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브라질

19세기 극본가 루이스 카를로스 마르틴스 페나가 나타나 동시대 사회를 비판하고 사람들의 삶을 잘 표현하면서 극장계를 크게 진흥시켰다. 이 당시에는 주로 의상도 우스꽝스럽게 만들었으며, 극본도 재치있거나 풍자조의 문체로 많이 썼다. 페나 외에도 안토니아 곤칼베스 디아스도 이 시기에 활동하였다. 19세기에 극장의 발전과 함께 오케스트라와 오페라도 크게 인기를 끌었는데, 브라질의 연출가 안토니오 카를로스 고메스는 ‘일 구아라니’와 같은 오페라 작품들을 발표하며 세계적인 명성을 얻었다. 19세기 말, 오케스트라 형식 극장들은 매우 대중화했고, 치킨하 곤자가 등의 작곡가들이 등장하며 매우 아름다운 브라질 음악을 남겼다. 20세기 초에 브라질에서 수많은 극장들, 사업가들, 배우들이 활동하였으나, 역설적으로 무대 공연 수준은 갈수록 떨어졌다. 그러던 중 1940년대에 들어서야 브라질 극장은 부흥기를 맞았으며, 이탈리아와 유럽의 배우들이 학교를 세우고 제자들을 양성하며 수준을 점차 높였다. 1960년대부터 점차 사회적, 종교적인 문제들을 정면으로 다루었고, 정식으로 배우 학교들을 세워 배우들도 많이 배출하였다. 브라질에서 가장 유명한 극작가에는 아리아노 수아수나 등이 있다. 종교. 국교는 없지만 기독교가 국교나 다름 없는 나라다. 국교가 없고 종교의 자유를 보장하지만, 국민 91% 가량이 기독교인이며, 그 가운데 65% 천주교, 26% 개신교다. 국민의 약 65%가 천주교이고 세계에서 천주교 신자가 가장 많은 나라이다.
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그러나 아프리카에서 노예나 다른 경로로 건너온 흑인 영향으로 아프리카 토착 종교가 천주교와 광범위하게 연계하여, 전통적 천주교와 다른 혼합적 현상이 나타나는 문제점이 있다. 개신교는 국민의 26% 이상이다. 특히 오순절교회를 중심으로 개신교회가 빠르게 성장하는 나라이다. 브라질에서 최근 개신교의 신도수가 급격히 늘어나는 반면 천주교 신자 비중은 갈수록 즐어들었다. 성령운동을 강조하는 오순절교회가 가장 큰 교파이다. 이는 대부분 중남미 개신교회 특징이기도 하다. 개신교의 급속한 성장으로 지역마다 새롭게 설립하는 교회를 담임할 목사가 부족한 상황이다. 그래서 대한민국이나 미국 개신교회처럼 7년 걸리는 신학대학원 과정과 2년이나 3년간의 목회 수련과정을 적용하지 못하는 환경이다. 4년 이하의 속성 과정과 약식 수련과정을 거치고 안수받은 목사들의 신학과 성경, 목회 이해 수준 및 기독교 근본주의 성향을 가진 미국 개신교회의 물량 공세 선교 등의 문제점이 있다. 문학. 브라질 문학은 16세기로 거슬러 올라간다. 첫 번째 포르투갈 탐험가들의 브라질에서 Pêro Vaz de Caminha 같은 글을 보면, 동물군, 식물군, 고유의 토착 인구의 해설 설명으로 가득차 유럽 독자들 매료시켰다. 브라질은 낭만 주의에 중요한 작품들을 만들었다. 소설가 Joaquim Manuel de Macedo와 José de Alencar처럼 사랑과 고통에 대해 소설을 썼다. Alencar는 그의 긴 경력에서 O Guarani, Iracema and Ubirajara 와 같은 현지우선주의 소설에서 원주민들을 영웅으로 다루었다. 중요한 작품을 만들었다.
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Machado de Assis는, 사실상 모든 장르의 비평가와 전 세계 국제적 위신을 얻길 위하여 계속해서 썼다. 현재 브라질 모더니즘은, 현대 미술의 금주에 의해 1922년에 경험했듯이 민족주의적 전위 문학과 함께 염려하고 있었다. 반면 Post-Modernism은 Cabral de Melo Neto, Carlos Drummond de Andrade, Vinicius de Moraes 같은 기업가들, Cora Coralina, Graciliano Ramos, Cecília Meireles 그리고 국제적으로 알려진 작가인 Jorge Amado, João Guimarães Ros, Clarice Lispector와 Manuel Bandeira처럼 뚜렷한 시인들 중 한세대를 가져왔다. 스포츠. 축구와 배구, F1 등 모터 스포츠와 브라질 유술 같은 무술이 강하기로 세계적으로 알려져 있으며, 이 운동에 수많은 세계 챔피언이 있으며, 유명한 선수를 많이 배출하고 있다. 브라질은 세계에서도 손꼽히는 스포츠 강국이다. 브라질에서 가장 대중적인 스포츠는 축구이다. 브라질 축구 국가대표팀은 FIFA 랭킹에서도 세계적으로 가장 높은 축에 속하며, FIFA 월드컵에서 5번이나 우승하며 브라질을 세계적인 축구 강국으로 올려놓았다. 브라질에서 인기있는 스포츠들에는 그 외에도 배구, 농구, 무술 등이 있다. 브라질 배구 국가대표팀은 현재 FIVB 배구 월드리그, FIVB 월드 그랜드 챔피언컵, FIVB 남자 배구 챔피언십, 배구 월드컵에서 승리를 거두었다. 자동차 경주에도 매우 실력이 좋은데, 브라질 선수들은 포뮬라 원에서 8번이나 우승을 차지한 바 있다. 여러 스포츠들은 브라질에서 유래한 것들이 많다. 비치 사커, 풋살, 풋볼리 등이 축구의 변형 게임으로 브라질에서 유래한 것이다. 또한 브라질의 카포에이라, 브라질리안 주짓수, 발리 투도 등의 무술들이 유명하다.
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브라질은 여러 세계적인 스포츠 경기들을 유치하였다. 1950년 FIFA 월드컵을 개최하였고, 최근에는 2014년 FIFA 월드컵과 2019년 코파 아메리카를 개최하였다. 상파울루에서는 브라질 그랜드 픽스를 열기도 한다. 상파울루는 1963년에 4회 팬아메리카 게임을 개최하였으며, 리우데자네이루에서는 2007년에 15회 팬아메리카 게임을 개최하였다. 2009년 10월 2일에는 리우데자네이루가 2016년 리우 올림픽과 2016년 패럴림픽의 개최지로 선정되었으며, 남아메리카에서는 처음으로, 그리고 라틴아메리카에서는 멕시코시티 다음으로 2번째로 올림픽을 개최한 도시가 되었다. 또한 브라질은 1954년과 1963년에 각각 FIBA 농구 월드컵을 개최한 적도 있다. 1963년 농구 월드컵에서는 브라질 대표팀이 승리했다. 축구. 브라질은 체육 중에서도 축구가 가장 자리를 잡았는데 특히 축구를 단일종목으로 한 월드컵에서는 세계 최다인 5회를 우승하여 세계최강국으로 불리고 있다. 제1회 대회부터 본선에 연속 출전한 유일한 대표 국가이다. 또한 FIFA 랭킹 상위에 항상 위치하는 등 세계 최강국으로 군림하고 있다. 1950년 FIFA 월드컵을 개최한데 이어 2014년 FIFA 월드컵, 2016년 리우데자네이루 하계 올림픽을 개최했다. 2010년 FIFA 월드컵 8강전에서 네덜란드에게 2:1로 패하자 피파랭킹이 1위에서 3위로 떨어지고 만다. 클럽 선수권 대회 수준은 UEFA 챔피언스리그의 우승 팀을 제치고 과거 인터콘티넨털컵에서 3번 우승한 상파울루 FC 외에 그레미우 등 세계 유수의 강호들이 있다.
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축구 선수들도 아르투르 프리덴라이히와 레오, 마리오 자갈루, 가린샤, 펠레, 토스탕, 지쿠, 소크라치스, 호마리우, 카푸, 히바우두, 호베르투 카를로스, 호나우두, 호나우지뉴, 카카, 네이마르 등 축구 역사에 남을 많은 선수들을 배출하고 있으며, 자타가 인정하는 축구 강국이다. 교통. 브라질의 철도·도로의 대부분이 대서양 연안지대에 집중하고 있어, 내륙 지방은 교통의 장애가 되고 있다. 1960년대에 들어와서 신수도 브라질리아의 건설과 병행하여 간선 도로망을 건설 확대하고 있으나, 전체적으로는 철도·도로가 발달되지 못했다. 브라질의 철도 총연장은 3만 3,484km이고 포장 도로는 131만 2,700km이다. 한편으로는 넓은 국토에 비해 철도와 도로가 부족하여 항공업의 발달을 촉구하여, 브라질에서는 항공이 중요한 교통수단이 되고 있다. 아마존강과 그 지류는 내륙의 교통 소통에 큰 역할을 담당한다. 상파울루 구아룰류스 국제공항에서는 남미, 북미, 유럽, 중동(아랍에미레이트, 카타르, 튀르키예), 아프리카(에티오피아) 등지와도 연결되어 있다. 육상. 제2차 세계대전 이후 자동차가 일반인들에게 보급됨에 따라 고속도로망이 급속히 발달했다. 자동차 연료로 1970년대 후반부터 정부 주도하 알콜이 보급되고 있으며, 많은 자동차 제조 업체가 알코올 연료 차량을 이용할 수 있으며, 대부분의 주유소에서 알코올 연료 차량에 알콜을 넣을 수 있다. 최근에는 플렉스 연료 차량(휘발유와 알코올을 넣어도 움직이는 차)가 주목 받고 있다.
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또한 현재는 선진국에 비해 배기가스 규제가 덜해 수도, 도시를 중심으로 배기 가스에 의한 대기 오염이 심각 해지고 있어 정체와 함께 대기 오염의 완화를 목표로 다양한 대책들이 시도되고 있다. 현재 도로 총 연장 거리는 165만km이고, 여객 및 화물 수송의 약 85%가 도로 수송에 의존하고 있다. 상파울루와 리우데자네이루, 브라질리아 등 대도시 주변의 도로 및 간선 도로의 대부분이 포장 정비되어 있으며, 제2차 세계대전 이후 자동차 산업의 발달과 자동차 산업 보호를 위해 도로망의 정비에 중점을 둔 적도 있어, 해안 도시를 중심으로 고속도로망이 급속히 발달했다. 그러나 대기오염과 교통 체증 감소 등의 관점에서 최근에는 철도에 대한 관심이 높아지고 있으며, 대도시의 지하철과 통근열차의 정비가 진행되고 있을뿐만 아니라, 상파울루 ~ 리우데자네이루 사이에 고속철도의 정비도 계획되고 있어, KTX도 관심을 보이고 있지만, 잦은 KTX 고장으로 인해 걸림돌이 되고 있다. 버스. 고속도로의 발전과 함께 침대 시설과 화장실, 에어컨을 완비한 장거리 버스 노선이 나라 곳곳을 운행하여, 쉽고 저렴한 교통 수단으로 편리하게 이용되고 있다. 또 아르헨티나와 우루과이, 파라과이 등 인접 국가들과의 장거리 정기 버스가 양국의 주요 도시 사이에서 운행되고 있다. 많은 도시에서 도시철도와 지하철 노선이 정비되어 있지 않기 때문에, 주요 시내교통 수단으로 시내버스를 사용하는 상파울루를 비롯한 일부 대도시에서는 트롤리버스도 운행되고 있다.
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거의 대부분의 버스는 외국 자본과 민족 자본 기업에 의해 브라질 자국 생산되며, 연접 버스와 이층 버스, 인도 쪽뿐만 아니라 운전석 쪽도 승객용 출입문을 설치한 버스 등 다양한 차종이 운행되고 있다. 또한 그 거의 대부분이 국외로 수출되고 있다. 철도. 항공기와 버스의 장거리 이동망이 예부터 갖추어져 자동차 산업 보호를 위해 도로망의 정비에 중점을 두었던 적도 있었다. 철도의 총 연장 거리는 2000년 기준으로 29,283km로 그 광대한 국토에 비해 적은 데다, 그 대부분이 해안 지역을 운행하고 있다. 또한, 철도의 화물운송 점유율은 20%이다. 위와 같은 이유로 도시 간을 연결하는 장거리 철도뿐만 아니라 도시 근교의 철도망의 정비도 지연되었고, 상파울루와 리우데자네이루 등 대도시에서는 1970년대 이후 교통체증 해소와 에너지 절약, 배기가스에 의한 대기오염의 해소 등의 목적으로 지하철과 교외 통근 전동차의 정비가 진행되고 있다. 게다가 많은 차량이 국산이 아니라 일본과 독일 등 철도 선진국에서 수입되고 있다.
과학적 방법

