히읗

현실 세계에서도 공간이동이 가능할까

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우주를 여행하는 것은
아주 먼 옛날부터 꿈꿔왔던 일입니다

하지만 달까지 거리는 38만 킬로미터
화성까지 거리는 5600만 킬로미터
태양까지 거리는 1억 5000만 킬로미터로

왔다 갔다 하는 데만 많은 시간이 걸리기 때문에
지금의 기술력으로는 우주여행은 현실적으로 불가능합니다 

설령 인류가 빛의 속도로 이동할 수 있다고 해도

북극성까지 434광년
안드로메다까지 200만 광년이 걸립니다

즉 우주여행을 하려면 속도보다 거리를 좁혀야 한다는 것이죠 

공간에서 공간을 이동할 수 있다면
아무리 먼 거리라고 하더라도 쉽게 여행할 수 있게 됩니다

공간 이동(워프)은 불가능한 기술인 것처럼 느껴지지만
웜홀을 이용한다면 이론상으론 가능한 기술이라고 합니다

강력한 중력을 가진 곳
그래서 빛을 포함한 모든 물체가 빠져나올 수 없는 곳을
우리는 블랙홀이라고 부릅니다

과거에는 일부 학자들이 블랙홀의 존재를 부정하기도 했지만
1964년 백조자리에 있는 X-1이라는 블랙홀이 발견된 이후로
관련된 이론이 쏟아져 나오고 있습니다

빛이 있으면 어둠도 있는 것처럼
모든 물체가 빠져나올 수 없는 곳이 있다면
모든 물체를 내보내는 곳도 있을 것이라고 생각했습니다
이곳이 바로 화이트홀이죠

그리고 블랙홀과 화이트홀을 연결해 주는 통로도 있을 것이라 생각했는데 
이곳이 바로 과거 학자들이 생각하던 웜홀입니다

웜홀은 직역하자면 벌레 구멍인데
벌레가 사과를 이동할 때
사과 둘레를 삥 돌아서 가는 것보다
사과를 관통하는 구멍을 뚫어 이동한다면
더 빠르게 갈 수 있다는 것에서 따온 이름입니다

웜홀이라는 이름이 붙여지기 전까지
이 공간은 아인슈타인-로젠 다리라고 불리기도 했습니다

웜홀은 한 가지 종류만 있는 것이 아닙니다 

빅뱅 이후 우주가 만들어지는 과정에서 웜홀이 등장하게 됐고 
우주 끈이라는 것이 웜홀과 웜홀을 연결하고 있다는 것이
초끈 이론에 등장하는 웜홀입니다

우주가 처음 만들어질 때는 웜홀끼리의 간격이 아주 좁았지만
우주가 점점 커지면서 간격이 늘어나게 됐고
이런 웜홀이 우주 곳곳에 퍼져 있다는 것입니다

만약 우리가 이런 웜홀을 발견할 수 있다면
웜홀을 포탈처럼 이용해 우주 곳곳을 빠르게 이동할 수 있게 됩니다

겉으로 보기에 블랙홀과 웜홀은 큰 차이가 없기 때문에
혹시 인류가 발견한 블랙홀이
웜홀이지 않을까 하는 추측이 있기도 합니다

윤석만의 책 보통의 우리가 알아야 할 과학에서는
블랙홀과 화이트홀 그리고 웜홀을
개미를 이용해 쉽게 설명합니다

A4용지에 A라는 점과 B라는 점을 찍어 놓고
개미가 이동한다고 가정해봅시다

개미가 A에서 B까지 제일 빨리 가는 방법은
직선으로 기어가는 것입니다

그런데 만일 A와 B가 포개지도록 종이를 접고
두 점 사이에 구멍을 뚫는다면
힘들게 기어갈 필요 없이
구멍을 통과하는 것만으로 A에서 B까지 갈 수 있습니다

