한다. 많은 사람들이 "내 음성이 이렇게 형편없단 말야?" 하고 실망한다. 그러나 그것이 남들이 듣는 객관적인 자 신의 목소리다. 왜 그런 차이가 생길까.
음성은 성대의 진동에 의해 만들어진다. 성대가 진동하면 그 일부는 입밖으로 나와 공기를 통해서 전파된다. 이것이 타인이 듣는 목소리다. 카세트테이프에 녹음되는 음성도 마찬가지다.
성대 진동의 또 다른 일부는 본인의 두개골과 속귀(내이), 가운데귀 (중이)를 거쳐 고막에 직접 전달된다. 두개골의 단단한 뼈, 속귀에 차 있는 액체, 가운데 귀에 들어있는 공기가 진동을 전달하는 매질 역할을 한다.
말하는 사람이 스스로 듣는 목소리는 이처럼 입 밖 공기를 통해 전달 되는 음성과 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 혼합된 소리다. 뇌에 는 이목소리의 기억이 깊이 각인돼 있기 때문에, 녹음기를 통해 나오는 목소리를 들을 때에는 어색하고 낯선 느낌을 받는 게 당연한 것이다.
사람에 따라서는 녹음된 음성이 자기 본래 음성보다 높다고 느끼는 경우도 있고 그 반대 경우도 있다. 따라서 이 둘의 차이를 일률적인 패턴으로 설명할 수는 없으나, 음향의 충실도(Fidelity) 만큼은 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 공기를 통해 전달되는 음성보다 우수한 것이 분명하다. 그러므로 녹음기에서 나오는 자기 목소리를 듣는 것은, 평소 익숙해있는 심포니를 성능이 나쁜 라디오로 듣는 것과 비슷하다고 할 수 있다.
익사
물에 빠졌을 때 세번째 가라앉으면 죽는다는 얘기가 있다. "그런 장면을 진짜 보았다"고 주장하는 사람도 있지만, 사실은 아니다. 익사 전에 몇번 오르락 내리락 하느냐는 상황에 따라 다르다. 가령 전체 익사자의 25% 이상은 술에 취한 사람들인데, 이들은 대개 몸부림도 치지 않고 한번에 깊숙히 가라앉는다. 대부분의 익사가 비슷한 단계를 거쳐 진행되는 것은 사실이다.
①공황 상태에서의 격렬한 저항 ②헤엄을 치려는 시도 ③질식 또는 호흡정지(이 단계에서 많은 물을 삼킨다) ④구토, 헐떡거림, 물 들이킴(삼키는 것과는 다르다) ⑥경련, 그리고 죽음의 단계가 그것이다.
이 과정에서 몇 차례 떠올랐다 가라앉기를 반복할 수는 있으나, 세번째 가라앉으면 마지막이라는 말은 일률적으로 할 수 없다. 또 익사자의 10% 가량은 물속에서 전혀 호흡을 하지 않고 물도 들이키지 않은 채 후두가 경직되면서 사망하기도 한다.
같은 익사라도 민물과 바닷물의 메커니즘은 크게 다르다. 민물에 빠졌을 때에는 허파로 들어온 물이 빠르게 허파를 빠져나와 혈액으로 흡수된다. 이때 물이 허파꽈리의 표면활성제를 씻어내 쪼그라뜨리고, 그 결과 산소가 혈액으로 공급되지 못해 목숨을 잃게 된다. 바닷물은 반대로 혈액의 혈장을 허파쪽으로 빨아들임으로써 허파꽈리의 활동을 방해해 생명을 빼앗는다.
익사 직전에 구조된 사람 중엔 조직의 산소부족상태(저산소증)가 가시지 않고 며칠 또는 몇주씩 지속되는 사례가 있다. 이런 저산소증은 바닷물로 인한 경우가 민물보다 해롭고, 치료도 더 어렵다. 따라서 같은 사고라도 바닷물에 빠지는 것이 민물에 빠지는 것 보다 더 불리하다고 할 수 있다.
나의 30대 조상은 10억명?
한번 생각해 보자. 누구나 2명의 부모, 4명의 조부모, 8명의 증조 부모, 16명의 고조부모 가 있다. 물론 친가와 외가를 합친 숫자다. 이렇게 계산해 올라가면 30대 선조만 돼도 이론적으로 조상의 숫자는 10억7374만1824명에 이른다. 다시 31대는 이 숫자의 2배, 32대는 31 대의 또 2배 가 된다. 그러나 우리는 인류가 지구에 처음 나타날때 그 숫자가 극소수(가령 아담과 이브)였음을 알고 있다. 어떻게 해서 이런 모순이 생기는 것일까.
원인은 '근친 결혼'에 있다. 어느 가족이나 가계도를 그려 올라가 다 보면 중간 중간에 중복되는 조상이 나타난다. 극단적인 예로, 갑과 을이 결혼해서 아들 하나 딸 하나를 낳았다고 하자. 이 아들 딸이 성년이 돼 자기네끼리 결혼해 다시 아이 하나를 낳았다고 가정하자. 이
아이는 이론상으로는 4명의 할아버지 할머니가 있어야 하지만, 실은 2명 밖에 없다. 아버지의 부모(즉 친조부모)와 어머니의 부모(외조부 모)가 동일인이기 때문이다.
이런 극단적인 경우는 아닐지라도, 과거에는 동서양을 막론하고 근친혼이 많았다. 사촌끼리의 결혼이 가장 흔했다. 스페인의 알폰소 8세는 왕족끼리의 근친결혼으로 인해 고조부모가 16명이 아니라 10명 뿐이었다. 이런 까닭에 모든 가계도는 역피라미드가 아니라 다이아몬드 모양이 된다.
조상 숫자가 처음엔 기하급수로 늘어나지만 올라갈수록 점차 증가 속도가 느려지고, 어느 시점엔가 증가를 멈춘뒤 그때 부턴 줄어들기 시작하는 것이다. 이런 현상을 '가계 붕괴'라 한다. 따라서 많은 유전학자들은 현재 지구 위에 살고 있는 모든 사람은 추적해보면 서로 먼 친척간(50번째 사촌쯤?)이 될 것으로 믿고 있다.
달에서 정말로 만리장성 보일까?
[중국 만리장성은 달에서 육안으로 볼 수 있는 지구의 유일한 인공 구조물]이라는 얘기를 혹시 지금도 믿고 있는가? 만약 그렇다면 그 거짓말에 속아 산 세월을 한탄할 일이다.
지구에서 달까지의 거리는 38만4400㎞다. 달에서 보이는 지구는 우리가 보는 달보다 지름이 3.7배쯤 큰 둥그런 공이다. 알렌 빈이라는 우주 비행사가 써놓은 지구 감상기에 따르면 "지구는 대부분 하얗고(구름), 일부는 푸르며(바다), 군데 군데 노란 덩어리가 있고(사막), 또 얼마간은 초록색(산야)으로 빛나는 아름다운 구"일 뿐이다.
그는 덧붙여 "육안으로는 지구의 어떤 인공구조물도 볼 수 없다"고 썼다. 과학적으로 계산하면, 이 거리에서 최고의 시력을 가진 사람이 식별할 수 있는 이상적인 한계는 새하얀 배경에 두께 700 이상으로 선명하게 그려놓은 검은 직선 정도다. 만리장성의 폭은 4 에서 기껏해야 12 를 넘지 않는다.
사실, 만리장성은 달은 고사하고 지구로부터 몇천㎞만 멀어져도 보이지 않는다. 만리장성이 보일 정도의 상공이라면 만리장성 뿐 아니라 고속도로, 철도, 운하 같은 다른 인공구조물도 모두 관측할 수 있다.
그런데도 도대체 어디서 그런 얘기가 나왔는지, NASA(미항공우주국) 관계자들은 만나는 사람마다 이 질문을 해대는 통에 골치가 아플 지경이라고 한다. 아마도 우주여행 초창기에 우주비행사중 누군가 식사 자리에서 허풍을 떤 것이 와전된 것이 아닐까, NASA 사람들은 추측하고 있다.
개의 1년은 사람의 7년?
개의 나이 1년은 사람의 7년과 같다는 설이 있다. 사실일까. 개는 사람과 무척 가까운 동물이면서 늙기는 매우 빨리 늙는다. 그래 서 사람들은 개의 나이를 인간의 나이로 환산해보려는 시도를 오래전부터 해왔다. 그 결과 그럴듯한 공식들이 여럿 만들어졌다. 개의 1년을 사람의 7년과 동일하게 보는 계산법도 그중 하나다. 이 공식은 처음 나왔을 땐 상당한 호응을 받았지만, 개의 나이가 많아지면 적용하기 어려운 약 점이 있어 요즘은 별로 인용되지 않는다.
동물학자들 사이에 가장 합리적이라는 평가를 받고 있는 공식은 '21+ 4n'이다. 즉 태어난 첫 1년을 인간의 21년과 같게 놓고, 그 다음부터는 한해에 4년씩 더해주는 방법이다. 예를 들어 10살짜리 개는 사람으로 치 면 21+(9 4)=57살이 된다.
이 계산법은 잘 알려진 개의 일생과 매우 그럴듯하게 들어맞는다. 개 는 6∼7살이면 중년으로 치는데, 이 공식으로 환산하면 사람 나이 41∼45 살과 맞먹는다. 또 대부분 개의 평균수명인 12∼15살은 61∼77살로 환산 할 수 있어 우리 통념에 크게 어긋나지 않는다. 드물지만 20살까지 장수하는 개는 사람나이 97살인 셈이니, 그만하면 '천수'를 누렸다고 축복해 줘도 별로 어색할 게 없다.
만약 종래의 계산법대로 '1년=7년' 공식을 쓰면 20살 개는 140살 노인 과 같다는 얘기가 돼 납득하기 어려워진다. 세계 최장수 개로 알려진 '블루이'라는 호주의 양치기 개는 죽을 때 나이가 29살이었는데, 이 계산법을 쓰면 무려 사람나이 203살을 살았다는 믿기 힘든 결과가 나온다.
나방은 왜 등불에 달려들까
나방은 왜 불빛을 보면 달려들까. 등불이 있으면 그 주위를 자꾸 맴도는 이유는 뭘까.
나방은 야행성 곤충이다. 낮에는 자고 밤에만 활동한다. 먹이 찾기나 번식도 모두 밤에 한다. 어두운 밤에 움직이기 위해선 뭔가 나침반이나 지도 역할을 해줄 것이 필요하다. 나방은 수백년에 걸친 진화 끝에 하늘에 떠있는 별 들, 특히 달빛을 나침반 대용으로 이용할 줄 알게 됐다. 달빛을 기준으로 일정한 각도를 유지하며 목표물을 찾아 비행하는 것이다.
