욕조에 고무 오리를 떨어뜨리면 오리는 아주 뻔뻔한 얼굴로 둥둥 떠다녀요. 그 옆에 동전을 떨어뜨리면 — 풍덩 — 곧장 바닥으로 내려가죠. 둘 다 작아요. 둘 다 젖었고요. 그런데 왜 하나는 물결을 타고, 다른 하나는 바로 포기해 버릴까요? 함께 알아봐요.

아무도 말해 주지 않는 비밀이 있어요. 물은 그냥 얌전히 앉아 있기만 하는 게 아니에요. 무언가를 물속으로 밀어 넣으면, 물도 그 물체를 위로 밀어 올리며 되밀어요. 이 위로 미는 힘에는 이름이 있어요 — 바로 부력이에요. 물에 담그는 것은 모두 이 밀어 올리는 힘을 받아요. 문제는 그 힘이 충분히 세냐는 거예요.

그럼 무엇이 밀어 올리는 힘의 세기를 정할까요? 놀랍게도, 그건 얼마나 많은 물을 밀어내느냐에 달려 있어요. 가득 찬 욕조에 들어가면 물이 가장자리 밖으로 출렁이며 넘치죠. 내 몸이 들어갈 자리를 만들려고 물을 옆으로 밀어낸 거예요. 내가 차지하는 공간이 클수록 더 많은 물을 밀어내고, 그 물도 더 세게 되밀어요.

이제 줄다리기를 볼 차례예요. 중력은 모든 것을 아래로 끌어당겨요. 그게 바로 무게예요. 부력은 위로 밀어 올리고요. 물속에 있는 모든 물체는 이 두 힘 사이에 끼어 있어요. 위로 미는 힘이 이기면 물체는 떠요. 중력이 이기면 아래로 내려가죠. 뜨느냐 가라앉느냐는 결국 누가 더 세게 당기느냐의 문제예요.

똑똑한 핵심은 물체와 그 물체가 밀어낸 물을 비교하는 거예요. 내 물체와 똑같은 모양을 물로 채웠다고 상상해 보세요. 이제 둘의 무게를 재는 거예요. 내 물체가 그 물 모양 쌍둥이보다 가벼우면, 위로 미는 힘이 이겨요 — 그래서 떠요. 더 무거우면 가라앉고요. 과학자들은 이 비교를 "밀도"라고 불러요.

그래서 동전은 가라앉고 오리는 뜨는 거예요. 동전은 무거운 금속이 빈틈없이 꽉 차 있어서, 밀어낸 물보다 훨씬 무거워요. 오리는요? 대부분 속이 비어 있고 가벼운 공기로 가득 차 있어요. 공기가 들어찬 물체는 뜨기 선수예요. 공기는 아주 가볍거든요.

이것이 거대한 배 뒤에 숨어 있는 마법 같은 비밀이에요. "잠깐만요 — 강철은 가라앉잖아요! 그런데 강철 배는 어떻게 뜨죠?" 쉬워요. 배는 단단한 강철 덩어리가 아니에요. 공기로 가득 찬 아주 커다란 빈 그릇이죠. 그 강철을 넓고 공기 찬 모양으로 펼치면, 배 전체가 밀어낸 물보다 가벼워져요.

물체의 마음을 바꿀 수도 있어요. 속이 빈 강철 배를 꽉 눌러 작은 공처럼 만들면 공기를 모두 잃어요. 그러면 크기에 비해 무거워져서 아래로 가라앉죠. 잠수함은 일부러 이렇게 해요. 가라앉으려고 물을 안으로 들이고, 떠오르려고 물을 밖으로 밀어내요. 뜨거나 가라앉는 것은 정해져 있지 않아요. 모양과 공기를 어떻게 선택하느냐의 문제예요.

그러니 다음에 무언가가 둥둥 뜨거나 가라앉는 것을 보면, 이제 전체 이야기를 알 거예요. 크거나 작거나 젖었느냐의 문제가 아니에요. 아래로 끌어당기는 중력과 위로 밀어 올리는 물 사이의 조용한 줄다리기이고, 속에 공기를 얼마나 품고 있느냐가 승부를 정하죠. 오리는 처음부터 다 알고 있었답니다.