If superpowers were real: Body mass - Joy Lin

만약 초능력이 정말로 존재한다면 : 몸의 질량 - 조이 린(Joy Lin)

번역: Sujin Byeon 검토: yunho park

Some superheroes can grow

몇몇 슈퍼히어로들은 마음만 먹으면

to the size of a building at will.

빌딩 크기만큼 몸을 키울 수 있습니다.

That's very intimidating!

정말 위협적이죠!

But a scientist must ask

하지만 과학자라면

where the extra material is coming from.

몸을 키우는데 쓰는 물질이 어디서 왔는지 궁금해질 것입니다.

The Law of Conservation of Mass implies

질량 보존의 법칙에 따르면,

that mass can neither be created

질량은 생성되거나 사라지는 것이

nor destroyed,

아닙니다.

which means that our hero's mass

이 말인 즉, 영웅들의 질량은

will not change just because his size changes.

크기가 커졌다고해서 변하는 것이 아니라는 거죠.

For instance, when we bake a fluffy sponge cake,

예를 들면, 우리가 도톰한 스펀지 케익을 구울 때,

even though the resulting delicious treat

맛있게 구워진 케이크가

is much bigger in size than the cake batter

오븐에 들어가기 전의 반죽보다

that went into the oven,

더 커져 있다고 하더라도

the weight of the cake batter should still equal

케이크 반죽의 무게는 여전히

the weight of the cake

케이크의 무게와 증발된 수분의

plus the moisture that has evaporated.

무게를 합한 것과 같습니다.

In a chemical equation,

화학 반응이 일어날 때 화학 방정식을 보면

molecules rearrange to make new compounds,

새로운 화합물이 생기면서 분자들이 재정렬 되지만

but all the components should still be accounted for.

모든 구성 요소들은 여전히 그대로입니다.

When our hero expands

영웅들이

from 6 feet tall

6피트(약 183cm)의 키에서

to 18 feet tall,

18피트(약 548cm)로 성장할때,

his height triples.

즉 3배 이상 커지면,

Galileo's Square Cube Law says

갈릴레오의 삼제곱법칙에 의하여

his weight will be 27

그의 몸무게는 평소보다

- 3 times 3 times 3 equals 27 -

27배 늘어야 합니다.

times his regular weight

3의 3제곱은 27이니까요.

since he has to expand in all three dimensions.

삼차원적으로 증가했기 때문입니다.

So, when our superhero transforms into a giant,

즉, 영웅이 엄청난 거구로 전환할 때,

we are dealing with two possibilities.

2가지의 가능성과 마주하게 됩니다.

Our hero towering at 18 feet

첫번째 경우에 영웅은 18피트로 우뚝 솟아 있지만,

still only weighs 200 pounds,

중량은 여전히 커지기 전 평소 몸무게인

the original weight in this human form.

200파운드(90kg) 에 불과한 경우를 생각할 수 있습니다.

Now, option two, our hero weighs 5,400 pounds

두번째 가능성입니다. 영웅은 18피트의 키로 변신하면서

- 200 pounds times 27 equals 5,400 pounds -

평상시의 몸무게인 200파운드의 27배인

when he is 18 feet tall,

5400(2450kg)파운드가 되게 됩니다.

which means he also weighs 5,400 pounds

즉, 변신하기 전 아직 키가 6피트일 때도

when he is 6 feet tall.

몸무게가 5400 파운드로 불어나는 것이죠.

Nobody can get in the same elevator with him

누구나 이런 사람과 엘러베이터에 타면

without the alarm going off.

경보가 울릴 것입니다.

Now, option two seems a little more

보기에는 두번째 경우가 과학적으로

scientifically plausible,

더 타당하게 느껴집니다.

but it begs the question,

하지만 이런 질문이 되돌아 올겁니다.

how does he ever walk through the park

그는 어떻게 땅바닥으로 가라앉지 않으면서

without sinking into the ground

공원을 걸어다닐 수 있을까요?

since the pressure he is exerting on the soil

지면위를 걸을 때 땅에 가해지는 압력은

is calculated by his mass

영웅의 질량을 발이 닺는 바닥의 크기로

divided by the area of the bottom of his feet?

