[함께 읽는 과학도서] 천천히 곱씹으며 느리게 읽기 <지구의 짧은 역사> 2부

ifrain님의 대화: [모임 3주차] 4/24(금) ~ 5/1(목) <지구의 짧은 역사>2부 3주차가 시작되었어요. ^^ 2주차 내용들 함께 따라오시느라 고생 많으셨습니다! :) 느리게 읽기의 근육이 조금씩 붙어가시나요? 또다시 일주일 동안 "p.158~p.175"부분을 읽고 자유롭게 이야기를 나눕니다. 하루에 2~3페이지 정도의 적은 분량이에요. 1부에 참여를 못하셨지만 2분에 참여하신 분들도 많으세요. 앞 부분을 같이 읽어나가셔도 좋습니다. 느리게 읽기는 모르는 부분이 나오면 다시 돌아가서 곰곰이 생각하는 맛이 있어요. 궁금해 하는 마음을 놓지 말아요. 3주차 '동물 지구 + 초록 지구' 부분에서 지구 위에서 살아왔던 다양한 동물들을 만나볼 수 있어요. 산소와 생물 다양성이 어떤 관련이 있는지도 생각해보면 좋을 것 같아요. 시간을 거슬러 공간을 이동하다 보면 생명체가 출현했던 전 세계 각지를 여행다니는 것 같습니다. 지구 우리에게 익숙한 '초록'이 생명들. 동물이 육지로 올라올 수 있도록 환경을 만들어준 역군들이죠. 주위를 둘러보면 늘 익숙하게 존재해왔던 나무와 산.. 을 비롯한 '초록'에 대해서도 생각할 준비를 합니다. :) "천천히 곱씹으며 느리게 읽기"는 평소 책 읽는 속도와 달라요. 낯선 모양을 지닌 동물들을 발견하며 지구의 환경은 어떻게 바뀌어 왔는지 이해하며 찬찬히 따라가 봅시다. ㅎㅎ

밥심님의 대화: 뜨거울수록 왜 빛의 파장은 짧아질까? 그 이유까지 생각해봐야 인용하신 문장을 완벽히 이해했다고 볼 수 있을 거에요. 책 뒤에 그 내용이 나와있다면 금상첨화겠고요(제가 책이 없어서). 파장과 진동수는 역수 관계입니다.(진동을 빨리 하려면 진동과 진동 사이의 거리 즉 파장이 짧아질 수 밖에 없죠.) 라디오 kbs 2FM의 주파수가 89.1 메가 헤르츠인데 헤르츠가 진동수의 단위입니다. 즉, 1초에 8천9백1십만번 진동하는 전파에다가 음악을 실어나른다는 뜻이죠. 어마어마하게 빠르게 진동하죠? 자동차를 공회전시킬 때 엔진의 회전수가 대략2000rpm 즉 분당 2천번 회전하는데 이를 헤르츠로 환산하면 약 33헤르츠밖에 안 되니까 라디오 FM 방송 주파수, 즉 진동수가 매우 높다는 것을 알 수 있습니다. 일초에 어마어마하게 진동을 많이 하는 경우와 일초에 한 열 번 진동하는 경우의 전파를 비교하자면 어느 전파가 에너지가 더 클까요? 상식적으로도 분주하게 막 움직이는 쪽이 활기차겠죠? 그래서 진동수가 큰 전파가 에너지가 큰 건데 진동수는 파장과 역의 관계이므로 파장이 짧은 전파가 에너지가 큰 것이고 파장이 짧은 푸른색이 파장이 긴 빨간색보다 에너지가 큽니다. 그리고 역시 우리에겐 안 보이지만 푸른색 옆에 있는 파장이 더 짧은 자외선이 빨간색 옆에 있는 파장이 더 긴 적외선보다 에너지가 큰 것이고, 결국 우리가 햇빛에 탄다고 열심히 차단제를 바르는 이유는 적외선 보다는 주로 에너지가 큰 자외선을 막기 위해서입니다. 여기서 저의 에피소드 하나. 그래서 전 자외선 차단제가 자외선이 통과 못 하게 자외선의 짧은 파장보다 더 촘촘한 파장을 가지는 물질을 원료로 만들어 필터링하겠구나 하고 나이브하게 저만의 결론을 내린 적이 있는데 나중에 찾아보니 그게 아니고 차단제는 아예 자외선이 통과 못하게 반사를 해버리는 화학물질을 원료로 하더라고요. 그래서 자외선 차단제는 얼굴이 허옇게 덕지덕지 발라야 한다는 것이 맞다는 거죠. 하지만 전 운동할 때 깔짝깔짝 바르는 시늉만 한답니다. 참고) 물리학자 플랑크의 공식: 에너지=플랑크상수x진동수=플랑크상수/파장

