냄새의 속도는 어느 정도일까?

빛의 속도는 우주 어디서나 일정하다. 아인슈타인의 특수 상대성 이론에 따르면, 진공 상태에서 빛의 속도는 299,792,458 미터/초로, 이는 우주의 절대 속도 제한이다. 이 속도는 지구, 화성, 혹은 먼 은하에서도 동일하게 측정된다. 소리는 빛과는 다르다. 우주에서는 아무리 소리를 쳐도, 아무도 들을 수 없다. 소리는 진공에서 전달되지 않기 때문이다. 소리는 액체, 고체, 기체 등의 매질을 통해 전파되는 진동이다. 소리는 매질의 밀도에 따라 다양한 속도로 이동한다. 예를 들어, 물에서는 1,500 미터/초, 공기 중에서는 약 340 미터/초로 이동한다. 고체에서는 소리가 더 빠르게 이동하며, 이는 고체의 종류에 따라 다르다. 과학자들은 소리가 가장 빠르게 이동할 수 있는 속도를 계산했는데, 이는 원자의 질량이 줄어들수록 속도가 빨라진다는 것을 발견했다. 고체 수소에서는 소리가 36km/초로 이동할 것으로 계산되었다.

 

Image credit: Green Men/Shutterstock.com

 

그렇다면 냄새는 어떨까?

 

냄새는 또 다른 이야기다. 냄새는 휘발성 화합물이 비강의 수용체에 결합할 때 발생한다. 일부 화합물은 다른 것보다 휘발성이 높아 쉽게 증발하며, 이는 우리가 냄새로 인식하게 된다. 냄새는 매질을 통해 이동하는 파동이 아니라 휘발성 화합물을 탐지하는 것이기 때문에 소리보다 훨씬 느리다. 이는 냄새가 이동하는 매질에 따라 달라지며, 소리처럼 압력과 온도가 냄새의 전파 속도에 영향을 미친다. 냄새는 열역학 제2법칙에 따라 평형이 이루어질 때까지 모든 가능한 방향으로 확산된다. 큰 방에서 방귀를 뀌었다면, 냄새는 점점 희박해져 더 이상 감지할 수 없게 될 것이다.

 

 

이 시점 이전에는 냄새는 환경이나 공기 흐름에 따라 이동한다. 각기 다른 화합물은 그램의 확산 법칙에 따라 서로 다른 속도로 이동하며, 무거운 분자는 가벼운 분자보다 느리게 확산된다. 냄새의 속도는 압력, 온도, 공기 흐름 등의 요인에 크게 좌우되기 때문에 정확히 냄새의 속도는 얼마다라고 특정하기 어렵다. 다만, 향수에 사용되는 화합물과 방귀 냄새의 주요 원인 중 하나로 여겨지는 화합물을 비교한 결과, 방귀가 약간 더 빨리 이동한다라는 것을 발견했다. 이는 방귀 냄새 분자가 더 가볍기 때문이다.