피사의 사탑/수은/아문센

피사의 사탑

 갈릴레오 갈릴레이는 1590년 피사의 사탑에서 낙하실험을 했다고 한다. 무게가 다른 두 개의 공을 탑의 위에서 떨어뜨려 두 개의 공이 동시에 지면에 떨어지는 것을 확인했다. 그래서 '무게에 따라서 물체의 낙하속도가 달라진다' 라고 하는 아리스토텔레스의 정설을 뒤집었다고 알려져 있다.

 갈릴레오가 피사의 사탑에서 실험을 한 것은 사실이 아니다. 갈릴레오 스스로도 피사의 사탑에서 낙하실험을 했다는 이야기를 어느 글에서도 쓴 적이 없다.

 이 낙하실험 이야기를 처음 쓴 사람은 비비아니라고 한다. 그가 '갈릴레오 전기'를 쓰면서 갈릴레오가 피사에서 교사를 하고 있었다는 사실을 기초로하여 낙하실험을 극적으로 표현하기 위해 꾸며낸 말이다. 피사의 사탑에서 실험한 이야기를 비비아니가 쓴 것은 낙하실험이 있은 지 60년 이상 지난 뒤였다.

 

수은

 대부분의 금속 원소들은 모두 고체상태로 존재한다. 수은이 액체 상태로 존재하는 까닭은 수은의 원자 결합구조가 약하기 때문이다. 원자와 원자의 결합은 원자 내부에 있는 전자의 구조에 따라 결정된다. 전자는 원자핵을 중심으로 동심원의 궤도를 그리며 회전운동을 한다. 원자핵의 가장 가까운 궤도부터 차례대로 전자가 채워지는데 각 궤도에는 정해진 수의 전자만 들어갈 수 있다. 

 수은의 전자구조를 보면 원자핵의 가장 바깥쪽 궤도가 꽉 차있다. 그러므로 전자를 내줄 수는 있어도 전자궤도를 더 이상 만들지 못하기 때문에 전자가 하나도 들어있지 않은 에너지만 높은 빈 궤도로 결합할 수밖에 없다. 따라서 수소 원자는 그 결합의 세기가 약할 수밖에 없다. 원자의 결합 강도가 약하다는 말은 그 밀도가 낮다는 뜻이다. 밀도가 낮은 수은은 일정한 모양을 만들기가 어렵기 때문에 액체로 존재하는 것이다.

 

아문센

 1911년 아문센과 스코트의 탐험대가 남극점을 향했다. 세계는 둘 중 누가 먼저 남극점에 도착할까 주목하고 있었다. 결과는 아문센의 승리로 그는 스코트보다 1개월 빨리 남극점에 도착했다.

 아문센이 세계 최초로 남극점에 도달할 수 있었던 것은 그가 개를 데리고 갔기 때문이다. 아문센의 탐험대는 추위에 강한 알래스카 개를 이용했다. 그들은 식료품과 장비를 개가 끄는 썰매에 실었다. 알래스카의 개는 바다표범의 고기를 먹고 얼음 위에서 잠을 잘 수 있었다.

 스코트 탐험대가 실패한 이유는 말을 데리고 갔기 때문이었다. 말은 추위에 약하고 초식동물이어서 말들을 먹일 풀까지 실어가야만 했다.

 결국 남극점에 도달하기 전에 스코트 탐험대의 말들은 모두 얼어죽고 말았다. 스코트 탐험대는 결국 사람의 힘으로 짐을 옮겨야만 했다. 스코트는 아문센이 남극점에 도착한 지 1개월 후에 남극점에 도달할 수 있었다. 그러나 스코트는 돌아가는 길에 눈보라를 만나서 얼어죽고 말았다.