그런데 인간이 인공 조명을 발명하면서 나방들은 헷갈리게 됐다. 특히 달빛과 비슷한 은은한 등불이 근처에 있으면 나방의 착각 은 더욱 심해진다. 나방은 등불을 기준으로 삼아 날아갈 방향을 탐색하게 된다. 특정한 광원과 일정한 각도를 유지하며 비행하는 방법은 광원을 중심으로 선회하는 것 밖에 없다. 나방은 점점 작아지는 동심원을 그리며 광원을 향해 맴돌아 들어가다 결국 전구에 부딪히거나 타 죽는 운명에 처하게 되는 것이다.
그러면 달빛 보다 훨씬 밝은 조명 주변에도 나방이 모여드는 이유는 무엇일까. 곤충학자들 가운데는 나방이 이를 낮으로 혼동하기 때문이라고 설명하는 사람이 많다. 잠을 자야 할 시간으로 알고 자꾸 밝은 등불에 내려 앉으려 한다는 것이다.
시간 여행 모순
시간여행을 다룬 영화를 볼 때 당혹스러운 것은 과거나 미래로 날아간 주인공이 또다른 자신 혹은 주변사람들을 만나는 장면이다. 이런 모순적인 상황이 가능할까?
'그래니 파라독스'라는 것이 있다. '할머니(granny)의 모순'이다. 내가 타임머신을 타고 과거로 가서 처녀 시절의 할머니를 만난다. 나와 함께 등산을 간 '할머니'가 실수로 낭떠러지에서 떨어져 죽는다. 결혼을 하지 않았으니 나의 아버지는 세상에 나올 수 없고 나도 같은 운명이다. 그런데 나는 분명히 할머니의 사고 현장에 서 있다.
미래여행도 마찬가지다. 1주일 후로 가서 TV를 보니 어떤 사람이 복권에 당첨돼 웃고 있다. 현재로 돌아와 내가 그 번호를 산다. 1주일 후 이번엔 내가 TV에 나가 축하인사를 받는다. 미리 봤던 미래는 어디로 사라진 것인가.
이 파라독스를 설명하는 가설은 크게 두 가지다. 첫번째는 시간여행자가 과거나 미래를 볼 수는 있지만 개입할 수 없다는 가설이다.
두번째는 '여러 세계' 이론이다. 1957년 프린스턴 출신 물리학자 휴 에버레트가 양자물리를 바탕으로 처음 제기한 가설로, 지지자가 많다. 이는 우주가 매 순간 관찰자의 선택에 따라 무한한 수의 복사 세계로 갈라진다는 이론이다. 그러나 관찰자는 항상 하나의 사건만을 본다. 그래니 파라독스의 할머니는 한 세계에서는 죽지만, 또다른 오리지널 세계에서는 살아있다. 두 세계는 영원히 따로 진행된다.
이 가설이 참인지 아닌지는 증명되지 않았다. 그러나 최소한 이 이론을 알고 타임머신 영화를 보면 혼란을 조금은 덜 수 있을 것이다.
총 맞으면 바로 죽나?
요즘 영화들은 숱하게 사람을 죽인다. 총으로 쏴서도 죽이고 칼로 찔러서도 죽인다. 주인공은 여러 발 맞고도 끈질기게 할 말 다하지만, 나머지는 대부분 그 즉시 쓰러져 숨이 넘어간다. 실제로도 그럴까? 총상의 치명성은 총알의 크기, 속도, 맞는 부위에 따라 달라진다. 가장 중요한 요소는 속도다. 운동에너지(즉 파괴력)는 질량에 비례하고 속도의 제곱에 비례하기 때문이다.
따라서 총알이 작고 속도가 느린 권총으로 사람을 즉사시키는 것은 거의 불가능하다. 총알이 중요 동맥이나 뇌를 직접 손상시킬 경우는 빨리 죽을 수 있지만, 그 경우에도 숨을 거두기까지는 최소한 몇분이 소요된다.
일반적으로 총상이 사망으로 이어지는 것은 출혈과 뇌손상, 혹은 오염균에 의한 조직 괴사 때문이다. 복부에 상처를 입었을 때에는 내장에서 새어 나오는 배설물에 의한 감염이 사망원인으로 작용할 수 있다. 다만 자동소총 실탄을 비롯, 구경이 크거나 속도가 빠른 총알들은 이런 일반적인 경과를 거치지 않고 즉사를 유발할 수 있다. 그것은 강력한 회전이 걸린 이 총알들이 저격부위를 말 그대로 '짓뭉갬'으로써 일어난다.
그밖에 유체역학적인 쇼크가 죽음을 야기하는 수도 있다. 인체는 주로 물로 구성돼있기 때문에, 전체를 일종의 수압 시스템으로 볼 수 있다. 인체의 어느 한 부분에 고속으로 날아온 총알의 충격이 가해지면, 이 충격이 마치 수압기처럼 순식간에 온몸으로 전달될 수 있다. 그렇게 되면 광범위한 인체 조직이 타격을 입고 신경전달 기능에 장애가 일어나게 된다. 팔이나 다리에 입은 총상이 간혹 치명적이 되는 것은 이런 까닭이다. 물론 이외에도 많은 경우의 수가 있을 수 있다. 한가지 분명한 것은 영화의 총격 장면은 현실과는 한참 거리가 있다는 사실이다.
달걀세우기
콜럼버스는 신대륙 발견이 별 것 아니라고 비웃는 사람들에게 "달걀을 세워보라"고 역공했다. 모두가 불가능하다고 고개를 흔들자, 그는 달걀 한쪽을 깨뜨려 탁자에 세우고 나서, "모든 것은 시작이 어려운 법"이라고 훈계했다. 콜럼버스는 깨뜨리지 않은 달걀을 세우는 것은 불가능하다는 생각으로 그런 얘기를 했는지 모르지만, 사실은 그렇지 않다. 달걀 세우기는 노력만 하면 누구나 할 수 있다.
달걀을 세울 수 있는 것은 1년중 단 하루 춘분날 뿐이라고 믿는 사람들도 있다. 춘분에는 태양이 적도를 지나고 지구의 중력도 고르게 분포되기 때문에 가능하다는 그럴듯한 설명을 곁들이기도 한다. 실제로 춘분이 되면 세계 여기 저기서 달걀 세우기 행사가 열린다. 알래스카대학의 켄 그레이 예술학과장은 1985년 춘분날 동료 20명과 함께 무려 170개의 달걀을 세우는 이벤트를 벌였다. 달걀은 모두 싱싱했고 어미닭도 여러 종류였다.
그러나 달걀 세우기가 춘분에만 가능한 것은 아니다. 여러 실험들이 이뤄졌지만, 춘분이 아니라도 달걀은 잘 섰다. 달걀을 세우는 데엔 특별한 기술이 필요하지 않다. 필요한 것은 은근과 끈기 뿐이다. 균형을 최대한 잘 잡은 뒤 살며시 손을 떼면 된다. 달걀에 따라서는 비교적 쉽게 서는 것도 있고, 며칠씩 걸리는 것도 있다. 잘 안되는 것은 일찍 포기하는 게 좋다. 일종의 속임수지만, 달걀을 세게 흔들어주면 더 쉽게 세울 수 있다. 그렇게 하면 노른자를 중심에 고정시키는 알끈이 끊어져 노른자가 아래쪽으로 처지기 때문에 균형 잡기가 용이해진다.
녹음 내 목소리 왜 낯설지?
녹음기에서 나오는 자기 목소리를 처음 듣는 사람은 백이면 백 "내 목소리가 아니다"고 부인한다. 많은 사람들이 "내 음성이 이렇게 형편없단 말야?" 하고 실망한다. 그러나 그것이 남들이 듣는 객관적인 자 신의 목소리다. 왜 그런 차이가 생길까.
음성은 성대의 진동에 의해 만들어진다. 성대가 진동하면 그 일부는 입밖으로 나와 공기를 통해서 전파된다. 이것이 타인이 듣는 목소리다. 카세트테이프에 녹음되는 음성도 마찬가지다.
성대 진동의 또 다른 일부는 본인의 두개골과 속귀(내이), 가운데귀 (중이)를 거쳐 고막에 직접 전달된다. 두개골의 단단한 뼈, 속귀에 차 있는 액체, 가운데 귀에 들어있는 공기가 진동을 전달하는 매질 역할을 한다.
말하는 사람이 스스로 듣는 목소리는 이처럼 입 밖 공기를 통해 전달 되는 음성과 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 혼합된 소리다. 뇌에 는 이목소리의 기억이 깊이 각인돼 있기 때문에, 녹음기를 통해 나오는 목소리를 들을 때에는 어색하고 낯선 느낌을 받는 게 당연한 것이다.
사람에 따라서는 녹음된 음성이 자기 본래 음성보다 높다고 느끼는 경우도 있고 그 반대 경우도 있다. 따라서 이 둘의 차이를 일률적인 패턴으로 설명할 수는 없으나, 음향의 충실도(Fidelity) 만큼은 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 공기를 통해 전달되는 음성보다 우수한 것이 분명하다. 그러므로 녹음기에서 나오는 자기 목소리를 듣는 것은, 평소 익숙해있는 심포니를 성능이 나쁜 라디오로 듣는 것과 비슷하다고 할 수 있다.
익사
물에 빠졌을 때 세번째 가라앉으면 죽는다는 얘기가 있다. "그런 장면을 진짜 보았다"고 주장하는 사람도 있지만, 사실은 아니다. 익사 전에 몇번 오르락 내리락 하느냐는 상황에 따라 다르다. 가령 전체 익사자의 25% 이상은 술에 취한 사람들인데, 이들은 대개 몸부림도 치지 않고 한번에 깊숙히 가라앉는다. 대부분의 익사가 비슷한 단계를 거쳐 진행되는 것은 사실이다.
①공황 상태에서의 격렬한 저항 ②헤엄을 치려는 시도 ③질식 또는 호흡정지(이 단계에서 많은 물을 삼킨다) ④구토, 헐떡거림, 물 들이킴(삼키는 것과는 다르다) ⑥경련, 그리고 죽음의 단계가 그것이다.
이 과정에서 몇 차례 떠올랐다 가라앉기를 반복할 수는 있으나, 세번째 가라앉으면 마지막이라는 말은 일률적으로 할 수 없다. 또 익사자의 10% 가량은 물속에서 전혀 호흡을 하지 않고 물도 들이키지 않은 채 후두가 경직되면서 사망하기도 한다.
