염력, '초음파 공중부양' 기술 - 1편

손을 대지 않고도 물체를 움직이는 힘 '염력'

19세기와 20세기 유럽은 이 염력의 신비로움과 무서움에 푹 빠져있었다.

 

 

  1846년 프랑스의 '전기 소녀'로 알려진 안젤리크 코틴과 그녀의 가족들은 그녀가 전기적인 힘을 이용해 원격으로 가구들을 움직일 수 있다고 주장했다.

1870년대 프랑스 파리의 에두아르 무게 역시 의자를 염력으로 들어 올리는 사진을 찍어 세간에 화재가 되기도 했다.

1900년대 초, 어떤 폴란드의 초능력자가 유리병을 염력으로 들어 올릴 수 있다는 주장을 하자 영국의 마술사 윌리엄 매리어트가 이 트릭을 밝혀내기도 한다.

 

  이제는 공상과학영화 속의 대표적인 초능력으로 표현되는 염력. 그렇다면 과학적인 원리를 이용해서 염력과 비슷한 힘을 얻는 것은 정말 불가능한 일일까?

손을 대지 않고도 벌레를 띄우고, 물체를 공중에서 움직이는 기술. '초음파 공중부양'기술에 대한 포스팅을 시작하고자 한다.

 

'멀리서'라는 뜻의 'Tele'와 '움직인다'라는 뜻의 'Kinesis'를 융합한 'Telekinesis' 혹은 '염동력' 

1988년 미국 국립연구위원회는 이런 초현실적인 현상들에 대해 130년 동안 이어진 과학적인 연구 기록들을 분석함으로써 '초감각적인 지각'이나 텔레파시, 정신을 기반으로 한 염력에 대한 과학적 정당성을 찾을 수 없다고 결론을 지어 이 문제를 종결시켰다.

우주 과학의 대중화를 이끌었던 코스모스의 '칼 세이건' 그리고 과학자들이 사랑한 과학자 '리처드 파인만'역시 염력을 '유사 과학과 미신'의 영역이라 강조하기도 했다.

 

 

  사실 이제는 과학을 조금이라도 아는 사람이라면, 생각만으로 물체를 손대지 않고 움직인다는 것은 물이 '사랑해'라는 말을 알아듣는 것만큼이나 과학적이지 않은 일이라는 것을 잘 알고 있다.

 

  그렇다면, 생각이나 마음이 아닌 과학적인 방법으로 물체를 공중에서 움직이게 하는 방법. 즉, 과학적인 'telekinesis'는 어떨까? 때 마침 유사 과학과 유사한 과학을 만들기 위해, 과학자들은 그동안 수많은 공중부양 기술들을 개발해왔다.

서로 밀어내고 당기는 자성을 이용한'자기 부상 기술'이나, 저온에서 공중부양을 하는 초전도체는 이미 잘 알려져 있는 공중부양 기술이기도 하다. 그러나, 이러한 기술은 띄우는 물체가 충분한 자성을 갖고 있거나, 초전도체여야만 한다는 치명적인 한계가 있었다. 그렇다면 '원격으로 힘을 전달'하는 방법은 정말 없는 것일까?

 

 

  손바닥으로 공기를 밀어 바람을 일으키는 전설 속의 무용담은 공기의 압력 변화를 이용하고 있다. 마치 기를 모으는 척 제스처를 취한 뒤, 손등으로 공기를 밀어내면, 밀려난 공기들이 그대로 퍼져 세워놓은 종이를 쓰러트리기도 한다. 물론 베르누이 원리에 의해 이러한 바람을 잘 이용하면 드라이기로 탁구공을 띄우기도 한다.

 

  그러나 오늘 이야기하는 주제는 바람을 불지 않아도 물체를 공중에 띄우는 기술이다.

만약 바람을 일으키는 대신, 우리의 바람대로 물체 주변에 높은 압력의 공기를 만들 수가 있다면? 이 물체를 공기로 붙잡아버리는 바람에 바람 없이도 물체를 공중에 띄우는 게 가능한가?

 

  본질적으로 높은 압력과 낮은 압력이 공간적으로 교차되는 공기를 만드는 방법은 없는 것일까? 높고 낮은 압력이 교차된다. 높낮이가 교차된다. 그렇다. 파동은 높낮이가 주기적으로 교차되는 대표적인 현상이다. 그리고 지금 우리가 듣고 있는 소리 역시 공기의 압력이 주기적으로 변화하는 파동이라는 사실을 우리는 기억해야 한다.

  우리는 소리를 다른 말로 '음의 파동' 즉 '음파'라고 한다. 음의 파동. 그것은 공기의 주기적인 압력 변화로 만들어진다. 

높은 도는 공기압력의 빠른 변화. 낮은 도는 우리의 고막을 진동시키고, 우리는 성대에서의 떨림을 조절하여 아름다운 음악을 만들고 있다. 이를 일찍이 알아보았던 독일의 과학자 '아우구스투스 쿤트'는 1860년 이를 시각적으로 확인할 수 있는 쿤트관이라는 실험 장비를 개발한다.

 

 

  소리가 공기의 주기적인 압력 변화로 이루어진 파동이라는 것을 두 눈으로 확인할 수 있는 장치였다. 그는 이를 통해 소리의 속도를 파악하고자 실험장치를 개발했지만, 이 안에서는 소리라는 파동이 만든 공명은 우리로 하여금 강한 공기에 주기적인 압력 변화를 만들며 가루들이 압력이 낮은 영역으로 쏠려 올라가는 기사를 직접적으로 보여준다. 1933년 칼 뷕스는 이러한 사실을 이용해 최초로 소리를 통한 액체의 공중부양 실험을 진행한다.

전 세계의 과학자들은 이 실험을 통해 처음으로 알코올 방울이 중력을 무시하고 공중에 떠있는 것을 쳐다볼 수 있었다.

 

자석도 초전도체도 아닌 그저 액체 한 방울이 말이다.