밥심님의 대화: 이제 드디어 삼엽충도 등장하시겠네요. ㅎㅎ

밥심님의 대화: 그렇죠. 상대성 이론이 어렵죠. 빛의 속도는 어디에서나 일정하다는 전제만 인정하고 들어가면 설명은 가능한데 이해하기가 쉽진 않더라구요. 언제 이면지가 눈에 띄면 빠른 속도로 이동하는 시계의 시간이 왜 늦게 가는지 그림으로 설명드릴게요. 옛날에 한번 관심이 있어서 파 본 적이 있습니다. 지금은 업무를 봐야 해서. ㅎㅎ 그리고 요즘 러시아 영화 보는데 뭔 말인지 하나도 모르고 자막만 열심히 보니까 이상한 기분입니다.

ifrain님의 문장 수집: " 캐나다가 세계에 자랑하는 보물인 루이스 호수 바로 서쪽에 있다. 이곳의 골짜기 바닥에서 높이 올라간 산비탈에서 고생물학자들은 작은 채석장에서 납작한 검은 셰일들을 조심스럽게 캐낸다. 캐다 보면 석판 표면에 해부 구조가 놀라울 만치 상세히 보존된 동물(때로 몇몇 조류)의 짓눌린 화석이 드러나면서 노고의 보상을 얻곤 한다. "

ifrain님의 대화: 스피노자가 당시 파문을 당한 것을.. '순정철학논고'라는 웹툰에서는 비 맞는 것으로 표현을 했나봐요. 그걸 '멘헤라'로 표현했다고;; 무슨 용어인지 몰라서 물어보고 찾아봤답니다.

ifrain님의 문장 수집: " 수심 9,000미터 아래로 무엇이든 정기적으로 내려보내는 일은 공학적으로 매우 복잡한 과제이기 때문에 지금까지 해저에서 아무 문제 없이 작동한 로봇은 4대에 불과하다. 4,000만 달러를 들여 개발한 일본의 로봇 카이고는 2003년 연결용 줄이 끊어지면서 바닷속에서 실종되었다. 그로부터 6년 후, 우즈홀 해양 연구소는 원격제어와 자율주행이 모두 가능한, 역사상 가장 정교한 심해 로봇인 네레우스를 선보였다. 네레우스는 거의 모든 일을 할 수 있었지만, 초심해저대에서 살아남는 일만은 하지 못했다. 2014년에 네레우스는 통가 해구 남쪽에 있는 케르마데크 해구에서 내파되었다. 연구선에 탄 과학자들은 로봇의 파편이 해수면 위로 떠오르는 모습을 절망적인 심정으로 지켜보아야 했다. 초심해저대에서 실패를 거듭하던 그 시기에 예외적인 사건이 하나 있었다. 2012년 3월 26일에 영화감독이자 해양탐험가인 제임스 캐머런이 챌린저 해연에 도달한 역사상 세 번째 인물이 된 것이다. 게다가 주문 제작한 1인용 잠수정을 타고 단독으로 내려간 사람은 그가 처음이었다. 월시와 자크가 트리에스테 호를 타고 심해로 내려간 지 52년 만의 일이었다. 그 반세기 동안 약 200명이 국제 우주정거장으로 날아가고 수천 명이 에베레스트 산 정상에 올랐음을 생각하면, 인류가 지구의 가장 깊은 곳으로 두 번째 여행을 떠나기까지 그토록 오랜 시간이 걸렸다는 사실이 놀라울 따름이다. 캐머런의 잠수는 심해가 아직 탐사되지 않은 상태로 그 아래에 여전히 존재한다는 사실을 일깨워주었다. "하루 만에 다른 행성에 갔다가 돌아왔군요." 캐머런이 수면 위로 올라오면서 한 말이다(월시도 그때 해치를 열고 나오는 캐머런을 축하해주기 위해서 갑판 위에 서 있었다). 나에게는 너무도 중대한 사건이었다. 사무실에 앉아「내셔널 지오그래픽National Geographic」의 웹사이트에서 실시간으로 실시간으로 잠수 진행 상황을 지켜보며 눈물을 흘렸던 기억이 난다. 바닷속 깊은 곳에 숨겨진 오래된 신비에 관심이 있는 사람에게는 중요한 일이었다. 그것도 아주 많이. 그러나 형광 녹색 로켓처럼 생긴 캐머런의 딥 시 챌린저 호는 그후 다시 잠수하지 못했다. 해구 바닥에 내려가 있던 2시간 38분 동안 잠수함의 추진기 12개 중에 11개가 고장 나는 등 여러 기계적 문제들이 발생했기 때문이다. 딥 시 챌린저 호는 무사히 임무를 완수했지만, 초심해저대에서 큰 손상을 입었다. "