나누어 얻을 수 있습니다.

And what kind of super socks and super shoes

그가 5400파운드의 무게로

is he putting on his feet to withstand all the friction

길을 걸어 다닐때, 그의 발의 마찰을 지탱할 수 있는

that results from dragging his 5,400 pound body

슈퍼 양말과 슈퍼 슈즈가

against the road when he runs?

존재하긴 할까요?

And can he even run?

게다가 그는 뛸 수나 있을까요?

And I won't even ask how he finds pants

또 저는 그가 어떻게 그렇게 몸집이 커지는 것을

flexible enough to withstand the expansion.

감당할 수 있는 신축성 좋은 바지를 찾았을지 궁금하군요.

Now, let's explore the density

이제, 위에서 언급한 두 경우에 있어서

of the two options mentioned above.

밀도에 대해 생각해 봅시다.

Density is defined as mass divided by volume.

밀도는 질량을 크기로 나눈 것과 같습니다.

The human body is made out of bones and flesh,

인간의 몸은 뼈와 근육들로 만들어져있죠.

which has a relatively set density.

뼈와 근육의 밀도는 상대적으로 일정합니다.

In option one, if the hero weighs 200 pounds all the time,

첫번째 가정에서 영웅의 무게가 계속 200파운드라면,

then he would be bones and flesh at normal size.

원래 사이즈에선 보통의 뼈와 살을 가질 것입니다.

When he expands to a bigger size

그러나 무게가 여전히 200파운드인 채로

while still weighing 200 pounds,

몸집이 늘어나게 된다면,

he essentially turns himself

그는 커다랗지만 솜털같이 가벼운

into a giant, fluffy teddy bear.

테디베어가 되는 것과 같죠.

In option two, if the hero weighs

두번째 가정에서, 그의 몸무게가 계속해서

5,400 pounds all the time,

5400 파운드라고 한다면

then he would be bones and flesh at 18 feet

그가 18피트로 커졌을 때 뼈와 살로 이루어진

with 5,400 pounds of weight supported by two legs.

5400파운드의 몸을 두 다리가 지탱하고 있을 것입니다.

The weight would be exerted on the leg bones

그가 움직일때 마다, 여러 각도에서

몸의 중량이 다리뼈에 가해질 겁니다.

at different angles as he moves.

Bones, while hard, are not malleable,

뼈는 탄력이 없는 딱딱한 부분입니다.

meaning they do not bend,

즉, 휘어지지 않으니

so they break easily.

쉽게 부러질 겁니다.

The tendons would also be at risk of tearing.

힘줄 또한 찢어질 위기겠네요.

Tall buildings stay standing

고층 빌딩들이 서 있을 수 있는 이유는

because they have steel frames

철골 구조로 이루어져 있으며,

and do not run and jump around in the jungle.

건물이 정글에서 달리거나 뛰는 경우가 없기 때문이죠

Our hero, on the other hand,

반면, 우리의 영웅은

one landing at a bad angle

좋지 않은 각도에서 착지하기도 하고

and he's down.

넘어지기도 하죠.

Assuming his bodily function is the same as any mammal's,

영웅의 몸이 다른 포유류와 동일하다고 가정한다면,

his heart would need to pump a large amount of blood

그의 심장은 5400 파운드에 달하는

throughout his body to provide enough oxygen

몸 전체에 충분한 공기를 전달하기 위해

for him to move 5,400 pounds of body weight around.

엄청난 양의 피를 전달해야 합니다.

This would take tremendous energy,

이러한 심장의 펌프 작용은 엄청난 양의 에너지를 필요로 하며,

which he would need to provide

이를 위해서 그는 3,000칼로리의 27배의 달하는

by consuming 27 times 3,000 calories of food every day.

음식을 매일 매일 섭취해야 합니다.

Now, that is roughly 150 Big Macs.

대략 빅맥 150개라고 할 수 있겠군요.