같은 익사라도 민물과 바닷물의 메커니즘은 크게 다르다. 민물에 빠졌을 때에는 허파로 들어온 물이 빠르게 허파를 빠져나와 혈액으로 흡수된다. 이때 물이 허파꽈리의 표면활성제를 씻어내 쪼그라뜨리고, 그 결과 산소가 혈액으로 공급되지 못해 목숨을 잃게 된다. 바닷물은 반대로 혈액의 혈장을 허파쪽으로 빨아들임으로써 허파꽈리의 활동을 방해해 생명을 빼앗는다.
익사 직전에 구조된 사람 중엔 조직의 산소부족상태(저산소증)가 가시지 않고 며칠 또는 몇주씩 지속되는 사례가 있다. 이런 저산소증은 바닷물로 인한 경우가 민물보다 해롭고, 치료도 더 어렵다. 따라서 같은 사고라도 바닷물에 빠지는 것이 민물에 빠지는 것 보다 더 불리하다고 할 수 있다.
나의 30대 조상은 10억명?
한번 생각해 보자. 누구나 2명의 부모, 4명의 조부모, 8명의 증조 부모, 16명의 고조부모 가 있다. 물론 친가와 외가를 합친 숫자다. 이렇게 계산해 올라가면 30대 선조만 돼도 이론적으로 조상의 숫자는 10억7374만1824명에 이른다. 다시 31대는 이 숫자의 2배, 32대는 31 대의 또 2배 가 된다. 그러나 우리는 인류가 지구에 처음 나타날때 그 숫자가 극소수(가령 아담과 이브)였음을 알고 있다. 어떻게 해서 이런 모순이 생기는 것일까.
원인은 '근친 결혼'에 있다. 어느 가족이나 가계도를 그려 올라가 다 보면 중간 중간에 중복되는 조상이 나타난다. 극단적인 예로, 갑과 을이 결혼해서 아들 하나 딸 하나를 낳았다고 하자. 이 아들 딸이 성년이 돼 자기네끼리 결혼해 다시 아이 하나를 낳았다고 가정하자. 이
아이는 이론상으로는 4명의 할아버지 할머니가 있어야 하지만, 실은 2명 밖에 없다. 아버지의 부모(즉 친조부모)와 어머니의 부모(외조부 모)가 동일인이기 때문이다.
이런 극단적인 경우는 아닐지라도, 과거에는 동서양을 막론하고 근친혼이 많았다. 사촌끼리의 결혼이 가장 흔했다. 스페인의 알폰소 8세는 왕족끼리의 근친결혼으로 인해 고조부모가 16명이 아니라 10명 뿐이었다. 이런 까닭에 모든 가계도는 역피라미드가 아니라 다이아몬드 모양이 된다.
조상 숫자가 처음엔 기하급수로 늘어나지만 올라갈수록 점차 증가 속도가 느려지고, 어느 시점엔가 증가를 멈춘뒤 그때 부턴 줄어들기 시작하는 것이다. 이런 현상을 '가계 붕괴'라 한다. 따라서 많은 유전학자들은 현재 지구 위에 살고 있는 모든 사람은 추적해보면 서로 먼 친척간(50번째 사촌쯤?)이 될 것으로 믿고 있다.
달에서 정말로 만리장성 보일까?
[중국 만리장성은 달에서 육안으로 볼 수 있는 지구의 유일한 인공 구조물]이라는 얘기를 혹시 지금도 믿고 있는가? 만약 그렇다면 그 거짓말에 속아 산 세월을 한탄할 일이다.
지구에서 달까지의 거리는 38만4400㎞다. 달에서 보이는 지구는 우리가 보는 달보다 지름이 3.7배쯤 큰 둥그런 공이다. 알렌 빈이라는 우주 비행사가 써놓은 지구 감상기에 따르면 "지구는 대부분 하얗고(구름), 일부는 푸르며(바다), 군데 군데 노란 덩어리가 있고(사막), 또 얼마간은 초록색(산야)으로 빛나는 아름다운 구"일 뿐이다.
그는 덧붙여 "육안으로는 지구의 어떤 인공구조물도 볼 수 없다"고 썼다. 과학적으로 계산하면, 이 거리에서 최고의 시력을 가진 사람이 식별할 수 있는 이상적인 한계는 새하얀 배경에 두께 700 이상으로 선명하게 그려놓은 검은 직선 정도다. 만리장성의 폭은 4 에서 기껏해야 12 를 넘지 않는다.
사실, 만리장성은 달은 고사하고 지구로부터 몇천㎞만 멀어져도 보이지 않는다. 만리장성이 보일 정도의 상공이라면 만리장성 뿐 아니라 고속도로, 철도, 운하 같은 다른 인공구조물도 모두 관측할 수 있다.
그런데도 도대체 어디서 그런 얘기가 나왔는지, NASA(미항공우주국) 관계자들은 만나는 사람마다 이 질문을 해대는 통에 골치가 아플 지경이라고 한다. 아마도 우주여행 초창기에 우주비행사중 누군가 식사 자리에서 허풍을 떤 것이 와전된 것이 아닐까, NASA 사람들은 추측하고 있다.
개의 1년은 사람의 7년?
개의 나이 1년은 사람의 7년과 같다는 설이 있다. 사실일까. 개는 사람과 무척 가까운 동물이면서 늙기는 매우 빨리 늙는다. 그래 서 사람들은 개의 나이를 인간의 나이로 환산해보려는 시도를 오래전부터 해왔다. 그 결과 그럴듯한 공식들이 여럿 만들어졌다. 개의 1년을 사람의 7년과 동일하게 보는 계산법도 그중 하나다. 이 공식은 처음 나왔을 땐 상당한 호응을 받았지만, 개의 나이가 많아지면 적용하기 어려운 약 점이 있어 요즘은 별로 인용되지 않는다.
동물학자들 사이에 가장 합리적이라는 평가를 받고 있는 공식은 '21+ 4n'이다. 즉 태어난 첫 1년을 인간의 21년과 같게 놓고, 그 다음부터는 한해에 4년씩 더해주는 방법이다. 예를 들어 10살짜리 개는 사람으로 치 면 21+(9 4)=57살이 된다.
이 계산법은 잘 알려진 개의 일생과 매우 그럴듯하게 들어맞는다. 개 는 6∼7살이면 중년으로 치는데, 이 공식으로 환산하면 사람 나이 41∼45 살과 맞먹는다. 또 대부분 개의 평균수명인 12∼15살은 61∼77살로 환산 할 수 있어 우리 통념에 크게 어긋나지 않는다. 드물지만 20살까지 장수하는 개는 사람나이 97살인 셈이니, 그만하면 '천수'를 누렸다고 축복해 줘도 별로 어색할 게 없다.
만약 종래의 계산법대로 '1년=7년' 공식을 쓰면 20살 개는 140살 노인 과 같다는 얘기가 돼 납득하기 어려워진다. 세계 최장수 개로 알려진 '블루이'라는 호주의 양치기 개는 죽을 때 나이가 29살이었는데, 이 계산법을 쓰면 무려 사람나이 203살을 살았다는 믿기 힘든 결과가 나온다.
나방은 왜 등불에 달려들까
나방은 왜 불빛을 보면 달려들까. 등불이 있으면 그 주위를 자꾸 맴도는 이유는 뭘까.
나방은 야행성 곤충이다. 낮에는 자고 밤에만 활동한다. 먹이 찾기나 번식도 모두 밤에 한다. 어두운 밤에 움직이기 위해선 뭔가 나침반이나 지도 역할을 해줄 것이 필요하다. 나방은 수백년에 걸친 진화 끝에 하늘에 떠있는 별 들, 특히 달빛을 나침반 대용으로 이용할 줄 알게 됐다. 달빛을 기준으로 일정한 각도를 유지하며 목표물을 찾아 비행하는 것이다.
그런데 인간이 인공 조명을 발명하면서 나방들은 헷갈리게 됐다. 특히 달빛과 비슷한 은은한 등불이 근처에 있으면 나방의 착각 은 더욱 심해진다. 나방은 등불을 기준으로 삼아 날아갈 방향을 탐색하게 된다. 특정한 광원과 일정한 각도를 유지하며 비행하는 방법은 광원을 중심으로 선회하는 것 밖에 없다. 나방은 점점 작아지는 동심원을 그리며 광원을 향해 맴돌아 들어가다 결국 전구에 부딪히거나 타 죽는 운명에 처하게 되는 것이다.
그러면 달빛 보다 훨씬 밝은 조명 주변에도 나방이 모여드는 이유는 무엇일까. 곤충학자들 가운데는 나방이 이를 낮으로 혼동하기 때문이라고 설명하는 사람이 많다. 잠을 자야 할 시간으로 알고 자꾸 밝은 등불에 내려 앉으려 한다는 것이다.
시간 여행 모순
시간여행을 다룬 영화를 볼 때 당혹스러운 것은 과거나 미래로 날아간 주인공이 또다른 자신 혹은 주변사람들을 만나는 장면이다. 이런 모순적인 상황이 가능할까?
'그래니 파라독스'라는 것이 있다. '할머니(granny)의 모순'이다. 내가 타임머신을 타고 과거로 가서 처녀 시절의 할머니를 만난다. 나와 함께 등산을 간 '할머니'가 실수로 낭떠러지에서 떨어져 죽는다. 결혼을 하지 않았으니 나의 아버지는 세상에 나올 수 없고 나도 같은 운명이다. 그런데 나는 분명히 할머니의 사고 현장에 서 있다.
미래여행도 마찬가지다. 1주일 후로 가서 TV를 보니 어떤 사람이 복권에 당첨돼 웃고 있다. 현재로 돌아와 내가 그 번호를 산다. 1주일 후 이번엔 내가 TV에 나가 축하인사를 받는다. 미리 봤던 미래는 어디로 사라진 것인가.
이 파라독스를 설명하는 가설은 크게 두 가지다. 첫번째는 시간여행자가 과거나 미래를 볼 수는 있지만 개입할 수 없다는 가설이다.
두번째는 '여러 세계' 이론이다. 1957년 프린스턴 출신 물리학자 휴 에버레트가 양자물리를 바탕으로 처음 제기한 가설로, 지지자가 많다. 이는 우주가 매 순간 관찰자의 선택에 따라 무한한 수의 복사 세계로 갈라진다는 이론이다. 그러나 관찰자는 항상 하나의 사건만을 본다. 그래니 파라독스의 할머니는 한 세계에서는 죽지만, 또다른 오리지널 세계에서는 살아있다. 두 세계는 영원히 따로 진행된다.
