히읗

지구에 구멍을 뚫어 반대편으로 이동할 수 있을까

뇌를 채워줄 은덩어리 지식들 은근한 잡다한 지식입니다

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택배를 받는 것은 언제나 신나는 일입니다

정말 갖고 싶던 물건을 사는 경우

도대체 언제 오지 하면서 운송장 번호를 계속 조회하고

도착 알림을 계속 기다리게 되죠

다행히 국내에는 택배 서비스가 잘 되어 있어서

물건을 사는 경우 빠르면 다음날에 받을 수 있지만

해외 직구를 하는 경우

비행기가 지구 바깥쪽을 타고 이동하기 때문에

제법 오랜 시간을 기다려야 합니다

그래서 직선으로 길을 내 곧장 온다면 빠를텐데 하는 생각을 하곤 하죠

그렇다면 실제로 지구에 구멍을 뚫는다면

물건을 던지거나 사람이 떨어졌을 때

반대편으로 이동하는 것이 가능할까요?

youtu.be/6QjXOfPS3sQ

지금 있는 곳에 땅을 파 구멍을 뚫은 뒤

지구 반대편으로 이동하는 것은

단순하게 생각하면 가능할 것 같지만

사실 그리 간단한 것은 아닙니다

1958년 미국에서는 지구 안쪽에 대한 실험을 진행하기 위해

땅을 파는 모홀 프로젝트를 진행했습니다

하지만 이 프로젝트는 도중 지원이 끊겨

고작 183m 밖에 파지 못하고

종료되었습니다

1970년 러시아 역시 땅을 파는 콜라 시추공 프로젝트를 진행했는데

이때 러시아는 무려 12km를 파냈습니다

그리고 1990년에는 13.5km를

1993년에는 15km를 팔 수 있을 것으로 예상했습니다

하지만 이 프로젝트는 12km까지만 파내고 종료되었습니다

지구는 지각, 맨틀, 외핵, 내핵으로 이루어져있습니다

아래로 내려갈수록 온도가 점점 더 높아집니다

12km라고 하면 아직 지각도 벗어나지 못했지만

이미 온도가 180도를 넘어가고 있어서

사람과 기계가 버티지 못했기 때문이죠

그렇다면 이런 온도를 버틸 수 있다고 가정하고

구멍을 뚫어봅시다

그리고 그 구멍에 무언가를 떨어트리면

일단은 아래로 떨어질 것입니다

지구에는 중력이 있기 때문이죠

중력은 모든 물체를 지구 중심으로 끌어당기는 힘을 말합니다

어떤 물체를 위쪽에서 떨어트리면 아래쪽으로

아래쪽에서 떨어트리면 위쪽으로

오른쪽에서 떨어트리면 왼쪽으로

왼쪽으로 떨어트리면 오른쪽으로 이동합니다

즉 구멍에 물체를 떨어트리면

중력에 의해 빠르게 아래로 떨어지겠지만

지구 중심을 지나게 되면

그때부터는 반대로 작용하는 중력에 의해

아래로 떨어지는 속도가 점점 줄어들게 됩니다

그리고 어느정도 떨어지게 되면

중력 때문에 다시 위로 올라가게 되죠

떨어트린 쪽에서 보면 물체는 올라오는 것이겠지만

정확하게 말하면 지구 중심으로 다시 떨어진다고 할 수 있겠네요

만약 공기 저항이 없다면

떨어트린 곳에서 반대편까지 계속 왔다갔다하는

왕복 운동을 하겠지만

지구에는 공기 저항이 있기 때문에

시간이 지나면 중력이 작용하지 않는

지구 중심에 머무르게 될 것입니다

그런데 이마저도 지구가 가만히 있어야 가능한 일입니다

우리는 지구에 익숙해져 있기 때문에

지구의 자전 속도를 느끼지 못하지만

지구의 자전 속도는 약 1667km/h 정도 되는 아주 빠른 속도입니다

이런 속도 때문에 물체를 떨어트리면

아래쪽으로 곧장 떨어지는 것이 아니라

오른쪽 혹은 왼쪽으로 이동하며 떨어지게 됩니다

북반구에서는 왼쪽으로 이동하게 되고

남반구에서는 오른쪽으로 이동하게 됩니다

이때 작용하는 힘을 전향력 혹은 코리올리 효과라고 합니다

