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우리가 몰랐던 동전 던지기의 진실

 

뇌를 채워줄 은덩어리 지식들 은근한 잡다한 지식입니다

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충격적인 동전 던지기의 진실

 

어떤 순서를 정하거나
무언가 의사 결정을 할 때
동전 던지기를 하는 경우가 있습니다

실제로 최초의 동력 비행에 성공한 라이트 형제는
누가 먼저 비행기에 탈 것인가를 동전 던지기로 정했고

https://youtu.be/7lDwk5jL3KU


아이스크림 가게인 배스킨 라빈스의 설립자인
배스킨과 라빈스는 누구의 이름이 먼저 올 것인가를
동전 던지기로 정했습니다

동전 던지기는 공식적인 자리에서도 많이 사용되는데
축구에서 승부차기를 하는 경우
누가 먼저 찰 것인가를 동전 던지기로 정하고


2015년 캐나다에서는 주의원 선거에서 동률이 나오자
누가 당선자가 될 것인가를 동전 던지기로 정했다고 합니다

이처럼 동전 던지기는 앞이 나오느냐 뒤가 나오느냐
단 두 가지 경우의 수
50:50의 확률이기 때문에
공정한 결정을 해야 할 때 주로 사용하는 방법입니다



그런데 사실 동전 던지기는 50:50의 확률
반반의 확률이 아닙니다

동전은 앞면과 뒷면이 정해져 있습니다
우리나라 동전의 경우 100원은 이순신이 앞면, 숫자가 뒷면이고
500원은 학이 앞면, 숫자가 뒷면입니다


우리나라 동전은 구리와 니켈로 만들어지는데
어느 쪽에 얼마나 더 많은 재료를 썼느냐에 따라
무게가 달라지게 됩니다

동전을 던지면 무거운 쪽이 아래로 갈 확률이 높으니
완벽히 50:50이라고 할 수 없죠

그래서 공식적인 자리에서 사용하는 경우
앞면과 뒷면의 무게를 똑같이 만들기도 하는데
이런 경우에도 동전 던지기의 확률은 50:50이 아닙니다



미국 스탠퍼드 대학교 교수인 퍼시 디아코니스는
동전 던지기를 할 때 위로 올려놓은 면과 같은 면이 나올 확률이
더 높게 나타난다고 말했습니다

앞면을 위로하고 던지면 앞면이 더 많이 나오고
뒷면을 위로하고 던지면 뒷면이 더 많이 나온다는 것이죠

동전 던지기는 보통 엄지 손에 동전을 올려놓고
엄지 손을 튕겨 동전을 던지는 식으로 진행합니다


던져진 동전은 마구 회전하며 올라갔다 내려오는데
이때 동전의 중앙에서 완벽하게 같은 힘을 주고 튕길 수 없기 때문에
동전의 회전축이 흔들리게 됩니다

이것을 세차운동이라고 하는데
디아코니스의 말에 따르면 세차운동 때문에
동전 던지기를 할 때 위로 올려놓은 면이
공중에서 더 많은 시간 동안 떠있게 된다고 합니다

그래서 위로 올려놓은 면이 나올 확률이 더 높아지는데
이 확률은 51:49가 될 것이라고 말했습니다



네덜란드 암스테르담대 프란티셰크 바르토스 연구팀은
디아코니스의 동전 던지기 이론을 증명해 보기 위해
동전 던지기를 35만 757번 진행했는데

던질 때와 같은 면이 나올 확률이 50.8%나 됐다고 합니다

디아코니스의 이론이 증명된 순간이었죠

즉 동전 던지기는 정확하게 50:50이 나오는
공평한 게임이 아니라는 것입니다


물론 엄청난 차이를 보이는 것은 아니지만
중요한 순간 내가 한쪽을 골라야 한다면
위로 올려놓은 면을 고르는 것이
당첨 확률을 높이는 방법이라고 말할 수 있을 것 같습니다

만약 라빈스가 이것을 알았다면
어쩌면 배스킨 라빈스는
라빈스 배스킨이 되었을지도 모르죠

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인간은 어떻게 지구 탑티어가 될 수 있었을까

 

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인간이 지구 탑티어가 될 수 있었던 이유

 

https://youtu.be/HLLtnKlRWDs

인간은 날카로운 이빨을 가지고 있지도 않고
강력한 발톱을 가지고 있지도 않고
뭐든 부술 수 있는 턱을 가지고 있지도 않지만

생태 피라미드 최상층에 위치해 있습니다
지구에 사는 동물 중에서 탑티어에 해당한다고 할 수 있는데

 


