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자연 과학 Natural Science 474

직립보행, 중력에 반항하는 인체의 고통, 인체의 불안정한 무게중심, 복통, 치질, 출산 고통 직립보행 산물

중력에 반항하는 인체의 고통 직립보행이 가져온 불행들 인류가 높은 지능을 가지게 된 연유 중 하나는 바로 직립보행에 있다. 인류는 두발로 몸을 세워 걷게됨으로써 양손을 유용하게 쓸 수 있게 됐다. 또한 머리의 높이가 높아져 시야가 넓어졌고 다른 개체와 얼굴을 맞대기 쉬워 감정표현과 함께 의사소통이 발달했다. 손과 팔의 움직임이 정교해 질수록 지능은 점점 발달했고, 언어를 사용하게 됐으며 자유로운 움직임을 통해 원시 사회에서 살아가는데 많은 이득을 볼 수 있었다. 오늘날에도 우린 직립보행의 덕을 많이 보고 있다. 이동 중에도 많은 일들을 할 수 있으며 발달된 손놀림으로 편리한 생활을 영위할 수 있다. 휴대폰의 작은 버튼을 눌러 문자를 완성함으로써 의사소통이 가능하다는 것은 다른 생물들의 관점에서 매우 경이..

물리학과 형이상학, Metaphysics vs. Physics

물리학과 형이상학의 차이점 • 물리학은 관찰 가능한 것에 대한 연구이므로 형이상학은 존재와 아는 것에 대한 철학적 연구 인 반면 우리가 우주에 있는 것에 제한됩니다. • 형이상학은 물리학이 끝나는 곳에서 시작됩니다. • 현대 물리학은 뉴턴 물리학이 아니라 양자 물리학으로 발전했기 때문에 오늘날 많은 형이상학 개념이 물리학의 법칙으로 받아들여지고 있습니다. • 형이상학은 종교는 아니지만 영성에 가깝습니다. • 물리학은 우리의 지식 기반을 사용하여 설명할 수 있는 것만 설명하는 반면 형이상학은 현재 지식을 뛰어넘습니다. Metaphysics vs. Physics (Difference Explained) Physics is a branch of science that deals with matter and t..

과학혁명, The Scientific Revolution, 케플러, 갈릴레오, 뉴턴

과학혁명, 케플러, 갈릴레오, 뉴턴 과학혁명이 인간 지성사에 미친 영향이 얼마나 지대했는지를 살펴보려면 그 이전과 이후를 비교하면 된다. 먼저 프톨레마이오스의 지구중심적 천체관이 코페르니쿠스-케플러의 태양중심적 천체관으로 바뀌었다. 지구의 지위는 우주의 중심에서 변방으로 밀려났고 그야말로 ‘the one’에서 ‘one of them’이 됐다. 한 마디로 말하자면 지구가 더 이상 특별하지 않다는 말이다. 이를 특별히 ‘코페르니쿠스의 원리’라고 부르기도 한다. 지구가 우주에서 특권적 지위를 상실하고 다른 행성과 동등한 지위를 갖게 됐다는 점에서 코페르니쿠스의 원리는 일종의 민주주의의 원리라고도 할 수 있다. 앞으로 우리는 이와 비슷한, 하지만 보다 확장된 사례들을 몇몇 보게 될 것이다. 이뿐 아니라 코페르니..

킬링 곡선, 대기 중 이산화탄소 농도, Charles David Keeling

킬링 곡선, 대기 중 이산화탄소 농도, Charles David Keeling 찰스 킬링(Charles David Keeling)이 1958년부터 하와이의 마우나 로아 산에서 대기 중의 이산화탄소 농도를 재어 이를 시간별로 나타낸 곡선이다. 죽이는 곡선이 아니다 이를 통해 인류는 대기 중의 이산화탄소 농도가 빠르게 증가한다는 것을 알게 되었고, 이것이 기후변화(지구 온난화)의 원인으로 지목되어 온실가스 감축을 위한 교토 의정서 등의 채택에 영향을 미쳤다. 킬링 이전에 CO2의 농도를 얻는 방법은 물과의 화학 평형을 이용하여 pH를 측정하거나, 일정한 부피의 건조공기의 CO2를 승화시켜 추출하여 manometer(수은압력계)를 이용하여 압력을 재는 방법밖에 없었다. 하지만 이는 한나절이 걸리므로 연속적인 ..