과학적 방법(科學的方法, , )은 현상을 연구하고 새로운 지식을 구축하거나 이전의 지식들을 모아 통합할 때 사용되는 기법으로, 경험과 측정에 근거한 증거를 사용하여 현상의 원리를 밝히는 과정이다. 《옥스퍼드 영어사전》은 과학적 방법을 다음과 같이 설명한다. 과학적 방법은 하나로 정형화되어 있지는 않기 때문에 여러 과학 분야에서 다양한 과정이 사용된다. 그러나, 현상을 설명하는 가설을 수립하고, 이 가설에 의한 예측이 들어맞는지를 검증하기 위해 실험을 설계한다는 점은 공통적이다. 과학적 방법에 의해 설계된 실험은 어떠한 실험자가 하여도 실수나 혼동이 없이 재현될 수 있도록 각 단계를 구체적으로 제시하여야 한다. 실험을 통해 수립된 가설은 다시 독립적인 다수의 시험을 통해 동일한 조건속에서 그 결과가 같음을 검증받아야 한다. 과학계의 동료평가를 통해 검증된 가설은 해당 분야의 이론으로 받아들이게 된다. 새롭게 검증된 가설은 이론을 이루고, 이론에 따라 또다시 새로운 가설이 만들어질 수 있다. 과학적 방법을 따르는 여러 과학 분야는 결과에 대한 설명에 편견이 개입하는 것을 줄이기 위해 가능한 객관적이고자 한다. 과학적 문서는 모든 데이터, 연구와 실험 방법 등을 기록하고, 이를 공개하여 다른 과학자들로 하여금 검증할 수 있는 기회를 제공하여야 한다. 흔히 '전면 공개'라 불리는 이러한 관행에 따라 공표된 데이터는 다른 시험자가 신뢰도를 평가할 수 있다. 개요. 역사. 과학적 방법은 경험적 관찰과 측정을 이용하여 진리를 탐구한다. 아랍의 수학자이자 과학자였던 이븐 알하이삼은 과학적 방법을 사용한 최초의 과학자들 가운데 하나로 여겨지고 있다. 과학적 방법은 알하이삼 이래 오늘날까지 최소한 천 년 동안 이루어져 왔다.
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1021년, 알하이삼은 빛이 직진한다는 것을 추측이 아닌 관찰을 통해 증명하였다. 이것은 최초로 과학적 방법을 사용하여 자연 현상을 설명한 기록 가운데 하나이다. 이븐 알하이삼의 《광학의 서》(1021년)는 동일 매질에서 빛이 직진한다는 것을 기록하고 있다. 이 책은 훗날 유럽에서 라틴어로 번역되었고 자연 과학 발전에 큰 영향을 주었다. 1638년, 갈릴레오 갈릴레이는 《새로운 두 과학에 관한 수학자의 대화》()에서 자유낙하하는 물체에 대한 가설을 입증하는 실험의 중요성을 보여주었다. 과학적 방법을 정형화하는 데는 많은 어려움이 있었다. 과학사가이자 박물가였던 윌리엄 휴얼은 《귀납적 과학의 역사》(, 1837년) 와 《귀납적 과학의 철학》(, 1840년)에서 , 과학적 방법의 각 단계를 정립하는 것에는 경험을 바탕으로 한 것뿐만 아니라, 그 경험을 추상화하는 '발명, 총명함, 천재성' 이 모두 필요하였다고 적고 있다. 경험적 방법에 의해 새로운 지식을 획득하는 방법은 과학 혁명 기간을 거쳐 강화되었다. 아이작 뉴턴의 고전 역학 수립과 라부아지에의 산소 발견, 찰스 다윈의 진화 이론, 그레고어 멘델의 유전 법칙 발견 등은 과학적 방법으로 새로운 지식을 발견한 대표적인 사례이다. 19세기 말, 과학적 방법은 가설을 세우고 실험을 통해 이를 검증하는 가설 연역 방법으로 정형화되었다. 특징. 과학적 방법은 경험에 입각한 귀납적 결론을 이끌어낸다. 따라서 과학적 방법에 의한 지식은 확고부동한 것이 아니며, 언제나 반증될 가능성이 있다. 즉, 새롭게 얻어진 연구 결과에 따라 과거의 과학 지식이 수정되거나 폐기될 수 있는 것이다.
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이 때문에, 아인슈타인은 "아무리 많은 실험을 하더라도 내가 옳다고 단정할 수는 없다. 단 하나의 실험으로도 내가 틀렸다는 것이 드러날 수 있기 때문이다"라고 하였다. 한편, 카를 구스타프 헴펠(1905년–1997년)이 지적한 것처럼 과학적 방법은 귀납에 의지하기 때문에, 도출된 결론은 통계적인 것이며 가설을 보강하기 위해서는 베이즈 정리에 따른 엄격한 분석이 필요하다. 루트비그 플렉(1896년–1961년)을 비롯한 과학자들은 과학자의 경험 자체가 편향된 것일 수 있으므로 보다 신중하게 접근할 필요가 있다는 점을 지적하였다. F. N. 컬린저()는 과학적 방법의 특징을 다음과 같이 정리하였다. 진리와 믿음. 천 년 전, 이븐 알하이삼이 광학에 대한 연구에서 진리를 탐구하였던 것과 같이, 진리를 알아내는 것은 과학의 목표이다. 그러나 과학적 방법을 사용하여 얻은 진리는 일반적으로 알려진 믿음이나, 종교, 신화 등의 진리와는 다른 개념이다. 과학적 방법을 통하여 얻은 진리는 경험적이며 귀납적인 것으로, 여기에는 반증 가능성이 언제나 존재한다. 즉, 과학의 발전에 따라 과학 지식은 그 의미와 내용이 변할 수 있다. 19세기까지 과학적 지식은 자연주의와 실증주의를 바탕으로 객관적 진리로 여겨져 왔다. 그러나 20세기에 들어, 과학철학은 과학적 지식에 대한 기존의 절대적 기준을 비판하였다. 과학적 지식은 이론에 의존하고, 관찰 역시 이론에 기초하므로, 관찰 결과를 절대적으로 신뢰하는 행동주의는 옳지 않다는 비판이 있었다.
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또한, 비트겐슈타인 등의 언어철학자들은 논리적 추론 자체가 언어 게임의 산물로서 보편적인 과학적 방법의 확립에는 한계가 있다는 점을 지적하였다. 토머스 새뮤얼 쿤은 과학 지식의 발전과 변화를 패러다임의 전환으로 보았다. 그러나, 과학적 지식은 이러한 약점에도 불구하고, 스스로의 오류를 수정하는 구조를 통해 새로운 결과로 자기 자신을 재구성함으로써, 보다 보편타당한 진리에 접근하게 된다. 과학적 방법은 이러한 과정을 통해 상대적 진리에 접근하는 과정이다. 인간이 갖는 믿음이나 편견, 신화, 확신 등이 종교적 권위나 문화적 관습에 의존하거나 절대적 가치를 주장하는 것과 달리 과학적 지식은 적당한 증거에 의해 언제든 수정될 수 있는 경험적 지식 체계이다. 믿음과 편견. 믿음은 관찰된 사실을 왜곡할 수 있다. 인간의 심리에는 확증편향이 있기 때문에, 자신이 믿는 바에 따라 발견법을 적용하고, 다른 관찰자가 그것의 오류를 지적하려는 경우에도 기존의 믿음을 고수하려는 경향이 있다. 연구자들은 종종 처음 관찰되는 것은 불명확한 어떤 것으로 기록하지만 두 번, 세 번 관찰된 것은 “확고한 사실”로 기록하게 된다. 특히 5가지 성격 특성 요소에서 말하는 경험에 대한 개방성이 부족하거나, 일시적인 관찰을 가지고 결론을 내리거나, 자신을 너무 과신하거나, 새롭게 인식되는 것을 거부하는 것과 같은 심리에 의해 잘못된 관찰이 이루어질 수 있다. 조지프 니덤은 《과학과 중국 문명》에서 편견에 의해 잘못된 관찰이 이루어지는 경우로 오른쪽 그림과 같은 사례를 제시하였다.
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즉, 말이 “날아가듯 달린다”는 편견 때문에 달리는 말이 앞다리와 뒷다리를 모두 땅에서 떼고 정말 나는 것처럼 표현한 그림이 자주 등장하지만, 에드워드 마이브리지의 사진에서처럼 실제로는 같은 자세일 때 달리는 말의 네 다리 가운데 어느 하나는 땅에 닿아 있다.(말의 네 다리가 모두 땅에서 떨어질 때는 오히려 모든 다리가 안쪽을 향할 때이다.) 루트비그 플렉은 이러한 잘못된 인지가 인간이 갖는 자기 실현적 예언 심리 때문이라 설명한다. 즉, 인간은 기존에 갖고 있는 믿음 때문에 관찰된 사실을 혼동하거나 잘못 해석할 수 있다는 것이다. 이는 가설의 수립과 실험에도 반영될 수 있다. 스티븐 제이 굴드는 《인간에 대한 오해》에서 인종적 편견 때문에 뇌의 용량 측정과 같은 실험에서 잘못된 가설과 실험이 진행된 사례를 제시하고 있다. 이 때문에, 가설을 검증하기 위한 실험은 실험군과 대조군에 대한 조건 통제를 명확히 하여 편견의 개입을 차단하여야 하며, 과학계의 다른 연구자들이 이를 검증할 수 있도록 하여야 한다. 필트다운 인 조작 사례는 실험에 대한 다른 연구자의 접근을 통제할 경우 과학적 사기가 일어날 수 있다는 것을 보여주는 사례이다. 확신과 신화. 신화는 과학과 대비되는 세계관이다. 신화가 설명하는 것을 검증할 수 있는지와는 상관없이, 신화는 확고한 믿음의 대상으로 지켜져 왔다. 이와는 반대로, 모든 과학 이론은 경험에 의해 발견된 것이다. 그렇기 때문에 과학 이론은 언제나 반증될 가능성이 있다. 만일 새롭게 관찰된 사실이 기존의 이론으로 설명할 수 없는 것이라면, 기존의 이론은 확정성을 상실하게 된다. 러커토시 임레는 반증 가능성을 열어 놓지 않은 것은 과학이 아니라고 평가하였다.
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예를 들면, 지그문트 프로이트의 정신분석학은 스스로에 대한 반증 가능성을 부정하기 때문에 과학이라 볼 수 없다. 오랜 시간에 걸쳐 검증되면, 과학 이론은 보다 확고한 사실로 자리매김될 수 있다. 예를 들면 행성의 공전은 뉴턴의 법칙에 따라 일어나며, 오랜 관찰의 결과가 이를 뒷받침한다. 그러나, 어느날 갑자기 새로운 사실이 밝혀진다면, 이것이 기존의 이론을 대체하여 새로운 진리로 여겨질 수 있다. 한편, 골드하버와 나이토는 다음과 같은 말로 반증 가능성과 기존 이론의 관계를 설명하고 있다. "이론적 개념들이 종합적으로 연결되어 관련된 많은 주제를 설명하는 경우에는 이론의 구조가 더욱 굳건해져 그것을 대체할 반증을 찾는 것은 불가능에 가까울 정도로 어렵게 된다." 과학계에서 인정되는 과학 이론은 오랜 시간 동안 다수의 연구자에 의해 검증된 것이다. 따라서, 새롭게 발견된 과학 이론 가운데 대부분은 기존의 지식을 크게 바꾸어 놓지는 않는다. 과학적 방법의 요소. 여러 과학 분야에서는 서로 다른 기법을 사용한다. 따라서, 과학계와 과학 철학에서 공통적으로 인정하는 일반적인 요소들을 과학적 방법의 기본 요소라고 할 수 있을 것이다. 과학적 방법의 기본 요소는 자연과학뿐만 아니라 사회과학에서도 동일하게 적용된다. 즉, 현상을 관찰하고 가설을 수립하며 실험을 통해 가설을 검증하는 것이 그것이다. 과학적 방법은 '지식 순환'으로 불리는 기본 요소들의 반복 귀납, 끼워 넣기, 또는 순서도의 일부를 이루는 부분 순서의 반복 등으로 이루어진다. 20세기 이후 일반적으로 정착된 과학적 방법인 가설 연역 방법은 네 가지 기본 요소로 이루어져 있다.
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즉, 다루는 주제를 정의하고 측정 단위를 결정하며 연구 대상을 관찰하고 측정하는 특성화, 관찰과 측정을 통해 얻어진 정보를 바탕으로 설명을 시도하는 가설 설정, 가설이나 이론에 비추어 논리적이고 연역적인 원인을 추정하는 예측, 가설에 의해 예측된 바를 검증하는 실험 이 그것이다. 과학적 방법의 각각의 요소는 동료평가를 통해 있을 수 있는 오류를 검증한다. 위에서 설명한 요소들은 모든 과학 분야에서 동일하게 적용되지는 않지만 물리학, 화학, 생물학 등의 자연과학과 경제학, 사회학 등의 사회과학에 포함되는 대부분의 과학 분야는 이러한 요소들을 바탕으로 각 분야의 특성에 맞는 방법을 구성하여 사용하고 있다. 또한, 과학적 방법은 교육이 다루는 교수 학습 내용에서 중요한 부분을 차지한다. 과학적 방법에는 단일한 비법이 없다. 과학적 방법을 수행하는 데에는 지성, 상상력, 창의성이 모두 필요하다. 그런 점에서, 과학적 방법은 무심히 정해진 순서도에 따라 진행하기만 하면 되는 것이 아니라, 각각의 요소를 보다 쓸모있게 개발하고 모형과 방법을 개량하며 더욱 현상을 설명하는데 적합한 이론을 검증하는 계속되는 순환 체계이다. 예를 들어, 아인슈타인이 특수 상대성 이론과 일반 상대성 이론을 개발할 때, 그는 아이작 뉴턴의 《원리》가 갖고 있는 권위에 반하는 새로운 이론을 입증하여야 하였다. 한편, 아인슈타인의 상대성 이론 역시 뉴턴의 고전역학을 부정하는 것이 아니라 그것을 보다 일반적인 설명이 가능한 이론으로 확장한 것이다. 과학적 방법의 과정을 간단히 차례를 두어 표현하면 다음과 같다. 위 순서에서 3번부터 6번까지는 만족할 만한 결과가 나올 때까지 반복된다. 이렇게 이루어지는 방법을 특히 가설-시험 방법이라고 한다.
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파울 파이어아벤트와 같은 과학철학자는 이러한 과학적 방법의 서술에는 과학은 실질적인 숙련도와 일정 정도 관련이 있다고 비판하였다. 과학적 방법은 “조작적”이어야 한다는 패러다임에는 조작적 정의와 도구주의, 효율성 등의 개념이 포함되어 있다. 특성화. 특성화란 연구의 주제를 조작적으로 정의하고, 해당 현상에 대한 측정의 단위와 방법을 정하는 것과 같은 작업이다. 과학적 방법은 연구 주제에 대한 세련된 특성화에 의존한다. 연구 주제는 해당 분야의 미해결 문제일 수도 있고 알려지지 않은 사실일 수도 있다. 예를 들어 벤저민 프랭클린은 세인트 엘모의 불이 자연적인 전기에 의한 방전 현상임을 증명하고자 하였다. 그러나 이것을 증명하는데에는 정밀한 관측과 측정 방법의 개발, 관련 주제에 대한 정의 등이 함께 이루어져야 하였다. 과학적 방법에서 특성화는 필연적으로 관찰된 현상에서 정량적이고 추상적인 개념을 추출하는 과정을 포함한다. 예를 들어 만유인력의 법칙에 의한 두 물체 사이의 중력을 계량할 때에는 오로지 물체의 질량과 거리만이 고려될 뿐이다. 이 때, 지구의 중력에 의해 떨어지는 사과가 파란색인지 빨간색인지는 논의되지 않는다. 한편, 빛의 파장과 색상을 다룰 때에는 당연히 사과의 크기나 무게와는 관계없이 색깔만이 연구의 대상이 된다. 특성화 과정을 거쳐 조작적으로 정의된 양에 대한 측정은 여러 가지 이유로 불확정성을 지닌다. 우선 양 자체가 무리수의 형태를 띄는 경우에는 적당한 오차 범위의 근삿값을 이용하는 것이 효율적이다. 뿐만아니라, 측정 도구나 기법의 한계 때문에 정확한 값을 측정하기 어려운 경우도 있다.
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이럴 경우에는 여러 번 측정한 값들의 평균을 근삿값으로 이용할 수 있다. 한편, 전자 궤도와 같이 관찰 자체가 상태에 영향을 주어 본질적으로 불확정성을 지니는 현상도 있다. 이런 경우에는 대개 확률적 분포나 통계적 해석을 근삿값으로 사용한다. 정의. 측정을 하기 위해서는 관련된 양의 조작적 정의가 선행되어야 한다. 이 때문에 과학적 양은 필연적으로 그것을 계량할 수 있는 단위를 정의하여야 한다. 과학적 측정에서는 부정확한 계량을 방지하기 위해 각각의 양에 대한 단위를 이상적으로 정의하여 둔다. 예를 들어 전류의 단위는 암페어이며 국제도량형총회에서는 다음과 같이 정의한다. 과학에 쓰이는 단위는 종종 질량이나 무게와 같이 자연 언어를 사용하기도 하지만 이러한 단위 역시 역학과 같은 과학 분야에서는 엄밀하게 정하여진 정의에 따라 사용된다. 이와 같이 과학적 양의 측정은 조작적으로 정의된 측정 단위를 사용한다. 새로운 과학적 지식의 수립은 기존의 측정 단위에 대한 개념과 정의를 바꿀 수도 있다. 예를 들어 아이작 뉴턴은 “일정하게 주어져 있는 시간과 공간 등에 대해서는 별도로 정의하지 않는다”고 하였지만, 알버트 아인슈타인이 특수 상대성 이론을 수립함으로써 시간은 더 이상 고정적인 어떤 것이 아니라 동시성의 상대성을 지닌 양이 되었다. 측정. 체계적이고 신중한 측정을 통한 계량이 이루어졌는가 하는 점은 종종 사이비과학인 연금술과 자연 과학인 화학을 구분하는 주요 기준이 된다. 과학적 측정의 결과는 흔히 도표, 그래프, 지도 또는 상관분석이나 회귀분석과 같은 통계적 분석의 형태로 제시된다. 가설이나 이론이 예측하는 현상을 검증하기 위한 실험에서 이루어지는 측정은 다른 요소가 현상에 영향을 주는 것을 방지하기 위해 통제된다.
과학적 방법