인간이 탑티어가 될 수 있는 이유는
직립보행을 하기 때문입니다

직립보행을 하면서 두 손이 자유로워졌고
손으로 여러 가지 도구를 사용하게 되면서
여기까지 발전할 수 있었던 것이죠

 


지구에 많은 동물이 있지만
펭귄을 제외하면 직립보행을 하는 동물을 찾기 힘듭니다

직립보행은 척추에 무리를 주는데다
발바닥에 가해지는 압력이 커
몸의 무게를 두 발로 버틸 수 없기 때문입니다



하지만 인간은 두 발로 몸의 무게를 몇 시간이나 버티고 있을 수 있습니다
심지어 오랜 시간 달리고 있을 수도 있죠

이렇게 두 발로 오랜 시간 버틸 수 있는 이유는
인간의 발바닥은 움푹 패어있기 때문입니다

곡선 형태의 이런 구조를 아치라고 합니다

 

아치는 건물의 입구를 만들거나 다리를 만들 때, 터널을 만들 때
자주 사용하는 방식으로 별도의 지지대가 없어도
엄청난 하중을 견딜 수 있다는 특징을 가지고 있습니다

만약 건물 입구를 사각형 형태로 만든다면
위에서 누르는 힘이 한 곳에 집중돼
균열이 발생해 금방 무너지게 될 것입니다

아치는 사다리꼴 모양의 쐐기를 연결해 만드는 것으로
위에서 누르는 힘이 곡선을 따라 아래로 분산되기 때문에
건물의 하중을 견딜 수 있습니다



아치는 건물뿐만 아니라 우리의 발에도 있습니다
발바닥의 움푹 들어간 부분이 바로 그곳인데
발바닥을 이루고 있는 뼈 모양 자체가 아치 모양으로 되어있습니다

이것이 있기 때문에 인간은 직립보행을 할 수 있고
오랜 시간 서있거나 걷고 뛸 수 있는 것입니다


미국 예일대학교의 마두수단 벤카데산 교수는
인간의 발바닥은 세로형 아치와 가로형 아치
총 두 개의 아치를 가지고 있는데

이중 가로형 아치가 더 중요한 역할을 하고 있다고 말했습니다


마두수단 벤카데산 연구팀은 발 모양을 본뜬 모형을 만들어
아치의 힘이 얼마나 되는지에 대한 실험을 진행했는데

세로형 아치를 제거했을 땐 발의 힘이 23%만 감소했지만

가로형 아치를 제거했을 땐 발의 힘이 40% 이상 감소했다고 합니다



지구에 있는 모든 영장류 중 오직 인간만이
가로형 아치를 가지고 있다고 합니다

만약 인간이 세로형 아치만 가지고 있었다면
직립보행은 불가능했을 것이라고 말하기도 합니다

그만큼 가로형 아치가 직립보행을 하는데
중요한 역할을 하고 있다는 것이죠

결국 인간이 지구 탑티어가 될 수 있었던 이유는
발바닥에 아치가 있기 때문에
그중에서도 가로형 아치가 있기 때문이라고 말할 수 있을 것 같습니다

 


추가로 세로형 아치가 무너질 경우
발바닥에 움푹 패인 부분이 없는 평발이 됩니다

가로형 아치가 무너질 경우
발가락이 벌어지고 발볼이 넓어지게 됩니다
이런 발을 개장족이라고 부르기도 하죠

아치는 직립보행을 하는데 중요한 역할을 하기 때문에
이런 발을 가진 사람은 오래 걷거나 뛸 때
큰 불편함을 느끼는 것입니다

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수천만 명을 죽인 치사율 50%의 질병을 극복시킨 기적의 치료법

 

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치사율 50% 질병을 극복시킨 기적의 치료법

 

https://youtu.be/GmccOUVTn-g

 

1817년 콜레라라는 질병이 인도에서 시작돼
동남아시아, 중동, 아프리카로 퍼져나가
많은 사람들이 사망하는 사건이 있었습니다

이것을 1차 콜레라 대유행이라고 부르죠


1826년에는 아시아뿐만 아니라
러시아, 영국, 프랑스, 캐나다, 미국까지 퍼져나가
굉장히 많은 사망자가 발생하게 되었는데

이것을 2차 콜레라 대유행이라고 부릅니다

콜레라는 여기에서 끝나지 않고 1837년부터 1975년까지
전 세계적으로 계속 유행했는데
이때 사망한 사람 숫자만 수천만 명이 된다고 합니다


콜레라는 더러운 물이나 음식을 먹었을 때
콜레라균에 감염되어 발생하는 병으로

구토나 설사가 계속 나오게 되는데
이것 때문에 몸의 수분이 빠르게 빠져나가
몇 시간 만에 탈수로 사망하게 될 수 있습니다



조선 역시 콜레라의 유행에서 벗어날 수 없었는데
콜레라를 괴질이라고 불렀으며
1821년 조선의 왕이 순조일 때 크게 유행해
수십만 명이나 사망했다고 합니다

