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블랙홀이 어떤 이유로 생기게 될까요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우주가 처음 탄생할 때부터 블랙홀이 존재했기 때문입니다. 우주가 탄생한 후 초기에는 매우 뜨겁고 빽빽한 상태였습니다. 질량이 큰 천체들이 중력에 의해 서로 끌어당기면서 블랙홀이 형성되었을 것으로 추측됩니다.둘째 항성의 진화 과정에서 블랙홀이 생성되기 때문입니다. 항성은 중심핵에서 수소를 태우면서 에너지를 생성합니다. 항성의 수명이 다하면 중심핵에서 수소가 고갈되고 중성자가 되기 시작합니다. 항성의 중심핵이 너무 무거워지면 중력에 의해 붕괴하면서 블랙홀이 형성됩니다.블랙홀의 수명은 블랙홀의 질량에 따라 다릅니다. 질량이 작은 블랙홀은 수명이 짧고 질량이 큰 블랙홀은 수명이 길다고 알려져 있습니다. 질량이 태양의 10배 미만인 블랙홀은 수명이 수백만 년에서 수십억 년 정도인 것으로 추측됩니다. 질량이 태양의 100배 이상인 블랙홀은 수명이 수십억 년에서 수천억 년 정도인 것으로 추측됩니다.블랙홀이 수명이 다하면 어떻게 되는지는 아직까지 정확히 밝혀지지 않았습니다. 블랙홀의 질량이 작다면 블랙홀이 완전히 사라지게 될 것으로 추측됩니다. 블랙홀의 질량이 크다면 블랙홀이 쿼크별로 변할 수도 있다고 추측됩니다. 쿼크별은 블랙홀과 비슷한 특성을 가지고 있지만 중력장이 약한 것으로 알려져 있습니다.결론적으로 우주에 블랙홀이 엄청나게 많은 이유는 우주가 처음 탄생할 때부터 블랙홀이 존재했기 때문이며 항성의 진화 과정에서 블랙홀이 생성되기 때문입니다. 블랙홀의 수명은 블랙홀의 질량에 따라 다르며 블랙홀이 수명이 다하면 어떻게 되는지는 아직까지 밝혀지지 않았습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.20
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오르트 구름의 기원이 어떻게 되는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.태양계 형성 초기에 거대 행성의 중력 효과에 의해 태양계 외곽으로 밀려나갔기 때문입니다. 태양계 형성 초기에는 거대 행성들이 서로의 중력 작용으로 인해 불안정한 궤도를 가지고 있었습니다. 거대 행성의 중력 효과에 의해 태양계 외곽에 있던 작은 천체들이 태양계 중심에서 멀어지게 되었고 이 과정에서 오르트 구름이 형성되었을 것으로 추측됩니다.둘째 태양계 초기에 태양계를 지나가던 다른 항성이나 가스구름의 중력 효과에 의해 태양계 외곽으로 밀려나갔기 때문입니다. 태양계는 태양을 중심으로 형성되었지만 태양계의 형성 과정에서 다른 항성이나 가스구름과 충돌했을 가능성이 있습니다. 다른 항성이나 가스구름의 중력 효과에 의해 태양계 외곽에 있던 작은 천체들이 태양계 중심에서 멀어지게 되었고 이 과정에서 오르트 구름이 형성되었을 것으로 추측됩니다.현재까지는 오르트 구름이 어떻게 형성되었는지에 대한 정확한 원인은 밝혀지지 않았습니다. 위의 두 가지 가설은 오르트 구름이 태양계 끝에 만들어진 이유를 설명하는 데 가장 유력한 가설로 여겨지고 있습니다.오르트 구름은 태양계에서 가장 먼 곳에위치한 천체 집단으로 태양으로부터 약 2조~5조km 떨어진 곳에 위치한 것으로 추정됩니다. 오르트 구름은 둥근 모양이 아니라 타원형 모양으로 태양을 중심으로 팽창하는 형태를 가지고 있습니다. 오르트 구름은 주로 얼음으로 이루어져 있으며 크기는 수십km에서 수백km에 이르는 것으로 알려져 있습니다. 오르트 구름에는 약 100조 개의 천체가 존재하는 것으로 추정됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.20
