신에게 말을 거는 것은 기도다.
신이 말을 걸어온다면 그것은 조현병이다.
'뇌가 지어낸 모든 세계'에서 인용하여 각색한 조현병 환자 이야기
조현병으로 환청에 시달리는 브랜던. 어떤 의사가 브랜던을 비롯한 조현병 환자들이 환청을 듣는 순간에 목 부위에 소형 마이크를 갖다 대니 조현병 환자들이 듣는 환청의 내용과 거의 일치하는 말들이 들리는 걸 발견했다. 사실 브랜던은 단지 자신의 목소리를 듣는 것에 불과하다. 그렇다면 그 사실을 브랜던은 왜 알지 못하는가?
2006년 영국 연구팀은 조현병 환자가 자기 목소리를 잘 알아듣지 못한다는 사실을 발견한다. 게다가 조현병 환자는 자기 목소리를 다른 사람의 목소리라고 생각하는 경향이 있었다. 목소리 인식은 어떻게 이루어지며 조현병 환자들이 자신의 목소리를 잘 인식하지 못하는 이유는 무엇인가? 답은 전기 물고기에서 찾을 수 있다.
브랜던의 증상은 이렇게 설명할 수 있다. 브랜던이 말을 할 때 수반 방출 시스템은 그의 목소리가 어떨지 예상한다. 브랜던의 목소리가 그의 귀에 닿는 순간 수반 방출 시스템은 귀에 들리는 목소리를 예상했던 목소리와 비교한다. 그는 뇌에 결함이 있으므로 목소리의 불일치라는 오류를 일으켜 그의 의식이 자기 목소리를 알아듣지 못하게 가로막는다. 그의 뇌는 두 개의 정보, 즉 목소리가 감지되었다는 정보와 그 목소리가 브랜던이 낸 목소리가 아니라는 잘못된 정보를 조화시키며 처리해야 한다. 뇌는 이러한 제한된 정보로 완전한 이야기를 만들어내려 한다. 뇌는 무의식적으로 자신이 만들어낼 수 있는 가장 논리적인 결론을 이끌어낸다.
"내가 이 목소리를 낸 사람이 아니라면 다른 사람이 낸 소리일 거야."
수반 방출은 자연계 곳곳에서 발견된다. 귀뚜라미는 수반 방출을 이용해 자신의 울음소리 때문에 다른 귀뚜라미가 내는 울음소리를 듣지 못하게 되는 사태를 방지한다. 새들도 수반 방출로 자기 노랫소리와 다른 새들의 노랫소리를 구분한다. 이러한 메커니즘 때문에 정상적인 사람이라면 자신의 목소리를 인식할 수 있다. 따라서 자신의 목소리와 다른 사람의 목소리를 쉽게 구분한다.
소리의 정보는 귀에서 전기 신호로 전환되어 신경계를 통해 뇌로 전달된다. 이렇게 수합된 여러 정보를 종합하여 처리하는 커맨드 센터 격인 뇌에 오류가 발생하면 어떠한 기상천외한 일이 생기는지 확인했다.
자율 주행 차는 운전자 없이도 주변 차량의 흐름을 분석하여 안전하게 차선을 바꾸기도 하고, 전방에 보행자를 발견하거나 앞 차량이 급하게 멈추면 속력을 줄이며 안전거리를 유지하기도 한다. 자율 주행 차는 이러한 정보를 어떻게 주고받을까?스마트폰으로 상대방과 통화도 하고 인터넷에 접속해서 정보를 얻기도 하며 무선으로 이어폰과 연결해 음악을 듣기도 한다. 스마트폰은 다른 장치들과 어떻게 정보를 주고받을까?
입자는 그들이 가지고 있는 물리적 정보(질량, 속도)를 '에너지'라는 그릇에 담아 전달한다. 하지만 정해진 형태와 질량이 없는 무언가도 자신이 가지고 있는 정보를 '에너지'라는 그릇에 담아 전달할 수 있다 이 정체는 바로 파동이다. 귀가 감지하는 소리, 휴대폰과 자율 주행 차가 감지하는 전자기파는 모두 파동이다.
1. 파동의 정의와 종류
파동이란 어느 한 곳에서 발생한 진동이 퍼져나가면서 에너지를 전달하는 형식이다.
파동이 전파할 때 진동하는 물질을 매질이라 하며, 파동이 전파할 때 매질은 움직이지 않는다.
팀을 응원하기 위해 관중들은 파도타기를 한다. 이 열망의 에너지를 담은 파도는 관중석 둘레를 따라 이동하지만, 관중은 제자리에만 있을 뿐이다. 파동도 이와 마찬가지다. 진동하는 매질의 움직임은 없지만 파동은 명백히 전파한다.
파동의 특성과 관련하여 영화 속 과학의 오류를 찾아보자.
2. 파동의 표현 (진폭, 파장, 주기, 진동수)
x축 선상으로 파동이 진행하는 상황이다. 임의의 x지점에서 파동의 진동 변위 y지점을 그래프로 표시했다.
이때 매질이 진동하는 최대 변위를 진폭이라 하고, 진폭의 크기는 진동의 중심에서 마루 또는 골까지의 거리다.
그리고 이웃한 마루와 마루, 골과 골 사이의 거리가 파장(m)이다.
그래프 변수를 잘 확인해라. 파동이 진행하는 상황에서 임의의 시간 t에서 파동의 진동 변위 y지점을 그래프로 표시했다.
매질의 한 점이 한 번 진동하는 데 걸리는 시간을 주기(s)라 한다. 즉 마루(골)에서 다음 마루(골)까지 파동이 진행하는 데 걸리는 시간이다.
매질의 한 점이 1초 동안 진동하는 횟수를 진동수(Hz)라 하고, 주기와 진동수는 역수 관계다.
[2015개정 물리학1] 파동의 속력
인디언은 들소를 사냥할 때 땅에 귀를 대고 들소의 발자국 소리를 들었다고 한다. 들소 떼의 발굽소리가 공기 중보다 고체인 땅으로 전달되는 게 더 빠르다는 것을 경험을 통해 알았기 때문이다
gooseskin.tistory.com
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