3년 전 미국에서 쟁기를 사용하는 네 마리의 강한 말의 합산 출력은 120킬로와트를 넘지 않았으며 전체 노동력의 절반 이상이 농장에서 일했습니다. 오늘날 가장 작은 John Deere 트랙터도 1.3kW를 생산하며 약 40%의 근로자가 농업에 종사하고 있습니다. 이는 그 당시 농기계의 동력 등급이 40배로 증가하고 농촌 노동력이 XNUMX으로 나누어졌다는 것을 의미하는데, 이 모든 것은 결코 우연이 아닙니다.

운송 분야에서는 현대식 선박과 대형 여객기 모두 최대 90메가와트를 생산할 수 있습니다. 따라서 일반적인 소형 자동차보다 거의 1000배 더 강력하고 100,000세기 물레방아보다 19배 더 강력합니다. 그리고 이것은 심지어 가장 강력한 기계도 아닙니다. 전기를 생산하는 일부 증기 엔진은 이제 1000메가와트에서 작동합니다. 환경에 미치는 영향은 제쳐두고, 권력의 엄청난 증가로 인해 정보와 이동성에 대한 접근성이 높아지면서 도시 사회에 식량과 저렴한 소비재가 과잉 공급되었습니다.

체코-캐나다 과학자이자 정책 입안자 바츨라프 스밀 그의 최신 저서에서는 이러한 규모와 힘의 성장을 분석합니다. 크기: 세상을 설명하는 방법. Smil은 이미 에너지와 식량 생산부터 기술 혁신과 공공 정책에 이르기까지 다양한 주제에 관해 40권 이상의 책을 출판한 다작 작가입니다. 이 작업에서 그는 그 영역 중 일부를 재검토하여 크기에 대한 논의와 함께 연결합니다. 하지만 이 책은 비율에 관한 것이라고 말하는 것이 더 정확할 수도 있습니다.

크기 수세기에 걸쳐 매우 커진 것들의 단순한 목록만큼 사소하지 않습니다. 이러한 성장에 대한 물리적 한계가 논의됩니다. 예를 들어 유조선의 크기는 종종 재화중량톤수(dwt)로 표현되며, 이러한 선박의 크기는 제20,000차 세계대전 이후 약 300,000dwt에서 1970년에는 약 XNUMXdwt로 꾸준히 증가했습니다. XNUMX년대. 그 크기를 두 배 이상으로 만드는 데에는 엔지니어링 제한이 없지만 아직까지는 그런 일이 발생하지 않았습니다. Smil은 이는 세계에서 소수의 심해 항구만이 그러한 대형 선박을 수용할 수 있고 수에즈 운하나 파나마 운하를 통과할 수 없기 때문이라고 지적합니다.

크기 척도의 반대편 끝에서 Smil은 다음과 같이 논의합니다. 무어의 법칙, 엔지니어 Gordon Moore는 1965년에 마이크로칩에 배치되는 구성 요소 수가 급속히 두 배로 늘어날 것이라고 예측했습니다. 시간에 따른 트랜지스터 수의 그래프는 이 법칙이 수십 년 동안 유지되었지만 2008년 이후 약간의 수준이 유지되었음을 보여줍니다. Smil은 이러한 테일링 오프를 미국 전기 기술자 Robert Dennard의 작업과 연결합니다. 트랜지스터가 작아지면 전체 전력 소비를 늘리지 않고도 더 빠르게 작동할 수 있지만 이러한 스케일링 효과는 1990년대에 이미 한계에 도달하기 시작했습니다. 향후 개선은 널리 사용되는 광 인쇄 기술인 리소그래피의 자연적 한계와 새로운 제조 시설을 개발하는 데 필요한 막대한 투자에 의해 통제될 수도 있습니다.

크기 이는 단순히 기술을 분석하는 것을 넘어선다. 디자인의 모든 측면에서 인간의 규모를 이해하기 위해 Smil은 디자인에서 마주한 거인에 대한 긴 토론으로 시작합니다. 걸리버 여행기. 우리는 어느 정도 그럴듯하게 가상의 세계를 구축하려는 조너선 스위프트의 시도에도 불구하고 재료에 대한 현대적 이해를 통해 그의 거인들이 직립보행을 할 수 없었다는 사실을 알게 됩니다. 더 나쁜 것은 그들의 질량 대 표면적 비율로 인해 몸을 식히는 것이 매우 어려웠을 것인데, 이는 체온을 유지하기 위해 거의 끊임없이 먹어야 했던 훨씬 작은 릴리푸트인에게 반영된 문제였습니다.

책에 나오는 주제의 산만한 성격으로 인해 궁극적으로 응집력 있는 논제를 제시하는 데 방해가 될 수 있지만 그만큼 즐겁습니다. 정규 분포에 대한 긴 논의와 정규 분포가 소득 분배, 농구 선수의 키와 같은 다양한 문제에 어떻게 적용되는지는 유익하고 재미있습니다. 인체에 대한 부분과 매력에 대한 부분도 재미있게 보았는데, 이를 통해 우리가 그림에서 어떻게 표현되는지 분석하게 되었습니다. 이는 결국 우리를 예술과 디자인에서 "황금 비율"이 어디에나 존재한다고 주장하는 놀라운 호언장담으로 이어집니다. Smil은 이 개념에 다소 회의적인 태도로 접근하여 소위 비율은 분수로 정확하게 표현될 수 없으며 따라서 진정한 비율도 아니라고 결론지었습니다.

대체로 나는 많은 사람들이 물리 세계 독자들은 이 책이 크리스마스 트리 아래에서 기다리고 있다는 사실을 발견하고 기뻐할 것입니다. 실제로, 주변 세계에 대한 수학적 분석을 즐기고 약간의 자유 시간을 갖는 사람에게는 완벽한 독서 자료가 될 것입니다.

• 2023 펭귄 304 pp £20hb

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• 출처: https://physicsworld.com/a/size-matters-the-economies-of-scale-from-the-very-big-to-the-very-small/