북극성, polar star, 은곰자리 알파별, 북극성 찾는 방법, 작은곰자리의 α별(알파성) 폴라리스(Polaris), 지구의 자전, 별의 일주 운동

북극성(北極星/polar star, north star) 맨눈으로도 잘 보일만큼 비교적 밝은 별들 중 하늘의 북극에 가장 가까운 별 지구가 세차운동을 하여 천구의 북극 위치가 계속 변하기 때문에 주기적으로 바뀐다. 현재 북극성은 작은곰자리의 α별(알파성) 폴라리스(Polaris)이다. 이 별은 보통 '북극성'으로 불리며, 순우리말로 붙박이별(지금은 주로 항성의 뜻으로 쓰인다.)이라고도 한다. 현재의 북극성은 작은곰자리의 알파별로, 천구 북극과 가장 가깝기 때문에 방위를 찾는 데 도움이 된다. 지구 자전축이 세차운동하여 약 2만6천 년 주기의 원을 그리기 때문에 천구 북극의 위치도 그에 따라 바뀐다. 현재도 천구의 북극은 실시간으로 폴라리스랑 가까워지고 있으며, 21세기 후반~22세기 초반에 절정을 찍을 ..

태양에서 지구까지 거리 1억5천만km, 빛속도 8분, 8광분

행성들 사이의 거리, 태양계의 규모 태양에서 지구까지의 거리는 약 1억5천만km이다. 이 거리는 빛으로도 8분이 넘는 시간 동안 달려야 도착할 수 있는 거리이기도 하다. 그럼 태양계의 크기는 얼마나 될까? 해왕성이 태양계의 마지막 행성이기 때문에 그곳이 끝이고, 따라서 태양과 해왕성의 거리 약 46억 km가 태양계의 반지름이라고 생각할 수 있다. 하지만 그보다 멀리 카이퍼벨트와 오르트 구름의 발견으로 인하여 태양계는 우리의 생각보다 거대했다. 단주기 혜성의 출발지로 알려져 있는 카이퍼벨트는 해왕성 외부에서부터 약 1000AU(약 1천500억km정도)이상에 퍼져있다고 한다. 그리고 오르트 구름에서 출발했을 것으로 예상되는 장주기 혜성의 궤도 반지름은 3000AU 내지 10만 AU이다. 이는 빛으로도 약 1..

바람 불면 시원한 이유, 피부 증발, 기화열

바람 불면 시원한 이유, 증발과 기화열 더울 때는 땀이 나기 마련이다. 피부에 땀이 맺히면 이것들은 증발을 하며 기화하게 되는데, 물질의 상태가 액체에서 기체로 변화할 때 주변의 열을 흡수해 가게된다. 기체는 액체에 비해 분자 운동이 활발하기 때문에 더 많은 에너지를 필요로 해 이를 주변에서 얻는 것이다. 이것을 기화열이라 하며 땀이 증발하면서 신체로부터 이 기화열을 흡수해 가기 때문에 열을 뺏긴 신체는 온도가 낮아져 시원해진다. 특별히 증발로 인한 기화열을 증발열이라고도 한다. 이와 같은 원리로 더위로부터 인체를 지키기 위해 땀이 나는 것이다. 이는 더운 날 온몸에 물을 뿌리면 시원하고, 목욕을 한 후 물이 묻은 채로 탈의실에 나왔을 때 추워지는 것과 같은 원리다. 꼭 인체뿐만이 아니라 더운 날, 도로..

