Is fire a solid, a liquid, or a gas? - Elizabeth Cox

번역: Hyeona Seo 검토: Jihyeon J. Kim

Sitting around a campfire, you can feel its heat,

모닥불 주위에 앉아있으면 열기를 느낄 수 있고

smell the woody smoke, and hear it crackle.

나무 타는 냄새를 맡을 수 있으며 탁탁 소리를 들을 수 있지요.

If you get too close,

불 가까이로 너무 많이 가면 눈이 뜨겁고, 코는 따가워집니다.

it burns your eyes and stings your nostrils.

You could stare at the bright flames forever

휘감기며 흔들리는 끝없는 밝은 불꽃을 영원히 볼 수 있습니다.

as they twist and flicker in endless incarnations.

But what exactly are you looking at?

여러분이 보는 것은 정확히 무엇일까요?

The flames are obviously not solid,

불꽃은 명백하게 고체가 아니고

nor are they liquid.

액체도 아닙니다.

Mingling with the air, they’re more like a gas,

공기와 어울리는 것을 보면 그것은 기체같기도 한데

but more visible--and more fleeting.

불은 볼 수 있고 순간적입니다.

And on a scientific level, fire differs from gas

과학적으로 보면 불은 기체와는 다른데

because gases can exist in the same state indefinitely

기체는 동일한 상태로 영원히 존재할 수 있지만

while fires always burn out eventually.

불은 결국에는 꺼지기 때문입니다.

One misconception is that fire is a plasma,

불에 대한 한가지 오해는 불이 플라즈마라는 건데

the fourth state of matter in which atoms

플라즈마는 제4의 물질 상태이며

원자가 전자를 빼앗긴 상태입니다.

are stripped of their electrons.

Like fire and unlike the other kinds of matter,

불과 같지만 다른 물질과는 달리

plasmas don’t exist in a stable state on earth.

플라즈마는 지구에서 안정한 상태로 존재하지 않습니다.

They only form when gas is exposed to an electric field or superheated

플라즈마는 기체가 전기장에 노출되거나

수천 또는 수만 도로 과열되었을 때 형성됩니다.

to temperatures of thousands or tens of thousands of degrees.

By contrast, fuels like wood and paper burn

대조적으로, 나무와 종이 같은 연료는 몇백 도면 타지요.

at a few hundred degrees —far below the

플라즈마의 한계점에 비해 훨씬 아래의 온도에서요.

threshold of what's usually considered a plasma.

So if fire isn’t a solid, liquid, gas,

그럼 불이 고체, 액체, 기체도 아니고

or a plasma, what does that leave?

플라즈마도 아니라면, 도대체 무엇일까요?

It turns out fire isn’t actually matter at all.

사실 불은 물질이 아니라고 합니다.

Instead, it’s our sensory experience of a chemical reaction called combustion.

불은 연소라고 불리는 화학적 반응에 대한 우리의 감각적인 경험이지요.

In a way, fire is like the leaves changing color in fall,

어떤 면에서 불은 가을에 나뭇잎 색이 변하는 것과 같고

the smell of fruit as it ripens,

과일이 익어가는 냄새와도 같으며

or a firefly’s blinking light.

또는 반딧불이의 반짝이는 빛과도 같습니다.

All of these are sensory clues that a

이러한 모든 것들은

화학적 반응이 일어나는 감각적 단서입니다.

chemical reaction is taking place.

What differs about fire is that it engages a lot of

불의 특성은 여러 감각을 동시에 자극한다는 것이지요.

our senses at the same time, creating the kind of vivid

물리적인 것에서 기대하는 생생한 경험을 만듭니다.

experience we expect to come from a physical thing.

Combustion creates that sensory experience

연소는 감각의 경험을 만듭니다.

using fuel, heat, and oxygen.

연료, 열과 산소를 이용해서요.

In a campfire, when the logs are heated to their ignition temperature,

모닥불 안에서 통나무가 발화점에 도달되었을 때

the walls of their cells decompose,

통나무의 세포벽은 분해되고

releasing sugars and other molecules into the air.

당과 다른 분자들을 공기로 방출시킵니다.

These molecules then react with airborne oxygen

이 분자들은 공중의 산소와 반응하며

to create carbon dioxide and water.

이산화탄소와 물을 만듭니다.

At the same time, any trapped water in the logs

동시에 통나무 안에 있던 물은

vaporizes, expands, ruptures the wood around it,

증발하고, 팽창하고, 주위의 나무를 부수고는

and escapes with a satisfying crackle.

멋진 탁탁 소리를 내며 빠져나갑니다.

As the fire heats up, the carbon dioxide and water vapor

불의 온도가 높아질수록 이산화탄소와 수증기는

created by combustion expand.

커진 연소로 인해 더 많이 만들어집니다.

Now that they’re less dense, they rise in a thinning column.

그것은 위로 올라갈수록 밀도는 낮아지고 얇은 기둥으로 상승합니다.

Gravity causes this expansion and rising, which gives

중력은 이러한 확장과 불길을 만드는데

flames their characteristic taper.

불꽃의 점점 가늘어지는 특성을 만들지요.

Without gravity, molecules don’t separate

중력이 없으면 분자는 밀도에 따라 분리되지 않으며

by density and the flames have a totally different shape.

불꽃은 전혀 다른 모양을 띠게 됩니다.

We can see all of this because combustion

우리는 이 모든 것을 볼 수 있는데

연소는 빛도 발생시키기 때문입니다.

also generates light.

Molecules emit light when heated,

분자는 가열되면 빛을 방출하고

and the color of the light depends

빛의 색은 분자의 온도에 따라 결정되지요.

on the temperature of the molecules.

The hottest flames are white or blue.

가장 뜨거운 불꽃은 하얗거나 파랗습니다.

The type of molecules in a fire can

불 속 분자의 종류 또한 불꽃 색에 영향을 미칩니다.

also influence flame color.

For instance, any unreacted carbon atoms from the logs

예를 들어, 통나무 속의 반응하지 않은 탄소 분자는

form little clumps of soot that rise

조그마한 검댕의 무리를 만드는데

검댕들은 불꽃 사이로 날아가며 밝은 주황색의 빛을 방출합니다

into the flames and emit the yellow-orange

light we associate with a campfire.

모닥불을 볼 때 나는 빛이죠.

Substances like copper, calcium chloride,

구리, 염화 칼슘, 염화 칼륨 같은 물질들은

and potassium chloride can add their

그 특징적인 색깔을 더하여 섞을 수 있습니다.

own characteristic hues to the mix.

Besides colorful flames,

다채로운 불꽃은 두고

fire also continues to generate heat as it burns.

불은 또한 타면서 계속하여 열을 냅니다.

This heat sustains the flames by keeping

열은 불꽃이 계속되게 하지요.

연료를 발화점이나 발화점 이상으로 유지함으로써요.

the fuel at or above ignition temperature.

Eventually, though, even the hottest fires

그렇지만 가장 뜨거운 불도

run out of fuel or oxygen.

결국 연료나 산소가 바닥나면 꺼집니다.

Then, those twisting flames give a final hiss

그러고 나면 춤추던 불꽃도 마지막 쉬익 소리를 내고는

and disappear with a wisp of smoke

한 줄기 연기와 함께 사라집니다.

as if they were never there at all.

마치 그곳에 없었던 것처럼요.