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[영상] 온도는 어떻게 탄생했을까?

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[영상] 온도는 어떻게 탄생했을까?

2017.01.18 07:30

지난 주말 강한 추위가 지나가고 드디어 포근한 날씨가 시작됐습니다. 날씨가 얼마나 추운지, 바람이 얼마나 차가운지는 누구나 피부로 느낄 수 있는 사실입니다.

 

하지만 차가운 정도를 정확하게 표현하는 것은 간단하지 않습니다. 무엇을 차가움의 기준으로 삼을지도 중요하고요(이 기준을 정하는 데 무려 300년이 넘는 시간이 걸렸습니다). 기준을 훨씬 밑도는 어마어마한 차가움을 측정할 수 있는 방법도 관건입니다.

 

일상에서 너무도 당연하게 받아들였던 ‘온도’란 무엇인지, 온도의 개념이 어떻게 탄생하게 됐는지 모션그래픽으로 구성해봤습니다.

 

 

 

 

뜨거운 물에 손을 담그면 뜨겁고, 얼음을 만지면 차갑다는 건 누구나 아는 사실입니다. 피부에 온도를 감지하는 감각 수용체가 있기 때문입니다.


그러나 차갑고 뜨거운 정도를 정확하게 나타내는 것은 간단한 일이 아닙니다.


일상에서 쓰는 온도는 섭씨온도로 1기압에서 얼음이 녹는점을 0℃, 물이 끓는점을 100℃로 정해 그 사이를 100등분한 것입니다.


체온을 재면 온도계 속에 들어있는 물질이 팽창하면서 36.5라는 눈금을 가리키죠.


그런데 미시세계를 다루는 물리학자들의 온도의 정의는 조금 다릅니다. 계를 구성하는 분자나 원자의 운동에너지 평균값을 의미합니다.


절대영도인 영하 273℃는 모든 입자의 운동에너지가 0이 돼 움직이지 않는 상태입니다.


여기에 에너지를 공급해주면 입자의 평균 운동에너지가 커집니다. 절대온도가 높아지는 겁니다.


섭씨 5000℃가 넘는 플라스마의 극한 고온, 영하 200℃에 가까운 액체질소의 극한 저온은

바로 이런 입자들의 운동에너지를 통해 잴 수 있습니다.


재밌는 건 17세기 초에는 과학자들이 버터나 지하실, 사람 혈액의 온도를 온도를 나타내는 기준으로 삼자고 주장했다는 사실입니다.


온도를 인간의 감각에 의존하지 않고 객관적으로 표시하기 시작한 건 300년이 채 되지 않습니다.


지금은 너무도 당연한 100℃에서 끓는 ‘물’을 기준으로 하는 온도계가 끊임없는 실험과 의문에서 나왔다는 걸 기억하면 좋을 것 같습니다.

 

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