보다 정확한 측정을 위해 여러 가지 과학 도구가 사용되기도 한다. 부피의 측정을 위해 메스실린더를 사용하는 것을 예로 들 수 있다. 불확정성. 과학에서 측정은 항상 불확정성에 대한 평가를 동반한다. 불확정성은 종종 요구되는 양에 대한 반복적인 측정으로 평가된다. 즉, 반복하여 측정된 양을 평가하여 계산함으로써 불확정성의 정도를 파악할 수 있다. 예를 들어 반복하여 측정된 양의 평균을 측정 값으로 정하는 것을 통해 오차의 범위를 정할 수 있다. 불확정성의 정도를 나타내는 지수로 측정불확도가 있다. 인구와 같이 시시각각 변하는 양은 측정하는 동안에도 계속하여 변하기 때문에 특정 시점에서의 측정 값에는 어느 정도의 오차가 필연적으로 발생한다. 원자 궤도와 같은 경우에는 관측 자체가 대상의 상태를 변화시키므로 확률적인 측정만이 가능하다. 과학에서는 측정된 양의 오차의 범위를 좁히기 위해 다양한 측정 방법을 개발하여 왔다. 특성화의 사례: 수성의 근일점 이동. 연구의 영역이 확장되면 특성화의 요소도 확장될 수 있다. 수천년 전부터 칼데아, 인도, 페르시아, 아랍, 유럽 등지에서 이루어진 지구의 운동에 대한 측정은 고전 역학이 수립되면서 뉴턴의 운동 법칙으로 설명할 수 있게 되었다. 그러나, 수성의 공전 궤도에서 근일점이 계속하여 이동하는 근일점 이동은 고전 역학으로는 설명할 수 없었다. 20세기에 들어 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 정립되면서 태양의 중력으로 인해 시공 자체의 변화가 일어난다는 점이 밝혀졌고, 이에 따라 수성의 공전주기가 한 번 공전할 때마다 0.1초씩 줄어들어 100년이면 약 43초가량 빨라진다는 것을 측정할 수 있었다.
과학적 방법

가설. 가설은 현상을 설명하거나, 현상이 일어나는 가능성 있는 원인에 대한 제안이다. 보통 가설은 수학적 모형의 형태로 제시된다. 항상 그런 것은 아니지만, 가설은 때때로 존재 한정이나 전칭 한정의 형태로 제시되기도 한다. 가설에 따른 예측. 가설은 현상의 원인을 설명하고 이에 따라 현상을 예측할 수 있어야 한다. 가설에 따른 예측은 실험이나 자연 현상의 관찰을 통해 검증할 수 있다. 가설에 따른 예측이 검증되기 이전까지 가설은 어디까지나 그럴 수 있는 가능성 만을 의미할 뿐이며 실제와 부합하는지 확인되지 않은 설명으로 취급된다. 실험이나 관찰에 의해 검증할 수 없는 가설은 비과학적인 것으로 취급된다. 때문에 과학 이외의 여러 분야에서 진실로 받아들여지는 여러 가지 지식들 역시 비과학적인 것으로 다뤄진다. 과학적 가설에 따른 예측은 측정 가능하고 실험이나 관찰을 통해 검증할 수 있는 것이어야 한다. 예측의 사례: 일반 상대성 이론. 아인슈타인은 일반 상대성 이론을 수립한 후 시공간의 구조에 대해 관측 가증한 몇 가지 특별한 예측을 발표하였다. 그 중에 하나는 빛이 중력장에 의해 휠 수 있다는 것이다. 일반 상대성 이론에 따르면 강력한 중력장은 시공간 자체를 변형시키기 때문에 빛 자체로서는 직진한다고 하더라도 제3의 관찰자 입장에서 보았을 때 진행 경로가 곡선일 수 있는 것이다. 예를 들어 블랙홀과 같은 매우 큰 중력장은 배경에 있는 천체에서 나온 빛의 진행에 영향을 주어 제3의 관찰자가 보기에 마치 렌즈를 통해 보는 것처럼 천체의 상(像)이 여러 개로 보일 수 있다. 이를 중력 렌즈라고 한다. 아서 에딩턴은 1919년 개기 일식 때 실제로 중력 렌즈 현상을 관측하여 이를 입증하였다.
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실험. 가설에 입각한 예측은 실험을 통하여 검증되어야 한다. 만약 시험 결과가 예측과 일치한다면 가설은 보다 타당한 설명으로 인정되며, 여러 차례의 실험 결과 가설에 따른 예측이 계속하여 들어맞는다면 가설은 이론으로 받아들여지게 된다. 반대로, 실험 결과가 예측한 바와 다르다면 가설은 의심받게 되고, 계속하여 가설에 따른 예측과 실험 결과가 다르다면 가설은 현상을 설명하는데 부적합한 것으로 취급되어 변경되거나 폐기된다. 예를 들어 한 때 연소를 설명하던 플로지스톤설은 연소 뒤에 오히려 질량이 증가하는 현상을 설명하지 못하였고 산소의 발견과 함께 폐기되었다. 실험은 가설을 검증하기 위한 시험이다. 예측이 유효한 것인지를 확인하기 위해 이루어지는 실험은 다른 요인들에 의한 간섭을 배제하기 위해 통제되며, 정량적인 측정을 통해 예측을 검증한다. 실험 통제는 측정하고자 하는 변화 이외이 조건을 갖게 한 상태에서 예측되는 변인을 부가하는 실험군과 그렇지 않은 대조군을 비교함으로써 예측이 현상에 부합하는 지를 시험한다. 예를 들어, 그리피스 실험에서 파괴된 r형 폐렴균과 s형 폐렴균이 혼합된 주사는 실험군이고 r형 폐렴균만으로 이루어진 주사는 대조군이 된다. 그리피스 실험의 결과 DNA가 형질전환을 일으키는 유전 물질임이 증명되었다. 실험 통제의 사례:멘델의 실험. 멘델은 완두콩을 오랫동안 자가수분하여 특정한 유전형질이 고정된 순종을 얻었다. 그리고 일곱 가지 대립되는 유전형질을 선택하여 이를 잡종 교배할 경우 자식 세대에 발현되는 형질은 어떻게 되는지 관찰하였다.
과학적 방법

맨델은 위의 7가지 대립형질을 잡종 교배하였을 때 자식 세대에서 나타나는 발현 빈도를 조사하였다. 순종 간의 교배에서 바로 다음의 자식은 모두 대립 형질 중 한 가지의 특징만을 보였으며 이를 다시 자가 수분하여 얻은 제2세대에서는 대립형질의 발현 빈도가 일정한 비율을 이루었다. 멘델은 이 실험 결과를 토대로 유전법칙을 수립하였다. 평가와 수정. 과학적 방법은 각 요소간의 상호 반응에 따라 이루어지는 과정이다. 과학적 방법은 어디까지나 경험적 귀납에 의해 이론을 구축하는 것이기 때문에, 새로운 증거가 제시되어 기존의 가설이 반증되면 기존의 가설을 대신하는 새로운 가설을 수립하게 된다. 실험 결과가 가설이 예측한 바와 부합하지 않는 다면 가설은 수정되거나 폐기되어야 한다. 과학적 방법은 실험의 방법과 결과를 완전히 공개하여 누구든 가설이나 실험 결과를 평가하고 수정할 수 있도록 한다. 과학적 지식은 절대적이지 않으며 언제나 반증 가능성이 있다. 한편, 기존의 가설에 대한 반증 역시 과학적 방법을 사용한 것이어야 한다. 예를 들어, 평평한 지구나 지적설계론과 같이 기존의 과학 이론을 부정하는 주장이 과학으로 받아들여지지 않고 사이비과학으로 취급되는 까닭은 이러한 반론이 과학적 방법에 의한 것이 아니라 주장하는 사람들의 믿음이나 편견에 기인한 것이기 때문이다. 일반화. 과학은 사회적인 활동이다. 과학 연구는 과학계에서 확인될 때 그 업적이 인정된다. 한두 번의 실험 결과만으로는 새로운 과학적 지식이 인정되기 어렵다. 반복적인 실험을 통해 다른 과학자들 역시 동일한 결과를 확인하면 일반적으로 받아들여져 과학 이론으로 인정된다. 과학 이론은 다양한 범위에서 관찰된 설명들을 모은 것이다.
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원자 이론, 진화 이론 등의 과학 이론은 대부분 진실로서 받아들여진다. 그러나 과학에는 불확실성에 대한 여러 가지 단계가 있을 뿐 완전히 확실한 것은 없다. 과학 이론 역시 나중에 나오는 증거에 의해 바뀔 가능성이 얼마든지 있다. 과학적 방법의 사례: DNA 연구. DNA의 구조에 대한 연구 사례를 통해 과학적 방법을 이용하여 새로운 과학 지식을 얻는 과정을 살펴 본다. 특성화. 1950년 DNA가 유전 물질이며, 유전 정보를 전달한다는 것이 발견되었다. 그러나, 유전자와 같은 유전 정보가 어떤 방식으로 DNA에 담겨 있는 지와 같은 것은 밝혀내지 못하였다. 윌리엄 로런스 브래그가 소장으로 재직하고 있던 케임브리지 대학교 연구소에서는 X선의 회절을 이용한 사진 촬영들 통해 여러 가지 분자의 구조를 밝혀내고 있었다. 이 연구소에서는 소금의 결정과 같은 단순한 것에서부터 보다 복잡한 분자 구조까지 연구 범위를 넓혀 나갔다. 많은 연구원들이 노력한 결과, DNA에 대한 X선 회절 사진을 촬영할 수 있었다. 이렇게 촬영된 사진 51은 이후 DNA의 구조에 대한 가설을 세우는 결정적 근거로 사용되었다. 가설 설정. 라이너스 폴링은 DNA가 삼중 나선 구조를 가지고 있을 것이라는 가설을 세웠다. 프랜시스 크릭과 제임스 왓슨 역시 이 가설을 검토하였다. 그러나, 관찰과 실험 결과가 이 가설에 따른 예측과 다르게 나오자 크릭과 왓슨은 폴링의 가설을 폐기하였다. 예측과 실험. 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭, 그리고 다른 과학자들은 DNA가 나선 구조를 지닐 것이란 가설을 세웠다. 이러한 가설에 따르면 DNA에 대한 X선 회절 사진은 X자 모양의 강조된 반점이 나타나야 한다.
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코칸, 크릭, 밴드 등은 이러한 예측에 따라 실제 X선 회절 촬영이 그렇게 나타나는 지를 확인하였다. 또한 스토크 등도 독립적으로 동일한 실험을 하였다. 실험 결과 이 예측은 옳은 것으로 검증되었고, DNA가 나선 구조를 갖는 다는 코칸-크릭-밴드-스토크 이론은 관찰된 X선 회절 사진에 나타난 패턴이 보여주는 나선 구조를 수학적 모형으로 설명할 수 있었다. 크릭과 왓슨은 DNA의 구조가 이중 나선임을 밝히는 첫 논문을 발표하면서 DNA 자체가 복제 기능이 있을 것이라고 예측하였다. 이 예측은 3년 후 당시 센인트루이스의 워싱턴 대학교에 재직하고 있었던 아서 콘버그에 의해 사실임이 검증되었다. 콘버그는 세포 없이 DNA만을 시험관에 넣어 복제하였다. 반복 실험과 일반화. DNA의 구조가 이중 나선이라는 것을 발견한 후, 왓슨은 자신들의 발견을 다시 확인하기 위해 브랙에게 B형 DNA의 X선 회절 이미지를 보냈다. 브랙은 이 이미지를 바탕으로 DNA의 구조를 다시 연구하여 모형을 제작하였다. 다시 검토된 DNA의 구조 모형 역시 크릭과 왓슨이 세웠던 가설과 일치하였고, 이로써 DNA의 구조가 이중 나선의 형태를 지닌다는 것이 일반적인 과학 이론으로 받아들여지게 되었다. 과학계의 커뮤니케이션. 과학적 방법은 검증과 일반화의 단계가 반드시 필요하기 때문에 한 사람의 연구만으로는 이루어질 수 없다. 과학자들은 연구 결과를 발표하고 다른 연구 결과를 검토하면서 소통하고 있다. 이러한 과학자들의 커뮤니케이션 체계를 흔히 과학계라고 한다. 평가. 과학 저널은 동료 평가를 이용하여 과학적 방법에 의해 얻어진 과학 지식을 검토하고 평가한다.
과학적 방법

과학 저널의 편집진들은 기고된 논문을 심사하고 내용의 적절성이나 출판 유무를 결정한다. 이러한 역할때문에 네이쳐나 사이언스와 같은 저명한 과학 저널에 수록되어 출판된 논문은 일반적으로 보다 합리적인 가설이나 이론으로 인정되고 있다. 그러나, 과학 저널에 수록된 논문이라도 간혹 잘못된 것일 수 있다. 또한, 동일한 패러다임을 공유하는 과학계의 집단사고는 기존의 이론을 반증하는 새로운 연구 결과를 쉽게 받아들이지 못하는 경우도 있다. 재현. 실험 결과는 때때로 오류에 의해 왜곡될 수 있다. 이렇게 왜곡된 시험 결과를 토대로 수립된 가설을 확신하는 것은 병적 과학과 같은 잘못된 과학 지식이 만들어지는 원인이 된다. 예를 들어, 프로스페-르네 브롱드로는 X선에 대한 편광 분석을 하다 일어난 실험 오류를 객관적 관찰로 착각하여 새로운 전자기파인 N선을 발견하였다고 주장하였다. 이러한 오류를 방지하기 위해서 과학적 방법에 따른 실험은 그 결과가 언제나 재현될 수 있어야 한다. 즉, 동일한 실험 통제 아래서 동일한 실험 과정을 거치면 언제나 동일한 결과가 나와야한다. 기록. 과학적 방법에 의해 얻어진 새로운 가설이나 이론, 또는 실험 결과 등은 과학 저널이나 전문학술지를 통해 발표된 후, 여러 가지 방법으로 보관된다. 20세기 후반 이후 컴퓨터와 인터넷이 발달하면서 과학 지식을 전자적 데이터베이스로 보관하는 것이 가능하게 되었다. 과학계에서는 기록되어 보관된 기존의 지식을 검토하거나 인용하여 새로운 과학 지식을 연구하는 기반으로 삼는다. 표현 기법. 과학적 방법을 거쳐 얻어진 과학 지식은 공표되어야 한다. 새로운 지식을 공표하기 위해 작성되는 논문은 과학계에서 관습적으로 사용되는 문체와 구성을 따라야 한다.
과학적 방법

