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거의 모든 것의 역사 (빌 브라이슨

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대류권 속으로 대기권은 무척 고마운 존재이다. 대기는 우리를 따뜻하게 해준다. 대기가 없었다면 지구 평균 온도는 섭씨 영하50도로 생물이 존재할 수 없는 얼음 덩어리였을 것이다. 더욱이 대기는 쏟아져들어오는 우주선, 전하를 가진 입자들 그리고, 자외선과 같은 것들을 흡수하거나, 비껴가게 만들기도 한다. 기체로 채워진 대기는 모두 합쳐서 두께 4.5미터나 되는 콘크리트 보호막과도 같은 역할을 한다. 만약 대기가 없다면 감속효과 없어 떨어지는 빗방울은 우리를 기절시켜 버릴 것이다. 대기는 위쪽으로 200킬로미터까지 올라간다. 대기는 불균등하게 대류권, 성층권, 중간권 그리고 열권이라고도 부르는 전리권 네 부분으로 나누어진다. 대류권은 우리에게 가장 소중한 부분이다. 그 자체만으로도 우리가 살아가기에 충분한 양의 온기와 산..
고독한 행성(2) * 적당한 행성 우리의 발밑에서 움직이고 있는 마그마가 없었더라면 지금 우리가 이곳에서 살고 있을 수 없다는 것이 확실하다. 다른 것은 제쳐두더라도 살아 움직이는 지구의 내부에서 쏟아져 나오는 기체 덕분에 대기가 유지되고 우주선線을 막아주는 자기장도 그곳에서 만들어진 것이다. 뜨겁게 녹아있는 내부가 도움이 될 뿐만 아니라, 우리는 적당한 비율로 혼합된 작당한 원소들을 가지고 있기도 하다. 문자 그대로 우리는 적당한 것으로 만들어져 있다. * 짝을 가진 행성 우리는 달을 우리의 동반자라고 생각하지 않은 경향이 있지만, 사실 달은 우리의 동반자이다. 대부분의 위성은 중심의 행성과 비교해 보면 아주 작다. 예를 들어 화성의 위성인 중심의 행성과 비교해보면 아주 작다. 예를 들어서 화성의 위성인 포브스와 데이모..
고독한 행성(1) 생물로 존재하는 것은 쉬온 일이 아니다. 지금까지 알고 있기로는 우주 전체에서 생물이 존재하는 곳은 우리 은하에서도 별로 드러나지 않는 지구뿐이지만, 그나마도 아주 인색한 곳이다. 저 깊은 바다속의 해구에서부터 가장 높은 산 정상까지 생물이 살고 있는 지역은 겨우 20킬로미터 남짓에 불과하다. 우주의 전체 공간과 비교 한다면 정말 작은 공간이다. 인간에게 주어진 공간은 적다. 우리는 4억년 전에 육지로 올라와서 산소로 호흡하면서 살기로 한 성급하고 위험스러운 결정을 내렸던 생물종들에 속했기 때문이다. 인간은 그런 결정으로 지구상에서 생물이 살 수 있는 공간의 99.5%로 추정되는 공간을 포기해야만 했다. 바다에서 가장 깊은 곳은 태평양에 있는 마리아나 해구이다. 깊이가 대략 11.2킬로미터 정도인 그곳 ..
위험한 아름다움 지구상에는 쉽게 눈에 띄는 그런 관입형 화산이 1만개 정도 있다. 그런 화산은 단 한번의 강력한 폭발에 의해서 만들어진 것으로 거대하게 함몰된 칼데라 (가마솥을 뜻하는 라틴어에서 유래)라는 구덩이가 생긴다. 옐로스톤 국립공원은 890만 제곱미터에 이르는 공원 전체가 하나의 칼데라였다. 폭발에 의해서 생긴 분화구의 지름은 64킬로미터가 넘어서 지표면에서는 도저히 그 모양을 알아볼 수가 없었다. 과거 어느 시기에 옐로스톤에서는 어느 누구도 상상할 수 없는 엄청난 규모의 폭발이 일어났던 것이 틀림 없다. 결국 옐로스톤은 초대형 화상으로 밝혀졌다. 그 화산은 지하 200킬로미터보다 더 깊은 곳에서 솟아 오른 뜨겁고 가대한 용암이 모여 있는 열점 위에 올라앉아 있다. 옐로스톤의 분출구와 간헐천과 온천 그리고 뜨거..