콜레라의 치사율은 치료하지 않을 경우 50%나 되는데
당시에는 콜레라에 대한 마땅한 치료법이 없었기 때문에
걸렸다 하면 둘 중 한 명은 사망하게 되는
굉장히 끔찍하고 무시무시한 병이었습니다


그러던 중 1832년 스코틀랜드의 의사 토마스 라타가
콜레라 환자를 치료하던 중
이들은 수분을 빠르게 잃어버린다는 사실을 발견하게 됩니다

수분을 보충하는 것이 콜레라를 치료하는데
도움이 될 수 있을 것이라 생각한 토마스 라타는
어떤 식으로 보충해 줄 것인지에 대한 고민을 했습니다



서로 다른 농도를 가진 두 개의 용액이 있을 때
농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 수분이 이동하는 현상을
삼투 현상이라고 합니다

콜레라에 의해 구토나 설사가 나와서 몸의 수분이 부족해지면
혈액의 농도가 높아지게 됩니다


이때 수분을 보충하기 위해 평범한 물을 주입한다면
혈액과 농도 차이가 많이 나기 때문에
삼투 현상이 빠르게 일어나
혈액 속의 적혈구가 터져 더 위험해질 수 있습니다

그래서 체액과 같은 농도의 물을 넣어야 하는데
이때 사용되는 것이 바로 물과 나트륨이 합쳐진 식염수입니다


그런데 당시에는 식염수라는 것이 없었기 때문에
토마스 라타는 물과 나트륨을 합친 용액을 직접 만들어
치료에 사용했습니다

그가 처음에 사용한 방법은
항문을 통해 대장에 용액을 주입하는 것이었습니다
이렇게 하면 우리의 몸이 알아서 수분을 흡수할 것이라 생각했던 것이죠

하지만 이런 방법은 효과가 없었습니다



그가 다음에 사용한 방법은
혈관에 직접 용액을 주입하는 것이었습니다

이것이 바로 우리가 병원에 가면 쉽게 볼 수 있는
수액이라는 치료 방법의 초기 버전이라고 할 수 있습니다

당시 이 방법은 누구도 시도해 본적이 없었기 때문에
효과가 보장되지도 않았고 위험할 수도 있었습니다


토마스 라타는 용기를 냈고 나이가 많은 콜레라 환자에게
새로운 치료법을 사용하기로 결심했습니다

환자에게 다른 방법을 사용해 봤지만 상태가 좋아지지 않았고
오히려 병이 악화되어 사망하기 직전의 상태였기 때문입니다

라타는 그녀의 혈관에 용액을 주입했고
상태를 지켜봤습니다


30분 정도 흐르자 환자의 호흡이 안정되기 시작했습니다
창백했던 얼굴에 생기가 돌았고
손발이 따뜻해지고 맥박이 정상으로 돌아왔습니다

콜레라에 의해 사망 직전에 있던 환자가
단 30분 만에 되살아난 것이죠

혈관에 직접 용액을 넣는 수액이 처음 시도되고
처음 성공된 역사적인 순간이었습니다



토마스 라타의 이런 치료법은 꽤 많은 주목을 받았습니다
이것으로 인류는 콜레라를 극복할 수 있을 것처럼 보이기도 했죠

하지만 물과 나트륨의 완벽한 비율을 찾지 못해
결국 사용되지 못했고 여전히 많은 사람들이 콜레라로 사망했습니다


그리고 시간이 흘러 1883년 영국의 의사 시드니 링거에 의해
식염수를 만드는 비율이 어느 정도 확립되고

1930년 미국의 의사 알렉시스 하트만에 의해 발전되어
여러 상황에 사용하는 지금의 수액이 만들어졌습니다

수액은 토마스 라타 혼자서 만들었다고 할 순 없지만
그의 도전이 있었기 때문에
콜레라는 치사율 50%를 기록하던 끔찍한 병에서
수액으로 쉽게 치료할 수 있는 가벼운 병이 되었습니다

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