어떤 경우에는 수사학의 문제가 과학적 방법상의 문제 자체보다 논문의 출판에 더 큰 걸림돌이 될 수도 있다. 예를 들어 네이처는 저자 가이드라인에서 기고되는 논문의 문체나 구성을 지정하고 있다. 한계. 과학적 방법은 완전무결한 방법이 아니며 여러 가지 한계가 있다. 실험 과정에서 일어나는 일들을 문자 그대로 “모두” 기록하는 것은 불가능하다. 연구자는 자신이 관심을 갖고 있는 현상만을 집중하여 기록할 수 밖에 없다. 예를 들어 하인리히 헤르츠는 맥스웰 방정식에 대한 실험을 기록하면서 실험실의 크기를 기록하지는 않았다. 그러나, 후일 전자기파에 대한 연구에서 실험 공간은 매우 중요한 변수가 될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이와 같이 실험을 설계한 연구자가 간과하고 지나간 부분이 실제로는 실험 통제의 중요한 요인이 되는 경우, 실험을 재현할 때 문제를 일으킬 수 있다. 배경 학문. 과학적 방법은 과학철학 및 과학사회학과 같은 배경 학문이 제시하는 공리에 의해 적합성이 인정되고 있다. 과학철학은 과학적 방법의 논리를 뒷받침한다. 과학의 영역과 비과학의 영역을 나누는 과학의 경계 문제나 연구 활동에서 준수되어야 할 연구윤리와 같은 것들 역시 과학철학이 다루는 주제이다. 과학철학은 과학이 다루는 대상이 세계에 객관적으로 확고하게 실재하며, 인간은 이러한 실제 세계를 탐구하여 존재 방식을 설명할 수 있다고 가정하며, 이것은 과학적 방법의 바탕을 이룬다. 이러한 가정은 자연주의 철학에서 유래한 것이다. 경험론에서는 반증 가능성과 진리의 관계가 도입되었고, 논리실증주의는 입증할 수 있는 객관적 실체를 강조하였다.
과학적 방법

이 외에도 여러 사상이 때로는 과학적 방법의 기반을 제공하고, 때로는 과학적 방법의 한계를 비판하면서 영향을 주었다. 토머스 쿤은 《과학 혁명의 구조》에서 과학 지식은 흠없이 객관적인 것이 아니라, 역사, 문화 등 외부 요인에 의해 영향을 받는 다는 점을 지적하였고, 따라서 과학 지식은 하나의 패러다임 형태로 형성된다고 주장하였다. 토머스 쿤의 이러한 주장은 과학적 방법에 대한 상대주의적인 관점이 확산되는 계기가 되었다. 1958년 노우드 러셀 헨슨은 관찰자가 행하는 관찰과 그에 대한 설명이 그가 갖고 있는 프레임워크에 의해 어떻게 영향을 받는 지를 설명하였다. 헨슨은 골지체의 발견 과정에서 이를 인정하지 않으려 했던 기존 학계의 반응과, 티코 브라헤와 요하네스 케플러가 동일한 관측 기록을 놓고 전혀 다른 설명을 수립한 사례를 제시하고 예로 들고 있다. 토머스 쿤과 폴 페이어번드는 과학적 방법이 과학 이외의 요소에 의해 영향을 받는 다는 점을 지적한 대표적인 인물이다. 과학과 운. 과학적 발견 가운데 대략 35%에서 50%가 우연한 발견이었다. 이것은 과학자들이 왜 그리 행운을 바라는 지를 알 수 있게 해준다. 루이 파스퇴르는 “행운은 준비된 자에게 찾아온다”는 명언을 남겼지만, 심리학자들은 준비된 자에게 찾아온다는 행운이 과학 지식에 어떠한 의미를 지니는 지를 연구하고 있다. 심리학의 연구 결과에 따르면 과학자들은 다양한 방법을 동원하여 실험을 하기 때문에 우연히 어떤 새로운 사실을 발견할 수 있는 경우의 수가 늘어난다고 한다.
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경제학자 나심 니콜라스 탈레브는 개개의 연구는 인간적 오류나 실수 등의 위험 요소가 개입할 여지가 많지만, 과학적 방법은 반복적인 검증을 통해 이러한 위험을 제거하기 때문에 전체 시스템의 취약성을 보완한다고 하였다. 탈레브는 이를 “취약점 보완”()이라는 개념으로 정리하였다. 심리학자 케빈 던바는 연구자가 실험의 오류를 발견하는 것이 종종 새로운 발견의 과정으로 이어질 수 있다고 말한다. 이러한 예기치 못한 결과로 인해 연구자는 그들의 연구 방법에서 발생한 오류에 대해 다시 “생각”하게 된다. 특히, 통제된 실험에서 나타난 오류가 허용 오차를 넘어 뚜렷하거나, 기존의 가설을 다시 검토하기에 충분할 만큼 주목할만한 것이라면, 연구자는 실험 중의 이러한 오류를 단순한 오류로만 치부하지 않고 새로운 전문분야를 개척할 단서로 받아들이게 된다. 예를 들어, 에드워드 노턴 로렌즈는 컴퓨터를 이용한 기상 현상 시뮬레이션의 결과가 초기의 사소한 조건 변화에 따라 민감하게 변화하는 로렌즈 끌개를 발견하였고, 이를 통해 나비 효과를 비롯한 혼돈 이론을 정립하는 계기가 되었다. 수학과의 관계. 과학의 역사에서 수학과 과학은 서로의 발전에 많은 영향을 미쳤다. 특히 미분적분학의 발전은 고전 역학의 발전과 때어놓고 생각할 수 없을 정도로 밀접하게 관련되어 있다. 그러나 수학은 공리에서 출발하여 연역적 논리의 전개에 따라 명제를 증명하는 학문이고, 과학은 귀납적 현상의 원인을 설명하기 위해 수학적 모형을 제시하는 것이다. 따라서 수학적 지식과 과학적 지식은 전혀 다른 범주의 진리이다. 하지만 실제의 현상들 가운데 많은 것들이 수학적 관계를 갖는다.
과학적 방법

과학자들의 연구 결과, 실제의 현상들 가운데 많은 것들이 수학적 관계를 가지고 있다는 것이 계속해서 밝혀지고 있다. 과학적 방법을 통해 관찰한 내용은 수집, 비교, 평가되어 모형으로 제시된다. 모형은 시뮬레이션, 수식, 화학식, 또는 단계 등으로 나타낼 수 있다. 연구자들은 알려진 것으로부터 알려지지 않은 것을 탐구하기 위해 종종 수학을 이용한다.
에스와티니

에스와티니 왕국(, ) 혹은 에스와티니( )는 아프리카의 군주제 국가이다. 행정 수도는 음바바네, 왕정·입법 수도는 로밤바이다. 주로 스와티인들로 구성되어 있으며 가장 널리 보급된 언어는 스와티어이다. 역사. 석기 시대 초기인 200,000년 전부터 사람이 살았으며 27,000년 전에 제작된 동굴 벽화가 남아 있다. 16세기부터 반투족 계열의 민족인 스와티족이 아프리카 중부에서 남부로 이주했다. 18세기에는 스와티족이 세력을 확장해 가면서 독립된 왕국을 수립했다. 스와티인들은 18세기 중엽 응와네 3세의 통치 아래 그들만의 왕국을 세웠다. 1890년에는 영국과 트란스발 공화국의 보호령이 되었다. 1906년 보어 전쟁에서 승리한 영국의 보호령으로 있다가 1968년에 스와질란드 왕국(Kingdom of Swaziland)으로 독립하였다. 2018년 4월 19일 음스와티 3세 국왕이 독립 50주년을 기념하기 위한 차원에서 국호를 에스와티니 왕국으로 변경했다. 에스와티니는 스와티어로 "스와티족의 땅"을 뜻한다. 지리. 남아프리카에 위치한 내륙국이며, 남아프리카 공화국과 모잠비크 사이에 있다. 행정 구역은 4개 구(호호 구, 루봄보 구, 만지니 구, 시셀웨니 구)로 구성되어 있다. 동부에는 사바나, 북서쪽에는 열대우림 등이 나타나며 다양한 풍경이 존재한다. 에스와티니에는 강이 많이 흘러가는데 대우수투 강(Great Usuthu River)이 대표적이다.
에스와티니

종교. 개신교가 40%, 로마 가톨릭이 20%, 이슬람교가 10%를 차지하고 있다. 외교. 에스와티니는 1968년 일찍이 대한민국과 수교하였다가 1993년 현지 대한민국 공관이 폐쇄되었으며 현재는 모잠비크 주재 대한민국 공관이 해당 외교 역할을 겸직하고 있다. 이후에도 실질적인 협력 관계는 계속 유지되었다. 조선민주주의인민공화국과는 미수교 상태다. 또한 중화민국과 수교 중인 몇 안 되는 나라로 중화인민공화국과는 미수교 상태다.
기상학

기상학(氣象學, )은 행성의 대기와 대기의 기상 현상을 대상으로 하는 자연 과학이자 대기과학의 한 분야다. 최근 다른 행성에 대한 연구가 활발해지면서 다른 행성의 대기까지 범주가 넓혀지게 되었다. 기상, 날씨 등과 관련이 있다. 어원. 영어의 meteorology(기상학)은 그리스어의 meteoros(높은, 상공의)와 logos(논문·논설·학설)가 결합된 말로서, 말 그대로 ‘행성의 대기와 대기 중의 여러 가지 현상을 연구하는 학문’이다. 기상학은 주로 일기와 기후에 중점을 두고 다루어왔으나, 최근에는 대기뿐만 아니라 지표면, 해양 및 생물이 대기에 미치는 영향 등 광범위한 분야로 확대되었다. 한국 기상학의 역사. 우리나라 기상학의 시초는 대기현상에 대한 관심이나 관측을 통하여 싹트기 시작하였다. 농업중심의 국가에서는 농작물의 수확량이 나라 재정이나 국민생활과 직접 관련되므로 농사에 영향을 주는 기상에 관심이 컸다. 고대 시대. 고대사회에서는 그 기록을 찾기 어려우나 김부식(金富軾)의 『삼국사기(三國史記)』와 일연(一然)의 『삼국유사(三國遺事)』에 나타나는 한발(旱魃)·비·바람·우박·눈·안개·흙비·천둥·이기(異氣)·이광(異光) 등의 기록을 통하여 짐작할 수 있다. 신라 시대. 신라시대에 선덕여왕이 401개의 돌판(길이 156㎝, 너비 60㎝, 두께 24㎝)으로 27단을 쌓은 첨성대(瞻星臺)(국보 제 31호: 9.17m)는 춘분, 하지, 추분과 동지 등의 24절기를 별을 통하여 측정하였다.
기상학

고려 시대. 고려시대에 들어와서는 오행사상(五行思想)의 영향을 받아 여러 기상현상을 수화목금토(水火木金土)의 오행에 따라 분류하여 양적인 개념으로 관찰하였다. 즉, 한발에 대하여 한(旱)·대한(大旱)·구한(久旱)으로, 강우량에 대하여 우(雨)·소우(小雨)·대우(大雨)·음우(淫雨)·임우(霖雨)·항우(恒雨) 등과 같이 양적 규정에 따라 기술하였다. 당시 서운관(書雲觀)이라는 기상업무를 전담하는 관서가 있었던 것으로 보아 관측이 특정지역에 국한되어 있었던 것이아니라, 전국에 걸쳐 기상관측업무가 실시되었음을 알 수 있다. 조선 시대. 15세기 전반으로 과학적이며 독창적인 기상관측이 실시되었다. 1441년(세종 23)에 세종은 측우기(測雨器)(보물 제 343호, 지름 15㎝ 깊이 4.7㎝)를 발명하여, 전국 8도에 우량관측망을 두고 국정에 활용하였다. 이와 같이 조선시대의 우량관측은 그 규모가 전국적이었고 관측 내용이 조직적·정량적이어서, 기상학사에서 가장 먼저 과학적이고 근대적인 관측을 한 것으로 알려져있다. 세종 이후 여러 차례 외침과 내란이 있었음에도 불구하고 강우관측은 계속되었으나, 불행하게도 그 자료는 전화(戰禍)에 대부분 소실 내지는 분실되었고, 관측제도도 침체되었다. 그러나 18세기에 들어와 관측업무가 다시 부흥·발전되었다.
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이때의 자료 중 1770년(영조 46년)부터 남아 있는 서울의 강우량과 강우일수 자료는, 현재까지 약 2백 년간의 장기간 자료가 되어 관측시대의 기후 변화 연구에 귀중한 자료로 국내외에서 널리 쓰이고 있다. 근대 ~ 일제 강점기. 근대적 의미의 기상관측은 1884년에 독일인 묄렌도르프(Mollendorf, P. G.)가 인천항의 세관에, 그리고 3년 뒤에 러시아공사인 베베르(Waeber, K. I.)가 그의 공관에 각각 기상관측소를 세움으로써 시작되었다. 이어 주요 도시에 통감부관측소(統監府觀測所)가 설치되었으며, 이때의 관측시설과 방법은 서구적인 영향을 많이 받게 되었다. 1910년 조선총독부관측소(朝鮮總督府觀測所)로 개칭됨에 따라 이때의 한국기상학은 일본의 영향을 많이 받았다. 그 동안 지상관측 뿐만 아니라, 항공·고층·지자기 및 지진관측 등이 동시에 이루어졌다. 조선총독부관측소에서는1917년에 삼국시대·고려시대·조선시대의 기상·천문·지구물리 등의 관측자료를 조사한 『고대조선관측기록보고(古代朝鮮觀測記錄報告)』를 발간하여 외국에 소개하였다. 당시 총독부 관측소장, 일본인 와다(和田雄治)가 조선시대우량자료를 이용하여, 「최근 140년간의 경성(京城)우량」을 연구하였다. 또, 1941년에 미국 선교사 맥쿤(McCune, G. S.)이 『한국의 기후(Climate in Korea)』를 영문으로 발간하여 한국의 기후 특성을 세밀하게 설명하고, 나아가 기후구(氣候區)도 분류하였다. 광복 이후 ~ 현대.
기상학