생명, 엔트로피, 생명과 열역학 법칙의 상관관계

생명, 엔트로피, 생명과 열역학 법칙의 상관관계 모든 생물은 에너지의 형태를 바꾸는 과정에서 생명 현상에 필요한 에너지를 얻는다. 이는 열역학 제1법칙에 따른 것이다. 모든 에너지는 전환되면서 ‘무질서도의 양’인 엔트로피가 증가한다. 바로 열역학 제2법칙이다, 에너지가 소모되면서 상당히 많은 에너지가 쓸모가 적은 에너지인 열로 사라진다. 자동차에 1만원어치 기름을 넣으면 실제로 엔진을 움직이는 데 쓰이는 에너지는 2500원 정도이고, 나머지는 열로 발산돼 날아가 버리는 식이다. 생물들은 수십억년 동안 진화해 온 덕에 에너지 효율이 자동차 엔진을 움직이는 것보다는 크다. 하지만 생물도 생명 유지를 위해 에너지를 얻어야 하고 그 에너지의 상당 부분이 열로 발산되는 것을 감수해야 한다. 에너지를 많이 이용해 ..

입자물리학, 소립자물리학, 고에너지 물리학, 표준 모형, 쿼크

입자물리학, 소립자물리학, 고에너지 물리학, Particle Physics (High-Energy Physics), 粒子物理學 입자물리학은 자연에 존재하는 기본 입자의 특성과 상호작용을 이해하고자 하는 물리학의 분야이다. 보다 정확한 표현인 소립자물리학이라 부르기도 하며, 너무나도 높은 에너지에서만 기본 입자들을 볼 수 있기 때문에 고에너지 물리학이라고도 부른다. 분야/이론 입자물리현상론 양자장론 관련 연구 양자중력 이론 루프 양자 중력 이론 초끈이론, M이론 표준 모형 너머의 물리학 초기우주론 실험 힉스 및 전약력 표준모형 힉스보손 초대칭 힉스보손 하전 힉스보손 양성자 붕괴 중성미자 중성미자 진동 비활성 중성미자 암흑물질 액시온 WIMPs 강한 상호작용(핵물리학으로도 분류되는 분야) 쿼크-글루온 플라즈..

우주의 역사, 우주, 시공간과 물질의 기원

우주 우주는 우리가 속해 있는 (하나로 연속적으로 연결돼있는) 시간과 공간, 그리고 그 안에 있는 모든 물질의 총체다.1 우주에 대한 이런 관념은 20세기 초 일반상대성의 등장으로 시간과 공간, 그리고 물질의 동역학이 서로 엮여있음을 인지함으로써 확고해졌다. 그 이전에는 땅과 하늘로 대표되는 공간적인 실체가 더 강조됐다. 우주 변화의 시간 척도에 비해서 인간의 수명, 나아가 인류 문명의 기간이 지극히 짧았기 때문이다. 땅과 하늘에 대한 빈약한 관찰 위에 얹은 상상력의 산물인 고대의 우주론에서는 우주의 탄생과 소멸에 대한 얘기도 담겼지만, 세밀한 관찰과 실험에 근거한 근대 과학이 등장하면서 대체로 우주는 변하지 않는다고 믿어졌다. 하지만 일반상대성의 등장 이후 100년에 걸쳐 다듬어진 현대 우주론은 우주의..

탄소, 炭素, Carbon, 원소의 제왕, 생명분자 기본 물질, 공유결합

탄소, 炭素, Carbon 비금속인 화학 원소로, 기호는 C(←라틴어: Carbonium 카르보니움)이고 원자번호는 6이다. 원자가 전자는 4개이다. 존재하는 동위 원소는 총 3개로, 12C와 13C는 안정적인 동위 원소지만 14C는 반감기가 약 5730년인 방사성 동위 원소이다. 탄소는 오래 전에 존재가 밝혀진 원소들 중 하나이다. 탄소는 지각을 구성하는 원소들 중에 15번째로 풍부하며, 우주에서 수소, 헬륨, 산소 다음인 4번째로 풍부한 원소이다. 이렇게 탄소는 풍부하며, 탄소 화합물로서 다양한 유기 화합물을 구성할 수도 있고, 상온 상태에서 중합체를 형성할 수도 있기 때문에 우리 삶은 탄소와 밀접한 관련이 있다. 예로서 탄소는 우리 몸에서 산소 다음인 두 번째로 풍부한 원소(18.5%)이다. 탄소는..

