사람이 날 수 있다면,
도구나 기계의 도움 없이 말이죠.
얼마나 빠르게 움직일 수 있을까요?
2012년 현재, 단거리 달리기 세계 기록 중
가장 빠른 것은
대략 시간당 27마일(43킬로미터)입니다.
달리는 속도는 달리는 사람의 다리에서
얼마나 많은 힘이 뿜어지느냐에 달려있죠.
그리고 뉴턴의 제 2법칙에 따르면,
힘은 질량 곱하기 가속도 입니다.
그리고 뉴턴의 제 3 법칙은
모든 운동에
작용과 반작용이 있다고 말하죠.
자, 이것은 달리는 데에는
사람이 밀어낼 땅이 필요하고
땅은 달리는 사람의 발을 역으로 밀어낸다는 것을 의미하죠.
그래서, 나는 것은 사실
수영하는 것과 더 비슷할 겁니다.
마이클 펠프스는 현재 물 속에서 가장 빠른 사람입니다.
그리고 가장 많이 메달을 받은 올림픽 선수죠.
그가 얼마나 빠르게 수영하는지 아시나요?
정답은 아마 여러분을 놀라게 할겁니다.
그의 가장 빠른 속도 기록은
시간당 5마일(8킬로미터)보다 적거든요.
땅에서 달리는 어린 아이가
물 속의 펠프스를 쉽게 이길 수 있죠.
왜 그런걸까요?
자, 뉴턴의 제 3법칙으로 돌아가 봅시다.
우리가 달리때, 우리는 발로 땅을 밀어내며
앞으로 움직입니다.
그리고 땅은 우리를 다시 밀어내면서
우리에게 추진력을 주죠.
땅은 단단합니다.
의미상으로, 이것은 입자들이 본질적으로
한 자리에 고정되어 있으며,
자리에서 비켜나기 보다는 역으로 밀어내야 한다는 것을 뜻하죠.
하지만 물은 액체이고 쉽게 흐릅니다.
우리가 물을 뒤로 밀어내려고
팔다리를 움직일 때,
물 분자의 일부는
우리를 다시 밀어내기보다는
그저 서로 미끄러질 수 있습니다.
이제, 나는 것에 대해서 생각해보죠.
공기는 입자들이 서로 미끄러질 수 있는
훨씬 더 많은 자유 공간을 갖고 있습니다.
그래서 에너지는 더 많이 소비되죠.
앞으로 움직이기 위해서는
많은 공기를 뒤로 밀어내야 할 것입니다.
우주 비행사들은
우주에 있을 때 무중력 상태에서
벽면과 바닥에 설치된 핸들을 밀면서
앞으로 나아갑니다.
이제, 여러분이 뜰 수 있는 능력을 가졌다고 상상해 보세요.
어떻게 길을 걸어갈 것인가요?
음, 아마 여러분은 공기중에서
수영하면서 아주 멀리는 못갈거에요, 그렇죠?
저도 그렇게 생각해요!
여러분에게 뜰 수 있는 능력과
효과적으로 움직일 수 있는 속도가 있다고 가정하고,
여러분이 날 때의 높이에 대해 이야기해봅시다.
이상 기체 법칙에 따르면,
PV=nRT.
압력과 온도는 정비례 관계에 있습니다.
이들이 같이 증가하고 같이 감소한다는 것을 의미하죠.
이는 공기가 낮은 압력에서
부피 팽창을 하기 때문입니다.
따라서 분자들은 서로 부딫히고 열을 발생시키는 일 없이
돌아다닐 수 있는 더 많은 공간을 갖게 되죠.
대기 압력이 높은 고도일수록
낮기 때문에,
여러분이 구름 위에서 난다면
엄청나게 추울겁니다.
여러분은 35도 이상의
체온을 지키기 위해
꽁꽁 싸매야 할겁니다.
그렇지 않으면 격렬하게 떨기 시작할거고,
점점 정신적으로 혼란스러워지고,
결국엔 근육 조절을 하지 못해
저체온증으로 하늘에서
떨어지고 말겁니다.
이상 기체 법칙은
압력이 낮아질 때,
기체의 부피가 커진다는 것을 알려줍니다.
그러니까, 여러분이 만약 너무 빨리 상승한다면,
여러분 몸 안의 기체가 탄산 음료를 흔들었을 때
거품이 나는 것처럼 팽창할겁니다.
이 현상은 잠함병이라고 부르죠
이는 감압 질병으로
"잠수부 병"이라고도 불리죠.
왜냐하면 깊은 바다까지 잠수하는 잠수부들이
너무 빠른 속도로 올라올 때 이런 현상을 경험하기 때문입니다.
이것은 고통,
마비,
또는 죽음을 가져오죠.
혈액에 거품이 얼마나 많아지느냐에 따라서요.
좋아요. 자, 이제 여러분이
땅에서 몇 미터정도 위에서만 난다고 해보죠.
여러분은 그래도 신호판을 볼 수 있고
산소를 쉽게 숨쉴 수 있습니다.
하지만 여러분은 고글과 헬멧을 필요로 할거에요.
새들과
곤충들
거리 신호들
전기선들
그리고 다른 나는 사람들로부터 보호받기 위해서요.
날아다니는 경찰도요,
이들은 여러분들이 비행 규칙을 지키지 않았을 때
딱지를 끊어줄 준비가 돼있죠.
자 이걸 기억하세요, 만약 여러분이 공기중에서
여러분을 기절하게 만드는 충돌을 경험한다면
수직 낙하를 경험할거에요.
여러분이 땅에 부딪힐 때까지요.
사회나 물리학의 법칙 없이는,
나는 것은 갖기에 완전히 멋진 능력이에요.
하지만,우리가 단지 몇 피트만 땅 위에서
떠다닐 수만 있어도
그리고 달팽이의 속도로 움직인다 해도,
나는 것은 여전히 저에게 멋진 능력일거에요.
여러분도 그렇게 생각하지 않습니까?
그래요, 그럴 줄 알았어요.
이제, 어떤 초능력 물리학 수업들이
남았나 볼까요?
몸의 크기와 내용물을 조절하는 것,
초고속,
비행,
괴력,
불사,
그리고
눈으로 보지 못하는 것이 남았군요.