로버트 보일 공기 압축 실험, 찌그러진 페트병이 증명하는 것

옛날 사람들은 눈에 보이지 않는 공기는 ‘아무것도 없는 것’이라고 생각했대.

너 공기는 보이지 않으니까 그냥 텅 빈 공간인 줄 알았지? 옛날 사람들도 마찬가지였어. 공기는 눈에 안 보이고 만질 수도 없으니까 '아무것도 없는 것'처럼 생각했대. 마치 네가 급식시간에 반찬이 없다고 생각하는데, 그게 사실은 딱딱한 김치 속에 숨은 맛있는 양념 같은 비밀이 숨어 있는 거랑 비슷해. 그런데요, 이 착각이 오래 계속되다가 어느 날 한 과학자가 이상한 행동을 시작했어.

그런데 어떤 아저씨가 주사기 놀이처럼 공기를 꾹 눌러보기 시작했어.

로버트 보일이라는 아저씨가 있었는데, 그는 공기가 정말 ‘텅 빈 게 아니다’라는 걸 알아내려고 주사기 놀이를 했어. 주사기를 쏙쏙 눌렀다 뺐다 하면서 공기가 얼마나 딱딱히 눌리고 늘어나는지 실험한 거지. 이걸 ‘보일의 법칙’이라고 하는데, 쉽게 말해 공기는 꾸욱 누르면 부피가 줄어든다는 뜻이야. 학교에서 풍선을 불면 커지는 것처럼, 누르면 줄어든다는 거, 다들 재밌겠지? 이런 실험 덕분에 공기가 숨 쉬는 것처럼 공간을 차지하고 있다는 걸 알게 된 거야.

그때부터 사람들은 마법이 아니라 ‘실험’으로 세상을 설명하기 시작했지.

재미있는 건, 이 실험으로 인해 사람들은 ‘이 세상은 그냥 막연한 마법이 아니라 직접 확인하는 실험으로 밝혀야 한다’는 생각을 갖기 시작했어. 로버트 보일은 원소가 무엇인지도 정확하게 새롭게 정의했는데, 그 전에는 ‘불, 물, 공기, 흙’ 같은 게 원소라고 생각했거든. 그런데 그는 ‘원소는 더 이상 쪼갤 수 없는 물질’이라고 설명하면서 과학의 뼈대를 크게 바꿨어. 이런 자세가 지금 우리가 배우는 과학의 시작점이고, 실험이 얼마나 중요한지 알려준 거야.

네가 마시는 탄산음료의 ‘톡’ 쏘는 비밀도 바로 그 아저씨 덕분이야!

그런데 말야, 이 로버트 보일 덕분에 네가 좋아하는 탄산음료도 더 잘 이해할 수 있어. 탄산음료를 병에서 꺼내면 ‘칙’ 하는 소리와 함께 공기가 팡 터지잖아? 이건 병 안의 공기와 이산화탄소가 꽉 꽉 눌려있다가 갑자기 풀려나오는 거야. 보일이 말한 대로 공기가 누르면 작아지고, 풀리면 부피가 커진다는 걸 이용한 거지. 그러니까 다음에 음료를 마실 때, 너도 ‘아, 공기가 이렇게 신기하게 눌렸다가 터지는구나!’ 하고 생각하면서 마시면 더 재미있을 거야.