유기물, 탄소, 탄소화합물, Carbon chemistry

탄소는 다양한 결합을 만들어 낼 수 있는데, 그 이유는 14족 원소이기 때문이다. 14족 원소는 원자가 전자의 개수가 4개라서, 최대 4개의 결합이 가능하다. 또한, 탄소는 2주기 원소이기 때문에, 3주기의 Si나 4주기의 Ge 만큼 반지름이 크지 않아서 다중 결합을 쉽게 만들어 낼 수 있다. 생명의 원소 탄소(=C=), 탄소화합물 Carbon chemistry 화합물의 backbone - 탄소는 Super flex : 요술쟁이 네 개의 팔로 온갖 조화 부린다. - 탄소는 Super power : 가장 단단한 구조물을 만든다 - CH : 탄화수소 - CHO : 지방, 탄수화물,유기산 - CHONS : 단백질 - CHONSP : 핵산, ATP 탄소는 지금까지 존재가 확인된 114종의 원소 중에서 6번째로 ..

생명의 기원, abiogenesis, 최초 생명의 탄생, 진핵세포의 출현, 오파린

지구상에서 최초의 생명이 탄생한 과정을 설명하는 데에 있어서 여전히 완벽한 이론은 없다. 그러나 이른바 오파린 가설 즉 화학적 진화의 결과로서 생명의 기원을 설명하는 주장이 가장 유력한 것으로 받아 들여지고 있다. 구소련의 과학자 오파린(Aleksandr Ivanovich Oparin, 1894-1980)과 영국의 할데인(John B. S. Haldane, 1892-1964)은 메탄, 암모니아 및 수증기 등과 같은 원시지구의 대기환경으로부터 화학반응이 일어나서 아미노산 등 생체를 구성할 수 있는 유기물이 합성되었다고 일찍이 주장하였다. 이는 1950년대에 전기 방전에 의해 무기물로부터 유기물을 생성하는 유리-밀러(Urey-Miller) 실험에 의해 상당 부분 입증된 바 있다. 그리고 이들 원시 유기물이 ..

우주 나이, 태양계 나이, 지구 나이

우주의 나이 현재 우리가 살고있는 지구와 지구가 속해있는 태양계, 그리고 우주.. 이러한 시스템은 언제부터 시작되어 왔을까? 가장 먼저 우주가 생겼을 것이고, 태양을 중심으로 태양계가 발원하여 지구가 형성되었을 것인데, 과학의 진보에 따라 그 기원과 나이를 추정하는 이론들이 많아졌다. 우선 우주의 기원에 대해서는 빅뱅이라고 불리는 대폭발이론이 우주론의 한 분야로 정상우주론과 함께 가장 유력한 모델로 발전해왔다. 빅뱅 이 이론에 따르면, 우주의 폭발에 앞서, 현재 우주에 존재하는 모든 물질과 에너지는 작은 점에 갇혀 있었는데(절대적인 무의 세계), 우주 시간 0초의 폭발 순간에 그 작은 점으로부터 물질과 에너지가 폭발하여 서로에게서 멀어지기 시작했고, 이 물질과 에너지가 은하계와 은하계 내부의 천체들을 형..

최초의 별, 중력 렌즈

최초의 별은 언제 만들어졌나 최초의 항성은 언제 생겨났을까요? NASA∙ESA 허블우주망원경이 초기 우주에 대한 놀라운 발견을 했습니다. 바로 초기 우주의 최초의 별과 은하의 형성이 이전에 생각했던 것보다 빨리 만들어졌을지 모른다는 사실인데요. 유럽의 천문학자 연구팀이 우주가 탄생한 이후 5억년 전까지 거슬러 올라가봤지만, 항성종족 III 항성으로 알려진 1세대 별에 대한 어떠한 증거도 발견하지 못했습니다. 최초의 은하가 언제 생성됐을까 하는 문제는 현대 천문학에서 중요한 도전으로 남아있습니다. 아직 인류는 우주 최초의 별과 은하가 언제 어떻게 형성됐는지 모릅니다. 이 질문들은 허블 우주망원경을 통해 통해 해결할 수 있을 것 같은데요. 허블 우주망원경은 빅뱅이 발생한 직후 5억년 이내의 우주를 다시 볼 ..