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탄산음료 흔들고 개봉시 터지는 현상의 과학적 설명해 주세요.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.탄산음료 흔들고 개봉시 터지는 현상은 기체의 용해도와 관련이 있습니다.탄산음료에는 이산화탄소가 녹아 있습니다. 이산화탄소는 물에 잘 녹지만 압력이 높을수록 더 많이 녹을 수 있습니다. 탄산음료 병은 닫혀 있을 때 압력이 높기 때문에 이산화탄소가 많이 녹아 있습니다.탄산음료를 흔들면 압력이 높아져서 더 많은 이산화탄소가 녹을 수 있습니다.개봉하면 압력이 낮아지면서 이산화탄소가 갑자기 방출됩니다. 발생하는 기포가 음료의 표면을 밀어 올리면서 탄산음료가 터지는 현상이 발생합니다.이 현상을 과학적 이론 또는 개념으로 설명하면 다음과 같습니다.용해도: 용질이 용매에 녹아 있는 정도를 나타내는 양적 개념입니다.헨리 법칙: 일정한 온도에서 용매의 압력과 용질의 용해도 사이에는 선형적인 관계가 있다는 법칙입니다.탄산음료의 경우 이산화탄소가 용질이고 물은 용매입니다. 헨리 법칙에 따르면 압력이 높을수록 용해도도 높아집니다. 탄산음료 병이 닫혀 있을 때는 압력이 높기 때문에 이산화탄소가 많이 녹아 있습니다.탄산음료를 흔들면 병 안의 압력이 높아져서 더 많은 이산화탄소가 녹을 수 있습니다. 개봉하면 압력이 낮아지면서 이산화탄소가 갑자기 방출됩니다. 발생하는 기포가 음료의 표면을 밀어 올리면서 탄산음료가 터지는 현상이 발생합니다.이 현상을 방지하기 위해서는 탄산음료를 개봉하기 전에 흔들지 않는 것이 좋습니다. 개봉 후에는 빨리 마시는 것이 좋습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.20
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보이스 피싱을 사전에 제어 할 수 있는 기술은?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.보이스 피싱을 제어하기 위한 기술적인 방법은 다음과 같은 것들이 있습니다.음성 인식 기술을 이용하여 보이스 피싱 전화를 자동으로 차단하는 방법입니다. 보이스 피싱 전화는 일반적으로 특정 단어나 문장을 반복하는 경우가 많습니다. 음성 인식 기술을 이용하여 이러한 단어나 문장을 감지하여 전화를 차단할 수 있습니다.인공 지능을 이용하여 보이스 피싱 전화를 자동으로 식별하는 방법입니다. 인공 지능은 보이스 피싱 전화의 특징을 학습하여 실제 전화와 보이스 피싱 전화를 구분할 수 있습니다.보안 프로그램을 이용하여 보이스 피싱 전화를 차단하는 방법입니다. 보안 프로그램은 보이스 피싱 전화의 특징을 분석하여 차단할 수 있습니다.이러한 기술적인 방법들은 보이스 피싱의 피해를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 보이스 피싱은 매우 교묘한 수법을 사용하기 때문에 완벽하게 차단하기는 어렵습니다. 기술적인 방법과 함께 사용자의 주의를 환기시키는 교육도 함께 이루어져야 합니다.구체적으로 다음과 같은 방법으로 보이스 피싱 피해를 줄일 수 있습니다.출처가 불분명한 전화는 받지 않습니다.금융기관이나 공공기관에서 전화가 오면 반드시 본인 확인을 합니다.개인정보나 금융 정보를 요구하는 전화는 일절 응하지 않습니다.계좌번호나 비밀번호를 문자로 받는 경우 의심스러운 경우 문자를 보내온 사람에게 직접 전화를 걸어 확인합니다.이러한 주의사항을 숙지하고 실천한다면 보이스 피싱 피해를 줄일 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 전기·전자
24.01.20
