[2023-20] 박문호 박사의 빅히스토리 공부

제목 : 박문호 박사의 빅히스토리 공부

작가 : 박문호

출판사 : 김영사

읽은기간 : 2023/03/31 -2023/04/22

 

가볍게 읽기엔 너무나 어려운 과학책이었다.

다른 과학책을 읽으며 사전 지식을 쌓았어야 읽을 수 있는 책이었다. 

과학용어에 익숙하지 않은데 양자역학과 화학기호들의 향연이 벌어지닌 따라가기가 힘들었다.

무슨 이야기를 하고 싶은건지는 알겠는데 그 행간을 이해하고 생각하고 정리해서 비판적으로 이야기하기엔 내 지식이 너무 짧다.

내가 알기로는 과학은 의도나 목적이 있어서는 안된다고 이야기한다.

목적이 없이 현상을 설명하려다 보니 긴 시간동안 우연히 벌어진 일들로 모든 걸 설명해야 한다. 

빅뱅때는 나노로 초를 쪼개가면서 원소들이 생성되었다고 하는데 아마 계산해보니 그정도의 시간으로 사건이 벌어져야 한다는 뜻이겠지.

본 적도 없고, 실험에 성공한 적도 없지만 인간의 상상력으로 우주를 설명하고, 진화를 설명하고, 지구를 설명하고, 인간을 설명하는 게 흥미롭다. 

맞건 틀리건 이런 상상력과 이론들이 과학을 발전시키는 게 아닐까 싶다.

너무 단정적으로 이야기하는게 좀 거슬리기는 하다.. 

새로운 과학적 사실들이 발견되어 기존 주장을 좀 겸손하게 바꿔주면 좋겠다. 

 

p7 별빛을 구성하는 광자가 전자에 흡수되고 양성자를 세포 외부로 방출하는 과정이 바로 생명 현상이다. 전자, 양성자, 광자는 자연을 구성하는 입자다.

p16 빅뱅 38만년 이후부터 우주 구성 성분의 비율은 수소 원자 75퍼센트, 헬륨 원자 24퍼센트로 자리 잡았다. 그리고 실체가 밝혀지지 않은 암흑물질이 주기율표의 원소로 구성되는 물질보다 더 많이 존재했다.

p23 우주의 거의 모든 현상에는 양성자가 등장한다. 그래서 별, 구름, 꽃 등 모든 사물에서 양성자를 찾아내면 자연의 구성 원리를 알아낼 수 있다.

p28 주기율표는 양성자가 하나씩 증가하는 숫자의 배열이다. 양성자가 1개인 수소에서 양성자가 하나씩 추가되어 주기율표가 만들어진다. 그래서 원소의 본질은 양성자의 개수다.

p34 수소와 헬륨 원자앻ㄱ인 양성자와 알파입자는 빅뱅 후 즉시 만들어졌고, 나머지 우너소들은 모두 별 속의 핵융합으로 생서되었다. 그래서 천문학자들은 수소와 헬륨을 특별하게 생각한다.

p37 플라스마는 별 속의 높은 온도로 인해 전자가 원자핵에서 벗어나 모두 자유전자가 된 상태다

p40 양성자를 방출하는 물질이 많아지면 주변 환경이 산성화된다. 해양 산성화, 토양 산성화, 인체 산성화 모두 양성자 농도가 높아져서 생물이 생존하기 힘든 환경으로 바뀌는 현상이다.

p44 양과 음의 전기량을 전하라 하는데, 전하를 갖는 입자가 가속운동을 하면 항상 전자기파를 방출한다.

p53 공간과 에너지가 모든 값을 갖는 연속 상태가 아니고 일정한 정수 상태만 존재하는 불연속 상태임이 밝혀지면서 인류는 고전역학의 시대에서 양자역학의 시대로 접어들게 되었더. 양성자와 전자에 대한 슈뢰딩거 방정식의 해답은 파동함수 형태를 띠며, 전자에 대한 파동합수는 수소 원자에서 전자가 가질 수 있는 양자화된 에너지 값과 원자핵에서 전자의 공간배치에 관한 모든 정보를 갖고 있다.

p55 벡터 물리량을 미분하면 움직이는 현상의 순간적 변화율을 계산할 수 있다. 벡터 미분으로 동적 현상의 순간 변화량이 계산 가능해졌다. 텐서는 행렬 형태로 표시되는 물리량으로, 4차원 시공에서 움직이는 이바의 물리적 현상을 텐서양으로 나타낼 수 있다.