우주 역사 연표, 우주 탄생, 우주 끝, The history of the universe in a chronological table, the birth of the universe, the end of the universe

연표로 보는 우주의 역사 137.2 + - 1.2억년 전: 빅뱅으로 우주가 출현하다. 극도의 온도와 밀도를 가진 작은 점, 우주의 씨앗이 되는 플랑크 길이(약 10-33cm) 크기의 ‘원시의 알’이 대폭발을 일으켜 시간, 공간, 물질의 역사가 시작되다. 빅뱅 이후 10^-43초 : 플랑크 시간. 하이젠베르크의 불확정성 원리에 따라 물리학이 정의할 수 있는 최소의 시간단위. 플랑크 시간보다 짧은 시간은 측정할 수도, 설명도 할 수 없다. 10^-43 ~ 10^-35초 : 대통일 이론 시대. 우주의 온도 약 10^27°. 원자핵도 존재할 수 없는 온도로, 빛과 입자의 원료들이 뒤섞인 형태의 에너지만이 존재한다. 4가지 기본 힘인 중력, 전자기력, 약력, 강력 중 중력 외의 나머지 3가지 힘은 이 시기에 대통..

24시간 생체시계, 노벨 생리·의학상, 24시간 수면주기 조절

노벨 생리·의학상, ’24시간 생체시계’ 비밀 연구 미 과학자 3명, 밤에 졸리고 아침에 깨는 원리 밝혀 스웨덴 카롤린스카의대 노벨위원회는 생체시계의 비밀을 밝혀낸 미국의 과학자 3명에게 2017년 노벨 생리·의학상을 수여한다고 밝혔다. 3명의 수상자는 미국 메인대의 유전학자 제프리 C 홀(Jeffrey C Hall, 72) 교수, 브랜데이스대의 마이클 로스바시(Michael Rosbash, 73) 교수, 록펠러대의 마이클 영(Michael W Young, 68) 교수 등 3명의 유전학자들이다. 사람을 비롯한 동·식물 세포 안에는 생리현상을 주관하는 생체 리듬, 즉 시계와 같은 메커니즘이 작동하고 있다. 인간의 경우 세 메커니즘이 작동하고 있는데 체온 변화와 같은 ‘하루보다 짧은 주기’, 낮과 밤에 따른..

해 달 크기 같아 보이는 이유, 개기일식, 태양계에 166개 달

태양의 지름은 달의 지름의 약 400배. 그러나 태양은 또한 달보다 약 400배 더 멀리 떨어져 있다. 이 놀라운 우연의 일치로 인해 지구에서 보이는 두 별의 겉보기 크기는 약 0,5º로 동일 하늘에 떠 있는 해와 달 중에 어느 게 더 클까? 당연히 태양이라고 대답할 것이다. 그런데 이 질문을 어린 아이에게 한다면 어떤 답을 얻을까? 해라고 하는 아이도 있고 달이라고 하는 아이도 있을 것이다. 그들이 하늘에서 보기엔 둘의 크기가 별반 차이가 없기 때문이다. 물론 태양과 달의 실제 크기는 비교도 안 될 정도로 태양이 크다. 달이 우리의 엄지손톱만 하다면 태양은 지름이 4미터도 넘는 거대한 구이다. 태양은 달보다 400배 크다. 그런데도 우리 하늘에서는 태양과 달의 크기가 같다. 태양계에 166개 있어도 우..

호모 사피엔스 이동 경로

현생인류(호모사피엔스)의 첫 등장 시기와 아시아 진출 시기에 관한 지난 30년간의 정설이 흔들리고 있다. 최근 새롭게 발견되는 화석과 유전자를 이용한 연구결과들이 축적되면서다. 현생인류의 탄생 시점은 기존 20만 년 전에서 10만 년 앞당겨져 30만 년 전으로, 중국과 동남아시아 등 아시아 지역에 처음 발을 디딘 연대는 기존 6만 년 전에서 12만 년 전으로 앞당겨야 한다는 주장까지 나오고 있다. ‘아프리카 기원론’은 인류가 20만 년 전 아프리카에서 태어났다고 본다. 리베카 캔 하와이대 의대 교수(당시 버클리 캘리포니아대 연구원)팀이 1987년 ‘네이처’에 발표한 논문이 시초로, 캔 교수는 현생인류 147명으로부터 모계로만 유전되는 핵 바깥의 DNA(미토콘드리아 DNA)를 추출, 해독해 이 같은 사실을..