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탈리도마이드의 구조 이성질체 섭취 시 다른 이성질체로 상호 전환이 일어난다는데 이를 막을 방안이 있을까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.말씀하신 대로 유기 촉매 등을 이용해 이성질체를 정확하게 분리하더라도 체내에서 다른 이성질체로 전환이 일어나면 의미가 없습니다.탈리도마이드는 R-탈리도마이드와 S-탈리도마이드의 두 가지 이성질체가 존재합니다. R-탈리도마이드는 항암제와 항진통제로 사용되며 S-탈리도마이드는 기형아 발생을 유발하는 것으로 알려져 있습니다.탈리도마이드를 섭취하면 체내에서 R-탈리도마이드와 S-탈리도마이드가 서로 전환될 수 있습니다. S-탈리도마이드의 양이 많아지면 기형아 발생의 위험이 높아집니다.체내 전환을 막기 위한 방안으로 다음과 같은 방법들이 연구되고 있습니다.탈리도마이드를 화학적으로 고정하여 S-탈리도마이드로의 전환을 막는 방법입니다. 탈리도마이드의 OH기(수산기)를 다른 작용기로 치환하여S-탈리도마이드로의 전환을 방지하는 방법이 연구되고 있습니다.탈리도마이드를 약물 전달체에 결합시켜 체내에서 방출되는 위치를 조절하는 방법입니다. 탈리도마이드를 리포솜(지질 입자)에 결합시켜 혈액-뇌 장벽을 통과하지 못하도록 하는 방법이 연구되고 있습니다.S-탈리도마이드를 분해하는효소를 이용하여 체내의 S-탈리도마이드 양을 줄이는 방법입니다. S-탈리도마이드를 분해하는 효소인 탈리도마이드 탈수소효소를 유전자 조작으로 증가시키는 방법이 연구되고 있습니다.이러한 방법들의 연구가 진행 중이지만 아직까지 효과적인 방법은 개발되지 않은 상태입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.20
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브로콜리 dna 추출 실험에서 에탄올의 온도는??
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.브로콜리 DNA 추출 실험에서 에탄올의 온도는 4~8도가 적당합니다. 에탄올은 온도가 낮을수록 DNA의 구조가 안정되어 침전이 잘 일어납니다. 온도가 너무 높으면 DNA의 구조가 불안정해져서 침전이 잘 되지 않습니다.에탄올을 브로콜리와 세제 혼합액의 2배를 넣어야 하는 이유는 다음과 같습니다.에탄올은 DNA를 침전시켜 굳히는 역할을 합니다. 에탄올의 양이 너무 적으면 DNA가 충분히 침전되지 않고 액체 상태로 남을 수 있습니다. 에탄올은 DNA와 비극성 물질이기 때문에 DNA를 녹이지 않습니다. 에탄올의 양이 너무 많아도 DNA가 손상되지 않습니다.실험을 할 때는 에탄올과 브로콜리와 세제 혼합액의 비율을 2:1로 맞추는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 DNA가 잘 침전되고 DNA의 손상도 최소화할 수 있습니다.에탄올을 넣을 때는 천천히 층이 분리될 수 있도록 유리막대를 이용하여 부드럽게 넣어야 합니다.DNA가 침전되면 냉장고에 1~2시간 정도 보관하면 DNA가 더 단단하게 굳어집니다.DNA를 꺼낼 때는 면봉이나 핀셋을 이용하여 조심스럽게 꺼내야 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.20
