신기한 과학 이야기: 불타는 얼음 외

 

음속보다 빠른 펭귄의 눈 깜빡임

펭귄은 눈을 감고 뜨는 속도가 매우 빠른데, 어떤 종은 1초에 10번 이상 깜빡일 수 있다. 하지만 실제로는 우리가 그 움직임을 제대로 인식하지 못하는 경우가 많다. 과학자들은 이 현상을 **"임계 깜빡임 속도(Critical Flicker Fusion Rate)"**라고 부르며, 인간이 감지할 수 있는 한계를 넘어설 경우 연속된 이미지처럼 보이는 원리다. (이 원리를 이용해 영화와 TV가 만들어진 거라는 사실!)

 

보이지 않는 번개: 스프라이트(Sprites)

우리가 흔히 보는 번개는 구름 아래에서 발생하지만, 아주 강력한 폭풍이 칠 때는 구름 위에서도 번개가 발생한다. 이를 "스프라이트 번개"라고 부르는데, 보통 붉은색이나 파란색을 띠며, 아주 짧은 시간 동안만 나타나기 때문에 인간의 눈으로는 보기 힘들다. 고속 카메라로 촬영해야만 확인할 수 있는 희귀한 자연 현상이다.

 

정전기 없이 떠다니는 물방울

중력은 모든 물체를 아래로 끌어당기지만, 특정한 조건에서는 물방울이 공중에 떠 있는 현상이 발생한다. 실험실에서는 초음파(소리의 압력)를 이용해 물방울을 떠 있게 만들 수도 있고, 우주에서는 미세중력 환경에서 물방울이 자유롭게 둥둥 떠다니는 모습을 볼 수 있다.

 

빛보다 빠른 '위상 속도'

"빛보다 빠른 것이 있을까?"라고 생각할 수 있지만, 위상 속도(Phase Velocity)라는 개념을 이해하면 가능하다. 특정한 조건에서 빛의 파동 중 일부가 매질을 통해 움직일 때, 전체적인 속도보다 빠르게 퍼지는 것처럼 보일 수 있다. 물론, 정보나 물질이 실제로 빛보다 빠르게 이동하는 것은 아니지만, 물리학자들은 이를 활용해 광학 및 통신 기술을 연구하고 있다.

 

불타는 얼음: 가연성 얼음(메탄 하이드레이트)

지구 깊은 바닷속에서는 ‘가연성 얼음(메탄 하이드레이트)’이 발견되곤 한다. 이 얼음은 사실 얼음처럼 보이지만, 불을 붙이면 물이 녹기도 전에 불이 붙어 타버린다. 이유는 얼음 내부에 메탄 가스가 포함되어 있어서 불이 붙는 순간 기체가 빠르게 연소되기 때문이다. 과학자들은 이 신비로운 물질을 차세대 연료로 연구하고 있다.