그렇기 때문에 지구에 구멍을 뚫는 것을 성공했다고 하더라도

물체를 반대편으로 보내는 것은 불가능한 일이죠

만약 과학이 많이 발달해

외핵, 내핵의 온도를 견뎌낼 수 있고

중력과 압력을 버텨낼 수 있고

코리올리 효과를 거스를 수 있다면

구멍을 뚫어 지구 반대편으로 이동하는 것이 가능할 것입니다

하지만 그쯤되면

24시간 운영되는 초고속 무인 드론이 택배를 배달해주거나

순간이동 기계가 생겨

해외 직구 물품이라고 할지라도

하루만에 받을 수 있게 될지도 모릅니다

진통제를 먹으면 어떤 원리로 통증이 사라지는 걸까

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아프기 전에는 건강의 소중함을 모르다가

아픈 뒤에 건강의 소중함을 알게 됩니다

평소에 관리좀 할걸

평소에 운동좀 할걸

모두가 아프지 않고 살아간다면 참 좋겠지만

아무리 건강한 사람도 조금씩은 아프게 됩니다

많이 아프면 병원에 가는 것이 가장 좋지만

약간의 두통이 있는 정도라면

진통제를 먹는 것으로 해결하게 됩니다

그럼 통증이 사라지면서 아픈 것이 나은 것처럼 느껴지는데

진통제는 어떻게 통증을 없애주는 것일까요?

신체 대부분에 자극을 받으면 통증이 느껴집니다

통증은 우리를 괴롭게 하기 위한 감각이 아니라

지금 받고 있는 자극이 위험하니

빨리 알아채라고 몸에서 신호를 보내는 것입니다

이것을 통각이라고 말하기도 하며

통각 정보를 전달하는 것을 통각 수용체라고 합니다

통각 수용체는 피부, 근육, 관절 그리고 장기에도 분포하기 때문에

이런곳에 자극을 받으면 통증이 느껴지게 됩니다

하지만 그렇다고 해서 통각 수용체가 언제나 활성화 되는 것은 아닙니다

예를들어 연필로 손가락 끝을 살짝 누르면

연필의 재질만 느껴질 뿐 통증이 느껴지진 않습니다

아지만 연필로 강하게 누르면

통각 수용체가 활성화 되면서

신호를 뇌로 전달하고 고통이 느껴지게 됩니다

몸을 다쳐 세포가 손상되면

세포는 아라키돈산이라는 물질을 분비합니다

아라키돈산은 몸속에 존재하는 COX라고도 불리는 사이클로옥시게나제라는 효소에 의해

프로스타글란딘(PG)로 바뀌게 됩니다

프로스타글란딘은 염증을 만들고 체온을 올리며

통증을 느끼게 합니다

이런 과정은 손상을 입은 곳이 나을 때까지 계속 됩니다

이때 진통제를 먹게 되면 진통제 성분이

COX의 활성 부위에 들어오게 됩니다

원래라면 아라키돈산이 COX와 합쳐져

프로스타글란딘으로 바뀌어야 하지만

진통제 성분때문에 COX와 합쳐지지 못하고

프로스타글란딘이 만들어지지 못합니다

그럼 통각 수용체가 활성화 되지 않기 때문에

아파도 아픈 것을 느끼지 못하게 되는 것이죠

즉 진통제는 통증을 없애는 것이 아니라

느끼지 못하게 하는 것입니다

시간이 지나 진통제 성분이 사라지게 되면

COX와 아라키돈산이 다시 만나게 되고

프로스타글란딘이 만들어져 통증이 느껴지게 됩니다

통증을 느끼지 못한다면 다쳤을 때 괴롭지 않아 좋을 것 같지만

오히려 이것 때문에 상처를 알아차리지 못하고

더 끔찍한 상황이 발생할 수 있습니다

큰 수술 이후에 겪는 고통은 아주 크기 때문에

의사 통제 아래 진통제를 장기 복용하게 되지만

그렇지 않은 경우

아픈 것을 잊기 위해 진통제를 장기 복용하게 된다면 위험할 수 있으니

주의해서 복용해야 합니다

놀이기구를 탈 때 붕 뜨는 느낌이 드는 이유

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놀이공원은 다들 좋아하시나요?

