중력파는 왜 아인슈타인 예측 후 100년 가까이 지나서야 검출됐나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.중력파는 전자기파와 마찬가지로 매질 없이도 전파되는 특성을 가지고 있습니다. 중력파는 시공간을 왜곡시킨다는 점에서 검출이 어려웠고, 전자기파에 비해 아주 약하기 때문에 검출하기가 어려웠습니다. 따라서 아주 질량이 큰 천체의 운동에 의해서 발생하는 경우에만 겨우 관측이 되는 것입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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지구 자전으로 인해 북반구에서 이동하는 물체의 진행 방향이 오른쪽으로 꺾이는 전향력 현상이 발생하며, 이것이 대기 대순환을 이루고 태풍을 회전시키는 핵심 원리가 맞나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.전향력은 대기 입자를 포함한 물체의 운동에 큰 영향을 미치고 있습니다. 작은 규모에서는 무시할 수 있지만 규모가 큰 대기 대순환과 태풍, 표층 해류 등에서는 아주 중요한 역할을 합니다. 전향력은 실제로 작용하는 힘이 아니라 지구가 자전함에 따라 나타나는 가상의 힘입니다. 전향력의 크기는 물체의 속력, 위도의 사인값에 비례합니다. 따라서 적도를 따라 이동하는 물체에는 작용하지 않습니다. 공기가 기압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 경우 기압 경도력만 작용한다면 등압선에 수직인 방향을로 직선으로 이동하겠지만 전향력의 작용으로 방향이 바뀝니다. 마찰력이 없는 상층에서는 공기 입자가 이동하는 동안 전향력이 작용하고 이로 인해 방향이 바뀌며, 종래에는 기압경도력과 전향력이 평형을 이루는 상태가 되어 등압선과 나란한 방향으로 바람이 불게 됩니다. 지상에서는 마찰력이 작용하여 등압선과 어느 정도의 각도를 이루며 불게 됩니다. 이것이 태풍이나 저기압, 고기압 등에서 바람이 회전하는 원인이 되는 것입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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우리은하 사진은 상상도 인가요? 실제와는 다른가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.우리가 교과서 등에서 보는 우리은하 사진은 실제 모습이 아니고 상상도입니다. 우리은하의 모습을 추정하기 위해서 과학자들은 중성수소에서 방출되는 전파를 이용하는 간접적인 방법을 사용합니다. 중성 수소는 양성자와 전자의 스핀 방향에 따라 두 종류의 에너지로 존재하는데, 자발적으로 에너지가 높은 스핀 방향이 같을 때에서 에너지가 낮은 스핀 방향이 반대일 때로 변화할 때 21cm 수소선 전파를 방출합니다. 이 전파는 성간물질에 흡수되지 않아 전파 망원경으로 관측이 되며, 전파가 오는 방향과 세기 등을 분석하여 나선팔 구조와 막대 구조를 알아낸 것입니다. 우리은하의 회전으로 인한 도플러 효과로 나타나는 시선 속도를 통해 나선팔의 위치 등을 알아낼 수 있었습니다. 그 결과 원반의 성운들은 나선팔에 집중적으로 분포하고 있으며 대부분 중성 수소 기체로 이루어져 있고, 서로 다른 속도로 회전하고 있음도 알아내었습니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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절리는 단층과 어떻게 다른 지질구조인가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.암석의 부피 수축이나 팽창 등으로 갈라진 틈은 절리(節理, joint), 암석이나 지층에 가해지는 힘(장력, 횡압력 등)에 의해 상대적 이동이 일어난 것을 단층(斷層, fault이라고 합니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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지구의 공전 궤도가 완벽한 동그라미가 아니라 약간 찌그러진 타원 모양이라는데 그럼 태양과의 거리가 계절마다 달라지나요
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.지구는 현재 원궤도가 아닌 타원 궤도를 그리며 태양 주위를 공전하고 있습니다. 타원은 '두 점(촛점)으로부터의 거리의 합이 일정한 점들의 집합'으로 정의되며, 타원의 찌그러진 정도를 이심률이라고 합니다. 이심률은 원은 0, 직선은 1이며, 숫자가 클수록 찌그러진 정도가 심합니다. 지구의 이심률은 최소 0.005에서 최대 0.058 사이에서 변하는데, 지구의 현재 이심률은 약 0.0167~0.017이며, 태양과 가장 가까운 근일점은 약 1억 4,700만 km, 원일점은 약 1억 5,200만km, 평균 거리는 약 1억 5,000만 km입니다. 지구는 매년 1월초에 근일점을 통과하고, 7월초에 원일점을 통과합니다. 이로 인해 근일점에서 북반구는 겨울, 남반구는 여름, 원일점에서 북반구는 여름, 남반구는 겨울이 되므로, 기온의 연교차는 남반구가 북반구보다 큽니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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언젠가는 금강산이 터지면 엄청난 폭발을 준다는데 맞나요??
