부력

혹시 목욕탕에 들어갈 때 물이 넘치는 걸 본 적 있나요. 아니면 물놀이를 할 때 어떤 장난감은 둥둥 뜨고 어떤 장난감은 가라앉는 것을 신기하게 여긴 적은요. 커다랗고 무거운 통나무는 호수 위에 떠 있는데, 왜 작고 가벼운 조약돌은 바닥으로 가라앉을까요. 바로 나 때문이에요. 나는 물속에 숨어 있는 힘이에요. 물건들을 위로 밀어 올려서 물에 뜨게 도와주는 비밀스러운 힘이죠. 나는 아주 오랫동안 똑똑한 누군가가 나를 발견해 주기를 기다리고 있었어요. 물에 들어가는 모든 것을 살짝 밀어주는, 보이지 않는 친구라고 할 수 있죠. 여러분이 물속에서 몸이 더 가볍게 느껴지는 것도 바로 나 때문이랍니다. 나는 항상 그곳에 있었지만, 아무도 내 이름이 무엇인지, 내가 왜 그런 일을 하는지 정확히 알지 못했어요. 그저 당연한 일이라고만 생각했죠. 하지만 곧 한 천재적인 생각쟁이 덕분에 세상에 내 이름이 알려지게 된답니다.

이야기는 아주 먼 옛날, 기원전 3세기의 그리스 도시 시라쿠사로 거슬러 올라가요. 히에로 2세라는 왕에게 큰 고민이 생겼어요. 새로 만든 멋진 황금 왕관이 순금으로 만들어지지 않은 것 같다는 의심이 들었기 때문이죠. 왕은 왕관을 망가뜨리지 않고 이 문제를 해결해 줄 사람을 찾았고, 아르키메데스라는 아주 똑똑한 학자에게 이 어려운 임무를 맡겼어요. 아르키메데스는 몇 날 며칠을 고민했지만 좋은 방법이 떠오르지 않았어요. 그러던 어느 날, 피곤한 몸을 이끌고 목욕탕에 들어가는 순간이었어요. 그가 탕 안으로 몸을 담그자, 물이 가장자리로 철철 넘쳐흘렀죠. 바로 그 순간, 아르키메데스는 엄청난 사실을 깨달았어요. 넘쳐흐른 물의 양이 자신의 몸이 차지하는 공간의 크기와 관련이 있다는 것을요. 그는 너무 기쁜 나머지 "유레카."라고 외치며 거리로 뛰쳐나갔다고 해요. '유레카'는 '알아냈다.'라는 뜻이랍니다. 그는 이 발견을 이용해 왕의 문제를 해결할 방법을 찾아냈어요. 왕관과 똑같은 무게의 순금 덩어리를 준비한 다음, 각각 물에 넣어 넘쳐흐르는 물의 양을 비교한 거예요. 만약 왕관이 순금이라면, 순금 덩어리와 똑같은 양의 물을 밀어내야 했죠. 하지만 왕관은 순금 덩어리보다 더 많은 물을 밀어냈어요. 그것은 왕관에 금보다 가볍지만 부피는 더 큰 다른 금속이 섞여 있다는 뜻이었죠. 왕은 사기를 당한 것이었어요. 바로 이 멋진 발견 덕분에, 나는 '아르키메데스의 원리'라는 이름을 얻게 되었답니다.

그날 목욕탕에서의 "유레카."는 모든 것을 바꾸었어요. 오늘날 기술자들은 나의 힘을 이용해서 수백만 킬로그램이나 나가는 거대한 강철 배를 설계해요. 쇠는 분명 물보다 무겁지만, 배의 모양을 커다랗게 만들어서 더 많은 물을 밀어내게 하면, 내가 위로 미는 힘이 배의 무게를 이겨내고 쉽게 물에 뜰 수 있는 거죠. 나는 잠수함이 깊은 바다로 가라앉았다가 다시 떠오르는 것을 돕고, 구명조끼가 사람들을 물 위로 띄워주는 이유이기도 해요. 심지어 나는 뜨거운 공기가 든 열기구가 하늘로 떠오르는 것도 도와준답니다. 열기구는 주변의 차가운 공기를 밀어내는데, 내가 그 공기를 위로 밀어주기 때문이죠. 나는 여러분에게 호기심을 가지라고 격려하고 싶어요. 아르키메데스처럼 목욕탕에서 물이 넘치는 것과 같은 아주 간단한 관찰이 세상을 바꾸는 발견으로 이어질 수 있으니까요. 주변 세상을 자세히 들여다보는 것이 세상의 가장 큰 비밀을 이해하는 열쇠가 될 수 있다는 것을 내가 증명하고 있답니다.