땅속에서 타오르는 불 네브래스카주는 오늘날 아프리카의 세렝게티와 같은 드넓은 뜨거운 평원이었다. 여기에 다양한 동물의 공동 묘지가 있다. 모두가 지질학에서 마이오세라고 알려진 시기였던 대략 1200만년 전에 일어났던 알수 없는 재앙에 의해서 죽은 것이었다. 네브래스카 평원의 동물들을 죽음에 몰아넣었던 것은 화산 폭발 장소로부터 1600킬로미터나 떨어진 네브래스카 동부에 3미터가 넘는 화산재가 쌓일 정도로 상상을 넘어서는 엄청난 규모로 일어난 화산폭발이었다. 그 후 미국 서부에는 지하에 엄청난 규모의 마그마 덩어리가 있는 거대한 화산 위험지역이 있어서 60년마다 재앙에 가까운 규모의 화산폭발이 일어난다는 사실이 밝혀졌다. 그런 폭발이 마지막으로 일어났던 것이 바로 60만년 전이었다. 지금도 화산 위험지역은 그곳에 그대로 남아있..
충돌 잘 알려진 것처럼 소행성은 화성과 목성 사이에서 느슨하게 띠를 이루며, 공전하고 있는 암석 덩어리들이다. 태양계의 그림에서는 언제나 고리 모양으로 뭉쳐있는 것처럼 보이지만, 사실 태양계에는 엄청난 공간이 있기 때문에 대부분의 소행성들은 서로 160만킬로미터 이상 떨어져 있다. 우주에 도대체 얼마나 많은 소행성들이 떠돌아다니고 있는지는 아무도 모르지만, 그 수는 10억개를 넘을 것으로 추산된다. 소행성들은 목성의 중력 때문에 큰 행성으로 뭉쳐지지 못한 작은 행성들일 것으로 추측된다. 소행성들이 어떤 이유로 궤도를 벗어나서 지구로 날아오게 되는가를 아무도 모르고 있다. 비교적 작은 소행성들 중에서 지구의 궤도를 가로지르는 소행성의 수는 수십만에서 수백만개가 될 것이 분명하고, 그것들은 모두가 추적하는 일은 ..
움직이는 지구 독일 마르부르크 대학의 기상학자 알프레드 베게너는 세계의 대륙들이 한때는 '판게아'라고 부르는 하나의 대륙이었기 때문에 식물과 동물들이 서로 섞일 수 있었고, 그 후에 대륙들이 서로 떨어져서 지금의 위치로 움직여갔다는 이론을 정립했다. 베게너는 대륙이 어떤 이유로 움직이게 되는가에 대한 확실한 설명을 하지 못했다. 그런 문제를 해결한 사람은 지구의 나이를 알아내는 일에 많은 기여를 했던 영국의 지질학자 아서 홈스였다. 홈스는 지구 내부의 방사성 열 때문에 대류현상이 일어난다는 사실을 최초로 이해했던 과학자였다. 이론적으로 그런 대류가 지표면의 대륙을 옆으로 미끄러지도록 만들 정도로 충분히 클 수 있다. 그는 1944년 처음 발간되었던 유명하고 영향력있는 ‘자연지질학 원리’에서 처음으로 '대륙이동설'을 밝..
머스터 마크의 쿼크 입자를 발견하려면 상당한 집중력이 필요하다. 그런 입자들은 단순히 빠를 뿐만 아니라, 순간적으로만 존재하기 때문이다. 입자들은 10⁻²초 동안만 존재했다가 사라지기도 한다. 어떤 입자들은 기가 막힐 정도로 잘 빠져나가기도 한다. 질량도 거의 없는 중성미자들이 쏟아져 들어오지만 거의 모두가 지구는 물론이고, 그 위에 살고 있는 모든 생명체를 아무일 없이 통과해 버린다. 지구애 도달하는 중성미자들은 대부분 태양의 내부에서 일어나는 핵분열 반응에서 쏟아져나온 것들이다. 유럽 입자물리연구소CERN은 작은 도시와 같다. CERN은 에펠탑보다 더 무거운 자석들과 25 킬로미터가 넘는 지하터널을 자랑하고 있다. 1960년대에 칼텍의 물리학자 머레이 겔-만은 이 문제를 조금 쉽게 만들기 위해서 입자들을 분류하는 새로운..

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