27 times 3,000 calculated equals

3,000칼로리의 27배는

81,000 calculated slash 550 calories

8만1,000칼로리 이므로, 550 칼로리의 빅맥으로 나누면

equals 147.

147개가 되거든요.

He wouldn't have time to fight crime

우리의 영웅은 범죄와 맞서 싸울 시간이 없을 겁니다

because he would be eating all the time

왜냐하면 그가 필요로 하는 열량을 먹으려면

and working a 9-to-5 job

하루 종일 먹기만 해야 하고

in order to afford all the food he eats.

식비를 감당하려면 9시 부터 5시까지 종일 일도 해야 할 것입니다.

And what about superheroes

그렇다면 몸을 바위나 모래로

who can turn their bodies into rocks or sand?

바꾸는 영웅들은 어떨까요?

Well, everything on Earth is made out of elements.

지구의 모든 것들은 원소들로 만들어졌는데,

And what defines each element

각 원소들을 정의하는 것은

원소내 핵의 양성자의 수 입니다.

is the number of protons in the nucleus.

That is how our periodic table is organized.

양성자의 수에 따라 원자들은 주기율표에 정리되어있죠.

Hydrogen has one proton,

수소의 양성자는 하나이고,

helium, two protons,

헬륨은 두개,

lithium, three protons,

리튬은 세개이고

and so on.

그리고 등등이 있죠.

The primary component of the most common form

모래의 가장 일반적인 공통 구성 요소는

of sand is silicon dioxide.

이산화규소입니다.

Meanwhile, the human body consists of

한편, 인간의 몸은

65% oxygen,

65%의 산소와

18% carbon,

18%의 탄소와

10% hydrogen,

10%의 수소

and 7% of various other elements

그리고 7%의 여러 기타 원소들로 구성되어 있습니다.

including 0.002% of silicon.

기타 원소에는 0.002%의 실리콘도 포함되어 있죠.

In a chemical reaction,

화학 반응에서

the elements recombine to make new compounds.

원소들은 새로운 화합물을 만들기 위해 재결합합니다.

So, where is he getting all this silicon

그렇다면, 영웅이 모래로 변할때 사용하는

necessary to make the sand?

실리콘은 어디에서 모으는 걸까요?

Sure, we can alter elements

물론, 핵 융합이나 핵 분열로

by nuclear fusion or nuclear fission.

원소를 변형시킬 수도 있습니다.

However, nuclear fusion requires so much heat,

하지만, 핵 융합은 높은 열을 필요로 하고,

the only natural occurrence of this process is in stars.

자연적으로 핵 융합 현상이 벌어지는 곳은 항성 뿐이예요.

In order to utilize fusion in a short amount of time,

짧은 시간에 융합하기 위해서는,

the temperature of the area

주변의 온도가 태양보다

needs to be hotter than the Sun.

더 뜨거워야 합니다.

Every innocent bystander will be burned to a crisp.

주변의 모든 무고한 구경꾼들이 바삭하게 튀겨질 정도겠네요.

Rapid nuclear fission is not any better

급속 핵 분열도 마찬가지인데요,

since it often results in many radioactive particles.

핵 분열은 많은 방사성 입자를 만들어 내기 때문이죠.

Our hero would become

우리의 영웅은 걸어다니고 말하는

a walking, talking nuclear power plant,

핵 발전소가 되어 결국엔 그가 살리려고 하는

ultimately harming every person he tries to save.

모든 사람들에게 궁극적으로 해가 되는 존재가 될겁니다.

And do you really want the heat of the Sun

여러분은 정말로 태양의 열기나

or a radioactive nuclear plant inside of your body?

방사성 원자력 발전소를 몸 안에 두고 싶으세요?

Now, which superpower physics lesson

이제, 어떤 초능력 물리 수업을

will you explore next?

들어보고 싶으신가요?

Shifting body size and content,

몸의 크기와 내용물을 바꾸는 것,

super speed,

엄천난 스피드,

flight,

비행 능력,

super strength,

엄청난 힘,

immortality,

불사 능력

and

그리고

invisibility.

투명 인간.