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.결론부터 말씀드리면 금강산은 휴화산이 아닙니다. 우리나라에 있는 화산의 흔적은 백두산, 한라산, 울릉도, 철원 일대입니다. 금강산을 중생대 지하 깊은 곳에 있던 마그마가 식어서 만들어진 화강암이 오랜 시간이 지나는 동안 지표의 침식으로 드러난 곳입니다. 금강산 주변은 고생대의 퇴적암으로 되어 있습니다. 따라서 금강산이 분화할 것이라는 생각은 잘못된 것입니다. 몇 해 전에 개봉한 '백두산'이라는 영화에서 백두산이 분화할 경우 화산재가 동해안을 따라 금강산을 지나 남쪽에까지 영향을 미친다는 내용이 나오는 것 때문에 오해하신 것으로 보입니다. 백두산이 분화한다고 해도 휴전선 이남에까지 영향을 미칠 일은 거의 없다고 보는 것이 좋을 것 같습니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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우리가 밤하늘의 북극성을 보면 언제나 그 자리에 고정되어 있는 것처럼 보이는데 진짜 한 치도 안 움직일까요
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.지구는 자전축을 중심으로 하루에 1회 자전합니다. 현재 자전축의 북쪽이 연장된 곳(정확한 지점은 아니지만)에 북극성이 있습니다. 이로 인해 천체들이 일주 운동 하는 동안 북극성의 위치는 변하지 않는 것처럼 보입니다. 그러나 지구는 돌아가는 팽이처럼 자전축도 특정지점을 중심으로 회전합니다. 이를 세차운동이라고 하며, 주기는 약 26000년 입니다. 세차운동으로 인해 자전축이 가리키는 지점은 조금씩 시계방향으로 이동하며, 현재는 작은곰자리의 북극성이 북점이지만 13000년 후에는 양자리를 중심으로 자전하게 됩니다. 도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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판구조론은 왜 대륙마다 이동 속도가 다른가요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.판의 속도가 제각기 다른 것은 판의 크기와 경계의 구성이 다르기 때문입니다. 판을 움직이는 힘은 크게 3가지인데, 맨틀대류에 의한 힘, 맨틀 대류 상승부인 해령에서 중력에 의해 바깥쪽으로 밀어내는 힘, 해구로 섭입되는 판이 잡아당기는 힘입니다. 일반적으로 2가지 힘은 거의 모든 판에 적용되지만 판의 경계부에 해구가 있는 판에는 세 번째 힘이 더 해집니다. 따라서 판의 경계에 해구가 있는 판이 그렇지 않은 판보다 이동 속도가 빠릅니다. 판 중 이동 속도가 가장 빠른 판은 태평양판으로 1년에 10여cm씩 이동합니다. 이에 비해 해구가 없는 아메리카판은 1년에 약 2-4cm의 속도로 이동합니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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혜성이 태양에서 멀어질 때는 꼬리가 어느 방향을 향하나요?
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.혜성의 구조는 중심을 이루는 핵, 핵을 이루는 성분이 태양 복사열로 녹으면서 핵 주위를 둘러싸는 가스 대기층인 코마, 코마 가스 등으로 길게 드리운 꼬리로 구성됩니다. 혜성의 꼬리는 성분에 따라 2개로 나뉘는데, 하나는 태양풍의 전하를 띤 입자에 의해 가스가 이온화되어 만들어진 이온 꼬리(가스 꼬리, gas tail)이고, 다른 하나는 태양 복사압에 의해 미세한 먼지 입자들이 밀려나가며 형성되는 먼지 꼬리(dust tail)입니다. 이온 꼬리는 태양의 반대 방향으로 거의 직선에 가깝게 뻗고, 먼지 꼬리는 혜성이 움직이는 궤도를 따라 형성됩니다. 혜성이 멀리 있을 때는 2개의 꼬리가 구분되지 않지만, 태양 가까이에 올수록 확실하게 구분됩니다. 이론적으로는 근일점에 왔을 때 2개의 꼬리는 직각을 이루고 근일점을 지나간 뒤에는 90도보다 커집니다. 이해하기 쉽게 표현한다면 이온 꼬리는 그림자, 먼지 꼬리는 발자국이라고 생각하시면 좋을 것 같습니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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지구의 대기권이 없다면 낮과 밤의 온도 차이가 지금보다 얼마나 극단적으로 벌어지게 되는 걸까요
안녕하세요. 이용준 전문가입니다.지구의 대기권이 없다면 밤낮의 기온차는 매우 클 것입니다. 태양으로부터 지구와 같은 거리에 떨어져 있는 달의 기온을 확인하면 가능합니다. 달의 표면 온도는 낮에는 최고 섭씨 127도(또는 110~120도 이상), 밤에는 최저 영하 173도(또는 영하 135~170도)이며, 일교차는 약 300도입니다.도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.
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