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바나나는 왜 냉장고에 넣으면 껍질이 검게 변할까? 바나나를 오래 두려고 냉장고에 넣었다가 껍질이 하루 만에 거뭇하게 변해 놀란 경험이 있을 것이다. 바나나는 더운 나라 과일이라 낮은 온도에 약한데, 냉장고의 찬 기운에 껍질 세포가 상하면서 그 안의 성분이 공기와 만나 검게 변하기 때문이다. 바나나 껍질에는 갈변을 일으키는 효소와 그 재료가 되는 성분이 따로 담겨 있다. 평소에는 세포 안에서 분리되어 있지만, 십삼 도 아래로 내려가면 열대 과일 특유의 약한 세포막이 손상되어 둘이 섞인다. 사과를 깎아 두면 갈색이 되는 것과 같은 반응이 껍질 전체에서 일어나 검은 반점이 퍼지는 것이다. 이렇게 추위로 상하는 것을 냉해라 한다. 껍질이 검어져도 속살은 대개 멀쩡하다. 껍질이 먼저 상해 색이 변한 것이지 안까지 썩은 것은 아니라서, 벗겨 보면 하얀 속이 그대로.. 더보기
별은 낮에도 떠 있는데 왜 보이지 않을까? 별은 낮에도 밤과 똑같이 하늘에 떠 있지만 해가 뜨면 감쪽같이 사라진 것처럼 보인다. 햇빛이 공기 중에서 사방으로 흩어져 하늘 전체를 환하게 밝히는데, 그 밝기가 별빛보다 훨씬 강해서 별빛이 그 속에 묻혀 버리기 때문이다. 낮 하늘이 파랗게 빛나는 것은 햇빛이 공기 알갱이에 부딪혀 흩어지기 때문이다. 이렇게 흩어진 빛이 하늘 전체를 균일하게 밝히는데, 그 밝기는 가장 밝은 별보다도 수천 배 강하다. 별빛은 그대로 눈에 들어오고 있지만 배경이 너무 밝아 대비가 사라져 보이지 않는 것이다. 촛불이 밤에는 멀리서도 보이지만 대낮에는 코앞에서도 잘 안 보이는 것과 같다. 그래서 공기가 없는 곳에서는 낮에도 별이 보인다. 달 표면에서는 햇빛을 흩어 줄 공기가 없어 하늘이 낮에도 까맣고, 우주비행사는 태양과 별을 .. 더보기
나침반은 왜 늘 북쪽을 가리킬까? 나침반 바늘은 어디서 돌려 보아도 잠시 흔들리다 늘 북쪽을 가리키며 멈춘다. 지구 자체가 하나의 거대한 자석이고, 나침반 바늘은 그 자석의 힘에 맞춰 줄을 서는 작은 자석이기 때문이다. 지구 속 깊은 곳에는 녹은 쇠가 천천히 흐르는 층이 있는데, 이 흐름이 전기를 일으키고 그 전기가 지구 전체를 감싸는 자기장을 만든다. 그래서 지구는 남쪽과 북쪽에 극을 가진 커다란 막대자석처럼 행동하고, 그 힘은 눈에 보이지 않지만 지표 어디에서나 작용한다. 나침반 바늘은 가볍게 자화된 쇳조각이라 자유롭게 돌 수 있게 얹혀 있다. 자석은 다른 자석의 힘을 받으면 극끼리 서로 당기고 밀며 방향을 맞추는데, 바늘의 한쪽 끝이 지구 자기장의 북쪽 극에 끌려 그쪽을 향해 멈춘다. 정확히는 바늘이 가리키는 곳이 지구가 도는 축의.. 더보기
눈은 물로 되어 있는데 왜 하얗게 보일까? 물은 투명한데 그 물로 된 눈은 새하얗게 보인다. 같은 물인데 왜 눈은 하얗게 보이는지 궁금해진다. 눈은 작은 얼음 알갱이가 잔뜩 모여 빛을 사방으로 흩어 버리기 때문이다. 흩어진 빛이 눈에 온통 들어와 하얗게 보인다. 햇빛은 사실 여러 빛깔이 섞인 것이다. 우리가 보는 하얀 햇빛에는 여러 색의 빛이 골고루 섞여 있어서, 다 합쳐지면 하얗게 보인다. 맑은 물은 빛을 그냥 통과시킨다. 투명한 물이나 얼음 한 덩어리는 빛이 곧게 지나가서, 속이 비쳐 보이고 색이 없다. 눈은 작은 얼음 알갱이 덩어리다. 눈은 아주 작은 얼음 결정이 수없이 뭉쳐 있고, 그 사이사이에 공기가 끼어 있는 상태다. 빛이 알갱이마다 이리저리 꺾인다. 빛이 이 수많은 얼음 알갱이와 공기의 경계를 지날 때마다 방향이 꺾이고 튕겨, 사방으.. 더보기
