영원의 기계
상징적으로 빅뱅 이후 계속 돌아가는 3D 톱니바퀴 기계. 각 톱니바퀴가 다음 것을 돌리지만 6배 느리게. 첫 번째는 약 3초에 한 바퀴, 마지막은 한 바퀴에 138억 년이 걸립니다: 우주가 존재해 온 시간입니다.
▶ 기계를 실시간 3D로 보기어떻게 작동하나요?
각 톱니바퀴는 앞 피니언보다 톱니가 6배 많아서, 단계마다 6배씩 느려집니다. 몇 단계만 지나도 평생 움직임을 볼 수 없을 만큼 느려집니다. 빨간 표시는 빅뱅 이후 각 톱니바퀴가 얼마나 돌았는지 보여줍니다.
18번째 톱니바퀴부터는 한 바퀴에 호모 사피엔스가 존재해 온 기간(약 30만 년)보다 더 오래 걸립니다.
톱니바퀴가 다음 톱니바퀴를 느리게 만드는 원리
톱니 10개짜리 작은 기어(피니언)가 톱니 60개짜리 큰 기어를 돌리면, 큰 기어가 한 바퀴 도는 동안 작은 기어는 여섯 바퀴를 돌아야 합니다. 큰 기어는 6배 느리지만 6배 큰 힘으로 돕니다. 이것을 감속이라고 합니다. 같은 축에 또 다른 피니언을 달아 다음 기어를 돌리면 감속비가 곱해집니다: 6 × 6 = 36, 216, 1,296… 22단 뒤에는 6²² ≈ 13경 대 1이 됩니다.
n번째 기어의 한 바퀴 시간 = 첫 번째 기어의 한 바퀴 시간 × 6^(n − 1)
계산기: 내 기어열은 얼마나 느려질까?
첫 기어의 속도, 단당 감속비, 기어 개수를 입력하세요.
마지막 기어: 한 바퀴
14 십억 년
= 우주 나이의 1배
전체 감속비
1 : 1.316e+17
각 톱니바퀴가 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간
| 톱니바퀴 | 한 바퀴 |
|---|---|
| #1 | 3.3 초 |
| #2 | 20 초 |
| #3 | 119 초 |
| #4 | 12 분 |
| #5 | 71 분 |
| #6 | 7.1 시간 |
| #7 | 43 시간 |
| #8 | 11 일 |
| #9 | 64 일 |
| #10 | 386 일 |
| #11 | 6.3 년 |
| #12 | 38 년 |
| #13 | 228 년 |
| #14 | 1,369 년 |
| #15 | 8,214 년 |
| #16 | 49 천 년 |
| #17 | 296 천 년 |
| #18 | 1.8 백만 년 |
| #19 | 11 백만 년 |
| #20 | 64 백만 년 |
| #21 | 383 백만 년 |
| #22 | 2.3 십억 년 |
| #23 | 13.797 십억 년 |
비슷한 기계
가장 유명한 친척은 미국 예술가 아서 갠슨의 「Machine with Concrete」입니다. 1:50 감속 기어 12쌍을 분당 200회전 모터가 돌립니다. 마지막 기어가 한 바퀴 도는 데 2조 년 이상 걸리기 때문에 갠슨은 그것을 콘크리트에 박아 버렸습니다.
「Clock of the Long Now」는 1만 년 동안 작동하도록 설계된 실제 기계식 시계입니다. 영원의 기계는 한 걸음 더 나아가, 마지막 기어가 한 바퀴 도는 데 정확히 우주의 나이가 걸리도록 계산되어 모든 방문자에게 똑같이 실시간으로 돌아갑니다.
자주 묻는 질문
마지막 기어가 정말 도나요?
네, 수학적으로 정확하게. 빅뱅 이후 정확히 한 바퀴를 돌았고, 지금은 너무 느려서 아무도 움직임을 볼 수 없습니다. 각 기어의 위치는 현재 시각으로 계산됩니다.
왜 6배인가요?
큰 기어 60톱니, 작은 기어 10톱니로 1:6이 됩니다. 그래서 기어 23개면 3초에서 138억 년까지 갈 수 있습니다.
힘은 얼마나 될까요?
감속은 힘을 키웁니다. 이론상 마지막 기어의 토크는 첫 기어의 6²²배지만, 실제로는 마찰과 재료가 이를 제한합니다.