린네, 자연의 체계 생물 분류 단계, 생물 분류 체계의 변천

린네, 생물 분류 단계, 자연의 체계(Systema Naturae) 칼 폰 린네, 생물분류학, 식물학자, 분류학의 아버지 린네가 태어난 1900년대 초반은 분류학을 연구하기에 적합한 시기였다. 항해술의 발달로 새로운 동식물들이 기하급수적으로 늘어나 더 이상 이전의 분류법을 사용할 수 없었기 때문이다. 어릴 적부터 식물에 관심이 많았던 그는 식물학과 의학을 전공했다. 그러던 중 식물채집을 위해 북유럽 여행을 떠나게 되는데 그 때의 경험은 그가 분류학을 연구하게 되는 중요한 전환점이 됐다. 여행에서 새로운 식물을 잔뜩 채집해온 린네는 이들을 분류하고 싶었지만 식물 분류에 관한 모든 책과 논문의 분류 방법이 달랐다. 그 때 그는 효과적인 분류 법의 필요성을 절감하게 된다. 결국 그는 식물 종을 수술과 암술의 ..

성선택, 성내선택, 수컷경쟁, 성간선택, 성적이형성, 다윈, 인간의 유래와 성선택

성선택 이론은 1859년에 찰스 다윈이 그의 책 에서 제시한 개념으로 역시 그가 제시한 자연선택 이론의 중요한 요소이다. 그의 성 선택 이론의 예시로는 공작의 꽁지깃, 극락조들, 숫사슴의 뿔 그리고 사자의 갈기 등이 있다. 다윈은 1871년에 그의 책 에서 성선택 이론을 확장한다. 900여 페이지에 달하는 이 책은 약 70페이지에 걸쳐 인간 진화에 대한 성선택을 다루고 약 500페이지에 걸쳐 다른 동물들의 성선택을 다룬다. 성 선택 이론은 동물들이 개체가 생존하는 데에는 불필요해 보이는 많은 특징들을 발달 시킨 것은 생존이 아닌 번식을 위해서라는 이론이다. 성 선택의 매커니즘은 크게 성간선택과 성내선택 두 가지로 나뉜다.  성내선택: 수컷경쟁이라고도 불리며 다른 경쟁자들을 제거하기 위해 수컷들끼리 싸움을..

광자, 전자, 어둠, 광자 결여 상태

광자는 파동의 입자이다. 이는 파동의 주파수에만 의존하는 고정 된 양의 에너지이다. 광자의 에너지는 방정식 E = h f로 주어지며, 여기서 E는 광자의 에너지, h는 판 상수, f는 파동의 주파수이다. 광자는 에너지의 패킷으로 간주. 상대성 이론의 발달로 파동에도 질량이 있다는 것이 발견되었다. 이것은 파동이 물질과의 상호 작용에서 입자처럼 행동하기 때문이다. 그러나 광자의 나머지 질량은 0이다. 광자가 빛의 속도로 움직일 때, 그것은 E / C 2 의 상대론적 질량을 가지며, 여기서 E는 광자의 에너지이고 C는 진공 속의 빛의 씨앗이다. 광자와 전자의 차이는? • 광자는 에너지의 패킷이고 전자는 질량이다. • 광자는 정지 질량을 가지지 않지만 전자는 정지 질량을 갖는다. • 광자는 빛의 속도로 움직일..

생태학, R/K 선택 이론, R/K selection theory, R/K strategists, K생물, R생물

생태학, R/K 선택 이론, R/K selection theory, R/K strategists, K생물, R생물 생태학에서 r/K 선택 이론(r/K selection theory, r/K strategists)은 자손의 양과 질 사이에서 균형을 이루는 유기체의 특성 조합 선택과 관련이 있다. r- 전략은 개별 부모 투자를 분산하여 자손의 수를 늘리고, K- 전략은 부모 투자를 집중시키면서 자손의 수를 줄이는 것에 초점을 맞추는 것이다. 이 방법은 매우 다양하며, 겉보기에는 특정 환경에서 성공을 촉진하는 것처럼 보이다. 자손의 양 또는 질에 대한 개념은 때때로 "싼" 또는 "비싼"이라고 하며, 자손의 소모성 및 부모의 헌신에 대한 설명이다. 환경의 안정성은 소모성 자손이 많이 만들어지는지 또는 고품질의 ..