뜨거운 유리컵에 찬물을 부으면 왜 깨질까? 차가운 유리컵에 갑자기 뜨거운 물을 부으면 쩍 소리를 내며 금이 가곤 한다. 왜 유리컵은 뜨거운 물에 이렇게 쉽게 깨지는지 궁금해진다. 유리의 안쪽과 바깥쪽이 서로 다르게 늘어나며 서로를 잡아당기기 때문이다. 급한 온도 차이가 유리 안에 힘을 만들어 금을 낸다. 물체는 뜨거워지면 조금 늘어난다. 유리도 열을 받으면 아주 조금 부풀어 커지고, 식으면 다시 오그라든다. 뜨거운 물은 안쪽 면부터 데운다. 컵에 뜨거운 물을 부으면 물에 닿는 안쪽 면이 먼저 뜨거워져 부풀고, 바깥 면은 아직 차가워 그대로 있다. 안팎이 다르게 늘어난다. 안쪽은 늘어나려 하고 바깥쪽은 그대로 있으니, 유리 안에서 서로 밀고 당기는 힘이 생긴다. 그 힘을 못 견디면 금이 간다. 유리는 이렇게 안팎이 서로 당기는 힘에 약해서, 그 힘.. 더보기
물수제비는 돌이 왜 물 위를 통통 튈까? 납작한 돌을 물 위로 던지면 가라앉지 않고 통통 튀며 나아간다. 무거운 돌인데 왜 물 위를 튀어 가는지 궁금해진다. 빠른 속도로 물 표면을 비스듬히 때리기 때문이다. 납작한 돌이 낮은 각도로 빠르게 물에 닿으면, 물이 돌을 위로 밀어 올려 가라앉지 않고 튀어 오른다. 물은 순간적으로 단단하게 버틴다. 물은 부드럽지만 빠르게 부딪히면 순간적으로 돌을 받쳐 주는 힘을 낸다. 그 힘이 돌을 위로 튕겨 올린다. 납작한 면이 물을 넓게 짚는다. 납작한 돌은 넓은 면으로 물을 짚어, 물이 받쳐 주는 힘을 크게 받는다. 그래서 둥근 돌보다 잘 튄다. 낮은 각도로 던져야 한다. 돌을 물과 거의 나란하게 눕혀 던져야 물을 스치듯 때려 튀어 오른다. 각도가 크면 그대로 물에 박혀 가라앉는다. 빠를수록 여러 번 튄다. 돌이.. 더보기
전자레인지는 왜 음식만 데우고 그릇은 덜 뜨거울까? 전자레인지에서 음식을 데워 꺼내 보면 음식은 뜨거운데 그릇은 그다지 뜨겁지 않을 때가 많다. 왜 전자레인지는 음식만 데우는지 궁금해진다. 음식 속 물기를 직접 흔들어 데우기 때문이다. 전자레인지는 눈에 안 보이는 특별한 파동을 쏘아 음식에 든 물기를 흔들어 열을 내는데, 물기가 없는 그릇은 잘 데워지지 않는다. 전자레인지는 파동을 쏜다. 전자레인지 안에서는 우리 눈에 보이지 않는 파동이 나와 음식에 골고루 닿는다. 이 파동이 데우는 일을 맡는다. 이 파동은 물기를 흔든다. 이 파동은 음식 속 물 알갱이를 아주 빠르게 흔들어 댄다. 물 알갱이들이 마구 움직이며 서로 부딪혀 열이 생긴다. 그래서 물기 많은 음식이 잘 데워진다. 국이나 밥처럼 물기가 많은 음식은 흔들릴 물이 많아 빨리 뜨거워진다. 반대로 바짝.. 더보기
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