1950년 중앙기상대가 세계기상기구(WMO)에 정식 회원국으로 가입한 이후 회원국들의 기상요원 훈련계획과 정부의 해외연수계획 등에 의하여, 기상대직원들이 미국·오스트레일리아·영국 등 구미 각국에 6개월∼2년간의 교육과정을 이수하고 돌아와 한국 기상학 연구의 밑거름을 이루게 되었다. 한국 기상학은 대학과 한국기상학회를 중심으로 정착되기 시작하였다. 우리나라의 대학 학부에서 체계적인 기상학 교육은 1958년 서울대학교 천문기상학과가 설립되면서 시작되었으며, 이 때 첫 기상학 교수는 김성삼(金聖三)이었다. 그 후 1967년에 연세대학교에 같은 명칭의 학과가 설치되어, 기상학 교수로 조희구(曺喜九)가 처음 부임하였다. 그 후 1988년에 경북대학교와 강릉대학교(2009년, 강릉원주대학교로 교명 변경)에서 천문기상학과와 대기과학과가 각각 개설되었고, 1989년에는 부산대학교와 부산수산대학교(이후 1996년 부산공업대학교와 함께 현재의 부경대학교로 통합됨)에, 1993년에 공주대학교에 각각 대기과학과가 개설되어 2013년 현재 우리나라 7개 대학교에서 대기과학 전담교육을 시키고 있으며, 그 밖에 대학교의 지구과학교육학과와 환경학과 등에서 기상학 강의를 하고 있다.
자연어

자연어(自然語, ) 혹은 자연 언어는 사람들이 일상적으로 쓰는 언어를 인공적으로 만들어진 언어인 인공어와 구분하여 부르는 개념이다. 자연 언어는 인공 언어와 대치되는 개념이다. 모든 인간의 언어 활동에 보편적인 특징으로 의거하고 있다. 한국어나 러시아어처럼 국가나 민족별로 쓰이는 언어를 비롯하여 다양한 자연어가 있다. 생성 원인. 자연 언어는 사람들이 서로 떨어져 살기 때문에 사람들이 자연적으로 말이 점점 바뀌는 것을 인식하지 못한 채 분할되어 생긴다.
유다 이스카리옷

유다 이스카리옷() 또는 가리옷 사람 유다, 가룟 유다는 신약성서에 따르면, 예수 그리스도의 열두 사도 가운데 한 사람이었으나, 나중에 예수를 배반하여 기독교에서는 최대의 죄인이자 악마의 하수인, 배신자의 대명사로 불린다. '이스가리옷'이란 말에는 남부 유대의 지명인 '가리옷 사람' 외에 '암살자', '가짜', '위선자', '거짓말쟁이', '단검' 등의 의미를 가지고 있다. 생애. 요한복음서의 설명. 요한 복음서에 따르면 유다 이스카리옷은 시몬 이스카리옷의 아들이며, 예수 그리스도에게 선택받은 열두 사도 중의 한 사람이다. 유다 이스카리옷은 셈이 빨라서 사도단의 회계를 맡으면서 공금을 횡령하기도 하였다. 요한 복음서에 따르면 베다니아의 마리아의 집에서 그녀가 값비싼 향유를 예수의 발에 붓는 헌신을 하자, 유다는 "이 향유를 어찌하여 비싸게 팔아 가난한 이들에게 나누어 주지 않았는가"라고 투덜거렸는데 저자는 유다가 도둑이라서 그런 것이라고 평가한다. 진짜 가난한 사람들을 생각해서 가난한 사람 운운한 게 아니라, "저 향유를 팔아서, 그 돈의 일부를 횡령할 수 있었다면 얼마나 좋을까"하는 도둑의 생각을 숨기기 위한 위선적인 말에 불과하다는 것이다. 이에 예수가 "왜 이 여자를 괴롭히느냐? 이 여자는 나에게 좋은 일을 하였다.
유다 이스카리옷

사실 가난한 이들은 늘 너희들 곁에 있지만, 나는 늘 너희들 곁에 있지는 않을 것이다(마가복음 14:6-7)"라며 사도들을 꾸짖고 충고하였는데, 그는 오히려 분격하여 당시 유대교의 대사제(대제사장)들에게 가서 “제가 예수를 여러분에게 넘겨주면 여러분은 제게 무엇을 주실 수 있습니까?”하고 예수를 그들에게 팔아 넘길 것을 제의했다. 제사장들은 이에 동의하여 당시 노예가 황소에 받혀 죽었을 때 보상금으로 주인에게 지불하던 금액인 은 30개를 지불했다. 이때부터 유다는 예수를 넘길 기회만을 엿보고 있었다. 유다의 후안무치. 무교절 첫날이자 성 목요일인 날 벌어진 최후의 만찬에서 예수는 자신의 죽을 때가 다가오는 것을 깨닫고 사도들이 한창 식사를 하던 도중에 “내가 진실로 너희들에게 말하노니, 너희들 가운데 한 사람이 나를 팔아넘길 것이다”하고 조용히 말하였다. 이에 사도들이 모두 근심하며 저마다 자기가 아니라고 부정하였다. 그 자가 누구인지 가르쳐달라는 사도들의 성화에 못이겨 예수는 “나와 함께 접시에 손을 넣어 빵을 적시는 자, 그 자가 나를 팔아넘길 것이다”라고 말했다. 그리고 빵 한 조각을 적신 다음 그것을 들어 유다에게 가져다 주었다. 유다가 그 빵을 받자마자 사탄이 그의 마음 속에 들어갔다. 유다는 예수가 자신의 악한 마음을 드러낸 이후에도 "스승님, 저는 아니겠지요?"라고 반문했다. 예수는 "네가 그렇게 말하였다"하고 대답했다. 그러고 나서 "네가 하려는 일을 어서 하여라"고 유다에게 말하였다. 다른 사도들은 예수가 그에게 왜 그런 말을 했는지 이해하지 못했다.
유다 이스카리옷

어떤 이들은 유다가 돈주머니를 가지고 있었으므로, 예수가 그에게 축제에 필요한 것을 사라고 했거나, 가난한 사람들에게 관심이 많았던 예수의 행적을 생각하며 가난한 이들에게 무엇을 주라고 말한 것이려니 생각하였다. 유다는 빵을 받고 바로 밖으로 나가서 대제사장들에게 달려갔다. 배신. 최후의 만찬이 끝나자 예수는 나머지 11명의 사도들과 같이 겟세마네 동산으로 가서 열심히 기도하였다. 기도가 다 끝났을 때 마침 유다가 군인들을 이끌고 왔다. 밤이 깊어서 어두웠기 때문에 누가 예수인지 분간할 수가 없었다. 그래서 누가 예수인지 알리는 신호로서 유다는 예수에게 다가가 입맞춤을 하였다. 이리하여 예수는 체포되었다. 죽음. 다음날 예수가 단죄받아 산헤드린 공회에서 십자가형을 선고받았는데, 산헤드린 공회에서는 사형을 집행할 권한이 없어서 폰티우스 필라투스 총독에게 예수를 데려가자 유다는 양심의 가책을 느껴 자신이 한 행동을 뒤늦게 후회하면서 대제사장들과 장로들에게 가서 은 30개를 던지면서 “내가 죄 없는 사람을 팔아넘겨 죽게 만든 죄를 범하였다”라고 말했다. 그의 후회에 대해, 대제사장들은 "그게 우리들과 무슨 상관이냐? 그것은 네 일이다"라고 말하였다. 복음사가 마태오에 따르면, 가리옷 유다는 그 은을 성전 안에다 내던지고 나와서 목을 매달아 자살하였고, 대사제들은 이를 주워다가 꺼림칙하여 의논한 후 나그네들을 위한 묘지용 토지를 샀다. 그후 그밭을 아겔다마(חקל דמא) 즉, 피밭이라 불러졌다.
유다 이스카리옷

그러나 마태복음과 사도행전에서, 또는 초대교회 시대 저작들에서 전혀 다른 설명을 하고 있다. 카리옷 사람 유다는 자신이 한 행동을 뒤늦게 뉘우치면서 대제사장들과 장로들에게 가서 은 30개를 던지면서“내가 무죄한 피를 팔고 죄를 범하였습니다.”라고 말했다. 그의 뉘우침에 대해 대제사장들은 "그것이 우리들과 무슨 상관이냐? 그것은 네 문제이다"라고 말하였다. 카리옷 유다는 그 은 30을 성전 안에다가 던지고 나와서 목을 매달아 자살하였다라고 마태복음에서 말한다. 이와 반대로 사도행전은 카리옷 유다가 예수를 판 돈으로 밭을 샀으나, 그러나 그는 죄의 값으로 땅에 거꾸러져서 배가 갈라져 내장이 온통 터져 나왔다라고 말하고 있다. 마태복음 27장 1-10 절과 사도행전 1장 18 절에 나오는 유다의 죽음에 대한 두 가지 다른 설명의 불일치는 성경의 무오성 개념을 지지하는 자들에게 심각한 위기였다. 하지만 다양한 시도가 있었다. 일반적으로 그들은 히포의 감독 아우구스티누스와 같은 문자적 해석을 따랐다. 이는 단순히 유다가 밭에서 목을 매고 밧줄이 끊어지고 넘어져 그의 몸이 터져버린 사건의 서로 다른 양상을 설명할 뿐이라고 말한다. 또는 사도행전과 마태복음의 기록이 참조하는 것이라 말하기도 한다. 가룟 유다에 대한 교회의 해석. 복음서 저자들의 해석. 유다의 악행과 비참한 죽음은 초대교회 설교자들과 복음서 저자들에 의하여 수없이 인용되곤 하였고, 유다의 죽음이 보다 무섭게 보이도록 하기 위해 소름이 끼치는 표현을 덧붙이기도 하였다.
유다 이스카리옷

성서학자들은 당시 기독교 공동체 내 일부 교우들의 배교행위를 경고하기 위해서 이스가리옷 유다에 대해서 복음사가들이 언급했다고 분석한다. 즉, 복음서 저자들은 독자들에게 배교자는 가리옷 사람 유다처럼 비참한 결말을 맞게 된다고 경고한 것이다. 일부 진보적 신학자들은 복음서의 이야기들이 예수의 삶과 가르침을 직접 보고 들은대로 받아 쓴 것이 아니라, 주로 구전전승인 예수전승을 즉, 입으로 전해진 예수 이야기를 해석한 이야기라는 사실에 착안하여 가리옷 사람 유다 이야기를 예수가 구약성서에서 내다본 그리스도라고 이해한 복음서 저자들의 그리스도론(기독론)에 의해 창작된 이야기로 이해하기도 한다. 실제 성공회 신학자인 존 셸비 스퐁 주교(Bishop John Shelby Spong)는 《비 종교인을 위한 예수》(한국기독교연구소)에서 그러한 견해를 주장하였다. 유다복음. 2006년 복원이 완성된 영지주의 문서인 유다복음에서는 이스가리옷 유다가 예수의 요구에 의해 배신하였으며, 희생과 부활로 인류를 구원하려는 예수의 계획에 충실했을 뿐이라는 내용을 담아 이스가리옷 유다를 긍정적으로 묘사하고 있어 논란을 불러일으키고 있다. 하지만, 복음서와 내용이 배치되고, 가리옷 유다의 배신행위를 하느님의 구속사를 이루기 위한 행동이라고 미화하기 때문에 설득력이 미약하다는 평가를 받고 있다. 마르틴 루터의 해석. 마르틴 루터는 《탁상담화》에서 가룟 유다는 초기에 이단들의 주장을 논박했기 때문에 사도들 가운데 요긴한 사람이었다고 평가했다.
유다 이스카리옷

또 그가 자신의 직무를 수행한 것은 옳고 정당했으나, 도둑질을 함으로써 죄를 범했다며 유다의 인격과 직무를 구분해서 생각해야 한다고 주장했다. 유다의 사죄. 나그네의 묘지를 만들었다. 예수를 판 유다가 그의 정죄됨을 보고 스스로 뉘우쳐 그 은 삼십을 대제사장들과 장로들에게 도로 갖다 주며 - 유다에스더 8:16 유다인에게는 영광과 즐거움과 기쁨과 존귀함이 있는지라
라오어

라오어(, ) 또는 라오 타이어()는 라오스의 공용어이다. 한자 음역 약칭으로는 노어(佬語)라고 부르기도 한다. 라오 문자로 쓰인다. 개요. 크라다이어족 따이어파에 속하며, 순수 언어학적으로 말하면 넓게 보아 타이어와 방언연속체 혹은 동일 언어의 지역 변종의 관계이므로 라오어를 쓰는 사람과 타이어를 쓰는 사람은 양쪽 언어의 공통 부분을 사용하여 상당 부분 의사소통이 가능하다. 다만 이것은 라오스인의 상당수가 TV를 비롯한 미디어를 통하여 타이어를 습득하는 것과 라오어 내부에도 타이어의 요소가 혼합된 것으로 인한 측면도 있어, 라오어를 즉석에서 알아듣는 것은 대다수의 중부, 남부 타이인들에게는 곤란하다. 이 차이는 대한민국이나 일본의 표준어와 지방 방언 간의 관계와 다를 바 없지만, 라오스가 독립국으로, 라오스에서의 라오어가 타이에서의 타이어와 같은 국가 공용어의 지위를 누리고 있기 때문에 타이어에 대한 대항 의식이 한층 더 강하다.
개방성 골절

개방성 골절은, 골절이 열상과 동시에 일어나면서 열상, 즉 찢어진 상처를 통해 골절 부위가 외부와 통해 있는 골절을 말하며 골절 주위의 피부와 연부조직의 손상이 동반된다. 개방성 골절의 치료가 중요한 이유는 감염의 위험성과 불유합의 가능성이 높으며, 심한 경우 절단까지 이어질 수 있기 때문이다. 따라서 폐쇄성 골절에 비해 개방성 골절은 대개 응급수술이 필요하다. 시간이 지연될수록 세균 감염의 기회가 많아지므로 빠른 세척과 항생제 사용, 응급 수술이 시행되어야 한다. 증상. 대부분의 개방성 골절은 부러진 뼈가 피부 밖으로 튀어나온 것이 특징이지만 뼈가 부러지면서 피부가 약간 손상되거나, 피부를 손상시키는 작은 뼈 조각이 보일 수 있다. 이러한 골절도 모두 개방성 골절로 분류한다. 일부 개방성 골절은 상당한 출혈을 일으킨다. 또한 대부분의 개방성 골절은 신경, 힘줄, 근육 및 혈관과 같은 뼈 주변의 연조직에 광범위한 손상을 입힌다. 합병증. 뼈가 부러져 외부 환경에 노출되는 개방성 골절에서는 감염 확률이 높아진다. 뼈 자체가 감염되는 골수염에 걸릴 수 있으며, 주변 연조직까지도 감염될 수 있다. 또한 부러진 뼈 끝이 붙지 않는 비유합과 부러진 뼈 끝이 잘못된 방향으로 붙는 부정유합의 가능성이 높아진다. 특히 긴 뼈의 개방 골절은 주변 조직에 손상을 일으켜 구획증후군을 유발할 수 있으며, 지방 색전증이 발생할 가능성이 있다. 두 증상 모두 응급 조치가 필요하다.
개방성 골절