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걸으면서 음악들으면 뇌에는 어떤 변화가 생기나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.그냥 걷기와 음악을 들으며 걷는 것 사이에는 뇌의 변화에 차이가 있습니다.그냥 걷기는 뇌의 운동 영역과 감각 영역을활성화시키는 것으로 나타났습니다. 걷기 운동을 통해 뇌의 신경세포와신경 회로가 활성화되어 인지 기능과 기억력이 향상될 수 있습니다.음악을 들으며 걷기는 뇌의 운동 영역뿐만 아니라 청각 영역 정서 영역 언어 영역 창의력영역 등을 활성화시키는 것으로 나타났습니다.음악을 들으며 걷는 것은 인지 기능 기억력 정서 언어 창의력 등 다양한 뇌 기능에 도움이 될 수 있습니다.구체적으로는 음악을 들으며 걷는 경우 다음과 같은 뇌의 변화가 나타나는 것으로 밝혀졌습니다.뇌의 신경세포 사이의 연결이 강화됩니다.뇌의 신경세포가 더 활발하게 활동합니다.뇌의 신경세포가 더 오래 살아남습니다.이러한 뇌의 변화는 치매 예방에도움이 될 수 있습니다. 치매는 뇌의 신경세포가 손상되고죽어가는 질환이기 때문입니다. 뇌의 신경세포를 보호하고 활성화시킬 수 있는 걷기와 음악은 치매 예방에 도움이될 수 있습니다.물론 그냥 걷기만으로도 치매 예방에 도움이 되지만 음악을 들으며 걷는다면 치매 예방에 더 효과적일 수 있습니다. 치매 예방을 위해 걷기를 하는 경우 음악을들으며 걷는 것이 좋습니다.음악을 들으며 걷는 경우 자신이 좋아하는 음악을 선택하는 것이 좋습니다. 좋아하는 음악을 들으면 뇌의 보상 중추가활성화되어 긍정적인 감정을 느끼게 됩니다. 긍정적인 감정은 뇌의 기능을 향상시키고 스트레스를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.20
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소행성 베누가 지구와 충돌 할 가능성이 높나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.약 150년 뒤에 소행성 베누가 지구와 충돌할 가능성이 있습니다. NASA의 탐사선인 오시리스-렉스가 베누에서 채취한샘플을 분석한 결과 베누의 궤도가 지구의 궤도와 점점 가까워지고 있는 것으로 나타났습니다. 현재 베누의 지구 충돌 확률은 1750분의 1로 아주 낮은 확률이지만 완전히 배제할 수는 없는 상황입니다.베누가 지구와 충돌하게 되면 충돌 지점과 충돌 규모에 따라 피해가 달라지게 됩니다. 베누가 지구에 충돌하여 100킬로미터 이상의 직경을 가진 크레이터를 형성하게 되면 충돌 지점과 그 주변 지역은 완전히 파괴될 것입니다.충격파와 화재 쓰나미 방사능 오염 등으로 인해 전 세계적으로 막대한 피해가 발생할 수 있습니다.최악의 상황을 추정하면 베누가 지구와 충돌하여 1킬로미터 이상의 직경을 가진크레이터를 형성하게 될 경우 지구 생명체의 절반 이상이 사망할수 있습니다. 지구의 환경이 크게 변화하여 식량 생산이 어려워지고 전염병이 확산될 수 있습니다.물론 베누가 지구와 충돌할 가능성은 매우 낮습니다. 이러한 가능성을 대비하여 미리 대비책을 마련하는 것이 중요합니다. NASA는 베누의 궤도를 바꾸어 지구 충돌을 막기 위한 연구를 진행하고 있습니다. 지구 충돌 시 피해를 최소화하기 위한 대책도 마련하고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.01.20
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반추동물과 비섬유소 섭취시 젖산 분비 이유
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.1. 반추동물의 소화과정반추동물은 소 양 염소 사슴 등과 같이 위가 네 개로 된 동물을 말합니다. 반추동물은 첫 번째 위인 전위에서 먹이를 반추합니다. 반추란 먹었던 음식을 다시 입으로 가져와 씹는 과정을 말합니다. 반추동물은 전위에서 섬유질을 분해하는 미생물들이 많이 서식하고 있습니다. 이 미생물들은 섬유질을 분해하여 소화하기 쉬운 형태로 바꾸어줍니다.반추동물의 소화과정은 다음과 같이 이루어집니다.전위에서 섬유질을 분해하는 미생물들이 음식을 분해합니다.두 번째 위인 후위에서 액체를 흡수합니다.