우리 몸과 우주 은하를 비교하는 심상을 갖기.

우리몸과 우주의 은하를 비교해 보자.

별(항성)을 원자(atom)라고 상상해 보자.

[카페@동아사이언스]내 몸은 우주, 세포는 은하｜동아일보

 

 

하지만 돌턴도 1억 분의 1cm 크기의 원자를 셀 방법은 없었습니다. 이 문제를 해결해준 사람은 바로 아메데오 아보가드로(사진)입니다. 그는 1811년 다른 종류의 원자라도 같은 온도, 같은 압력, 같은 부피(1몰)에는 같은 수(6.02×10²³개)의 입자가 들어 있을 것이라는 가설을 발표했습니다. 이 가설로 부피만 측정하면 원자의 개수를 센 것과 같은 효과를 얻을 수 있게 됐습니다. 우리 몸의 대부분은 물입니다. 그렇다면 물분자를 이루는 수소와 산소의 개수를 우선 구해낼 수 있습니다. 물 18g에는 2몰의 수소 원자와 1몰의 산소원자가 들어있습니다. 1몰에는 약 6 x 10²³개의 입자가 들어있으니 체중이 60㎏인 사람이라면 (60,000g/18g)(2몰)(6 x 10²³) 〓 4 x 10의 27승 개의 수소 원자가 있는 셈입니다. 산소 원자 수는 수소의 절반 정도가 될 테고, 그밖에 탄소, 질소 등 원자 수를 모두 합하고 반올림을 하면 사람의 몸에 들어있는 원자의 총 수는 약 10의 28승 개 정도가 됩니다. 흔히 사람의 몸을 소우주라고 합니다. 그 근거를 수치를 통해 알아볼까요. 태양계가 속한 우리 은하에는 약 1,000억(10의 11승)개의 별이 있고, 우주에는 우리 은하 같은 은하계가 약 1,000억(10의 11승)개가 있습니다. 따라서 우주에는 태양 같은 별이 10의 22승개 정도 있다고 볼 수 있습니다. 마찬가지로 우리 몸에는 약 100조(10의 14승)개의 세포가 있으므로, 산술적으로만 따지면 세포 하나에도 100조(10의 14승)개의 원자가 있는 셈입니다. 이렇게 보면 사람이라는 우주 속에 세포라는 은하가 있고, 이 은하에는 또 세포 수만큼의 원자라는 별들이 있는 것으로 볼 수 있습니다. 비슷한 문제가 지난해 서울대 고교장 추천입학 지필 고사에 나온 것으로 봐서는 영 터무니없는 이야기는 아니겠지요.

 

우리몸의 물의 비율은 대략 65%라고 알려졌다.(45~75%)..

위에서 두리뭉실하게 60키로 체중의 사람의 물의 양을 60 x 0.65 = 39 kg 으로 계산해야 한다.

아무튼 결론은 10^28 개..

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우리 몸 속에는 몇 개의 원자가 있을까? — Steemit

 

위의 글에서는..

사람마다 차이가 있지만 물이 약 71%정도로 가장 많았습니다. 그다음이 탄소로 18%, 질소 4%, 칼슘 2%, 인 2%, 칼륨 1% 등 이 이루고 있습니다. 물과 탄소가 차지하는 비율이 89%로 대부분입니다. 그럼 물과 탄소의 양만 안다면 우리몸의 약 90%정도 되는 원소의 양을 알 수 있겠죠?

 

탄소를 포함해서.. 좀더 근사치에 가까운 듯하다.

결론은 10^27 개 의 원자가 우리 몸속에 있다

 
위키백과에 따르면 '은하수의 원반은 직경이 약 100,000 광년이고, 평균적으로 약 1,000광년 두께이다. 최소 2천억에서 4천억개 (** 1,000억=10의 11승) 까지의 별들이 있는 것으로 추정된다. 아주 작은 별들의 수 때문에 정확한 수는 알 수 없지만 이것은 이웃한 안드로메다 은하에 1조개(10^12)의 별들이 있는 것과 비교될 수 있다.'.

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은하(성운)에는 대략 2천억에서 1조(10^11 ~ 10^12)개의 별(항성)이 있따.

안드로메다 성운 1조개의 별로 구성..

 

즉.. 우리 몸에 있는 원자들은.. 하나의 성운의 항성(별)보다 2배 더 많다. 

 
그러나 이런 이야기와 정보만으로는  별로 감이 잘 안온다.

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원자핵(原子核, : atomic nucleus)은 원자 중심의 핵자(양성자와 중성자)와 중간자로 이루어진 작고 밀도가 높은 부분을 말한다. 지름은 (수소의 양성자 핵 크기인) 1.6 fm(10-15 m)에서 (우라늄 등의 무거운 핵의) 15 fm 정도이다. 이 크기는 원자 전체 크기의 23,000 분의 1(우라늄)에서 145,000 분의 1(수소)에 해당한다. .

잠실운동장의 축구공에 원자를 비교하지만.. 틀렸다.. 너무 작게 잡았다. 지름이 5Km는 되어야 하는 구조물을 비교해야겠다.

 
축구공이 지름이 22cm이므로 .. 2.3만배 하면..  5km이다.
 
원자핵이 서울광장 축구공이면, 전자는 수원의 먼지

 
하나의 원자만 놓고 봐도 원자핵은.. 5km 너비의 공간에 놓인 축구공이라고 하니..
원자 하나는 실제로 텅텅 비어있는 공간과 다를바가 없고,

그런 원자로 이뤄진 우리몸도 빈 공간으로 이뤄진 셈이다. 

 
물론.. 미시세계에서 통용되는 법칙과 우리가 사는 거시세계에서 통용되는 법칙은 다르다.
하지만..
분명..
우리 주변에 모든 존재는.. 거대한 우주라고 말할 만하다.

경외하지 않을 수 없다.

 
성운의 종류엔 크게 발광, 암흑, 반사 성운이 있다고 한다 ..(**참고. 성운의 종류와 특징: 발광성운, 암흑성운, 반사성운) 
이 세계의 모든 존재는 .. 단순히 별이 아니라.. 성운이라고 본다면...
단지 누가 구름에서 벗어나.. 더 빛나는가의 차이가 아닐까? 

물론, 더 빛난다고 성운 이상의 다른 무언가가 되는 것은 아니고, 빛나는 발광성운일 뿐이다.