일반적으로 개방성 골절은 외상을 겪은 환자에서 발생하므로 만성 통증 및 정신 건강 장애로 이어질 수 있다. 개방성 골절의 원인 및 과정은 감염 정도에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어 외부 물질이나 상처에 이물질 등이 닿을 경우 감염 위험이 증가한다. 원인. 외상, 자동차 사고, 화기, 높은 곳에서 추락 등 직접적인 충격으로 인해 개방성 골절이 발생할 수 있다. 이러한 원인으로 인해 개방성 골절이 발생할 경우 실질적인 피부와 연조직의 손상이 나타나지만, 작은 구멍같은 피부의 손상과 주변 조직에 혈액이 고인 듯한 외관을 가지기도 한다. 골절 원인에 따라 다양한 유형의 외관이 나타난다. 일반적 골절. 폐쇄성 골절과 마찬가지로 뼈에 가해진 심한 충격으로 인해 발생한다. 직접적인 타격, 과도한 하중 등 다양한 충격 원인으로 인해 발생한다. 처음에는 폐쇄성 골절이었다가 주위 피부조직에 긴장이 많아져 개방성 골절로 바뀔 수 있다. 횡상, 사상, 나선상, 종상 등 다양한 골절 형태가 나타난다. 병적 골절. 병적 골절로 인해서도 피부 조직이 손상되며 개방성 골절이 나타날 수 있다. 골절 탈구. 골절과 탈구가 동시에 일어나면서 피부 조직이 손상되기도 한다. 총상. 고속 발사체에 의해 발생하며, 2차 충격파 등을 통해 조직을 통과하면서 심한 손상을 입힌다. 치료. 개방성 골절의 치료 목적은 의학의 발전에 따라 생명의 보존에서부터 사지의 보존, 감염의 예방, 최근에는 기능의 회복으로 발전했다. 개방성 골절을 치료할 때에는 감염의 예방, 골유합과 더불어 뼈 기능의 회복도 고려하여 치료 방향이 정해진다. 치료 과정은 다음과 같이 요약된다.
창가학회

창가학회()는 1930년 11월 18일 일본의 마키구치 쓰네사부로() 초대 회장과 도다 조세이() 2대 회장이 '창가교육학체계'를 펴내면서 설립한 국제창가학회다. 192개 국가·지역에 회원을 두고 있다. 삼색기. 1988년 창가학회의 기(旗)로 공식 결정되었다. 파랑·노랑·빨강 순으로 되어있다. 파랑은 평화, 노랑은 영광, 빨강은 승리를 뜻하며, 삼색기의 중간에 창가학회의 문장을 넣기도 한다. 종교철학의 특성. SGI가 타 종교와 구분되는 가장 큰 특징은 인간혁명이라는 철학에 있다. 이는 한 개인의 생명 안의 깨달음이 다른 사람들에게 좋은 영향을 주고 또 주어 결국에 혁명과 같은 가치를 이룰 수 있다는 것이다. '모두의 생명에 불성이 있다.'라는 자타를 존중하는 마음, 개인의 깨달음과 더불어 민중을 즐겁게 한다는 의미의 자행화타 등도 현대가 바라는 평화적인 종교상에 대한 마키구치 쓰네사부로, 도다 조세이의 투쟁에서 시작된 세계 운동이다. 역사. 창가학회는 대성인입멸후 700년동안 진전되지 못하던 광선유포(한사람 한사람의 생명에 불계의 생명을 용현시켜 행복의 경애로 이끄는것=인간혁명)를 실현시킨 단체이다.
창가학회

초창기 교육자(중등학교교장)였던 초대회장 마키구치 쓰네사부로()가 1928년, 교육자 미타니 소케이에게 일련정종에 대해 듣고 입신하게 되면서 1930년, 교육혁명의 일대선언서라고도 할 [창가교육학체계](그중에서 利,善,美라는 새로운 가치론을 세우고있다.)를 발간하게 되었고, 그것을 계기로 창가교육학회(創價敎育學會, )의 활동이 개시 되었다. 당초의 목적은 교육의 발본적 변혁이었으나 신앙의 심화와 더불어 불법 근저의 활발한 사상운동의 전개로 옮겨져 갔다. 1939년 12월, 사실상의 제 1회 총회를 열고, 1941년에는 기관지 [가치창조]를 발간, 회원수는 3천명에 달했다. 기본적으로 실험증명좌담회로써(일명, 좌담회) 일련종의 교의와 현증을 논하며 활동,성장해갔다. 이 무렵부터 일본이 국가신도 체제로 돌입하게 되어 일본 내 대다수의 종교계가 국가신도를 찬양했던 모습과는 상반되게, 창가학회는 동조하지 않았다. 그러자 군부정부의 탄압이 시작되고, 이에 타협한 일련종의 한 승려가 마키쿠치회장과 창가교육학회를 모함하여, 1943년 여름, 치안유지법위반과 불경죄라는 죄목으로 이즈에서 초대회장은 체포. 도다이사장 이하 20명의 간부도 잇따라 체포된다. 이때 많은 수뇌간부가 창가학회를 떠나고, 스승인 마키쿠치 회장과 제자인 이사장 도다조세이 () 만이 옥중에서 투쟁을 시작한다.
창가학회

마키구치 쓰네사부로는 노령에도 불구하고 도다와 더불어 최후까지 굽히지 않았으나 심한 옥중생활은 그 몸을 잠식하여 1944년 11월 18일, 노쇠와 영양실조 때문에 향년 74세에 서거하게 된다. 얼마있지않아 도다조세이는 도요타마형무소(나카노형무소)에서 45세의나이로 2년만에 보석출감을 하게 된다. 2년간의 옥중생활로 쇠약해질대로 쇠약해진몸으로 스승의 정신을 이어가기 위해 창가학회 재건에 힘을 쏟기시작한다. (소설 "[인간혁명]작가- 이케다 다이사쿠"에 창가학회 재건에대한 내용이 자세히 수록되어있음). 그리하여 10년간의 투쟁속에 원업인 75만세대의 홍교를 달성하고, 민중불법을 위한 단체임을 입증해 낸다. 이것이 제자인 이케다 다이사쿠(池田大作) 3대 명예회장에게로 이어져 세계 192개국으로 넓혀지게되고 세계평화와 민중의 행복을 위한 종교단체로 굳건히 자리매김하여 가정과, 지역, 사회에 평화 문화, 교육을 위해 공헌하는 서민을 육성하고있다. 신앙의 특성. 니치렌 대성인이 도현한 만다라를 본존으로하여 법화경과, 니치렌대성인의 어서를 토대로 생활속에 불법을 실천하는 단체이며, 입신후 어본존(만다라)을 창가학회본부{니치렌 대성인이 도현한 일염부체 총여 삼대비법의 대어본존을(만다라)를 목판본으로 찍어 회원에게 하부한다.
창가학회

일찍이 일련종에서또한 만다라를 개인에게 수여하여 가정 불단에 안치하여 창제-근행과 제목(남묘호렌게쿄를 봉창하는 것)신도들의 신심을 지속하게하였다.} 받아 개개의 회원이 회관(기성불교로 말하자면 절)에가지 않고도 본존을 면하고 창제를 할 수 있는 것이 특징이다. 집에서만 창제를 하는 것이 아니라, 불법 수행의 기반인 신(信), 행(行), 학(學)의 단련을 위해 법화경 방편품, 수량품 독경 및 창제와 활동, 자신의 인간혁명에 도전한다. 단순히 자신만을 위한 종교가아닌 자행화타 (나와 더불어 타인 또한 행복해 질 수 있도록 도전하는 것)의 불법이기에 큰 회합이 중요한 것이 아닌, 가정방문을 하여 개인대화를 통해 회원 개개인의 고충과 고민에 대해 격려하고 공감하는 활동을 한다. 간부,회원이 나눠져서 활동하는 것이아니라, 창가학회회원이라면 모두가 개인신심활동(부별활동과, 근행창제-법화경 수량품과 방편품을 아침저녁으로 봉창하며, 남묘호렌게쿄라고 봉창하는 것)을 하고있으며 좌담회와 회합을 기반으로 신심을 지속하게 된다. 간부는 피라미드식 구조를 띄고있으나 이것은 구조상의 편의를 위한 것이며 어느누구라도 전국간부와 대화를 할 수 있으며 명예회장인 이케다 다이사쿠에게 편지또한 수발할 수 있다고한다. 창가학회의 경전은 법화경이며 남묘호렌게쿄(, なむみょほれんけきょう)을 기원문으로 삼는다. 기원문은 창가학회에서 사용하는 것으로 신도들이 행하는 "근행", "창제"시 사용된다. 대한민국에서. 대한민국에도 창가학회가 있으며 이를 한국SGI라고 부른다.
열사병

열사병(熱射病, )은 체온이 40도 이상으로 고열이 나는 것이다. 그러나 단순히 열이 높다고 열사병이 아니다. 대개 닫힌 공간에서 지속적으로 열을 받아 체온이 올라감과 함께 대뇌의 열조절 중추가 파괴되어 땀을 내는 등의 발한 기능이 정지되어 체내 기온이 계속 고열 상태가 지속됨으로 신체 각 장기가 손상 받아 매우 위독한 상태이다. 사망률이 50-90% 이상 되는 매우 심각한 응급상황이다. 삼주징, 즉 세 가지 주요 증상(triad)은 40도 이상의 고열, 땀이 나지 않음, 의식 변화이다. 그러나 땀이 날 수도 있다. 응급 처치로는 체온을 내리는 것이 주된 치료이다. 다른 원인으로는 내인성 원인, 즉 뇌의 손상으로 인한 체온 조절 불능이나 이상 고열, 혹은 패혈증을 비롯한 감염 등이 있다. 드물게는 내분비의 이상으로 생길 수도 있다.
자기 선속

자기 선속(磁氣線束, magnetic flux) 또는 자기 다발 또는 자기력선속(磁氣力線束) 또는 자속(磁束)은 어떤 가상의 곡면에 작용하는 총 자기력을 나타내는 물리량이며, 곡면의 넓이와 곡면에 대하여 수직인 자기장 성분의 곱이다. 국제 단위는 웨버(Wb)이고, 통상적인 기호는 그리스 대문자 또는 이다. 정의. 자기장 formula_1가 있는 공간 상의 곡면 formula_2와 그 둘레를 이루는 폐곡선 formula_3를 생각하자. formula_2의 무한소 면적 요소 formula_5에 대하여 수직인 단위 벡터를 n이라고 하자. 그렇다면 곡면 formula_2를 지나는 자기 선속 formula_7는 다음과 같은 적분의 값이다. 가우스의 자기 법칙에 따라, 자기력선은 중간에 끊어지거나 없어지지 않는다. 즉, 여기서 formula_10은 벡터장의 발산을 나타낸다. 이에 따라, 서로 다르지만 그 둘레가 같은 곡면의 자기 선속은 같으며, 곡면의 자기 선속은 그 둘레를 통과하는 자기력선의 수로 생각할 수 있다. 곡면을 약간 바꾸어도 그 둘레가 바뀌지 않으면 곡면을 통과하는 자기력선의 수는 바뀌지 않는다. 자기 선속은 넓이와 자기장의 곱이므로, 그 단위는 넓이의 단위와 자기장의 단위의 곱이다. 국제단위계에서는 자기장의 단위가 테슬라이므로, 자기 선속의 국제 단위인 웨버는 다음과 같다. CGS 단위계에서 자기 선속의 단위는 맥스웰(Mx)이다. 자기 선속의 크기가 변화하면 그 변화 속도에 비례하는 크기의 전기장이 발생한다.
자기 선속

자기장은 전기장의 시간적 변화에 따라 유도되므로, 이러한 전기장과 자기장(또는 전기력선과 자기력선)의 상호 유도가 일어나게 된다. 이렇게 하여 일종의 파동이 발생하게 되는데, 이를 전자기파라 한다. 자기 선속의 양자화. 원환 꼴의 초전도체가 있다고 하자. 초전도체의 내부에는 마이스너 효과에 의해 내부에 자기 선속이 통과할 수 없지만, 원환의 구멍에 해당하는 부분에는 자기 선속이 통과할 수 있다. 이 구멍을 지날 수 있는 자기 선속은 아로노프-봄 효과와 패러데이 법칙에 의해 의 정수배로 양자화된다. (여기서 "h"는 플랑크 상수, "e"는 기본 전하량이다.)
금강반야바라밀경

《금강반야바라밀경》(金剛般若波羅蜜經, , )은 대한민국의 대표 불교 종단인 대한불교 조계종의 근본경전(소의 경전)이다. 줄여서 금강경이라고 부른다. 공(空)과 진리에 관해 논하는 일련의 경전을 '반야부'라고 칭하는데, 여기에 속한 경전은 총 600권 분량으로 정리하고 있다. 이를 가장 축약한 것이 반야심경이며, 초기 불교 구성원 가운데 공의 이치를 가장 바르게 이해한 이를 수보리(須菩提)로 보아 석가모니의 10대제자 가운데 '해공제일(解空第一) 수보리'라고 칭한다. 수보리는 금강경에서 석가모니에게 진리를 묻고 논하는 인물로 등장한다. 402년 중국에서 활동한 쿠차왕국의 왕자 출신 승려인 쿠마라지바(구마라집)이 한문으로 처음 번역했으며, 현장법사의 신역 등 여러 차례 번역된 기록은 있으나, 한반도에서 전하는 것은 구마라집 번역본이다. 특징. 소의경전. 소의경전은 어떤 종단의 철학적 기준을 밝히는 경전이라는 뜻이다. 불교는 인도의 석가모니 이후 교는 아난존자가, 선은 가섭존자가 이었다고 전한다. 그 중 선종은 가섭존자로부터 인도 내에서 이어지다가 달마대사가 중국으로 선법을 전한 이후 중국 선종이 시작한 것으로 본다. 따라서 중국 선종은 달마대사를 초조로 삼아 법맥이 이어지는데, 당나라 때 육조 혜능 이후 오가칠종(五家七宗)으로 꽃을 피웠다고 평가한다. 한국 불교는 오가칠종의 선법을 두루 이어받았으나, 현재 대한불교 조계종은 종지를 통해서 달마대사로부터 시작한 육조혜능의 법호에서 유래한다는 것을 밝히고 있다.
금강반야바라밀경