이 가설이 참인지 아닌지는 증명되지 않았다. 그러나 최소한 이 이론을 알고 타임머신 영화를 보면 혼란을 조금은 덜 수 있을 것이다.
총 맞으면 바로 죽나?
요즘 영화들은 숱하게 사람을 죽인다. 총으로 쏴서도 죽이고 칼로 찔러서도 죽인다. 주인공은 여러 발 맞고도 끈질기게 할 말 다하지만, 나머지는 대부분 그 즉시 쓰러져 숨이 넘어간다. 실제로도 그럴까? 총상의 치명성은 총알의 크기, 속도, 맞는 부위에 따라 달라진다. 가장 중요한 요소는 속도다. 운동에너지(즉 파괴력)는 질량에 비례하고 속도의 제곱에 비례하기 때문이다.
따라서 총알이 작고 속도가 느린 권총으로 사람을 즉사시키는 것은 거의 불가능하다. 총알이 중요 동맥이나 뇌를 직접 손상시킬 경우는 빨리 죽을 수 있지만, 그 경우에도 숨을 거두기까지는 최소한 몇분이 소요된다.
일반적으로 총상이 사망으로 이어지는 것은 출혈과 뇌손상, 혹은 오염균에 의한 조직 괴사 때문이다. 복부에 상처를 입었을 때에는 내장에서 새어 나오는 배설물에 의한 감염이 사망원인으로 작용할 수 있다. 다만 자동소총 실탄을 비롯, 구경이 크거나 속도가 빠른 총알들은 이런 일반적인 경과를 거치지 않고 즉사를 유발할 수 있다. 그것은 강력한 회전이 걸린 이 총알들이 저격부위를 말 그대로 '짓뭉갬'으로써 일어난다.
그밖에 유체역학적인 쇼크가 죽음을 야기하는 수도 있다. 인체는 주로 물로 구성돼있기 때문에, 전체를 일종의 수압 시스템으로 볼 수 있다. 인체의 어느 한 부분에 고속으로 날아온 총알의 충격이 가해지면, 이 충격이 마치 수압기처럼 순식간에 온몸으로 전달될 수 있다. 그렇게 되면 광범위한 인체 조직이 타격을 입고 신경전달 기능에 장애가 일어나게 된다. 팔이나 다리에 입은 총상이 간혹 치명적이 되는 것은 이런 까닭이다. 물론 이외에도 많은 경우의 수가 있을 수 있다. 한가지 분명한 것은 영화의 총격 장면은 현실과는 한참 거리가 있다는 사실이다.
달걀세우기
콜럼버스는 신대륙 발견이 별 것 아니라고 비웃는 사람들에게 "달걀을 세워보라"고 역공했다. 모두가 불가능하다고 고개를 흔들자, 그는 달걀 한쪽을 깨뜨려 탁자에 세우고 나서, "모든 것은 시작이 어려운 법"이라고 훈계했다. 콜럼버스는 깨뜨리지 않은 달걀을 세우는 것은 불가능하다는 생각으로 그런 얘기를 했는지 모르지만, 사실은 그렇지 않다. 달걀 세우기는 노력만 하면 누구나 할 수 있다.
달걀을 세울 수 있는 것은 1년중 단 하루 춘분날 뿐이라고 믿는 사람들도 있다. 춘분에는 태양이 적도를 지나고 지구의 중력도 고르게 분포되기 때문에 가능하다는 그럴듯한 설명을 곁들이기도 한다. 실제로 춘분이 되면 세계 여기 저기서 달걀 세우기 행사가 열린다. 알래스카대학의 켄 그레이 예술학과장은 1985년 춘분날 동료 20명과 함께 무려 170개의 달걀을 세우는 이벤트를 벌였다. 달걀은 모두 싱싱했고 어미닭도 여러 종류였다.
그러나 달걀 세우기가 춘분에만 가능한 것은 아니다. 여러 실험들이 이뤄졌지만, 춘분이 아니라도 달걀은 잘 섰다. 달걀을 세우는 데엔 특별한 기술이 필요하지 않다. 필요한 것은 은근과 끈기 뿐이다. 균형을 최대한 잘 잡은 뒤 살며시 손을 떼면 된다. 달걀에 따라서는 비교적 쉽게 서는 것도 있고, 며칠씩 걸리는 것도 있다. 잘 안되는 것은 일찍 포기하는 게 좋다. 일종의 속임수지만, 달걀을 세게 흔들어주면 더 쉽게 세울 수 있다. 그렇게 하면 노른자를 중심에 고정시키는 알끈이 끊어져 노른자가 아래쪽으로 처지기 때문에 균형 잡기가 용이해진다.
녹음 내 목소리 왜 낯설지?
녹음기에서 나오는 자기 목소리를 처음 듣는 사람은 백이면 백 "내 목소리가 아니다"고 부인한다. 많은 사람들이 "내 음성이 이렇게 형편없단 말야?" 하고 실망한다. 그러나 그것이 남들이 듣는 객관적인 자 신의 목소리다. 왜 그런 차이가 생길까.
음성은 성대의 진동에 의해 만들어진다. 성대가 진동하면 그 일부는 입밖으로 나와 공기를 통해서 전파된다. 이것이 타인이 듣는 목소리다. 카세트테이프에 녹음되는 음성도 마찬가지다.
성대 진동의 또 다른 일부는 본인의 두개골과 속귀(내이), 가운데귀 (중이)를 거쳐 고막에 직접 전달된다. 두개골의 단단한 뼈, 속귀에 차 있는 액체, 가운데 귀에 들어있는 공기가 진동을 전달하는 매질 역할을 한다.
말하는 사람이 스스로 듣는 목소리는 이처럼 입 밖 공기를 통해 전달 되는 음성과 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 혼합된 소리다. 뇌에 는 이목소리의 기억이 깊이 각인돼 있기 때문에, 녹음기를 통해 나오는 목소리를 들을 때에는 어색하고 낯선 느낌을 받는 게 당연한 것이다.
사람에 따라서는 녹음된 음성이 자기 본래 음성보다 높다고 느끼는 경우도 있고 그 반대 경우도 있다. 따라서 이 둘의 차이를 일률적인 패턴으로 설명할 수는 없으나, 음향의 충실도(Fidelity) 만큼은 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 공기를 통해 전달되는 음성보다 우수한 것이 분명하다. 그러므로 녹음기에서 나오는 자기 목소리를 듣는 것은, 평소 익숙해있는 심포니를 성능이 나쁜 라디오로 듣는 것과 비슷하다고 할 수 있다.
익사
물에 빠졌을 때 세번째 가라앉으면 죽는다는 얘기가 있다. "그런 장면을 진짜 보았다"고 주장하는 사람도 있지만, 사실은 아니다. 익사 전에 몇번 오르락 내리락 하느냐는 상황에 따라 다르다. 가령 전체 익사자의 25% 이상은 술에 취한 사람들인데, 이들은 대개 몸부림도 치지 않고 한번에 깊숙히 가라앉는다. 대부분의 익사가 비슷한 단계를 거쳐 진행되는 것은 사실이다.
①공황 상태에서의 격렬한 저항 ②헤엄을 치려는 시도 ③질식 또는 호흡정지(이 단계에서 많은 물을 삼킨다) ④구토, 헐떡거림, 물 들이킴(삼키는 것과는 다르다) ⑥경련, 그리고 죽음의 단계가 그것이다.
이 과정에서 몇 차례 떠올랐다 가라앉기를 반복할 수는 있으나, 세번째 가라앉으면 마지막이라는 말은 일률적으로 할 수 없다. 또 익사자의 10% 가량은 물속에서 전혀 호흡을 하지 않고 물도 들이키지 않은 채 후두가 경직되면서 사망하기도 한다.
같은 익사라도 민물과 바닷물의 메커니즘은 크게 다르다. 민물에 빠졌을 때에는 허파로 들어온 물이 빠르게 허파를 빠져나와 혈액으로 흡수된다. 이때 물이 허파꽈리의 표면활성제를 씻어내 쪼그라뜨리고, 그 결과 산소가 혈액으로 공급되지 못해 목숨을 잃게 된다. 바닷물은 반대로 혈액의 혈장을 허파쪽으로 빨아들임으로써 허파꽈리의 활동을 방해해 생명을 빼앗는다.
익사 직전에 구조된 사람 중엔 조직의 산소부족상태(저산소증)가 가시지 않고 며칠 또는 몇주씩 지속되는 사례가 있다. 이런 저산소증은 바닷물로 인한 경우가 민물보다 해롭고, 치료도 더 어렵다. 따라서 같은 사고라도 바닷물에 빠지는 것이 민물에 빠지는 것 보다 더 불리하다고 할 수 있다.
나의 30대 조상은 10억명?
한번 생각해 보자. 누구나 2명의 부모, 4명의 조부모, 8명의 증조 부모, 16명의 고조부모 가 있다. 물론 친가와 외가를 합친 숫자다. 이렇게 계산해 올라가면 30대 선조만 돼도 이론적으로 조상의 숫자는 10억7374만1824명에 이른다. 다시 31대는 이 숫자의 2배, 32대는 31 대의 또 2배 가 된다. 그러나 우리는 인류가 지구에 처음 나타날때 그 숫자가 극소수(가령 아담과 이브)였음을 알고 있다. 어떻게 해서 이런 모순이 생기는 것일까.
원인은 '근친 결혼'에 있다. 어느 가족이나 가계도를 그려 올라가 다 보면 중간 중간에 중복되는 조상이 나타난다. 극단적인 예로, 갑과 을이 결혼해서 아들 하나 딸 하나를 낳았다고 하자. 이 아들 딸이 성년이 돼 자기네끼리 결혼해 다시 아이 하나를 낳았다고 가정하자. 이
아이는 이론상으로는 4명의 할아버지 할머니가 있어야 하지만, 실은 2명 밖에 없다. 아버지의 부모(즉 친조부모)와 어머니의 부모(외조부 모)가 동일인이기 때문이다.
이런 극단적인 경우는 아닐지라도, 과거에는 동서양을 막론하고 근친혼이 많았다. 사촌끼리의 결혼이 가장 흔했다. 스페인의 알폰소 8세는 왕족끼리의 근친결혼으로 인해 고조부모가 16명이 아니라 10명 뿐이었다. 이런 까닭에 모든 가계도는 역피라미드가 아니라 다이아몬드 모양이 된다.
조상 숫자가 처음엔 기하급수로 늘어나지만 올라갈수록 점차 증가 속도가 느려지고, 어느 시점엔가 증가를 멈춘뒤 그때 부턴 줄어들기 시작하는 것이다. 이런 현상을 '가계 붕괴'라 한다. 따라서 많은 유전학자들은 현재 지구 위에 살고 있는 모든 사람은 추적해보면 서로 먼 친척간(50번째 사촌쯤?)이 될 것으로 믿고 있다.
