물질의 세 가지 기분

얼음이 담겨 있고 위로 김이 피어오르는 물 한 잔을 보세요. 그러면 같은 물질이 세 가지 다른 옷을 입고 있는 모습을 보는 거예요. 고체, 액체, 기체. 그게 전부예요. 물질의 세 가지 주요 상태죠. 그 차이는 아주 작은 조각들이 얼마나 가까이 모여 있는지, 또 얼마나 힘차게 움직이는지에 달려 있어요.

우리 주변의 모든 것은 상상도 할 수 없을 만큼 작은 조각들, 곧 원자와 그 원자들이 만든 분자로 이루어져 있어요. 너무 작아서 볼 수 없지만, 늘 꼼지락거리고 결코 완전히 가만히 있지 않죠. 물질의 세 가지 상태는 사실 이 작은 조각들이 가질 수 있는 세 가지 다른 기분이에요. 차갑고 차분하거나, 느슨하고 출렁이거나, 뜨겁고 벽에 부딪히며 튀어 오르는 기분 말이에요.

먼저 고체예요. 여기서 작은 조각들은 손을 꼭 잡고 가지런한 줄로 서 있어요. 마치 경기장에서 응원하다가 그대로 얼어붙은 팬들 같죠. 제자리에서 꼼지락거릴 수는 있지만, 멀리 돌아다닐 수는 없어요. 그래서 고체는 자기 모양을 지키고, 쏟아져 흐르지 않아요. 얼음 조각은 조각 그대로 있고, 돌은 돌 그대로 있죠.

열을 더하면, 그 조각들에게 움직일 에너지를 주는 거예요. 가지런한 줄이 흩어져요. 이제 액체가 됩니다. 조각들은 아직 서로 닿아 있지만, 서로 미끄러지고 구르며 지나갈 수 있어요. 그릇 안에서 굴러다니는 구슬들처럼요. 액체는 양은 지키지만 모양은 지키지 않아요. 부으면, 자신을 담는 것의 모양을 느긋하게 따라가요.

열을 더 많이 더하면, 조각들은 너무 신이 나서 완전히 서로 떨어져 나가요. 이제 기체가 됩니다. 입자들은 거의 닿지 않은 채 사방으로 쌩쌩 날아다니고, 벽과 서로에게 부딪혀 튕겨요. 기체는 모양도 없고 정해진 부피도 없어요. 병을 열면, 방 전체를 채우도록 퍼져 나가요. 보이지 않지만 어디에나 있죠.

멋진 점은 이거예요. 처음부터 끝까지 바로 같은 물질이라는 거죠. 얼음(고체)을 데우면 물(액체)이 되고, 끓이면 수증기(기체)가 돼요. 새 재료는 하나도 더해지지 않아요. 열이 같은 작은 조각들을 옹기종기 모인 상태에서 출렁이는 상태로, 또 마음껏 자유로운 상태로 살짝 밀어 주는 것뿐이에요. 다시 식히면 조각들은 곧바로 줄을 맞춰 돌아가요.

그리고 변화는 양쪽으로 일어나요. 고체가 액체가 되는 지점을 녹는점이라고 해요. 액체가 기체가 되는 지점을 끓는점이라고 하죠. 물의 경우에는 차가운 섭씨 0도와 김이 나는 섭씨 100도예요. 부엌이 아주 잘 아는 편리한 숫자들이죠.

이건 물만 까다롭게 구는 게 아니에요. 모든 것이 이 놀이를 해요. 금속은 아주 단단해 보이지만, 충분히 데우면 빛나는 시럽처럼 흘러요. 공기는 아무것도 아닌 것처럼 느껴지지만, 아주 차갑게 식히면 따라 부을 수 있는 액체가 돼요. 모든 물질에는 저마다의 녹는점과 끓는점이 있어요. 옷을 갈아입는 _자기만의 특별한 방법_이 있는 거죠.

자, 이렇게 고체, 액체, 기체가 있어요. 조각들이 손을 잡고, 조각들이 미끄러지고, 조각들이 자유롭게 날아다니죠. 서로 다른 세 가지 물건이 아니에요. 같은 아주 작은 춤꾼들이 서로 다른 양의 에너지를 가진 모습이에요. 그러니 다음에 차가운 음료를 마실 때, 살짝 고개를 끄덕여 주세요. 작은 유리잔 하나에 세 가지 상태를 모두 담고, 당신만을 위해 조용한 공연을 펼치고 있으니까요.