육조혜능은 출가 이전부터 금강경과 깊은 인연을 맺고 있으며, 그의 깨달음에도 금강경이 큰 영향을 끼친 바 있으므로, 선종 계통에서는 금강경에서 설하는 공(空)의 이치 참구를 수행 방편으로 여기고 있다. 명칭의 풀이. 금강반야바라밀경은 원래 산스크리트어로 쓰였으며 구마라집이 한자로 번역하였다. 금강(金剛). 금강은 한자문화권에서 금강석, 즉 다이아몬드를 칭하는 이름이다. 다이아몬드는 가장 강하면서도 아름다운 물질로 손꼽히는데, 진리 또는 지혜가 마치 금강과 같이 단단하면서도 깨끗하고 아름답다는 것을 비유하는 표현이다. 이러한 특징을 살린 용어가 금강경을 영어로 번역한 이름, 다이아몬드 수트라()다. 반야바라밀(般若波羅密). 반야는 지혜를 뜻한다. 바라밀은 바라밀다의 줄임말로 '저쪽 언덕으로 건너가는 것', 즉 도피안(到彼岸) 또는 열반을 뜻하는 말이다. 그러므로 금강반야바라밀다경은 금강석과 같이 견고한 지혜를 얻어 무명을 타파하고 열반에 이르라는 부처님의 말씀이다. 내용. 석가모니가 사위국의 기수급고독원에서 제자인 수보리와 문답 형식의 대화를 주고받는 것으로 되어있다. 석가모니는 수보리의 질문에 답하여 보살이 마땅히 이루어야 할 것에 대해 답하고 설명한다. 반야심경과도 일맥상통하는 공(空)에 대해 설명한다. 세상의 본질은 모두 실체가 없고, 부처도, 부처의 법도 그러하니 아무것에도 집착하지 말고 내려놓으면 모든 괴로움에서 벗어난다는 것이 주제이다.
금강반야바라밀경

쓰임. 대한불교조계종, 한국불교태고종, 대한불교총화종 등 종단이 근본경전으로 채택하고 있어 불자들이 반드시 읽는 경전 중 하나로 일반적인 독송 방식으로 읽기도 하지만, 강의나 법문에도 활발하게 활용된다. 삼국시대 불교 유입 초기에 함께 전래된 것으로 보는 금강경은 고려 중기 지눌이 불교를 배우고자ㅏ 하는 사람들의 입법을 위해 반드시 이 경을 읽게 한 뒤 널리 유통되었으며, 스님들의 전통 교육원인 강원에서는 3학년 과정의 교재로 쓰인다. 주요 경구. 금강경의 주요 경구는 사구게이다.(자세한 내용은 위키문헌 "금강반야바라밀경"을 참고.) 금강경 사구게. 금강경 사구게는 제5분 여리실견분에 나오는 내용이다. 사구게의 공덕. 금강경 제11분 무위복승분에 이 사구게의 공덕이 나온다. 금강경 한자음 전문. 금강경을 독송하면 업장이 소멸된다고 하여, 한자음만 독송하는 방법도 불교에서는 널리 쓰인다. 여기서는 한자는 빼고 한자음만 적었고, 한자와 번역은 위키문헌을 참고하기 바란다.
금강반야바라밀경

동아시아. 402년 구마라집이 금강경을 번역하면서, 동아시아에 급속히 확산이 된다. 이후 보리유지, 진제삼장, 달마급다, 현장, 의정 스님 등에 의해 다양하게 번역이 이루어졌다. 선종 계통에서 소의경전이 되면서, 동아시아 최고의 경전 중 하나로 자리를 잡았다. 세계. 서기 150년 전후에 금강경이 성립되었다. 일찍부터 인도의 아상가나 바수반두 등이 해설서를 썼다. 이후 금강경의 산스크리트어 사본이 중국, 티베트, 일본 등에 전해졌다. 현재는 영어, 불어, 독어, 일본어 등으로 번역돼 전 세계에 보급되어 있다. 대한민국의 국가유산. 대한민국에서는 금강경이 국보 3점, 보물 10점 지정되어 있다. 대한민국의 국보. 합천 해인사 고려목판 - 금강반야바라밀경이 국보 제206-5호, 6호, 20호로 지정되었다. 대한민국의 보물. 고려 공민왕 시기에 두루마리 형태로 제작된 금강경이 대한민국의 보물 제696호, 877호로 지정되어 있다. 또, 고려 우왕 시기에 목판을 새기고 조선초에 간행간 금강경이 제721호, 919호, 1172호이고, 고려 충숙왕대에 간행된 두루마리 금강경이 제775호이며, 고려 충렬왕대에 간행된 두루마리 금강경이 제1408호, 조선 태종대에 간행된 책 형태의 금강경이 제1082호, 1223호이다.
금강반야바라밀경

보물 제1408호. 이 책은 목판본으로 구마라즙(鳩摩羅什)이 번역한 금강경을 바탕으로 육조 혜능(六祖 慧能)이 금강 경에 대해 해석한 내용을 붙인 것으로 1305년(고려 충렬왕 31)에 청주 원흥사에서 육구거사 박지요 (六具居士 朴知遙) 등이 발원하여 판각한 것이다. 조선시대 초기에 간행된 《금강경오가해》(金剛經五家解) 편성과정을 밝히는 교량적인 역할을 한다는 점에서 서지학 및 인쇄문화사 연구자료로 높이 평가된다. 종로도서관 소장본. 송나라 야부(冶父) 천로(川老)의 주해(註解)와 송(頌)이 실린 책으로 『천로금강경』으로 이름 붙인 책이다. 고려 우왕 13년(1387)에 간행한 판본과 거의 동일한 판식과 판각의 상태를 보이고 있어서 최소한 15세기 전기 이전에 판각되었을 것으로 보인다. 종로도서관 고문헌 검색시스템에서 원문을 확인할 수 있다.
소리

소리 또는 음(音) 또는 '음파'는 공기나 물 같은 매질의 진동을 통해 전달되는 종파이다. 대표적으로 사람의 청각기관을 자극하여 뇌에서 해석되는 매질의 움직임이 그 예이다. 우리들의 귀에 끊임없이 들려오는 소리는 공기 속을 전해오는 파동이다. 소리는 우리들에게 여러 가지 정보를 전해준다. 눈에는 보이지 않는 파동이지만 파동의 여러 가지 성질은 음파의 경우 귀에 들리는 소리의 변화로 알 수가 있다. 사람이 소리를 들을 수 있는 것도 공기가 진동하기 때문이다. 즉 주파수(진동수)를 가지기 때문이다. 사람의 가청주파수는 약 20~20480 Hz(20.48 KHz) 이내이며 나이가 듦에 따라 최대 가청주파수는 낮아지게 된다. 공학에서의 가청주파수 대역폭은 300~3400 Hz이다. 소리 즉 음파는 물리학에서 매질(媒質)의 진동 방향이 파동의 방향에 일치하는 파동 즉 종파(縱波)의 하나이다. 한편 음파는 공기를 압축 또는 확장 시킴으로써 파동을 갖게 된것이다. 음속의 기준이 된다. 소리의 물리학적 특성. 높낮이. 소리의 높낮이는 진동수에 의해서만 결정되며 파장이랑 관련이 없다. 진동수가 높으면 높은 소리, 진동수가 낮으면 낮은 소리로 느낀다. 소리의 속도가 일정하다고 가정할 때, 파장은 진동수에 반비례한다. 인간이 들을 수 있는 진동수의 영역은 16에서 2만 Hz까지이다. 특히 진동수가 높은 소리와 낮은 소리는 들을 수 있는 범위가 좁다 세기. 소리의 세기는 그 파동이 얼마나 큰 압력을 갖고 있느냐로 계산되며, 음압이라고 표현되고 단위는 '데시벨'(dB)을 사용한다.
소리

데시벨은 절대적인 기준 수치가 아닌 상대적인 값이며,0dB를 기준으로 10dB가 증가할 때마다 그 소리의 세기, 즉 음압은 10의 거듭제곱 꼴로 커진다. 예를 들면 10dB는 0dB보다 10dB가 크므로 0dB보다 10¹배만큼 크다. 또한, 20dB는 0dB보다 20dB가 크므로 0dB보다 10²배, 즉 100배만큼 크다. 인간의 귀는 주파수나 데시벨에 따라 음압을 정확하고 순차적으로 인식하지 못하기 때문에 인간이 느끼는 음의 상대적인 크기를 고려하여 폰(Phon)이나 쏜(Sone)이라는 척도를 사용하기도 한다. 같은 진폭의 소리라면 약 4,000 Hz 부근의 소리가 가장 잘 들리며, 가청주파수의 상한/하한에 가까운 소리는 진폭이 크더라도 잘 들리지 않는다. 전파 속도. 음파의 속도(음속)는 직선 거리를 알고 있는 두 점 사이에서 전달되는 시간을 재면 구할 수 있다. 빛의 속도는 음속보다 훨씬 빠르기 때문에 한쪽 점에서 발사한 신호용 권총의 연기를 다른 한쪽에서 보고 소리가 들릴 때까지의 시간을 재면 된다. 또는 음파의 반사를 이용해서 재는 방법도 있다. 커다란 건물을 향해 일정한 시간 간격으로 딱딱이를 치면서 건물에서 멀어지면 딱딱이에서 직접 들리는 소리와 건물에 반사해서 소리가 똑같이 들리는 위치를 발견할 수 있다. 이 때의 위치에서 건물까지의 거리의 2배를 딱딱이를 치는 시간 간격으로 나누면 음속을 구할 수 있다. 온도 15°C의 공기 속을 전파하는 음속은 대략 340m/s이다. 음속은 진동수나 기압에는 관계가 없고 공기의 온도에 의해서만 변한다.
소리

음속이 공기의 온도에 의해 변하는 것은 공기의 밀도가 온도에 의해 변하기 때문이므로, 밀도가 작을수록, 혹은 온도가 높을수록 매질은 이동하기 쉬워져서 음속은 빨라진다. 공기 속에 수증기 등이 포함되어 있으면 음속도 변화하지만 그 영향은 기온의 영향보다도 적기 때문에 무시해도 좋다. 공기 이외의 매질(액체·고체도 포함) 속의 음속도 온도에 따라 다르다. 보통 기체 속보다도 액체 속의 음속이 크며, 액체 속보다 고체 속이 크다. 소리의 전파속도는 습도가 0%일 때의 공식은 여기서 이다. 위상. 진폭과 주파수가 같더라도 위상이 서로 다르면 서로 다른 소리이다. 진폭과 주파수와 위상이 같은 소리를 더하면 진폭은 두 배가 된다. 진폭과 주파수가 같지만 위상이 서로 반대인 사인파를 더하면 서로 상쇄된다. 그러나 특정 주파수의 위상의 차이는 청각으로 인지할 수 있는 차이를 불러오지는 않는다. 음색. 바이올린의 소리와 플룻의 소리를 구별할 수 있는 것은 소리를 이루는 파동의 모양이 다르기 때문이다. 자연계에는 순수하게 사인파로만 이루어진 소리는 없으며, 각자 음압이 다른 배음의 배치들이나 다른 주파수들의 소리의 합이 전체적인 음색을 결정하게 된다. 예를 들어 현악기의 경우엔 정수배에, 관악기의 경우엔 홀수배에 배음의 스펙트럼이 등차적으로 생겨나는 것을 볼 수 있다. 마찬가지로 사람의 목소리를 구분할 수 있는 것도 고유의 스펙트럼을 가지고 있기 때문이다. 푸리에의 이론은 간단한 사인파의 합으로 자연계의 어떤 소리든지 구현할 수 있다는 이론으로, 서로 다른 파장의 모임은 새로운 음색을 결정한다.
소리

공명. 어떤 진동수의 음과, 진동수가 배수에 있는 음의 관계를 배음이라고 한다. 물체는 고유의 진동수를 지니고 있는데 전달된 소리가 물체의 고유 진동수와 배수 관계에 있으면 진폭이 증가하게 된다. 이러한 현상을 공명이라 한다. 1800년대 영국, 한 부대가 다리를 건너다가 우연히 그 부대가 건너가는 소리 중, 다리의 고유 진동수와 일치한 진동수가 있어, 그 다리에서는 엄청난 진폭이 발생되고, 결국 무너지고 말았다. 이처럼 고유진동수가 맞아 진폭이 증가하는 경우는 성악가들이 유리와 진동수가 일치한 목소리를 내어 유리를 깨는 데에도 이용한다.
암흑물질

암흑 물질(暗黑物質, )은 우주 물질의 약 85%를 차지하는 것으로 생각되는 가설상 물질의 형태이다. 암흑 물질은 전자기장과 상호 작용하지 않는 것처럼 보이기 때문에 암흑이라고 불리는데 , 이는 전자기파를 흡수, 반사 또는 방출하지 않으므로 탐지하기 어렵다는 것을 의미한다. 다양한 천체물리학적 관측들, 즉 만일 볼 수 있는 것보다 더 많은 물질이 존재하지 않는다면 현재 받아들여지고 있는 중력 이론으로는 설명할 수 없는 중력적 효과를 포함하는 관측들은 암흑 물질의 존재를 암시한다. 이러한 이유로, 대부분의 전문가들은 암흑 물질이 우주에 풍부하고 그것의 구조와 진화에 강한 영향을 미쳤다고 생각한다. 암흑 물질에 대한 주요 증거는 만일 많은 은하들이 보이지 않는 물질을 많이 포함하지 않는다면 상당히 다르게 행동할 것이라는 것을 보여주는 계산으로부터 나온다. 어떤 은하들은 전혀 형성되지 않았을 것이고 다른 것들은 현재처럼 움직이지 않을 것이다. 다른 계열들의 증거로는 관측 가능한 우주의 현재 구조의 천문학적 관측에 따른, 중력 렌즈와 우주 마이크로파 배경에서의 관측, 은하들의 형성과 진화, 은하 충돌들 동안 질량 위치 및 은하단들 내의 은하들의 운동이 있다. 우주론의 표준 ΛCDM 모형에서는, 우주의 총 질량-에너지 함량은 5%의 일반 물질과 에너지, 26.8%의 암흑 물질, 그리고 암흑 에너지로 알려진 에너지 형태의 68.2%를 포함한다. 따라서, 암흑 에너지와 암흑 물질은 총 질량-에너지 내용물의 95%를 구성하는 반면에, 암흑 물질은 총 질량의 85%를 구성한다.
암흑물질

아직 암흑 물질을 직접 관찰한 사람이 없기 때문에, 존재한다고 가정하면, 중력을 통하지 않고는 일반 중입자 물질 및 복사와 거의 상호 작용하지 않아야만 한다. 대부분의 암흑 물질은 비중입자로 생각된다; 그것은 미발견의 어떤 아원자 입자들로 구성되어 있을 수 있다. 암흑 물질의 주요 후보는 아직 발견되지 않은 새로운 종류의 기본 입자, 특히 약하게 상호작용하는 무거운 입자(WIMP)이다. 다른 가능성은 원시 블랙홀과 같은 블랙홀을 포함한다. 암흑 물질 입자를 직접 탐지하고 연구하기 위한 많은 실험이 활발히 진행되고 있지만 성공하지 못했다. 암흑 물질은 속도(더 정확하게는 자유 스트리밍(free streaming) 길이)에 따라 "차가운", "따뜻한" 또는 "뜨거운" 것으로 분류된다. 현재 모형은, 입자들의 점진적으로 축적에 의해서 구조들이 창발하는(structures emerge) 차가운 암흑 물질 시나리오를 선호한다. 과학 커뮤니티는 일반적으로 암흑 물질의 존재를 인정하지만, 일반적인 암흑 물질로는 잘 설명되지 않는 특정 관측에 흥미를 느낀, 일부 천체물리학자들은, 일반 상대성 이론의 표준 법칙의 다양한 수정들을 주장한다. 여기에는 수정 뉴턴 역학, 텐서-벡터-스칼라 중력(tensor–vector–scalar gravity) 또는 엔트로피적 중력이 포함된다. 그렇지만, 지금까지 제안된 모형들 중 어느 것도 관측된 모든 현상을 한 번에 정확하게 설명할 수 없으며(관측적 증거에 대한 섹션을 참조), 만일 중력을 수정해야 하는 경우라도, 암흑 물질의 일부 형태가 여전히 필요할 것임을 시사한다. 역사. 초기 역사. 암흑 물질의 가설은 한 정교한 역사를 가지고 있다.
암흑물질