달에서 정말로 만리장성 보일까?
[중국 만리장성은 달에서 육안으로 볼 수 있는 지구의 유일한 인공 구조물]이라는 얘기를 혹시 지금도 믿고 있는가? 만약 그렇다면 그 거짓말에 속아 산 세월을 한탄할 일이다.
지구에서 달까지의 거리는 38만4400㎞다. 달에서 보이는 지구는 우리가 보는 달보다 지름이 3.7배쯤 큰 둥그런 공이다. 알렌 빈이라는 우주 비행사가 써놓은 지구 감상기에 따르면 "지구는 대부분 하얗고(구름), 일부는 푸르며(바다), 군데 군데 노란 덩어리가 있고(사막), 또 얼마간은 초록색(산야)으로 빛나는 아름다운 구"일 뿐이다.
그는 덧붙여 "육안으로는 지구의 어떤 인공구조물도 볼 수 없다"고 썼다. 과학적으로 계산하면, 이 거리에서 최고의 시력을 가진 사람이 식별할 수 있는 이상적인 한계는 새하얀 배경에 두께 700 이상으로 선명하게 그려놓은 검은 직선 정도다. 만리장성의 폭은 4 에서 기껏해야 12 를 넘지 않는다.
사실, 만리장성은 달은 고사하고 지구로부터 몇천㎞만 멀어져도 보이지 않는다. 만리장성이 보일 정도의 상공이라면 만리장성 뿐 아니라 고속도로, 철도, 운하 같은 다른 인공구조물도 모두 관측할 수 있다.
그런데도 도대체 어디서 그런 얘기가 나왔는지, NASA(미항공우주국) 관계자들은 만나는 사람마다 이 질문을 해대는 통에 골치가 아플 지경이라고 한다. 아마도 우주여행 초창기에 우주비행사중 누군가 식사 자리에서 허풍을 떤 것이 와전된 것이 아닐까, NASA 사람들은 추측하고 있다.
개의 1년은 사람의 7년?
개의 나이 1년은 사람의 7년과 같다는 설이 있다. 사실일까. 개는 사람과 무척 가까운 동물이면서 늙기는 매우 빨리 늙는다. 그래 서 사람들은 개의 나이를 인간의 나이로 환산해보려는 시도를 오래전부터 해왔다. 그 결과 그럴듯한 공식들이 여럿 만들어졌다. 개의 1년을 사람의 7년과 동일하게 보는 계산법도 그중 하나다. 이 공식은 처음 나왔을 땐 상당한 호응을 받았지만, 개의 나이가 많아지면 적용하기 어려운 약 점이 있어 요즘은 별로 인용되지 않는다.
동물학자들 사이에 가장 합리적이라는 평가를 받고 있는 공식은 '21+ 4n'이다. 즉 태어난 첫 1년을 인간의 21년과 같게 놓고, 그 다음부터는 한해에 4년씩 더해주는 방법이다. 예를 들어 10살짜리 개는 사람으로 치 면 21+(9 4)=57살이 된다.
이 계산법은 잘 알려진 개의 일생과 매우 그럴듯하게 들어맞는다. 개 는 6∼7살이면 중년으로 치는데, 이 공식으로 환산하면 사람 나이 41∼45 살과 맞먹는다. 또 대부분 개의 평균수명인 12∼15살은 61∼77살로 환산 할 수 있어 우리 통념에 크게 어긋나지 않는다. 드물지만 20살까지 장수하는 개는 사람나이 97살인 셈이니, 그만하면 '천수'를 누렸다고 축복해 줘도 별로 어색할 게 없다.
만약 종래의 계산법대로 '1년=7년' 공식을 쓰면 20살 개는 140살 노인 과 같다는 얘기가 돼 납득하기 어려워진다. 세계 최장수 개로 알려진 '블루이'라는 호주의 양치기 개는 죽을 때 나이가 29살이었는데, 이 계산법을 쓰면 무려 사람나이 203살을 살았다는 믿기 힘든 결과가 나온다.
나방은 왜 등불에 달려들까
나방은 왜 불빛을 보면 달려들까. 등불이 있으면 그 주위를 자꾸 맴도는 이유는 뭘까.
나방은 야행성 곤충이다. 낮에는 자고 밤에만 활동한다. 먹이 찾기나 번식도 모두 밤에 한다. 어두운 밤에 움직이기 위해선 뭔가 나침반이나 지도 역할을 해줄 것이 필요하다. 나방은 수백년에 걸친 진화 끝에 하늘에 떠있는 별 들, 특히 달빛을 나침반 대용으로 이용할 줄 알게 됐다. 달빛을 기준으로 일정한 각도를 유지하며 목표물을 찾아 비행하는 것이다.
그런데 인간이 인공 조명을 발명하면서 나방들은 헷갈리게 됐다. 특히 달빛과 비슷한 은은한 등불이 근처에 있으면 나방의 착각 은 더욱 심해진다. 나방은 등불을 기준으로 삼아 날아갈 방향을 탐색하게 된다. 특정한 광원과 일정한 각도를 유지하며 비행하는 방법은 광원을 중심으로 선회하는 것 밖에 없다. 나방은 점점 작아지는 동심원을 그리며 광원을 향해 맴돌아 들어가다 결국 전구에 부딪히거나 타 죽는 운명에 처하게 되는 것이다.
그러면 달빛 보다 훨씬 밝은 조명 주변에도 나방이 모여드는 이유는 무엇일까. 곤충학자들 가운데는 나방이 이를 낮으로 혼동하기 때문이라고 설명하는 사람이 많다. 잠을 자야 할 시간으로 알고 자꾸 밝은 등불에 내려 앉으려 한다는 것이다.
시간 여행 모순
시간여행을 다룬 영화를 볼 때 당혹스러운 것은 과거나 미래로 날아간 주인공이 또다른 자신 혹은 주변사람들을 만나는 장면이다. 이런 모순적인 상황이 가능할까?
'그래니 파라독스'라는 것이 있다. '할머니(granny)의 모순'이다. 내가 타임머신을 타고 과거로 가서 처녀 시절의 할머니를 만난다. 나와 함께 등산을 간 '할머니'가 실수로 낭떠러지에서 떨어져 죽는다. 결혼을 하지 않았으니 나의 아버지는 세상에 나올 수 없고 나도 같은 운명이다. 그런데 나는 분명히 할머니의 사고 현장에 서 있다.
미래여행도 마찬가지다. 1주일 후로 가서 TV를 보니 어떤 사람이 복권에 당첨돼 웃고 있다. 현재로 돌아와 내가 그 번호를 산다. 1주일 후 이번엔 내가 TV에 나가 축하인사를 받는다. 미리 봤던 미래는 어디로 사라진 것인가.
이 파라독스를 설명하는 가설은 크게 두 가지다. 첫번째는 시간여행자가 과거나 미래를 볼 수는 있지만 개입할 수 없다는 가설이다.
두번째는 '여러 세계' 이론이다. 1957년 프린스턴 출신 물리학자 휴 에버레트가 양자물리를 바탕으로 처음 제기한 가설로, 지지자가 많다. 이는 우주가 매 순간 관찰자의 선택에 따라 무한한 수의 복사 세계로 갈라진다는 이론이다. 그러나 관찰자는 항상 하나의 사건만을 본다. 그래니 파라독스의 할머니는 한 세계에서는 죽지만, 또다른 오리지널 세계에서는 살아있다. 두 세계는 영원히 따로 진행된다.
이 가설이 참인지 아닌지는 증명되지 않았다. 그러나 최소한 이 이론을 알고 타임머신 영화를 보면 혼란을 조금은 덜 수 있을 것이다.
총 맞으면 바로 죽나?
요즘 영화들은 숱하게 사람을 죽인다. 총으로 쏴서도 죽이고 칼로 찔러서도 죽인다. 주인공은 여러 발 맞고도 끈질기게 할 말 다하지만, 나머지는 대부분 그 즉시 쓰러져 숨이 넘어간다. 실제로도 그럴까? 총상의 치명성은 총알의 크기, 속도, 맞는 부위에 따라 달라진다. 가장 중요한 요소는 속도다. 운동에너지(즉 파괴력)는 질량에 비례하고 속도의 제곱에 비례하기 때문이다.
따라서 총알이 작고 속도가 느린 권총으로 사람을 즉사시키는 것은 거의 불가능하다. 총알이 중요 동맥이나 뇌를 직접 손상시킬 경우는 빨리 죽을 수 있지만, 그 경우에도 숨을 거두기까지는 최소한 몇분이 소요된다.
일반적으로 총상이 사망으로 이어지는 것은 출혈과 뇌손상, 혹은 오염균에 의한 조직 괴사 때문이다. 복부에 상처를 입었을 때에는 내장에서 새어 나오는 배설물에 의한 감염이 사망원인으로 작용할 수 있다. 다만 자동소총 실탄을 비롯, 구경이 크거나 속도가 빠른 총알들은 이런 일반적인 경과를 거치지 않고 즉사를 유발할 수 있다. 그것은 강력한 회전이 걸린 이 총알들이 저격부위를 말 그대로 '짓뭉갬'으로써 일어난다.
그밖에 유체역학적인 쇼크가 죽음을 야기하는 수도 있다. 인체는 주로 물로 구성돼있기 때문에, 전체를 일종의 수압 시스템으로 볼 수 있다. 인체의 어느 한 부분에 고속으로 날아온 총알의 충격이 가해지면, 이 충격이 마치 수압기처럼 순식간에 온몸으로 전달될 수 있다. 그렇게 되면 광범위한 인체 조직이 타격을 입고 신경전달 기능에 장애가 일어나게 된다. 팔이나 다리에 입은 총상이 간혹 치명적이 되는 것은 이런 까닭이다. 물론 이외에도 많은 경우의 수가 있을 수 있다. 한가지 분명한 것은 영화의 총격 장면은 현실과는 한참 거리가 있다는 사실이다.
달걀세우기
콜럼버스는 신대륙 발견이 별 것 아니라고 비웃는 사람들에게 "달걀을 세워보라"고 역공했다. 모두가 불가능하다고 고개를 흔들자, 그는 달걀 한쪽을 깨뜨려 탁자에 세우고 나서, "모든 것은 시작이 어려운 법"이라고 훈계했다. 콜럼버스는 깨뜨리지 않은 달걀을 세우는 것은 불가능하다는 생각으로 그런 얘기를 했는지 모르지만, 사실은 그렇지 않다. 달걀 세우기는 노력만 하면 누구나 할 수 있다.