p60 이 긴 파장의 광자들의 자동차 유리를 통과하지 못한 채 반사되기 때문에 차 내부에 갇히면 차 안의 온도가 50도를 넘을 수 있다. 겨울에 식물을 키우는 온실도 온실 안의 물체들이 방출하는 광자의 파장이 길어 온실 유리를 통과하지 못해 온도가 올라가는 것이다.

p67 바늘에 막대자석을 가까이 가져가면 바늘이 자석에 달라붙는다. 이것은 바늘에 작용하는 지구 전체의 중력보다 바늘과 자석 사이의 전자기력이 더 세기 때문에 일어나는 현상이다. 전자기력은 전자기장의 공간 분포에서 생성되는 힘이다.

p75 주기율표에서는 수소와 헬륨이 핵심이며, 나머지 모든 원소는 수소와 헬륨이 별 속에서 핵융합한 결과로 양성자와 중성자의 수가 늘어난 무거운 원소들이다. 지구의 돌, 바람, 물은 모두 별이 만든 원소들로 이루어졌다.

p88 지구의 대륙은 주로 화강암으로 구성되어 있다. 지구 대륙과 같이 규모가 큰 화강암은 태양계의 행성과 위성에서 발견되지 않고, 지구에만 존재한다. 태양계 행성에서 현무암은 흔하지만 화강암이 아직 발견되지 않는 이유는, 화강암이 대규모로 생성되기 위해서는 바다가 존재해야 하기 때문이다.

p100 지구의 3대 조산운동은 실루리아기에서 데본기까지의 칼레도니아 조산운동, 석탄기의 바리스칸 조산운동, 신생대의 알프스-히말라야 조산운동이다.

p115 태평양은 고생대 이전 원생대에 2억 년 동안 존재했고 고생대에서 현재까지 5억 년 동안 유지되고 있다. 하지만 앞으로 1억 년 안에 사라질 것으로 예상된다. 따라서 태평양의 수명은 대략 8억년이다. 현재 호주 대륙이 매년 8센티미터의 빠른 속도로 북상하므로 5000만 년 후면 호주 대륙과 알래스카가 충돌할 것이다.

p127 신생대의 가장 중요한 지질 현상은 초대륙 판케아 분열의 가속화돠. 백악기 중기부터 신생대 현재까지 1억 년 동안 지구의 모든 대륙은 분열하고 있다.

p131 대부분의 화성암에는 이산화규소가 50퍼센트 이상 존재하는데, 암석은 이산화규소 함량이 많은 순서로 화강암, 안산암, 현무암으로 구분된다. 마그마의 온도가 수십 킬로미터 지하에서 서서히 식어가면서 반려암, 섬록암, 화강암의 심성암이 만들어지고, 지상으로 분출하여 급속이 굳어져서 현무암, 안산암, 유문암이 된다.

p147 생명 활동에서 물질과 에너지의 관련 과정을 대사 작용이라 한다. 대사 작용은 세포 속 분자들의 산화와 환원 과정이다.

p194 데본기 말인 약 3억 6000만 년 전부터 물고기들이 육상으로 진출하여 양서류로 진화하면서 석탄기에 양서류가 번성하기 시작했다.

p232 상징을 사용할 수 있게 된 호모 사피엔스는 순록 뼈에 금을 그어서 날짜를 표시하고 계획적인 사냥을 했다. 3만 년 전 빙하기에 한랭한 유라시아 대륙에서 에너지를 절약하고 효과적인 사냥을 하려면 손짓과 언어를 통한 계획적인 사냥이 중요했다. 네안데르탈인도 언어를 사용했지만 호모 사피엔스의 언어 전달 정확도가 더 발달했을 것이라고 추정한다

p238 인간은 반사적 행동을 억제하고 경험과 기억에 근거해서 행동한다. 인간은 행동을 계획과 실행의 두 단계로 나누어 진행한다

p244 시작하는 뇌는 현재의 상태와 기억을 연결하여 행동의 목적을 설정한다. 반복하는 뇌는 전전두엽이 결정한 행동의 목적을 달성하기 위해 자동 운동을 반복하여 습관을 생성한다

p268 우주에는 중력, 전자기력, 약력, 강력의 네 가지 힘만 존재하고, 광물과 생명 현상은 대부분 전자기 상호작용이다. 우주의 네 가지 힘에 익숙해지면 물리학이 친숙해진다.