23강 물리, 화학, 생명과학, 지구과학
Gateway 혼돈 현상이 나타나는 조건
A good example of chaos is the magnetic pendulum sold as an executive toy.
혼돈의 좋은 예는 사무실용 장난감으로 판매되는 자기 진자이다.
It has four magnets arranged in a square at the base and a pendulum that swings back and forth between them.
그것에는 바닥에 정사각형으로 배열된 네 개의 자석이 있고 그것들 사이에서 앞뒤로 흔들리는 추가 있다.
Release the pendulum and note the magnets that it visits, and in what order.
추를 놓아주고 그것이 향하는 자석과 어떤 순서인지에 주목하라.
If the pendulum is released from the same position a second time, the pattern of movement may at first be the same but soon it will become completely different.
두 번째 때 추를 똑같은 위치에서 놓으면, 움직임의 양상이 처음에는 같을 수도 있지만, 곧 그것은 완전히 다르게 될 것이다.
In fact, the pattern of its movement is chaotic.
실제로, 그것의 움직임의 양상은 무질서하다.
No matter how much care is taken to start the pendulum in the same position, it will visit an entirely different set of points on the two occasions.
추를 똑같은 위치에서 시작하기 위해 아무리 신경을 많이 써도, 그 두 번의 경우에서 그것은 일단의 완전히 다른 지점을 향할 것이다.
Chaotic systems are generated by iteration, though not all iteration leads to chaos.
무질서한 체계는 반복을 통해 생겨나지만, 모든 반복이 혼돈을 초래하는 것은 아니다.
In order to produce chaos, the iteration has to be within what is called a nonlinear system.
혼돈을 만들어 내려면, 반복이 비선형 체계라고 불리는 것 안에 있어야 한다.
Nor are all nonlinear systems chaotic: to become so they need to be pushed beyond a certain point, called a bifurcation.
모든 비선형 체계가 무질서한 것 또한 아닌데, 그렇게 되기 위해서 그것은 ‘분기’라고 불리는 특정 지점을 넘어 밀려나야 한다.
Before that point is reached they may behave in a quite orderly fashion.
그 지점에 도달되기 전까지 그것은 꽤 질서정연한 방식으로 움직일 수도 있다.
Exercises 1 상대 속도와 운동량 개념
There is one important thing to note about momentum.
운동량에 관해 주목해야 할 중요한 점이 하나 있다.
Since motion is relative, only relative velocities are relevant.
운동은 상대적인 것이기 때문에, 상대 속도만이 유의미하다.
In fact, when you think about it, all velocities are relative.
사실, 그것에 대해 생각해 보면, 모든 속도는 상대적이다.
Thus, on the surface of the earth, we always reckon velocity with respect to the ground — the velocity of the earth itself does not matter.
따라서 지표면에서 우리는 항상 속도를 지면을 기준으로 생각하며, 지구 자체의 속도는 중요하지 않다.
There is a true story of a French pilot in World War II who stretched his hand out of his small airplane window and caught a bullet.
제2차 세계 대전 중 프랑스 조종사가 자신의 작은 비행기 창문 밖으로 손을 뻗어 총알을 잡았다는 실화가 있다.
How is this possible? 어떻게 이것이 가능할까?
The velocity of the bullet must have been about the same as the velocity of his plane.
그 총알의 속도는 그의 비행기 속도와 거의 같았음이 틀림없다.
This can happen, because a bullet slows down to such a velocity toward the end of its flight path due to the action of air drag.
이런 일이 일어날 수 있는 것은 총알이 공기 저항 작용으로 인해 그것의[총알의] 비행 경로의 마지막에 가까워지면서 그 정도의 속도까지 느려지기 때문이다.
Since only relative velocity matters, the momentum of the bullet was negligible as far as the pilot was concerned.
상대 속도만 중요하므로, 조종사의 입장에서 보면 그 총알의 운동량은 무시해도 될 정도였다.
Thus, he would have had little problem in catching the bullet.
그래서 그가 그 총알을 잡는 데 거의 문제가 없었을 것이다.