본문이 1884년에 행해진 일련의 강의를 기반으로 하는 "분자 역학 및 빛의 파동 이론에 대한 볼티모어 강의" 책의 부록에서, 켈빈 경은, 태양의 나이가 2000만 년에서 1억 년이라고 가정할 때, 태양 근처의 별들의 관측된 속도 분산으로부터 태양 주위의 별들의 잠재적인 수에 대해 논의했다. 그는 만일 태양에서 1킬로파섹(시차가 1밀리초각이 되는 거리) 이내에 1억 개의 별이 있다면 어떤 일이 일어날지 제시했다. 켈빈 경은 "우리 별의 대부분, 아마도 대다수는 암흑체일 수 있다"고 결론지었다. 1906년에, 앙리 푸앵카레는 "우리 은하와 기체 이론(The Milky Way and Theory of Gases)"에서 캘빈의 작업을 논의할 때 프랑스어 용어 "matière obscure"("암흑 물질")를 사용했다. 그는 암흑 물질의 양이 눈에 보이는 물질의 양보다 적어야 한다는 것을 발견했다. 항성 속도를 사용하여 암흑 물질의 존재를 최초로 제안한 사람은 1922년 네덜란드 천문학자 야코뷔스 캅테인이다. 1930년의 한 출판물은 스웨덴의 크누트 룬드마크Knut Lundmark가 우주가 우리가 관찰할 수 있는 것보다 훨씬 더 많은 질량을 포함해야만 한다는 사실을 처음으로 깨달았다고 지적한다. 네덜란드인과 전파 천문학의 개척자 얀 오르트도 또한 1932년에 암흑 물질의 존재를 가정했다. 오르트는 국부은하군에서의 별의 운동을 연구하고 은하계 평면의 질량이 관찰된 것보다 더 커야 함을 발견했으나, 이 측정은 나중에 잘못된 것으로 밝혀졌다.
암흑물질

1933년에, 캘리포니아 공과대학에서 일하면서 은하단을 연구한, 스위스 천체물리학자 프리츠 츠비키도 비슷한 추론을 했다. 츠비키는 비리얼 정리를 머리털자리 은하단에 적용했고 그가 "Dunkle Materie" ('암흑 물질')라고 불렀던 보이지 않는 질량의 증거를 얻었다. 츠비키는 가장자리 근처의 은하의 움직임을 기반으로 질량을 추정했고 또한 밝기와 은하의 수를 기반으로 한 추정과 비교했다. 그는 성단이 육안으로 관측할 수 있는 것보다 약 400배 더 많은 질량을 갖고 있다고 추정했다. 보이는 은하들의 중력 효과는 그러한 빠른 궤도에 비해 너무 작았으므로, 따라서 질량은 시야에서 감추어져 있음에 틀림 없다. 이러한 결론에 기초하여, 츠비키는 질량과 은하단을 함께 유지하는 관련 중력적 인력을 제공하는 일부의 보이지 않는 물질을 추론했다. 츠비키의 추정치는 주로 허블 상수의 쓸모없게 된 값으로 인해 한 차수 이상 벗어났다; 오늘날 동일한 계산은, 빛나는 물질에 대해 더 큰 값들을 사용하여, 더 작은 부분을 보여준다. 그럼에도 불구하고, 츠비키는 자신의 계산에서 믈질의 대부분이 어둡다는 결론을 올바르게 내렸다. 질량-광도 비율 이상에 대한 추가 징후는 은하 회전 곡선의 측정에서 나왔다. 1939년에, 호레이스 W. 밥콕Horace W. Babcock은 안드로메다 성운(지금은 안드로메다 은하로 알려짐)의 회전 곡선을 보고했는데, 이는 질량-광도 비율이 방사상으로 증가함을 시사했다.
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그는 그것을 은하 내에서 빛을 흡수하거나 또는 나선 외부 부분의 수정된 역학 때문이지 그가 발견한 누락된 물질 때문이 아니라고 생각했다. 밥콕의 1939년 안드로메다 은하의 외곽에서 예상치 못한 빠른 회전과 또한 50의 질량-광도 비율의 보고에 이어서; 1940년에 얀 오르트는 NGC 3115의 보이지 않는 거대한 헤일로를 발견했고 또한 그것에 관하여 기록했다. 1960년대. 나중에 SETI 연구소의 선임 천문학자가 된 세스 쇼스탁Seth Shostak이 수행한, 초기 전파 천문학 관측들은, 6개의 은하들이 그 외곽 지역들에서 너무 빠르게 회전하는 것으로 나타났는데. 이는 그들의 궤도를 유지하는 데 필요한 중력적 끌어당김을 만드는 수단으로서 암흑 물질의 존재를 가리킨다. 1970년대. 1960년대와 1970년대의 베라 루빈, 켄 포드Kent Ford, 켄 프리먼Ken Freeman의 연구는, 또한 은하 회전 곡선들을 사용하여 훨씬 강력한 증거를 제공했다. 루빈과 포드는 새로운 분광계(spectrograph)를 사용하여 가장자리가 연결된 나선 은하의 속도 곡선을 더 정확하게 측정했다. 이 결과는 1978년에 확인되었다. 그들은 대부분의 은하들은 보이는 질량의 약 6배에 달하는 암흑 물질을 포함하고 있음을 보여주었고; 따라서, 1980년경까지는 암흑 물질에 대한 명백한 필요성이 천문학에서 한 주요 미해결 문제로 널리 인식되었다. 루빈과 포드가 광학적 회전 곡선들을 탐색하는 동시에, 전파 천문학자들은 근처 은하들에 있는 21cm의 수소 원자 선을 매핑하기 위하여 새로운 전파 망원경들을 사용하고 있었다.
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성간 원자 수소(H-I 영역)의 방사 분포는 종종 광학적 연구에 의해서 접근할 수 있는 것보다 훨씬 더 큰 은하 반지름에까지 확장되어, 회전 곡선의 샘플링 - 따라서 전체 질량 분포-이 새로운 역학 체제(regime)로 확장된다. 그린 뱅크 천문대(Green Bank Observatory)에 있는 300피트 망원경과 조드럴 뱅크 천문대에 있는 250피트 접시 안테나를 사용한 안드로메다의 초기 매핑은 이미 H-I 회전 곡선이 예상되는 케플러적 감소를 추적하지 않는다는 것을 보여주었다. 보다 민감한 수신기를 사용할 수 있게 되면서, 모턴 로버츠Morton Roberts와 로버트 화이트허스트Robert Whitehurst는 안드로메다의 회전 속도를, 광학적 측정을 훨씬 넘어서, 30kpc까지 추적할 수 있었다. 큰 반경에서 가스 디스크를 추적하는 것의 장점을 설명하는 해당 논문의 그림 16은, 외부 은하 회전 곡선의 편평도를 나타내면서, 광학 데이터(더 멀리 떨어진 단일 점과 더불어 15kpc 미만의 반경에서의 점들의 클러스터)를 20-30 kpc 사이에서 H-I 데이터와 결합한다; 중앙에서 정점을 이루는 실선 곡선은 광학적 표면 밀도이고, 다른 곡선은 누적 질량을 나타내지만, 가장 바깥쪽 측정에서도 여전히 선형으로 상승한다. 이와 동시에, 은하계 밖의 H-I 분광법을 위한 간섭계 배열들(interferometric arrays)의 사용이 개발되고 있었다.
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1972년에, 데이비드 로그스타드David Rogstad와 세스 쇼스탁Seth Shostak은 오웬스 밸리 간섭계(Owens Valley interferometer)와 매핑된 5개의 나선에 대한 H-I 회전 곡선을 발표했다; 5개 모두의 회전 곡선들은 매우 평평하여, 확장된 H-I 디스크의 외부 부분에서 매우 큰 질량-광도 비율 값들을 제시했다. 1980년대. 1980년대의 일련의 관측들은 은하단들에 의한 배경 물체들의 중력 렌즈 효과, 은하들과 은하단들의 뜨거운 가스의 온도 분포 및 우주 마이크로파 배경의 비등방성들의 패턴을 포함하여, 암흑 물질의 존재를 지지했다. 우주론자들 사이의 합의에 따르면, 암흑 물질은 주로 아직 특성화되지 않은 한 유형의 아원자 입자로 구성되어 있다. 다양한 수단을 통해서, 이 입자를 찾는 것은 입자 물리학에서의 증요한 노력들 중 하나이다. 기술적 정의. 표준 우주론에서는, 물질은 그 에너지 밀도가 척도인자의 역세제곱, 즉 으로 비례하는(scale) 어떤 것이다. 이것은 척도인자의 역 네제곱 으로 척도화되는 복사 및 "a"와 무관한 우주상수와 대조된다. 물질과 복사에 대한 다른 척도인자는 복사 적색편이의 결과이다; 예를 들어, 일반 상대성이론에서 우주 팽창을 통해 관측 가능한 우주의 직경을 점진적으로 두 배로 늘린 후에는 "a"는 두 배로 증가했다. 우주배경복사의 에너지는 반이 되었다(각 광자의 파장이 두 배가 되었기 때문이다); 초기의 표준 모형 중성미자와 같은, 초상대론적(ultra-relativistic) 입자의 에너지는 유사하게 반으로 줄어든다.
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(그렇지만, 현대 우주 시대에는, 이 중성미자 장은 냉각되었고 또한 물질과 더 유사하게 그리고 복사선과 덜 유사하게 거동하기 시작했다.) 우주상수는, 공간의 고유한 속성으로서, 고려되는 부피에 관계없이 일정한 에너지 밀도를 갖는다. 원칙적으로는, "암흑 물질"은 보이지 않지만 여전히 을 따르는 우주의 모든 구성 요소를 의미한다. 실제로는, "암흑 물질"이라는 용어는 암흑 물질의 비중입자 성분만을 의미하는 데 자주 사용되니, 즉, "실종된 중입자(missing baryons)"는 제외된다. 문맥이 일반적으로 어떤 의미를 의도하는지를 나타낼 것이다. 관측적 증거. 은하 회전 곡선. 나선은하들의 팔들은 은하의 중심 주위를 회전한다. 나선은하의 광도 질량은 중심에서 외곽으로 갈수록 감소한다. 만일 광도 질량이 그 물질 전부였다면, 우리는 은하를 중심에 있는 점질량으로 모델링하고, 태양계에게와 유사하게, 그 주위를 도는 질량들을 시험할 수 있다. 케플러의 제2 법칙로부터, 회전 속도는 태양계와 유사하게 중심에서 멀어질수록 감소할 것으로 예상된다. 이것이 관측되지 않는다. 대신, 은하 회전 곡선은 중심에서 멀어질수록 평평하게 유지된다. 케플러의 법칙이 맞다면, 이 불일치를 해결하는 확실한 방법은 나선 은하의 질량 분포가 태양계의 질량 분포와 유사하지 않다는 결론을 내리는 것이다. 특히 은하의 외곽에는 비발광물질(암흑 물질)이 많이 존재한다. 속도 분산. 갇힌(bound) 시스템들 속의 별들은 비리얼 정리를 따라야 한다.
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측정된 속도 분포와 함께, 그 정리는, 타원 은하들 또는 구상 성단들과 같은, 한 구속된 시스템의 질량 분포를 측정하는 데 사용될 수 있다. 일부 예외를 제외하고, 타원 은하들의 속도 분산 추정치들은 항성 궤도의 복잡한 분포를 가정하더라도, 관측된 질량 분포에서 예측된 속도 분산과 일치하지 않는다. 은하 회전 곡선들과 마찬가지로, 불일치를 해결하는 명백한 방법은 비발광 물질의 존재를 가정하는 것이다. 은하단. 은하단들의 질량은 세 가지 독립적인 방법으로 추정할 수 있기 때문에 그것들은 암흑 물질 연구들을 위해서 특히 중요하다: 일반적으로, 이 세 가지 방법은 암흑 물질이 눈에 보이는 물질보다 대략 5 대 1로 더 무겁다는 것에 합리적인 일치가 있다. 중력렌즈 효과. 일반 상대성이론의 결과 중 하나는 더 먼 소스(퀘이사 같은 것)와 관측자 사이에 무거운 물체(은하단 같은 것)가 빛을 굴절시키는 렌즈 역할을 해야 한다는 것이다. 물체가 더 무거울수록 더 큰 렌즈 효과가 관측된다. 강한 렌즈 효과는 빛이 중력렌즈를 통과할 때 배경 은하들이 호들로 왜곡되는 현상을 관측하는 것이다. 에이벨 1689를 비롯한 많은 먼 은하단들 주변에서 관찰되었다. 왜곡 기하를 측정함으로써, 간섭하는 은하단의 질량을 얻을 수 있다. 이것이 수행된 수십 가지 경우에서, 질량-광도 비율들은 은하단들의 동적 암흑 물질 측정치에 상응하여 얻어진다. 렌즈 효과는 이미지의 여러 복사본을 초래할 수 있다.
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여러 이미지 사본의 분포를 분석함으로써, 과학자들은 MACS J0416.1-2403 은하단 주변의 암흑 물질 분포를 추론하고 매핑할 수 있었다. 약한 중력렌즈 효과(weak gravitational lensing)는 방대한 은하계 탐사들의 통계 분석을 사용하여, 은하계의 미세한 왜곡들을 조사한다. 인접한 배경 은하들의 겉보기 전단 변형을 조사하여 암흑 물질의 평균 분포를 특징지울 수 있다. 질량-광도 비율은 다른 거대구조 측정에 의해 예측된 암흑 물질 밀도에 대응한다.. 암흑 물질은 빛 자체를 구부리지 않는다; 질량(이 경우 암흑 물질의 질량)은 시공간을 휘게 한다. 빛은 시공간의 곡률을 따르고, 렌즈 효과를 초래한다. 2021년 5월에, 암흑 에너지 탐사(Dark Energy Survey) 공동 연구에 의해 한 새로운 상세한 암흑 물질 지도가 공개되었다. 추가로, 이 지도는 기계 학습 방법을 사용하여 이전에 발견되지 않은 은하계를 연결하는 필라멘트 구조를 밝혀냈다. 2023년 4월, 《네이처 천문학》(Nature Astronomy)의 연구는 타원은하 HS 0810+2554의 렌즈 효과의 원인이 되는 암흑 물질의 추론된 분포를 조사했고, 또한 암흑 물질 내의 간섭 패턴들에 대한 잠정적인 증거를 발견했다. 간섭 패턴들의 관측은 WIMP들과 호환되지 않지만, 10-22 eV 액시온들을 포함하는 시뮬레이션들과 호환될 것이다.