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공명 주파수로 건물이 무너진다 — 타코마 다리 붕괴의 물리학

🔬 잊혀진 과학 — 주류가 외면한 진짜 물리 법칙들 · 7편 1940년 11월 7일 오전, 미국 워싱턴주 타코마 내로스 다리가 무너졌습니다. 그날 바람의 속도는 초속 19m. 이 다리가 견디도록 설계된 풍속의 절반도 되지 않는 수준이었습니다. 그런데 다리는 파도처럼 출렁이다가 비틀리며 산산조각이 났습니다. 붕괴 전 4개월간 이 다리는 조금만 바람이 불어도 심하게 흔들려 '갤로핑 거티(Galloping Gertie, 날뛰는 거티)'라는 별명으로 불렸습니다. 공명이 어떻게 강철 구조물을 파괴하는지 보여준 역사상 가장 유명한 사건입니다. 타코마 다리의 제원 — 붕괴 전 상태 853m 주경간 길이(당시 세계 3위 현수교) 12m 차도 ..

사라진 문명 바그다드 전지 — 2000년 전 전기의 흔적

🔬 잊혀진 과학 — 주류가 외면한 진짜 물리 법칙들 · 6편 1936년 이라크 바그다드 근교 쿠주트 라부아(Khujut Rabu아) 발굴 현장. 독일 고고학자 빌헬름 쾨니히(Wilhelm König)는 묘하게 생긴 토기 항아리 하나를 발견합니다. 항아리 안에는 구리 실린더가 있었고, 그 안에 녹슨 철 막대가 꽂혀 있었습니다. 쾨니히는 이것이 기원전 250년경 파르티아 시대의 유물이라고 추정했습니다. 그리고 1940년 논문에서 충격적인 주장을 내놓았습니다. 이것은 전기화학 전지(galvanic cell), 즉 배터리일 수 있다고. 바그다드 전지의 구조 — 실제로 어떻게 생겼나 현재 이라크 국립박물관에 소장된 이 유물의 실측 구조는 다음과 같습니다. 🏺 토기 ..

슈만 공명 — 지구 자체가 진동하는 주파수가 있다

🔬 잊혀진 과학 — 주류가 외면한 진짜 물리 법칙들 · 5편 지구는 거대한 악기입니다. 지구 표면과 그 위 약 100km 높이의 전리층 사이 공간은 전자기적으로 닫힌 공명 공동(cavity)을 형성합니다. 그리고 이 공간에는 매 초 전 세계에서 100번가량 치는 번개가 에너지를 공급합니다. 그 결과 지구는 특정 주파수로 끊임없이 진동하고 있습니다. 기본 주파수는 약 7.83Hz, 이것을 슈만 공명이라 부릅니다. 그리고 인간의 뇌파 중 알파파의 범위(8~12Hz)와 놀랍도록 가까운 위치에 있습니다. 슈만 공명의 주파수 — 실측값 슈만 공명은 단일 주파수가 아닙니다. 기본 주파수와 그 배음(harmonics)들이 함께 존재합니다. 현재까지 측정된 주요 슈만 공명 주파수는 다음과 같습니다. ..