달걀을 세울 수 있는 것은 1년중 단 하루 춘분날 뿐이라고 믿는 사람들도 있다. 춘분에는 태양이 적도를 지나고 지구의 중력도 고르게 분포되기 때문에 가능하다는 그럴듯한 설명을 곁들이기도 한다. 실제로 춘분이 되면 세계 여기 저기서 달걀 세우기 행사가 열린다. 알래스카대학의 켄 그레이 예술학과장은 1985년 춘분날 동료 20명과 함께 무려 170개의 달걀을 세우는 이벤트를 벌였다. 달걀은 모두 싱싱했고 어미닭도 여러 종류였다.
그러나 달걀 세우기가 춘분에만 가능한 것은 아니다. 여러 실험들이 이뤄졌지만, 춘분이 아니라도 달걀은 잘 섰다. 달걀을 세우는 데엔 특별한 기술이 필요하지 않다. 필요한 것은 은근과 끈기 뿐이다. 균형을 최대한 잘 잡은 뒤 살며시 손을 떼면 된다. 달걀에 따라서는 비교적 쉽게 서는 것도 있고, 며칠씩 걸리는 것도 있다. 잘 안되는 것은 일찍 포기하는 게 좋다. 일종의 속임수지만, 달걀을 세게 흔들어주면 더 쉽게 세울 수 있다. 그렇게 하면 노른자를 중심에 고정시키는 알끈이 끊어져 노른자가 아래쪽으로 처지기 때문에 균형 잡기가 용이해진다.
녹음 내 목소리 왜 낯설지?
녹음기에서 나오는 자기 목소리를 처음 듣는 사람은 백이면 백 "내 목소리가 아니다"고 부인한다. 많은 사람들이 "내 음성이 이렇게 형편없단 말야?" 하고 실망한다. 그러나 그것이 남들이 듣는 객관적인 자 신의 목소리다. 왜 그런 차이가 생길까.
음성은 성대의 진동에 의해 만들어진다. 성대가 진동하면 그 일부는 입밖으로 나와 공기를 통해서 전파된다. 이것이 타인이 듣는 목소리다. 카세트테이프에 녹음되는 음성도 마찬가지다.
성대 진동의 또 다른 일부는 본인의 두개골과 속귀(내이), 가운데귀 (중이)를 거쳐 고막에 직접 전달된다. 두개골의 단단한 뼈, 속귀에 차 있는 액체, 가운데 귀에 들어있는 공기가 진동을 전달하는 매질 역할을 한다.
말하는 사람이 스스로 듣는 목소리는 이처럼 입 밖 공기를 통해 전달 되는 음성과 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 혼합된 소리다. 뇌에 는 이목소리의 기억이 깊이 각인돼 있기 때문에, 녹음기를 통해 나오는 목소리를 들을 때에는 어색하고 낯선 느낌을 받는 게 당연한 것이다.
사람에 따라서는 녹음된 음성이 자기 본래 음성보다 높다고 느끼는 경우도 있고 그 반대 경우도 있다. 따라서 이 둘의 차이를 일률적인 패턴으로 설명할 수는 없으나, 음향의 충실도(Fidelity) 만큼은 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 공기를 통해 전달되는 음성보다 우수한 것이 분명하다. 그러므로 녹음기에서 나오는 자기 목소리를 듣는 것은, 평소 익숙해있는 심포니를 성능이 나쁜 라디오로 듣는 것과 비슷하다고 할 수 있다.
익사
물에 빠졌을 때 세번째 가라앉으면 죽는다는 얘기가 있다. "그런 장면을 진짜 보았다"고 주장하는 사람도 있지만, 사실은 아니다. 익사 전에 몇번 오르락 내리락 하느냐는 상황에 따라 다르다. 가령 전체 익사자의 25% 이상은 술에 취한 사람들인데, 이들은 대개 몸부림도 치지 않고 한번에 깊숙히 가라앉는다. 대부분의 익사가 비슷한 단계를 거쳐 진행되는 것은 사실이다.
①공황 상태에서의 격렬한 저항 ②헤엄을 치려는 시도 ③질식 또는 호흡정지(이 단계에서 많은 물을 삼킨다) ④구토, 헐떡거림, 물 들이킴(삼키는 것과는 다르다) ⑥경련, 그리고 죽음의 단계가 그것이다.
이 과정에서 몇 차례 떠올랐다 가라앉기를 반복할 수는 있으나, 세번째 가라앉으면 마지막이라는 말은 일률적으로 할 수 없다. 또 익사자의 10% 가량은 물속에서 전혀 호흡을 하지 않고 물도 들이키지 않은 채 후두가 경직되면서 사망하기도 한다.
같은 익사라도 민물과 바닷물의 메커니즘은 크게 다르다. 민물에 빠졌을 때에는 허파로 들어온 물이 빠르게 허파를 빠져나와 혈액으로 흡수된다. 이때 물이 허파꽈리의 표면활성제를 씻어내 쪼그라뜨리고, 그 결과 산소가 혈액으로 공급되지 못해 목숨을 잃게 된다. 바닷물은 반대로 혈액의 혈장을 허파쪽으로 빨아들임으로써 허파꽈리의 활동을 방해해 생명을 빼앗는다.
익사 직전에 구조된 사람 중엔 조직의 산소부족상태(저산소증)가 가시지 않고 며칠 또는 몇주씩 지속되는 사례가 있다. 이런 저산소증은 바닷물로 인한 경우가 민물보다 해롭고, 치료도 더 어렵다. 따라서 같은 사고라도 바닷물에 빠지는 것이 민물에 빠지는 것 보다 더 불리하다고 할 수 있다.
나의 30대 조상은 10억명?
한번 생각해 보자. 누구나 2명의 부모, 4명의 조부모, 8명의 증조 부모, 16명의 고조부모 가 있다. 물론 친가와 외가를 합친 숫자다. 이렇게 계산해 올라가면 30대 선조만 돼도 이론적으로 조상의 숫자는 10억7374만1824명에 이른다. 다시 31대는 이 숫자의 2배, 32대는 31 대의 또 2배 가 된다. 그러나 우리는 인류가 지구에 처음 나타날때 그 숫자가 극소수(가령 아담과 이브)였음을 알고 있다. 어떻게 해서 이런 모순이 생기는 것일까.
원인은 '근친 결혼'에 있다. 어느 가족이나 가계도를 그려 올라가 다 보면 중간 중간에 중복되는 조상이 나타난다. 극단적인 예로, 갑과 을이 결혼해서 아들 하나 딸 하나를 낳았다고 하자. 이 아들 딸이 성년이 돼 자기네끼리 결혼해 다시 아이 하나를 낳았다고 가정하자. 이
아이는 이론상으로는 4명의 할아버지 할머니가 있어야 하지만, 실은 2명 밖에 없다. 아버지의 부모(즉 친조부모)와 어머니의 부모(외조부 모)가 동일인이기 때문이다.
이런 극단적인 경우는 아닐지라도, 과거에는 동서양을 막론하고 근친혼이 많았다. 사촌끼리의 결혼이 가장 흔했다. 스페인의 알폰소 8세는 왕족끼리의 근친결혼으로 인해 고조부모가 16명이 아니라 10명 뿐이었다. 이런 까닭에 모든 가계도는 역피라미드가 아니라 다이아몬드 모양이 된다.
조상 숫자가 처음엔 기하급수로 늘어나지만 올라갈수록 점차 증가 속도가 느려지고, 어느 시점엔가 증가를 멈춘뒤 그때 부턴 줄어들기 시작하는 것이다. 이런 현상을 '가계 붕괴'라 한다. 따라서 많은 유전학자들은 현재 지구 위에 살고 있는 모든 사람은 추적해보면 서로 먼 친척간(50번째 사촌쯤?)이 될 것으로 믿고 있다.
달에서 정말로 만리장성 보일까?
[중국 만리장성은 달에서 육안으로 볼 수 있는 지구의 유일한 인공 구조물]이라는 얘기를 혹시 지금도 믿고 있는가? 만약 그렇다면 그 거짓말에 속아 산 세월을 한탄할 일이다.
지구에서 달까지의 거리는 38만4400㎞다. 달에서 보이는 지구는 우리가 보는 달보다 지름이 3.7배쯤 큰 둥그런 공이다. 알렌 빈이라는 우주 비행사가 써놓은 지구 감상기에 따르면 "지구는 대부분 하얗고(구름), 일부는 푸르며(바다), 군데 군데 노란 덩어리가 있고(사막), 또 얼마간은 초록색(산야)으로 빛나는 아름다운 구"일 뿐이다.
그는 덧붙여 "육안으로는 지구의 어떤 인공구조물도 볼 수 없다"고 썼다. 과학적으로 계산하면, 이 거리에서 최고의 시력을 가진 사람이 식별할 수 있는 이상적인 한계는 새하얀 배경에 두께 700 이상으로 선명하게 그려놓은 검은 직선 정도다. 만리장성의 폭은 4 에서 기껏해야 12 를 넘지 않는다.
사실, 만리장성은 달은 고사하고 지구로부터 몇천㎞만 멀어져도 보이지 않는다. 만리장성이 보일 정도의 상공이라면 만리장성 뿐 아니라 고속도로, 철도, 운하 같은 다른 인공구조물도 모두 관측할 수 있다.
그런데도 도대체 어디서 그런 얘기가 나왔는지, NASA(미항공우주국) 관계자들은 만나는 사람마다 이 질문을 해대는 통에 골치가 아플 지경이라고 한다. 아마도 우주여행 초창기에 우주비행사중 누군가 식사 자리에서 허풍을 떤 것이 와전된 것이 아닐까, NASA 사람들은 추측하고 있다.
개의 1년은 사람의 7년?
개의 나이 1년은 사람의 7년과 같다는 설이 있다. 사실일까. 개는 사람과 무척 가까운 동물이면서 늙기는 매우 빨리 늙는다. 그래 서 사람들은 개의 나이를 인간의 나이로 환산해보려는 시도를 오래전부터 해왔다. 그 결과 그럴듯한 공식들이 여럿 만들어졌다. 개의 1년을 사람의 7년과 동일하게 보는 계산법도 그중 하나다. 이 공식은 처음 나왔을 땐 상당한 호응을 받았지만, 개의 나이가 많아지면 적용하기 어려운 약 점이 있어 요즘은 별로 인용되지 않는다.
