쉽게 고쳐지지 않는 잘못된 과학지식 - 스케이팅의 원리
잡다 지식 | 2007/10/04 06:33
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설령 그 지식이 잘못된 것이었다고 해도 마찬가지로 적용된다. 사회적인 문제에 관련된 내용일 경우 여러가지 수정기회가 많고 실생활에서 부딪히므로 비교적 빠르게 고쳐지지만 과학과 관련된 지식의 경우는 잘못된 지식이 퍼지거나, 과거의 학설이 일반에게 널리 알려진 경우 좀처럼 고쳐지지 않는다. 그중에 누구나 잘못알고 있을만할 내용으로 스케이팅의 원리와 관련되는 문제이다. TV에서도 잘못된 내용이 나온적이 있으니 말다한 것이지만.... 흔히 알려져 있기로 스케이팅의 원리는 다음과 같이 많이 알려져 있다. 얼음은 일정한 압력을 받으면 물로 변하는 특성을 가지고 있다. 사람이 얼음 위에 올라서면 체중이 발바닥을 통해 집중적으로 얼음에 압력을 가하게 된다. 압력을 받은 얼음의 표면은 순간적으로 녹게 되고 녹은 물은 발바닥과 얼음판 사이에 일종의 윤활유 역할을 하면서 표면의 마찰계수를 떨어뜨린다. 스케이트화의 바닥은 날로 되어 있어 체중이 작용하는 면이 일반적인 신발보다 좁아서 더 높은 압력을 얼음판에 가할 수 있다 이게 첫번째로 제시되었던 학설이다. 하지만 이 학설에는 문제가 있다. 일단 이 내용이 맞다면 보통 얼음판에서 사람이 미끄러지는 일은 없어야 한다. 적어도 체중이 안나가는 사람들은 안 미끄러져야 한다. 역으로 어른은 아이들보다 스케이트를 신었을때 더 잘 미끄러져야 한다. 하지만 어른과 아이의 스케이팅에 차이가 없다는 사실은 스케이트를 타봤으면 누구나 알 수 있다. 압력에 의하여 물의 어는 점이 내려가는 현상을 어는점 내림이라 하는데 여기에 필요한 압력이 굉장히 커서 사람의 몸무게로는 부족하다. 1 C 내리는데 대충 대기압의 100배정도의 압력이 필요한데다가 이 어는점 내림은 대기압의 2045배의 압력이 가해질때 -22 C 까지 내려가는데 한계이다. 보통 스케이트를 타기위해 충분한 두께의 얼음이 얼때를 생각해보면 아무리 체중이 날에 집중된다고 해도 얼음을 녹이기에는 역부족이다. 두번째로 제시된 학설은 이 때 작용하는 압력에 의한 마찰저항으로 발생한 열에 의하여 얼음이 녹아서 이 물의 윤활적 역할로 인하여 스케이트가 미끄러진다는 학설인데 이것은 실험적으로 날에 가해지는 압력과 마찰력 사이의 거의 상관관계가 없다는 것이 입증되었다. 이 실험적 사실로부터 3번째 학설이 제안되었는데 이 학설에 따르면 얼음 표면의 물분자중에는 자유롭고 불안정한 액체상태의 물분자가 존재하여서 이 분자들이 스케이트 날이 지나갈때 얼음표면에서 미끄러운 성질을 준다는 것이다. 이러한 분자의 숫자는 온도에 영향을 받게 되어 아주 극저온에서는 얼음위에서 스케이트를 탈수 없게 된다는 이론이다. 제일 처음 일반에게 알려진 학설은 첫번째 학설이었다. 그러나 시간이 지나고 반례가 드러나면서 학설은 계속적으로 변화했지만 일반에게 알려진 상식은 변화하지 않았다. 물론 저런 상식정도 잘못됬어도 살아가는데 지장은 없고 스케이트는 잘만 나간다. ㅡ.ㅡ;; 다만 논술보러 갔다가 걸리면 된통 당하는 고등학생이 나올지도 모르지만...... (대학교 일반화학 원서에는 오래전부터 해당 내용이 언급되므로 해당학과 교수님이 채점하는 날에는 ...."내년을 기약하세요~"가 된다.) 세 학설 모두 물이 생겨서 미끄럽게 만든다는 것은 같으나 그 물이 어디서 생겨나는지에 대한 설명이 다르고 현제 정설로 받아들여지는 세번째 학설 같은 경우는 이미 일반인의 수준을 넘어서고 있다. 그 덕에 이미 반례로 부정된 과거 학설들이 더 잘 돌아 다니는지도 모른다. 물론 현재의 학설이 가장 그럴듯한것이지 완전한건 아니다, 과학은 아직도 이렇게 우리 주변의 현상을 설명하는데도 어려움을 격는다. 과학적 지식에 대하여는 널리 알려진 지식이라도 한번쯤은 서적이나 선생님, 전문가 등에게 물어보기 바란다. 항상 과학은 변화한다. 어제의 이론이 오늘 부정당하고 내일은 또다른 이론이 나오는게 다반사인 곳이 과학이다. 그만큼 인간이 손에 쥐고 있는 과학은 아직 미완성의 힘이다. |
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흥미롭게 읽고 갑니다. ^^
과학은 매력적인 학문이죠
아직도 발견되지 않고 증명되지 않은 학설들이 많네요.. ^^
항상 학설이죠
보다 더 그럴듯한 학설이 나오면 버려질 운명의..
저는 수시1학기 면접때 무중력 상태에서 촛불은 어떻게 되는가? 에 대해 대류가 없어서 꺼진다고 대답했죠. 그해 9월인가, 합격자 발표 나고나서 NASA에서 직접 실험을 했더군요. 산소 확산에 의해 작지만 꺼지진 않더군요 -_-; 가슴을 쓸어내린 심층 면접이었습니다.
그래서 항상 실험이 중요한거죠...
NASA 에서 일반인을 대상으로 촛불실험과 같은 실험제안을 받았던걸로 아는데...
저도 첫번째 학설로 알고있었는데 그게 아니였네요.
아므튼 새로운지식 감사합니다.
방문해주셔서 감사합니다
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