Exercises 2 Hipparchus의 업적
Hipparchus of Nicaea was the most important astronomer of the Hellenistic Age after Aristarchus of Samos.
Nicaea의 Hipparchus는 Samos의 Aristarchus 이후 헬레니즘 시대의 가장 중요한 천문학자였다.
Unlike Aristarchus, Hipparchus believed in the geocentric universe of Aristotle.
Aristarchus와 달리, Hipparchus는 아리스토텔레스의 지구 중심 우주론을 믿었다.
A noted mathematician, Hipparchus gauged the movement of the sun and the moon using an astronomical model devised by Apollonius of Perga.
유명한 수학자이기도 했던 Hipparchus는 Perga의 Apollonius가 고안한 천문 모델을 이용하여 태양과 달의 움직임을 측정했다.
Hipparchus worked at Alexandria and Rhodes; at the latter city, he created a kind of astronomical research center in which he cataloged the stars according to brightness.
Hipparchus는 Alexandria와 Rhodes에서 연구했으며, 후자의 도시에서 일종의 천문 연구소를 설립했고, 그곳에서 별들을 밝기에 따라 분류했다.
He produced a star chart of about 850 stars, tracking their movements and relative brightness.
그는 약 850개 별의 별자리표를 만들었고, 그 별들의 움직임과 상대적인 밝기를 추적했다.
Hipparchus made more accurate measurements than Aristarchus did of the distance of the moon and sun from the earth.
Hipparchus는 Aristarchus가 한 것보다 더 정확하게 지구에서 달과 태양까지의 거리를 측정했다.
To account for the orbit of the sun around the earth he developed the idea of the eccentric, which Ptolemy of Alexandria would expand upon.
태양이 지구 주위를 도는 궤도를 설명하기 위해, 그는 이심원이라는 개념을 발전시켰으며, Alexandria의 Ptolemy가 이것을 확장할 것이었다.
Exercises 3 미생물의 광범위한 존재
Living things are not confined to the familiar temperate realm of land, water, and sunlight inhabited by plants and plant-eating animals.
생명체는 식물과 초식 동물이 서식하는 땅과 물, 햇빛이 있는 익숙한 온대 영역에만 국한되지 않는다.
They can be found in the darkest depths of the ocean, in hot volcanic mud, in pools beneath the frozen surface of the Antarctic, and buried kilometers deep in the Earth’s crust.
그것은 해양의 가장 어두운 심연에서, 뜨거운 화산 진흙에서, 남극의 얼어붙은 표면 아래의 웅덩이에서, 그리고 지각 속 수 킬로미터 깊이 묻힌 채로 발견될 수 있다.
The creatures that live in these extreme environments are generally unfamiliar, not only because they are inaccessible, but also because they are mostly microscopic.
이러한 극단적인 환경에 사는 생물은 일반적으로 생소한데, 이는 그것이 접근하기 어려울 뿐만 아니라 대부분 극히 작기 때문이다.
In more homely habitats, too, most organisms are too small for us to see without special equipment: they tend to go unnoticed, unless they cause a disease or rot the timbers of our houses.
더 흔한 환경에서도 대부분의 생물은 특수 장비 없이는 볼 수 없을 만큼 너무 작아서, 질병을 일으키거나 집의 목재를 썩히지 않는 한, 눈에 띄지 않는 경향이 있다.
Yet microorganisms make up most of the total mass of living matter on our planet.
하지만 미생물은 지구상에 있는 생물 총량의 대부분을 차지한다.
Only recently, through new methods of molecular analysis and specifically through the analysis of DNA sequences, have we begun to get a picture of life on Earth that is not grossly distorted by our biased perspective as large animals living on dry land.
단지 최근에야, 새로운 분자 분석 기법들을 통해, 그리고 특히 DNA 서열 분석을 통해, 우리는 육지에 사는 큰 동물로서 우리의 편향된 시각에 의해 심하게 왜곡되지 않은 지구 생명의 전반적인 모습을 파악하기 시작했다.