시간(時間). 시간은 흐르지 않는다, 카를로 로벨리, 우주의 시간, Time is an illusion

시간(時間) Time is an illusion. 시간(時間)은 사물의 변화를 인식하기 위한 개념이다. 세월(歲月) 또는 광음(光陰)이라고도 한다. 과거, 현재, 미래로 이어지는 명백히 불가역적인 연속상에서 발생한다. 시간은 물질 운동의 계기성(繼起性)의 연관이며 물질의 어떠한 운동에도 불가결한 물질 자신의 측면이다. 시간은 한때 예로부터 자주 마음 쪽에 근거를 갖는 것으로 생각되기도 했다(칸트도 시간을 직관의 형식으로 보았다). 시간은 1차원의 불가역성이 그 특징이며 3차원의 공간과 불가분한 통일을 이루어 4차원의 시간과 공간을 구성하고 있다.시간에 대한 이해를 시도하는 것은 고대부터 철학자와 과학자들의 주된 관심사이다. 시간은 종교, 철학, 과학에서 오랫동안 중요한 연구 주제로 되어왔으나 시간의 의미..

단공류, 單孔類, 알 낳는 포유류, 포유류 중 가장 원시적인 종, 대소변과 알이 같은 구멍, 오리너구리 1종, 가시두더지

단공류, 單孔類. 포유류 중 가장 원시적인 종, 대ㆍ소변과 알이 같은 구멍 계 동물계(Animalia) 문 척삭동물문(Chordata) 강 포유강(Mammalia) 아강 원수아강(Prototheria) 목 단공목 단공류는 포유류의 분류 중 하나로 현존하는 포유류 중에서 가장 원시적인 종 태반류, 유대류와는 아주 먼 친척관계. 유대류와 태반류는 수아강(獸亞綱)에 속하지만 얘네들은 원수아강(原獸亞綱) 단공목에 속한다. 한때 번성했으나 이후 쇠퇴하여 현존하는 단공류는 오리너구리 1종, 가시두더지 4종 뿐이다. 독특한 특징 다른 포유류 종들과는 다르게 알을 낳는다. 직장과 생식기관이 이어져 있는 총배설강을 가지고 있다. 쉽게 말해서 대ㆍ소변과 알이 같은 구멍에서 나온다는 소리. 단공류(單孔類)란 분류도 그렇게 ..

붉은 색 혈액, 피 빨간색, 녹슨 못, 산화철, 헤모글로빈 혈색소, 혈관 파란색

사람의 피는 왜 빨간색 철과 산소가 닿게 되면 녹이 스는데 철이 녹스는 것은 철이 산화되고 있다는 뜻이기도 합니다. 그것을 산화철이라고 하는데요, 혈액의 붉은 색은 철이 산화철 즉 녹이 슨 상태가 되기 때문 사람은 헤모글로빈을 혈색소로 가진다. 즉 헤모글로빈이 다른 색은 다 흡수하고 빨간색만 흡수를 못하고 반사를 하기 때문에 빨간색으로 보이는 것이다. 헤모글로빈 헤모글로빈은 적혈구에 포함된 물질이며, 사람의 피는 혈구 55%(적혈구, 백혈구, 혈소판), 혈장(수분 등)으로 구성되어 있다. 혈구는 대부분이 적혈구로 구성되어 있으며, 적혈구에 포함된 헤모글로빈의 주 성분은 철(Fe)이다. 이 철이 산소를 붙잡아두어, 적혈구 산소를 운반토록 하는 역할을 한다. 즉 우리 피는 몸 전체에 산소를 공급할뿐더러, 여..