밥심님의 대화: 뜨거울수록 왜 빛의 파장은 짧아질까? 그 이유까지 생각해봐야 인용하신 문장을 완벽히 이해했다고 볼 수 있을 거에요. 책 뒤에 그 내용이 나와있다면 금상첨화겠고요(제가 책이 없어서). 파장과 진동수는 역수 관계입니다.(진동을 빨리 하려면 진동과 진동 사이의 거리 즉 파장이 짧아질 수 밖에 없죠.) 라디오 kbs 2FM의 주파수가 89.1 메가 헤르츠인데 헤르츠가 진동수의 단위입니다. 즉, 1초에 8천9백1십만번 진동하는 전파에다가 음악을 실어나른다는 뜻이죠. 어마어마하게 빠르게 진동하죠? 자동차를 공회전시킬 때 엔진의 회전수가 대략2000rpm 즉 분당 2천번 회전하는데 이를 헤르츠로 환산하면 약 33헤르츠밖에 안 되니까 라디오 FM 방송 주파수, 즉 진동수가 매우 높다는 것을 알 수 있습니다. 일초에 어마어마하게 진동을 많이 하는 경우와 일초에 한 열 번 진동하는 경우의 전파를 비교하자면 어느 전파가 에너지가 더 클까요? 상식적으로도 분주하게 막 움직이는 쪽이 활기차겠죠? 그래서 진동수가 큰 전파가 에너지가 큰 건데 진동수는 파장과 역의 관계이므로 파장이 짧은 전파가 에너지가 큰 것이고 파장이 짧은 푸른색이 파장이 긴 빨간색보다 에너지가 큽니다. 그리고 역시 우리에겐 안 보이지만 푸른색 옆에 있는 파장이 더 짧은 자외선이 빨간색 옆에 있는 파장이 더 긴 적외선보다 에너지가 큰 것이고, 결국 우리가 햇빛에 탄다고 열심히 차단제를 바르는 이유는 적외선 보다는 주로 에너지가 큰 자외선을 막기 위해서입니다. 여기서 저의 에피소드 하나. 그래서 전 자외선 차단제가 자외선이 통과 못 하게 자외선의 짧은 파장보다 더 촘촘한 파장을 가지는 물질을 원료로 만들어 필터링하겠구나 하고 나이브하게 저만의 결론을 내린 적이 있는데 나중에 찾아보니 그게 아니고 차단제는 아예 자외선이 통과 못하게 반사를 해버리는 화학물질을 원료로 하더라고요. 그래서 자외선 차단제는 얼굴이 허옇게 덕지덕지 발라야 한다는 것이 맞다는 거죠. 하지만 전 운동할 때 깔짝깔짝 바르는 시늉만 한답니다. 참고) 물리학자 플랑크의 공식: 에너지=플랑크상수x진동수=플랑크상수/파장

밥심님의 대화: 1부에서 많이 이야기 나눴던 레이크 루이스가 또 등장합니다! 반갑네요.