동물학자들 사이에 가장 합리적이라는 평가를 받고 있는 공식은 '21+ 4n'이다. 즉 태어난 첫 1년을 인간의 21년과 같게 놓고, 그 다음부터는 한해에 4년씩 더해주는 방법이다. 예를 들어 10살짜리 개는 사람으로 치 면 21+(9 4)=57살이 된다.
이 계산법은 잘 알려진 개의 일생과 매우 그럴듯하게 들어맞는다. 개 는 6∼7살이면 중년으로 치는데, 이 공식으로 환산하면 사람 나이 41∼45 살과 맞먹는다. 또 대부분 개의 평균수명인 12∼15살은 61∼77살로 환산 할 수 있어 우리 통념에 크게 어긋나지 않는다. 드물지만 20살까지 장수하는 개는 사람나이 97살인 셈이니, 그만하면 '천수'를 누렸다고 축복해 줘도 별로 어색할 게 없다.
만약 종래의 계산법대로 '1년=7년' 공식을 쓰면 20살 개는 140살 노인 과 같다는 얘기가 돼 납득하기 어려워진다. 세계 최장수 개로 알려진 '블루이'라는 호주의 양치기 개는 죽을 때 나이가 29살이었는데, 이 계산법을 쓰면 무려 사람나이 203살을 살았다는 믿기 힘든 결과가 나온다.
나방은 왜 등불에 달려들까
나방은 왜 불빛을 보면 달려들까. 등불이 있으면 그 주위를 자꾸 맴도는 이유는 뭘까.
나방은 야행성 곤충이다. 낮에는 자고 밤에만 활동한다. 먹이 찾기나 번식도 모두 밤에 한다. 어두운 밤에 움직이기 위해선 뭔가 나침반이나 지도 역할을 해줄 것이 필요하다. 나방은 수백년에 걸친 진화 끝에 하늘에 떠있는 별 들, 특히 달빛을 나침반 대용으로 이용할 줄 알게 됐다. 달빛을 기준으로 일정한 각도를 유지하며 목표물을 찾아 비행하는 것이다.
그런데 인간이 인공 조명을 발명하면서 나방들은 헷갈리게 됐다. 특히 달빛과 비슷한 은은한 등불이 근처에 있으면 나방의 착각 은 더욱 심해진다. 나방은 등불을 기준으로 삼아 날아갈 방향을 탐색하게 된다. 특정한 광원과 일정한 각도를 유지하며 비행하는 방법은 광원을 중심으로 선회하는 것 밖에 없다. 나방은 점점 작아지는 동심원을 그리며 광원을 향해 맴돌아 들어가다 결국 전구에 부딪히거나 타 죽는 운명에 처하게 되는 것이다.
그러면 달빛 보다 훨씬 밝은 조명 주변에도 나방이 모여드는 이유는 무엇일까. 곤충학자들 가운데는 나방이 이를 낮으로 혼동하기 때문이라고 설명하는 사람이 많다. 잠을 자야 할 시간으로 알고 자꾸 밝은 등불에 내려 앉으려 한다는 것이다.
시간여행을 다룬 영화를 볼 때 당혹스러운 것은 과거나 미래로 날아간 주인공이 또다른 자신 혹은 주변사람들을 만나는 장면이다. 이런 모순적인 상황이 가능할까?
'그래니 파라독스'라는 것이 있다. '할머니(granny)의 모순'이다. 내가 타임머신을 타고 과거로 가서 처녀 시절의 할머니를 만난다. 나와 함께 등산을 간 '할머니'가 실수로 낭떠러지에서 떨어져 죽는다. 결혼을 하지 않았으니 나의 아버지는 세상에 나올 수 없고 나도 같은 운명이다. 그런데 나는 분명히 할머니의 사고 현장에 서 있다.
미래여행도 마찬가지다. 1주일 후로 가서 TV를 보니 어떤 사람이 복권에 당첨돼 웃고 있다. 현재로 돌아와 내가 그 번호를 산다. 1주일 후 이번엔 내가 TV에 나가 축하인사를 받는다. 미리 봤던 미래는 어디로 사라진 것인가.
이 파라독스를 설명하는 가설은 크게 두 가지다. 첫번째는 시간여행자가 과거나 미래를 볼 수는 있지만 개입할 수 없다는 가설이다.
두번째는 '여러 세계' 이론이다. 1957년 프린스턴 출신 물리학자 휴 에버레트가 양자물리를 바탕으로 처음 제기한 가설로, 지지자가 많다. 이는 우주가 매 순간 관찰자의 선택에 따라 무한한 수의 복사 세계로 갈라진다는 이론이다. 그러나 관찰자는 항상 하나의 사건만을 본다. 그래니 파라독스의 할머니는 한 세계에서는 죽지만, 또다른 오리지널 세계에서는 살아있다. 두 세계는 영원히 따로 진행된다.
이 가설이 참인지 아닌지는 증명되지 않았다. 그러나 최소한 이 이론을 알고 타임머신 영화를 보면 혼란을 조금은 덜 수 있을 것이다.
총 맞으면 바로 죽나?
요즘 영화들은 숱하게 사람을 죽인다. 총으로 쏴서도 죽이고 칼로 찔러서도 죽인다. 주인공은 여러 발 맞고도 끈질기게 할 말 다하지만, 나머지는 대부분 그 즉시 쓰러져 숨이 넘어간다. 실제로도 그럴까? 총상의 치명성은 총알의 크기, 속도, 맞는 부위에 따라 달라진다. 가장 중요한 요소는 속도다. 운동에너지(즉 파괴력)는 질량에 비례하고 속도의 제곱에 비례하기 때문이다.
따라서 총알이 작고 속도가 느린 권총으로 사람을 즉사시키는 것은 거의 불가능하다. 총알이 중요 동맥이나 뇌를 직접 손상시킬 경우는 빨리 죽을 수 있지만, 그 경우에도 숨을 거두기까지는 최소한 몇분이 소요된다.
일반적으로 총상이 사망으로 이어지는 것은 출혈과 뇌손상, 혹은 오염균에 의한 조직 괴사 때문이다. 복부에 상처를 입었을 때에는 내장에서 새어 나오는 배설물에 의한 감염이 사망원인으로 작용할 수 있다. 다만 자동소총 실탄을 비롯, 구경이 크거나 속도가 빠른 총알들은 이런 일반적인 경과를 거치지 않고 즉사를 유발할 수 있다. 그것은 강력한 회전이 걸린 이 총알들이 저격부위를 말 그대로 '짓뭉갬'으로써 일어난다.
그밖에 유체역학적인 쇼크가 죽음을 야기하는 수도 있다. 인체는 주로 물로 구성돼있기 때문에, 전체를 일종의 수압 시스템으로 볼 수 있다. 인체의 어느 한 부분에 고속으로 날아온 총알의 충격이 가해지면, 이 충격이 마치 수압기처럼 순식간에 온몸으로 전달될 수 있다. 그렇게 되면 광범위한 인체 조직이 타격을 입고 신경전달 기능에 장애가 일어나게 된다. 팔이나 다리에 입은 총상이 간혹 치명적이 되는 것은 이런 까닭이다. 물론 이외에도 많은 경우의 수가 있을 수 있다. 한가지 분명한 것은 영화의 총격 장면은 현실과는 한참 거리가 있다는 사실이다.
달걀세우기
콜럼버스는 신대륙 발견이 별 것 아니라고 비웃는 사람들에게 "달걀을 세워보라"고 역공했다. 모두가 불가능하다고 고개를 흔들자, 그는 달걀 한쪽을 깨뜨려 탁자에 세우고 나서, "모든 것은 시작이 어려운 법"이라고 훈계했다. 콜럼버스는 깨뜨리지 않은 달걀을 세우는 것은 불가능하다는 생각으로 그런 얘기를 했는지 모르지만, 사실은 그렇지 않다. 달걀 세우기는 노력만 하면 누구나 할 수 있다.
달걀을 세울 수 있는 것은 1년중 단 하루 춘분날 뿐이라고 믿는 사람들도 있다. 춘분에는 태양이 적도를 지나고 지구의 중력도 고르게 분포되기 때문에 가능하다는 그럴듯한 설명을 곁들이기도 한다. 실제로 춘분이 되면 세계 여기 저기서 달걀 세우기 행사가 열린다. 알래스카대학의 켄 그레이 예술학과장은 1985년 춘분날 동료 20명과 함께 무려 170개의 달걀을 세우는 이벤트를 벌였다. 달걀은 모두 싱싱했고 어미닭도 여러 종류였다.
그러나 달걀 세우기가 춘분에만 가능한 것은 아니다. 여러 실험들이 이뤄졌지만, 춘분이 아니라도 달걀은 잘 섰다. 달걀을 세우는 데엔 특별한 기술이 필요하지 않다. 필요한 것은 은근과 끈기 뿐이다. 균형을 최대한 잘 잡은 뒤 살며시 손을 떼면 된다. 달걀에 따라서는 비교적 쉽게 서는 것도 있고, 며칠씩 걸리는 것도 있다. 잘 안되는 것은 일찍 포기하는 게 좋다. 일종의 속임수지만, 달걀을 세게 흔들어주면 더 쉽게 세울 수 있다. 그렇게 하면 노른자를 중심에 고정시키는 알끈이 끊어져 노른자가 아래쪽으로 처지기 때문에 균형 잡기가 용이해진다.
녹음 내 목소리 왜 낯설지?
녹음기에서 나오는 자기 목소리를 처음 듣는 사람은 백이면 백 "내 목소리가 아니다"고 부인한다. 많은 사람들이 "내 음성이 이렇게 형편없단 말야?" 하고 실망한다. 그러나 그것이 남들이 듣는 객관적인 자 신의 목소리다. 왜 그런 차이가 생길까.
음성은 성대의 진동에 의해 만들어진다. 성대가 진동하면 그 일부는 입밖으로 나와 공기를 통해서 전파된다. 이것이 타인이 듣는 목소리다. 카세트테이프에 녹음되는 음성도 마찬가지다.
성대 진동의 또 다른 일부는 본인의 두개골과 속귀(내이), 가운데귀 (중이)를 거쳐 고막에 직접 전달된다. 두개골의 단단한 뼈, 속귀에 차 있는 액체, 가운데 귀에 들어있는 공기가 진동을 전달하는 매질 역할을 한다.
말하는 사람이 스스로 듣는 목소리는 이처럼 입 밖 공기를 통해 전달 되는 음성과 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 혼합된 소리다. 뇌에 는 이목소리의 기억이 깊이 각인돼 있기 때문에, 녹음기를 통해 나오는 목소리를 들을 때에는 어색하고 낯선 느낌을 받는 게 당연한 것이다.