이때 개미가 통과하는 통로가 책에서 설명하는 웜홀입니다

영화 인터스텔라에서는 웜홀이라는 지름길을 통해
우주 공간을 빠르게 이동하는 장면이 나옵니다

보통의 우리가 알아야 할 과학은 어려운 과학적 지식을
영화를 이용해 이해하기 쉽도록 설명해 줍니다

웜홀뿐만 아니라 아이언맨과 아인슈타인, 앤트맨과 양자역학 등
다른 과학 이론도 재미있게 풀어줍니다

인류의 과학이 많이 발전해 웜홀을 인공적으로 만들어낼 수 있다면
우리는 멀리 떨어진 곳을 이동할 때 많은 시간을 쓰지 않아도 됩니다

어떤 지역에서 다른 지역으로 이동하는 것은 물론
지구에서 달을 갈 때도
지구에서 화성을 갈 때도

심지어 다른 은하를 가는 것도 어렵지 않게 됩니다

우리는 빛보다 빠르게 이동할 수는 없지만
웜홀을 이용하면 빛보다 빠르게 도착할 수는 있게 됩니다

그야말로 최단거리로 통하는 지름길
게임에서나 가능하던 포털 기능을
현실 세계에서도 사용할 수 있게 되는 것이죠 

하지만 웜홀을 만드는 것은 쉬운 일이 아닙니다

웜홀은 인간이 통과할 수 있도록 충분히 커야 하며
중력이 웜홀을 닫으려고 할 것이기 때문에 중력을 버틸 수 있어야 합니다

웜홀을 만들기 위해선 이론상에만 존재하는
질량이 음수인 별난 물질이 필요합니다

별난 물질은 중력에 대항하는 힘을 가지고 있어
중력이 웜홀을 닫으려고 할 때 이것을 막아주는 역할을 하게 됩니다

웜홀을 이용하면 시간의 제약을 받지 않고
공간을 뛰어넘을 수 있습니다

어쨌든 공간 이동은 마냥 비현실적인 것만은 아닙니다

이후에 과학이 많이 발전해 인공 웜홀을 만들어낼 수 있다면
원하는 곳은 어디든 빠르게 이동할 수 있는 시대가 올 것입니다

어쩌면 웜홀이 새로운 교통수단으로 사용될 가능성도 있습니다

하지만 웜홀을 현실화하기 위해선
별난 물질과 웜홀의 존재부터 찾아내야 합니다

피가 뼈에서 만들어지는 이유

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몸 안을 돌면서 세포에게 필요한 영양분을 공급하고
산소를 전달해 주면서 이산화탄소를 내보내는 역할을 하면서

몸의 온도와 수분을 조절하고
병균의 침입을 막으며 면역력에도 중요한 역할을 하는 피는
살아가는데 필수적인 요소입니다

심장은 필요한 곳에 피를 보내는 역할을 하지만
이곳에서 피가 만들어지지는 않습니다

피는 뼈에 있는 골수에서 만들어지는 것으로 알려져 있는데

도대체 어떤 원리로 피를 만들어내는 것이며
왜 하필 뼈에서 피가 만들어지는 것일까요?

뼈는 골격을 형성하는 것 이외에도
장기를 보호하거나 신체를 움직이는 데 도움을 주고
피를 만들어내는 역할을 합니다

뼈는 우리가 느끼지 못하지만
끊임없이 없어지고 재생되는 것을 반복합니다

이것을 골흡수 골형성이라고 하는데
골형성이 골흡수되는 속도를 따라잡지 못하면
뼈가 재생되지 않고 양이 감소해 골다공증이 생기게 됩니다

뼈는 겉으로 봤을 때 아주 단단한 것 같지만
사실 속은 아주 작은 구멍으로 이루어져 있습니다

이 부분을 해면골이라고 하는데
이곳에 많은 혈관이 연결되어 있습니다

그리고 안쪽은 부드러운 조직인 골수로 채워져 있죠

골수에는 혈액을 만들어내는 줄기세포가 존재합니다
이것을 조혈모세포라고 합니다

이 세포는 끊임없이 분열하며
적혈구, 백혈구, 혈소판으로 분화(바뀜)합니다

이렇게 바뀐 피는 골수에 의해 뼈에 있는 혈관으로 들어가게 되고
더 큰 혈관으로 이동하면서 뼈 밖으로 내보내지게 됩니다

이렇게 매일 만들어지는 피는 하루에 수천억 개 정도 된다고 합니다

그런데 왜 하필 뼈에서 피가 만들어지는 것일까요

미국 하버드대 연구팀의 연구에 따르면
올챙이의 조혈모세포는 신장에 존재하지만
개구리가 되는 과정에서 세포가 신장에서 골수로 이동한다고 합니다

올챙이가 자외선의 영향을 받게 되면
멜라닌 세포가 조혈모세포를 자외선으로부터 보호하게 됩니다

하지만 이후에 개구리가 되어 육지로 나가게 되면
물속에 있을 때보다 자외선의 영향을 더 받기 되기 때문에
멜라닌 세포의 보호로는 충분하지 않아 뼈의 보호를 받기 위해
세포가 골수로 이동하는 것이죠

실제로 연구팀이 제브라피쉬라는 물고기의 조혈모세포를 연구한 결과
멜라닌세포가 부족한 제브라피쉬의 조혈모세포 수가 줄어들었다고 합니다

즉 조혈모세포는 자외선에 약하다는 뜻입니다

사람 역시 육지에서 생활하기 때문에
자외선의 영향을 많이 받게 되고
조혈모세포가 뼈에 있을 때 안전을 보장받을 수 있으니
뼈에서 피를 만들어내는 것입니다