밥심님의 대화: @향팔 님, @SooHey 님 오늘은 휴가이고 오전엔 일정이 없으니 여유잡고 이면지에 그림을 그려봤습니다. 잘 그려지지는 않았지만 양해하시길, 워낙 그림 솜씨가 없어서요. 아인슈타인의 특수 상대성 이론에서 하나를 찰떡같이 믿고 빌려옵니다. 즉, 빛의 속도(광속)는 어디서나 일정하다. 보통 30만km/초 정도의 속도라고 하죠. 그리고 속도는 이동한 거리를 걸린 시간으로 나누어 구하죠. 이 두 가지 개념을 가지고 그림을 설명하겠습니다. 빠른 속도로 날아가고 있는 우주선이 있다고 칩니다. 우주선 안에는 철수가 타고 있고 우주선 밖 지구에서는 철수의 여친인 영희가 잘 가라고 배웅을 하고 있습니다. 그리고 우주선 안에는 거울로 만들어진 시계가 있습니다. 우주선 통로의 오른쪽 벽에 걸린 거울에서 빛이 나와서 왼쪽 벽에 걸린 거울로 빛이 도달하는 시간을 재는 시계입니다. 통로라고 해봐야 큰 우주선이라도 5미터 이내일테니 그야말로 순식간에 빛은 오른쪽 거울에서 왼쪽 거울로 갈 겁니다. 그래서 사실은 빛이 수없이 왔다갔다 한 것을 다 챙겨서 시간을 재야하는데 그러면 설명이 너무 복잡해지므로 그냥 오른쪽 거울에서 왼쪽 거울로 빛이 가는데 걸린 시간만을 고려하기로 합니다. 그림에서 빨간색 원으로 그려진 것이 빛의 광자이고요, 빨간색 점선이 광자가 이동한 궤적입니다. 우주선에 타고 있는 철수는 시계 바로 옆에 서 있습니다. 그래서 오른쪽 거울에서 광자가 출발하고 시간 t1이 흐른 후에 왼쪽 거울에 도착하는 광자의 궤적이 그냥 똑바로 가는 직선으로 보일 겁니다. 광자는 통로 간의 간격 s1을 이동했을 뿐이죠. 광자의 이동속도는 곧 광속이므로 광속=s1/t1이 됩니다. 반면, 두번 째 그림에서는 우주선이 이동한 거리를 좀 과장되게 그렸는데 우주선 밖에서 눈물을 훔치고 있던 영희가 보기에는 광자가 오른쪽 거울에서 왼쪽 거울로 이동하는 시간 동안 우주선 자체도 왼쪽에서 오른쪽으로 움직인 것을 보게 됩니다. 이 경우 광자는 철수가 본 것과는 달리 s2의 궤적을 따라 사선으로 이동하는 것으로 영희에게는 보입니다. 이 때 광자가 이동한 거리를 s2, 걸린 시간을 t2라고 하면 광속=s2/t2가 됩니다. 여기서 특수 상대성 이론을 가져오면, 광속은 어디서나 일정하다고 했으므로 광속=s1/t1=s2/t2가 되어야 합니다. 그런데, s2는 사선이므로 분명히 s1보다는 큰 숫자겠죠(피타고라스 정리 생각하면 분명하죠.). 분자가 큰데 숫자가 같아지려면 분모도 커져야 하므로 t2도 t1보다 커져야 합니다. 결론은 t2>t1 이죠. 즉 철수가 느끼는 시간 t1이 영희가 느끼는 시간 t2보다 짧다. 영희는 헤어짐의 슬픔보다는 철수가 자신보다 더 젊어진다는데 기분이 상해서 눈물을 흘리는 걸까요. ㅎㅎ 이해가 되셨는지요? 유튜브나 블로그 같은데 찾아보면 더 자세한 그림과 설명이 있을테니 참조하셔도 좋겠습니다. 아울러, 빛의 속도로 날아가는 우주선에 타고 있으면 시간이 아예 안흐를까 하는 질문에도 답을 할 수 있게 되는 것 같아요. 광속=s1/t1=s2/t2에서 s2가 어마어마하게 커진다는 이야기죠. 광속으로 날아가고 있으니까요. 그런데 s1은 최대 5미터 밖에 안되는 짧은 거리죠. s1/t1이 큰 숫자가 되려면 t1이 거의 무한소에 가까울 정도로 작아져야 합니다. 그래서 t1은 0이 되는 거 아닐까요. ㅎㅎ그런데 이게 제가 어디서 확인한 내용은 아니라서 걸러서 읽으시기 바랍니다.

