아침에 커피를 한 잔 마실 때, 쿠키를 가끔 찍어먹곤 하는데, 쿠키를 액체에 적시면 항상 물이 위쪽으로 올라오는 것 같아. 위에 사진 처럼 물에 젖은 부분이 생겨서 선이 생기지! 사실 이렇게 부드러워진 쿠키를 입에서 녹여 먹는게 또 맛있는데 말이야 😋. 근데 생각해보면, 보통 우리가 사는 세상에선 중력 때문에 대부분의 물질들은 아래 방향으로 향하는데...... 왜 차와 같은 액체는 위로 올라 갈 수 있는걸까? 이런 생각 해본 적 있어?
차에 적신 쿠키 뿐만 아니라 주변에서도 이런 현상은 정~말 자주 찾아볼 수 있어. 예를 들면..
화학 시간에 실험으로 했던 종이에 잉크로 콕! 점을 찍어서 물에 담가두면, 물이 종이 위를 타고 올라가. 종이를 타고 올라가면서 잉크들의 색을 분리시켜. 이런 실험 기법을 '크로마토그래피 (Chromatography)' 라고 해. 잉크속 색소는 무거워서 종이에 붙어 있으려 하고, 물은 가벼워서 종이를 타고 오르려 해. 이 때 잉크에 있는 색소의 무게에 따라서 올라가는 속도도 달라지고, 가벼운 잉크일 수록 물을 따라 위쪽으로 멀리 이동해.
자연에서도 찾아볼 수 있는데, 생각해보면 식물에 물을 주는데 식물은 어떻게 물을 꼭대기까지 전달할 수 있는 걸까? 식물의 잎을 자세히 볼까? 아래에 식물을 보면 줄기부터 잎까지 잎맥이 선명히 보이는 것을 볼 수 있어. 한 번 어떤 식물의 단면도 봐볼게.
지금까지 본 쿠키, 종이나 휴지, 식물에서 볼 수 있는 공통점을 찾아볼까? 바로 이들 사이에는 아주 아주 미세한 작은 공간들이 있다는 거야. 특히 식물 줄기의 경우 그 공간이 위로 쭈~욱 길게 뻗어 있지. 특히 이를 자른 단면에서 보이는 많은 구멍들이 이런 길고 얇은 관들이 매우 많다는 것을 직접적으로 보여주지! 이렇게 어떤 좁은 공간을 따라서 액체가 중력과 같은 다른 힘을 거스르고 위쪽으로 상승하는 현상을 과학적인 용어로 '모세관 현상 (Capillary action 혹은 motion)' 이라고 해. 모세관 현상을 과학적으로 설명한 건 1709년 프란시스 호크비라는 과학자에 의해서였어. 이 때, 유리관 사이에 액체를 통해 실험을 했는데, 유리와 액체 사이의 끌어당기는 힘, 그리고 액체 사이에 끌어당기는 힘과 유리관의 너비가 액체가 상승하는 현상과 연관이 있다는 결론을 내렸어. 근데, 호크비 이런 발견을 하기 전에, 호크비처럼 과학적인 설명은 제시하지 않았지만, 현상 자체를 발견하여 기록한 사람이 있었어. 그는 바로 모나리자, 최후의 만찬 등으로 유명한 르네상스 시대의 대표적인 화가, 레오나르도 다 빈치 (Leonardo da Vinci) 야.
다 빈치는 사실 어렸을 때 부터 뛰어난 관찰력과 호기심을 보였어. 이를 눈여겨 본 그의 삼촌은 다 빈치에게 노트에 이를 기록하도록 했어. 다 빈치는 주변에서 볼 수 있는 물의 흐름, 사람의 모습, 어떤 도구가 움직이는 과정 등을 기록했고, 이는 다 빈치만의 드로잉 북 겸 과학 공책이 된 셈이지. 다 빈치는 수학과 과학에 다양한 방면으로 업적을 남겼는데 예 를 들면, 굉장히 자주 보았을 그림을 통해 소개시켜 줄게.
위의 인체 비례도는 비교적 자주 보았을 법 한 그림이야. 비트루비우스적? 이라는게 무슨 뜻 일까? 비트루비우스는 고대 로마의 건축가의 이름이야. 그는 신을 모시는 신전은 인체 건축의 비례를 적용하여 지어야 한다고 생각했어. 당시 고대에서 부터 전해진 인체의 비례론이 있었어. 하지만, 다 빈치는 본인이 직접 이를 측정하기로 했어. 따라서, 인간을 놓고 손가락부터 관절, 배꼽 하나 하나 직접 잰거야. 이를 수학적으로 나타내기 위해 원과 정사각형, 그리고 발 아래에 보이는 눈금자를 그려줬어. 따라서, 인간의 어떤 비례를 보여준다~ 라는 의미에서 '비트루비우스적' 이라는 말을 쓴거야.
예술가 뿐만 아닌 과학자, 공학자, 수학자로도 알려진 레오나르도 다 빈치에 대해 오늘 알아봤어. 다음 시간에는...... 드디어 나도 기다리고 기다리던 (두근!두근!) <영화에서 들어본...... 아, 그거? 그거!> 주제가 곧 시작돼. 유료 구독자에게는 <유명한 사람들의 유명하지 않은 사실들> 에서 다룬 세 가지 주제에 대한 자세한 글이 추가로 보내질 예정이야. 한 주제가 끝나고 보내질 마침글들은 더 이론적 그리고 학술적인 내용을 다룰거야. 그럼 다음 주에 테넷과 열역학에 대한 주제로 다시 찾아올게!
댓글
의견을 남겨주세요