만병통치약 병을 치료하는 마법의 약물 스테로이드의 원리와 부작용

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의학 기술은 우리 생각보다 많이 발전했지만
아쉽게도 아직 고칠 수 없는 병이 많이 있습니다

병이 낫지 않고 계속 달고 살아야 하는 경우
이 병을 고칠 수 없다는 정신적 고통 이외에도
염증 작용으로 인한 물리적 고통을 자주 경험하게 됩니다

이런 통증이 심해지면 생활하는데 불편하기도 하고
잠을 자지 못하는 경우도 발생하기 때문에
통증을 완화하기 위해 진통제를 먹습니다

하지만 병에 따라 진통제가 큰 효과를 주지 못하는 경우도 있어서
통증이나 염증을 없애기 위해

다른 약물 스테로이드를 사용하곤 합니다

스테로이드라고 하면 치료를 위해 사용되는 약물이나
근육을 키우기 위해 필요한 호르몬
두 가지가 대표적이지만

스테로이드는 물질의 집합체를 말하는 것으로
세부적으로 나누면 훨씬 더 여러 가지가 있습니다(콜레스테롤, 당질 코르티코이드, 성 호르몬, 아나볼릭)

이번 영상에서는 염증을 없애는 데 도움을 주는 스테로이드인
코르티솔 스테로이드에 대해 알아보겠습니다
코르티솔은 부신피질에서 만들어지는 호르몬으로
스트레스를 받는 상황이 되면 몸이 이것에 대항할 수 있도록
맥박과 호흡을 증가시키고 혈압과 포도당의 수치를 높여주는 역할을 합니다

또한 통증이 있는 상황에도 분비되는데
염증을 줄이고 통증을 감소시키는 역할도 하게 됩니다

코르티솔 스테로이드는 코르티솔 호르몬과 같은 작용을 할 수 있게 만들어낸 약물로
크게 먹는 약, 주사, 바르는 약으로 나누어지며
이것을 통틀어 스테로이드제라고 말하기도 합니다

스테로이드제는 염이 들어가는 병
관절염, 결막염, 근막염, 위염, 장염 같은 것들
피부, 호흡기, 알레르기, 암 관련 질환에서
효과를 볼 수 있고

흡수가 빠른 만큼 효과도 빠르게 나타나서
마법의 약물로 불리기도 합니다

몸에 문제가 생기면 면역세포가 해당 부위로 이동해
세균과 싸우면서 치료를 시작합니다

이러는 과정에서 피부가 빨갛게 붓거나 열이 나고 통증이 생기게 됩니다
이것이 바로 염증이죠

염증 반응은 면역세포가 문제를 해결하고 있는 과정에서 나타나는
아주 정상적인 반응입니다

하지만 이것이 아주 오래되거나 이상이 없는 곳에 발생하면
문제가 생기게 됩니다

이런 상황을 만성염증이라고 합니다

면역세포 중 일부는 치료하는 과정에서
몸에 있는 이로운 세포를 공격하는 경우도 있는데
이것이 지속되면 문제가 해결되는 것이 아니라
더 큰 문제로 발전하게 됩니다

이런 상황을 막기 위해 사용하는 것이 바로 코르티솔 스테로이드입니다

스테로이드가 몸에 들어오면
면역세포가 문제가 생긴 곳으로 이동하는 것을 막게 됩니다

염증 반응이 일어나지 않도록 억제하고
관련된 세포가 활성화되지 않도록 만들어줍니다

하지만 스테로이드를 지속적으로 사용하면
몸의 면역체계가 억제되기 때문에
약을 끊었을 때 관련된 문제가 더 심해지는 리바운드 현상이 나타날 수 있습니다

또한 다른 세균에 의한 감염에 쉽게 노출될 수 있고
골다공증이 생기거나 근육이 약해지는 경우가 있다고 합니다

소화 관련 문제가 생기거나 몸무게가 늘기도 하며 여드름 같은 부작용이 발생하게 됩니다

그렇기 때문에 반드시 의사의 처방에 의해서만 사용해야 하며
비정상적인 경로를 통해 구입, 사용하는 것은 금지해야 합니다

단백동화 스테로이드와 마찬가지로
코르티솔 스테로이드의 발견은 혁명과도 같았습니다

거의 만병통치약인 것처럼 대부분의 병에 사용할 수 있었으니까요

미래 의학은 스테로이드를 얼마나 잘 쓰느냐에 따라 달라질 가능성이 있습니다
부작용을 최소화하면서 치료할 수 없던 병을 치료하게 된다면
우리의 평균 수명도 많이 올라가게 되겠죠

부디 더 안전한 스테로이드가 만들어져
모든 사람들이 아프지 않고 오래오래 살 수 있었으면 좋겠습니다