원자들을 결합시키는 힘, 에너지 준위(energy level), 원자가전자(valence electron), 이온 결합(ionic bond), 공유 결합(covalent bond), 자유 전자

원자들을 결합시키는 힘 에너지 준위(energy level) 원자가전자(valence electron) 이온 결합(ionic bond) 공유 결합(covalent bond) 자유 전자 원자들의 결합으로 이루어진 물질 모든 물질은 원자1)로 이루어져 있다. 원자란 물질을 구성하는 기본 입자를 말한다. 그렇다면 원자는 어떻게 이루어져 있을까? 원자들이 단순히 함께 모여만 있다면 바람이 불거나 툭 치기만 해도 흩어져 버릴 것이다. 하지만 원자들은 어떤 강한 힘으로 결합해 있기 때문에 고유한 성질을 갖는 물질을 이룬다. 이 때 한 원자와 쉽게 결합하는 원자도 있는가 하면 좀처럼 결합하지 못하는 원자도 있다. 예를 들면 소금은 나트륨과 염소 원자들로 이루어져 있고 설탕은 탄소·산소·수소 원자들로 이루어져 있다. ..

페름기 대멸종, 생명체 96% 멸종, 페름기-트라이아스기 대량절멸, Permian–Triassic extinction event, 시베리아 트랩, 극단적 온난화, 삼엽충, 불가사리

페름기 대멸종 페름기-트라이아스기 대량절멸(Permian–Triassic extinction event)은 페름기 말에 일어난 대멸종으로 지구상의 생명체의 약 96%가 멸종해버린 자연사상 최악의 대량절멸이다. 이 대량절멸 사태가 끝난 뒤에 고생대가 끝나고 중생대가 시작됐다. 대멸종 현재까지 가장 크게 번성한 파충류하고, 고생대의 육상 생물은 양서류와 단궁류, 중생대는 공룡으로 파충류가 주요했다. 페름기-트라이아스기 경계기는 고생대의 생물이 중생대의 생물로 전환되는 바탕을 제공해 준 대멸종이 있었다. 페름기 말에 바다 속에서 서식하던 무척추동물은 종 수준에서 90% 정도가 멸종하였고,[ 82%의 속, 절반 가량의 과가 소멸한 것으로 추정된다. 여기에는 삼엽충, 고생대형 산호, 푸줄리나 등 고생대에서 많이 ..

지질학, 地質學, geology, 응용지질학, 광상학, 鑛床學, economic geology, 암석학, 광물학, 퇴적학, 고생물학

지질학, 地質學, geology, 응용지질학, 광상학, 鑛床學, economic geology 지질학은 지구를 이루고 있는 물질들과 이들 물질들의 형성 과정 및 지구의 역사, 그리고 지구에 생존하였던 생물들의 화석 따위를 연구하는 자연과학의 한 분야이다. 지질학의 연원은 고대 그리스의 학자 테오프라스토스(그리스어: Θεόφραστος, 기원전 371년~기원전 287년)가 저술한 Peri Lithon(그리스어: Περὶ λίθων, On Stones)에까지 거슬러 올라가지만 근대적 학문으로서 틀이 잡히기 시작한 것은 18세기에 들어서이다. 지질학과 직접 관련된 학문 분야로는 암석학, 광물학, 퇴적학, 고생물학, 광상학 등을 손꼽을 수 있으며, 주변 학문으로는 지리학, 화학, 물리학, 천문학을 들 수 있다...

트라이아스기 저산소시대, 기낭호흡, 횡경막 호흡, 진화는 예기치 않은 원인

트라이아스기 저산소시대가 도래하여 공룡의 폐가 기낭호흡으로 진화 할때, 포유류도 나름의 새로운 호흡법을 개발하게 됩니다. 그것은 바로 횡경막 호흡입니다. 기존 파충류들은 배를 땅에 까는 바람에 움직임에 따라 호흡에 심한 제약을 받았습니다. 하지만, 다리가 옆이 아닌 밑으로 튀어나온 종들이 출현하였고, 가슴에 가해지는 땅의 압박에서 벗어나게 되었지만, 여전히 가슴으로만 호흡을 하기 때문에 폐활량은 한계가 있었습니다. 여기서 한단계 더 진화한 공룡은 기낭호흡을 하여 호흡호율을 높이게 되는데, 포유류형 파충류는 전혀 다른 방법으로 호흡효율을 높이게 됩니다. 몸통 가운데에 가로막이 생겨, 그것을 조금만 움직이면, 폐는 크게 부풀어올랐다 쭈그러들었다 하는 것이죠. 트라이아스기 포유류형 파충류의 호흡기관 진화과정 ..

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