사람에 따라서는 녹음된 음성이 자기 본래 음성보다 높다고 느끼는 경우도 있고 그 반대 경우도 있다. 따라서 이 둘의 차이를 일률적인 패턴으로 설명할 수는 없으나, 음향의 충실도(Fidelity) 만큼은 인체 내부를 통해 전달되는 음성이 공기를 통해 전달되는 음성보다 우수한 것이 분명하다. 그러므로 녹음기에서 나오는 자기 목소리를 듣는 것은, 평소 익숙해있는 심포니를 성능이 나쁜 라디오로 듣는 것과 비슷하다고 할 수 있다.
익사
물에 빠졌을 때 세번째 가라앉으면 죽는다는 얘기가 있다. "그런 장면을 진짜 보았다"고 주장하는 사람도 있지만, 사실은 아니다. 익사 전에 몇번 오르락 내리락 하느냐는 상황에 따라 다르다. 가령 전체 익사자의 25% 이상은 술에 취한 사람들인데, 이들은 대개 몸부림도 치지 않고 한번에 깊숙히 가라앉는다. 대부분의 익사가 비슷한 단계를 거쳐 진행되는 것은 사실이다.
①공황 상태에서의 격렬한 저항 ②헤엄을 치려는 시도 ③질식 또는 호흡정지(이 단계에서 많은 물을 삼킨다) ④구토, 헐떡거림, 물 들이킴(삼키는 것과는 다르다) ⑥경련, 그리고 죽음의 단계가 그것이다.
이 과정에서 몇 차례 떠올랐다 가라앉기를 반복할 수는 있으나, 세번째 가라앉으면 마지막이라는 말은 일률적으로 할 수 없다. 또 익사자의 10% 가량은 물속에서 전혀 호흡을 하지 않고 물도 들이키지 않은 채 후두가 경직되면서 사망하기도 한다.
같은 익사라도 민물과 바닷물의 메커니즘은 크게 다르다. 민물에 빠졌을 때에는 허파로 들어온 물이 빠르게 허파를 빠져나와 혈액으로 흡수된다. 이때 물이 허파꽈리의 표면활성제를 씻어내 쪼그라뜨리고, 그 결과 산소가 혈액으로 공급되지 못해 목숨을 잃게 된다. 바닷물은 반대로 혈액의 혈장을 허파쪽으로 빨아들임으로써 허파꽈리의 활동을 방해해 생명을 빼앗는다.
익사 직전에 구조된 사람 중엔 조직의 산소부족상태(저산소증)가 가시지 않고 며칠 또는 몇주씩 지속되는 사례가 있다. 이런 저산소증은 바닷물로 인한 경우가 민물보다 해롭고, 치료도 더 어렵다. 따라서 같은 사고라도 바닷물에 빠지는 것이 민물에 빠지는 것 보다 더 불리하다고 할 수 있다.
나의 30대 조상은 10억명?
한번 생각해 보자. 누구나 2명의 부모, 4명의 조부모, 8명의 증조 부모, 16명의 고조부모 가 있다. 물론 친가와 외가를 합친 숫자다. 이렇게 계산해 올라가면 30대 선조만 돼도 이론적으로 조상의 숫자는 10억7374만1824명에 이른다. 다시 31대는 이 숫자의 2배, 32대는 31 대의 또 2배 가 된다. 그러나 우리는 인류가 지구에 처음 나타날때 그 숫자가 극소수(가령 아담과 이브)였음을 알고 있다. 어떻게 해서 이런 모순이 생기는 것일까.
원인은 '근친 결혼'에 있다. 어느 가족이나 가계도를 그려 올라가 다 보면 중간 중간에 중복되는 조상이 나타난다. 극단적인 예로, 갑과 을이 결혼해서 아들 하나 딸 하나를 낳았다고 하자. 이 아들 딸이 성년이 돼 자기네끼리 결혼해 다시 아이 하나를 낳았다고 가정하자. 이
아이는 이론상으로는 4명의 할아버지 할머니가 있어야 하지만, 실은 2명 밖에 없다. 아버지의 부모(즉 친조부모)와 어머니의 부모(외조부 모)가 동일인이기 때문이다.
이런 극단적인 경우는 아닐지라도, 과거에는 동서양을 막론하고 근친혼이 많았다. 사촌끼리의 결혼이 가장 흔했다. 스페인의 알폰소 8세는 왕족끼리의 근친결혼으로 인해 고조부모가 16명이 아니라 10명 뿐이었다. 이런 까닭에 모든 가계도는 역피라미드가 아니라 다이아몬드 모양이 된다.
조상 숫자가 처음엔 기하급수로 늘어나지만 올라갈수록 점차 증가 속도가 느려지고, 어느 시점엔가 증가를 멈춘뒤 그때 부턴 줄어들기 시작하는 것이다. 이런 현상을 '가계 붕괴'라 한다. 따라서 많은 유전학자들은 현재 지구 위에 살고 있는 모든 사람은 추적해보면 서로 먼 친척간(50번째 사촌쯤?)이 될 것으로 믿고 있다.
달에서 정말로 만리장성 보일까?
[중국 만리장성은 달에서 육안으로 볼 수 있는 지구의 유일한 인공 구조물]이라는 얘기를 혹시 지금도 믿고 있는가? 만약 그렇다면 그 거짓말에 속아 산 세월을 한탄할 일이다.
지구에서 달까지의 거리는 38만4400㎞다. 달에서 보이는 지구는 우리가 보는 달보다 지름이 3.7배쯤 큰 둥그런 공이다. 알렌 빈이라는 우주 비행사가 써놓은 지구 감상기에 따르면 "지구는 대부분 하얗고(구름), 일부는 푸르며(바다), 군데 군데 노란 덩어리가 있고(사막), 또 얼마간은 초록색(산야)으로 빛나는 아름다운 구"일 뿐이다.
그는 덧붙여 "육안으로는 지구의 어떤 인공구조물도 볼 수 없다"고 썼다. 과학적으로 계산하면, 이 거리에서 최고의 시력을 가진 사람이 식별할 수 있는 이상적인 한계는 새하얀 배경에 두께 700 이상으로 선명하게 그려놓은 검은 직선 정도다. 만리장성의 폭은 4 에서 기껏해야 12 를 넘지 않는다.
사실, 만리장성은 달은 고사하고 지구로부터 몇천㎞만 멀어져도 보이지 않는다. 만리장성이 보일 정도의 상공이라면 만리장성 뿐 아니라 고속도로, 철도, 운하 같은 다른 인공구조물도 모두 관측할 수 있다.
그런데도 도대체 어디서 그런 얘기가 나왔는지, NASA(미항공우주국) 관계자들은 만나는 사람마다 이 질문을 해대는 통에 골치가 아플 지경이라고 한다. 아마도 우주여행 초창기에 우주비행사중 누군가 식사 자리에서 허풍을 떤 것이 와전된 것이 아닐까, NASA 사람들은 추측하고 있다.
개의 1년은 사람의 7년?
개의 나이 1년은 사람의 7년과 같다는 설이 있다. 사실일까. 개는 사람과 무척 가까운 동물이면서 늙기는 매우 빨리 늙는다. 그래 서 사람들은 개의 나이를 인간의 나이로 환산해보려는 시도를 오래전부터 해왔다. 그 결과 그럴듯한 공식들이 여럿 만들어졌다. 개의 1년을 사람의 7년과 동일하게 보는 계산법도 그중 하나다. 이 공식은 처음 나왔을 땐 상당한 호응을 받았지만, 개의 나이가 많아지면 적용하기 어려운 약 점이 있어 요즘은 별로 인용되지 않는다.
동물학자들 사이에 가장 합리적이라는 평가를 받고 있는 공식은 '21+ 4n'이다. 즉 태어난 첫 1년을 인간의 21년과 같게 놓고, 그 다음부터는 한해에 4년씩 더해주는 방법이다. 예를 들어 10살짜리 개는 사람으로 치 면 21+(9 4)=57살이 된다.
이 계산법은 잘 알려진 개의 일생과 매우 그럴듯하게 들어맞는다. 개 는 6∼7살이면 중년으로 치는데, 이 공식으로 환산하면 사람 나이 41∼45 살과 맞먹는다. 또 대부분 개의 평균수명인 12∼15살은 61∼77살로 환산 할 수 있어 우리 통념에 크게 어긋나지 않는다. 드물지만 20살까지 장수하는 개는 사람나이 97살인 셈이니, 그만하면 '천수'를 누렸다고 축복해 줘도 별로 어색할 게 없다.
만약 종래의 계산법대로 '1년=7년' 공식을 쓰면 20살 개는 140살 노인 과 같다는 얘기가 돼 납득하기 어려워진다. 세계 최장수 개로 알려진 '블루이'라는 호주의 양치기 개는 죽을 때 나이가 29살이었는데, 이 계산법을 쓰면 무려 사람나이 203살을 살았다는 믿기 힘든 결과가 나온다.
나방은 왜 등불에 달려들까
나방은 왜 불빛을 보면 달려들까. 등불이 있으면 그 주위를 자꾸 맴도는 이유는 뭘까.
나방은 야행성 곤충이다. 낮에는 자고 밤에만 활동한다. 먹이 찾기나 번식도 모두 밤에 한다. 어두운 밤에 움직이기 위해선 뭔가 나침반이나 지도 역할을 해줄 것이 필요하다. 나방은 수백년에 걸친 진화 끝에 하늘에 떠있는 별 들, 특히 달빛을 나침반 대용으로 이용할 줄 알게 됐다. 달빛을 기준으로 일정한 각도를 유지하며 목표물을 찾아 비행하는 것이다.
그런데 인간이 인공 조명을 발명하면서 나방들은 헷갈리게 됐다. 특히 달빛과 비슷한 은은한 등불이 근처에 있으면 나방의 착각 은 더욱 심해진다. 나방은 등불을 기준으로 삼아 날아갈 방향을 탐색하게 된다. 특정한 광원과 일정한 각도를 유지하며 비행하는 방법은 광원을 중심으로 선회하는 것 밖에 없다. 나방은 점점 작아지는 동심원을 그리며 광원을 향해 맴돌아 들어가다 결국 전구에 부딪히거나 타 죽는 운명에 처하게 되는 것이다.
그러면 달빛 보다 훨씬 밝은 조명 주변에도 나방이 모여드는 이유는 무엇일까. 곤충학자들 가운데는 나방이 이를 낮으로 혼동하기 때문이라고 설명하는 사람이 많다. 잠을 자야 할 시간으로 알고 자꾸 밝은 등불에 내려 앉으려 한다는 것이다.
|