요즘에는 코로나때문에 사람이 많은 곳은 갈 수 없어서

놀이공원을 좋아해도 가지 못합니다

저는 놀이공원을 별로 좋아하지 않습니다

놀이기구를 타면 느껴지는 느낌을 싫어하기 때문이죠..

자이로드롭, 롤러코스터, 바이킹 같은 것들이

놀이공원에 있는 대표적인 놀이기구들입니다

이런 놀이기구는 높은곳까지 올라갔다가

빠르게 아래로 내려온다는 특징을 가지고 있습니다

그런데 아래로 내려오는 순간

평소에 경험하지 못한 느낌을 받게 됩니다

몸이 붕 뜨는 느낌이 들거나

배에 이상한 느낌이 들거나

남자들의 경우 중요부위에 알수없는.. 뭐라 말로 표현하기 힘든 그런 느낌이 들기도 합니다

이런 이유는 무엇일까요?

우리가 손에서 어떤 물건을 놓으면

물건은 아래로 떨어지게 됩니다

이런 이유는 무게가 있는 모든 물체를

지구가 끌어당기고 있기 때문이죠

이런 힘을 중력이라고 합니다

만약 지구에 중력만 있다면

모든 물체는 지구 중심으로 계속 떨어질 것입니다

땅을 뚫고 모두가 한곳에 모이게 되겠죠

하지만 그런 일은 일어나지 않고 있습니다

물체가 닿는 곳이 중력과 같은 힘으로

물체를 밀어내고 있기 때문입니다

이런 힘을 수직항력이라고 합니다

어떤 물체가 하늘에서 떨어지는 순간은

접촉하고 있는 면이 없기 때문에

중력만 작용하게 됩니다

이런 움직임을 자유낙하라고 합니다

자유낙하를 하는 동안에 이 물체의 무게는 0이됩니다

만약 공기가 없는 곳에서 물체를 떨어트리면

무게가 다른 두 물체라고 할지라도

떨어지는 시간은 똑같게 됩니다

이런 상태를 마치 중력이 작용하지 않는 것처럼 느껴진다고 해서

무중력 상태라고 합니다

하지만 무중력 상태라는 말은 틀린말입니다

실제로 중력은 작용하고 있기 때문이죠

그래서 무중력 상태가 아니라

무중량 상태라는 말을 사용하기도 합니다

놀이기구를 타게 되면 위로 올라갔다가 빠르게 아래로 떨어지는

자유낙하를 하게 됩니다

그럼 순간적으로 무중량 상태를 경험하게 됩니다

그래서 평소에 받지 못한 느낌을 받게 되는 것이죠

우리는 중력과 수직항력을 동시에 받고 있습니다

그래서 몸은 여기에 적응하고 있습니다

하지만 놀이기구를 타 자유낙하를 하는 동안에는 무중량 상태가 됩니다

게다가 놀이기구가 위로 올라가게 되면

계속 위로 올라가려고 하는 관성력이 작용하기 때문에

갑자기 아래로 떨어지는 순간 우리는 위로 올라가려고 합니다

이때 중력과 관성력의 합이 0이 되면서

어떠한 힘도 받지 않게 되고 아주 잠깐이지만 무중량 상태가 되면서

몸이 붕 뜨는 느낌

알수 없는 느낌이 들게 됩니다

이런 느낌을 하강감이라고 말하기도 합니다

하강감은 빠르게 움직이는 엘리베이터를 탈 때 느껴지기도 하며

우주에 나갔을 때도 느껴지기 때문에

우주 비행사의 경우 이런 느낌에 적응하기 위한 훈련을 한다고 합니다

하강감을 느끼는 정도는 사람마다 다릅니다

그래서 하강감을 많이 느끼게 된다면

이런 느낌이 무섭거나 싫어 놀이기구를 싫어하게 될 수 있습니다