ifrain님의 문장 수집: " 2. 에디아카라 생물군 1946년, 호주의 지질학자인 R.C. 스프릭은 남호주 주의 에디아카라 언덕에서 특이한 형태의 "해파리" 자국을 많이 발견했다. 그는 이 동물들이 연질부로만 이루어졌고 지금까지 발견된 가장 오래된 동물화석 중 하나라고 여겼다. 스프릭과 그 후 마틴 그래스너와 남호주 박물관, 그리고 에들레이드대의 다른 지질학자들에 의해 집중적 야외조사가 이루어졌고 이를 통해 에디아카라 동물군이라 알려진 연질부의 자국과 함께 산출되는 생흔화석의 군집이 발견되었다. 에디아카라 화석은 그 후 남극을 제외한 모든 대륙의 밴디안 암석에서 발견되었다. 이 원생대의 화석들은 네 가지 종류로 구분된다. 가장 흔하게 산출되는 것은 해파리 그리고 메두사 형태의 해파리 인상으로 추정되는 원형의 자국이다. 두 번째로 흔한 것이 생흔화석으로 벌레 같은 동물에 의해 만들어진 수평의 기어간 자국이나 굴이다. 세 번째로 캄브리아기와 그 이후의 동물들과의 유연관계가 불분명한 수많은 저서성 형태의 동물들이 있다. 마지막으로 잎처럼 생긴 수많은 고착성 생물들이 발견되었다. 에디아카라 동물들이 어떤 상위 분류군에 속하는지는 아직도 논쟁거리이다. 어떤 동물들, 특히 메두사 형태의 해파리는 아주 단순한 조직화 단계를 보여주고 아마도 체벽은 단지 2개의 층(즉, 외배엽과 내배엽만으로 이루어진 이배엽 상태)으로 이루어져 있었을 것이다. 현생의 해파리나 산호와 연관이 있는 강장동물일 수도 있는데 형태가 너무 단순해 고생물학자들은 아직 이러한 유사성이 유연관계를 나타내는지 아니면 수렴진화의 결과인지 단정하지 못하고 있다. 다른 에디아카라 동물들은 보다 복잡한 조직화를 보여주고 있어, 조직체계로 발달할 수 있는 중배엽이라는 하나의 층이 더해진 삼배엽동물이었을 것 같다. 이러한 형태들은 극피동물, 환형동물 그리고 절지동물과 유연관계가 있었을 것이다. 1983년 독일의 고생물학자인 아돌프 자일라커는 에디아카라 동물에 대한 보다 전통적인 해석에 대해 도전적인 새로운 견해를 제시했다. 그는 생흔화석을 제외한 대부분의 에디아카라 동물들이 동물 같은 생물체의 독립적인 적응방산을 나타낸다고 제안했다. 그는 몸 구조의 일반성을 알아냈다. 이 동물들은 현생 후생생물과는 아주 다르게 공기 매트리스 구조를 갖는 것 같다. 크기가 1m 가까이 되는 커다랗고 평평한 디킨소니아(Dickinsonia)는 섭식과 호흡을 위해 표면적은 최대화하는 방향으로 진화했기 때문이다. 자일라커는 에디아카라 동물들이 후생생물이 아니라 그가 벤도바이온트(vendobionts)라고 부른 별개의 진화계통에 속한다고 해석했다. 자일라커는 이 벤도바이온트가 이러한 대형 고착동물들을 먹는 포식자의 등장으로 멸종해버린 실패한 진화실험이라고 간주했다. 이러한 자일라커의 새로운 가정은 아직까지는 널리 받아들여지지 않고 있다. 대부분의 에디아카라 화석이 여전히 진정한 후생생물로 받아들여지고 있기는 하지만 많은 동물들이 캄브리아기와 그 후의 분류군과 어떤 분류학적 유연관계를 가지는지는 아직 명확하지 않다. "

ifrain님의 대화: @밥심 와 - 완벽하게 이해가 되는 그림과 설명입니다. ^^ 그림 실력도 수준급이세요. ^^ 빨간색 광자가 귀엽고 예쁩니다. 저 우주선 안에 타고 있으면.. 동안을 유지할 수 있는 비결이 되려나요? ㅎㅎ @stella15

stella15님의 대화: ㆍ

ifrain님의 문장 수집: " 3. 캄브리아기 대폭발 후생생물의 증가가 캄브리아기 생물 적응방산의 가장 눈에 띄는 특징이기는 하지만 조류藻類와 원생생물의 빠른 분화 또한 캄브리아기 적응방산의 특징이기도 하다. 다윈과 그의 동시대 학자들은 삼엽충이 많이 산출되는 것이 캄브리아기 시작을 알린다는 것을 잘 알고 있었다. 하지만 그 후의 연구에 의해 다른 많은 동물들도 이때 화석기록에 처음 나타났거나 상당히 분화되었다는 것이 밝혀졌다. 아크리타치, 방산충, 유공충, 석회질 조류, 광물화된 골격이 있거나 없는 다양한 후생동물들이 그들이다. 생흔화석의 다양성과 수가 이 기간 동안 현저하게 증가한다. 캄브리아기 초기의 체화석은 대부분의 후생생물들이 진보된 구조에 도달했다는 것을 보여주는데, 이 중에는 환형동물, 연체동물, 극피동물들처럼 중배엽 조직으로 체강이 둘러싸인 진체강동물들이 포함된다. 현생동물들의 유전물질인 리보솜RNA의 차이를 분석한 결과는 진체강동물들이 분명히 캄브리아기 초기 근처인 진화 초기에 빠르게 적응방산했다는 것을 암시한다. "

ifrain님의 대화: 스텔라님께서 동안 유지의 비법을 공유하라고 하신 말씀 때문에 스텔라님께도 @를 넣었어요. ㅎㅎ 그림 속 우주선을 타고 싶어요.