세 번째 위인 망위에서 물이 흡수됩니다.네 번째 위인 벌통위에서 단백질을 소화합니다.반추동물은 섬유질이 많은 식물을 주로 먹습니다. 섬유질은 소화하기 어려운 물질이지만 반추동물은 전위에서 미생물들의 도움을 받아 섬유질을 소화할 수 있습니다. 이렇게 소화된 섬유질은 반추동물에게 영양분을 제공하고 소화기관의 건강을 유지하는 데 도움이 됩니다.2. 비섬유소의 섭취와 젖산의 배출비섬유소는 섬유질을 제외한 모든 탄수화물을 말합니다. 비섬유소는 포도당 과당 설탕 등과 같은 단당류와 이당류로 구성되어 있습니다.비섬유소를 섭취하면 과도한 양의 젖산이 배출되는 이유는 다음과 같습니다.비섬유소는 소장에서 소화되어 포도당 과당 설탕 등으로 분해됩니다.포도당 과당 설탕은 에너지원으로 사용되거나 글리코겐으로 저장됩니다.그러나 과도한 양의 포도당 과당 설탕은 에너지원으로 사용되지 못하고 젖산으로 전환됩니다.젖산은 혈액으로 흡수되어 근육으로 이동하여 에너지원으로 사용됩니다.젖산은 근육에서 에너지원으로 사용되면서 피로를 유발할 수 있습니다. 혈액의 산성도를 높이는 작용을 합니다.3. 산성도와 산성의 의미산성은 수소 이온(H+)의 농도가 높은 상태를 말합니다. 산성도의 의미는 수소 이온 농도의 정도를 나타내는 척도를 말합니다.산성도는 pH로 표시합니다. pH는 0~14의 값을 가지며 0에 가까울수록 산성이 강하고 14에 가까울수록 알칼리성이 강합니다.4. 염기성도염기성은 수소 이온(H+)의 농도가 낮은 상태를 말합니다. 알칼리성이라고도 합니다.염기성도의 의미는 수소 이온 농도의 정도를 나타내는 척도를 말합니다. 염기성도는 pH로 표시하며 0~14의 값을 가지지만 산성과는 반대로 14에 가까울수록 염기성이 강하고 0에 가까울수록 산성이 강합니다.염기성도가 높아지는 경우염기성도가 높아지는 경우는 다음과 같습니다.알칼리성 물질을 섭취하는 경우호흡을 통해 이산화탄소를 배출하는 경우땀을 흘리는 경우신장과 간에서 대사산물을 배출하는 경우염기성도가 높아지면 근육의 피로가 회복되고 신체의 pH 균형이 유지됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.01.20
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사람이 자연사로 죽기 직전에 고통을 느낄까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.노화로 인한 죽음도 고통을 동반할 수 있습니다. 노화로 인해 신체의 기능이 저하되면통증 호흡 곤란 식욕 부진 소화불량 쇠약감무기력감 우울감 등 다양한 증상이 나타날 수 있습니다. 이러한 증상들은 죽음에 이르는 과정에서 고통을 유발할 수 있습니다.익사나 화상과 같은 사고로 인한 죽음은 갑작스럽고 극심한 고통을 동반하는 경우가 많습니다. 노화로 인한 죽음은 서서히 진행되기때문에 고통이 덜할 수 있습니다. 노화로 인한 죽음도 고통이 없는 것은아닙니다.자연사와 노화로 인한 죽음은 정확히 같은 의미는 아닙니다. 자연사는 질병이나 사고 없이 자연스럽게 죽음을 맞이하는 것을 의미합니다. 노화로 인한 죽음은 신체의 노화로 인해 각종 질환이 발생하여 사망하는 것을 의미합니다.노화로 인한 각종 질환들로 인한 사망도 자연사에포함될 수 있습니다. 이러한 사망은 질병에 의한 사망이라고도 할 수 있습니다. 자연사와 노화로 인한 죽음은구분해서 이해하는 것이 필요합니다.노화로 인한 죽음의 고통을 줄이기위해서는 질병의 조기 발견과 치료가 중요합니다. 노화로 인한 신체적 정신적 변화를이해하고 적절히 대처하는 것도 도움이 될 수 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.01.20
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