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우주는 팽창하고 있다던데 지구와 태양간 거리도 멀어질까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우주는 팽창하고 있기 때문에, 지구와 태양 사이의 거리는 약간씩 멀어지고 있습니다. 그러나 이러한 멀어짐은 인간이 느낄 수 있는 정도의 크기는 아닙니다. 사실, 지구와 태양 사이의 거리는 지구 궤도가 기준이 되어 일년 365일 내내 거의 일정하게 유지됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.21
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여름철온도가 높게올라가면 철도 철로가 휘어질수가있는지 궁금해요
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.여름철에는 기온이 높아지면 철도 레일이 길이 방향으로 늘어나는 현상이 발생할 수 있습니다. 이러한 현상은 레일이 휘거나 솟아오르는 결과를 초래할 수 있으며, 탈선사고나 열차 운행에 지장을 줄 수 있습니다. 실제로 2019년에는 KTX 천안아산역 인근의 고속철도 레일이 무더위에 늘어져 KTX 21개 편성이 속도를 시속 30㎞까지 낮춰 서행한 사례가 있었습니다.이러한 문제를 방지하기 위해 여름철에는 레일을 받치는 침목을 무겁게 하거나 자갈 또는 콘크리트 도상으로 꽉 잡아주는 등의 조치를 취합니다. 또한 레일을 연결할 때 약간의 틈을 두어 레일이 늘어나는 것을 어느 정도 받아줄 수 있도록 합니다. 이를 '이음매’라고 부르며, 이를 통해 레일의 변형을 최소화하고 열차 운행에 안전을 유지합니다.따라서 폭염에도 레일이 휘지 않게 하기 위해 이러한 방법들을 적용하고 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.21
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우주가 빅뱅으로 탄생했다는데 어떻게 아는거죠?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.빅뱅 이론은 현대 천문학에서 가장 널리 받아들여지는 우주의 기원 이론 중 하나입니다. 이 이론은 우주가 137억 9900만 년 전에 매우 밀도가 높고 뜨거웠던 작은 공간에서 '빅뱅’이라고 불리는 폭발로부터 시작되었다고 주장합니다. 이 폭발로 인해 우주는 급격하게 팽창하였고, 에너지와 물질이 형성되었습니다.빅뱅 이론은 우주의 먼 과거로 돌아가 우주의 탄생 순간을 설명하며, 그렇게 생성된 우주의 기반과 형태를 탐구합니다. 이론에 따르면, 우주의 확장은 무한대로 계속되며, 레드시프트 (적색편이) 현상으로 관찰되는 것처럼 먼 거리의 천체가 멀어지는 것을 설명합니다. 빅뱅 이론은 우주의 크기와 구조, 별과 은하의 형성 및 진화에 대한 이해를 높이고, 우리가 살고 있는 세계와 그 안에 존재하는 모든 것에 대한 이해를 확장하는데 중요한 역할을 합니다. 그러나 우주의 신비로움은 아직도 해결되지 않은 미스터리와 미래에 대한 질문이 많이 남아있습니다. 빅뱅 이론은 우주의 탄생과 함께 우리가 살고 있는 세계와 그 안에 존재하는 모든 것에 대한 이해를 확장하는데 중요한 역할을 합니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.21
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행성마다 중력이 다 다른건지 궁금합니다!
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.행성마다 중력이 다르며, 이는 행성의 질량과 크기에 의해 결정됩니다. 뉴턴의 중력법칙에 따르면, 두 물체 간의 중력은 그 두 물체의 질량과 거리에 반비례합니다. 따라서, 행성의 질량이 클수록 그 행성에서의 중력은 강해지고, 거리가 멀어질수록 중력은 약해집니다. 예를 들어, 지구의 중력은 우리가 흔히 경험하는 중력이며, 다른 행성의 중력은 지구와 다를 수 있습니다. 이러한 중력의 차이로 인해 행성마다 다른 환경과 특성을 가지게 됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.21
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곰팡이는 항생제라는 물질을 갖게된 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.곰팡이는 항생제를 자연적으로 생산합니다. 이러한 능력은 곰팡이가 경쟁 상대인 세균을 제한하기 위한 것입니다. 여러 가지 중요한 항생제는 곰팡이로부터 분리될 수 있습니다. 그 중에서도 가장 유명한 것은 페니실린과 세파로스포린입니다. 이러한 항생제는 세균 감염을 치료하는 데 사용됩니다. 곰팡이는 우리에게 많은 의약품을 제공하며, 이는 인간의 건강과 복지에 큰 영향을 미칩니다.
학문 / 생물·생명
24.03.21
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바다에 버려진 유리는 시간이 지나면서 표면이 하얗게 되던데 그 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.바다에 버려진 유리가 시간이 지나면 표면이 하얗게 변하는 이유는 해수와 파도, 모래 등에 의해 마모되어 둥글둥글해진 상태의 유리입니다. 이런 상태의 유리를 씨글라스라고도 합니다. 씨글라스는 바다에서 구할 때마다 숨은 보석을 찾는 느낌이라고 표현하기도 합니다. 이러한 바다유리는 오랜 세월 동안 바닷물과 파도, 모래 등으로 마모되어 둥글둥글해지며 표면의 염분이 제거되기 때문에 하얗게 변합니다. 세척과 살균 과정을 거친 후 바다유리는 업사이클링 아트로 다시 태어나게 됩니다. 이렇게 바다유리를 활용해 새로운 가치를 부여하는 피스플래닛과 같은 활동이 환경 보호에 큰 도움이 되고 있습니다.
학문 / 토목공학
24.03.21
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기억은 어떻게 뇌에 저장되는건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.기억은 뇌의 신경 회로망에서 저장됩니다. 간단히 말하면, 신경세포(neuron) 사이의 연결을 통해 기억이 형성됩니다.기억의 기초는 시냅스(synapse)입니다. 시냅스는 뇌 세포 사이의 작은 간격입니다. 뇌 세포 또는 뉴런은 우아한 전기화학 시스템을 통해 서로 통신합니다. 한 세포의 전기적인 변화가 시냅스를 통해 화학물질인 신경전달물질(neurotransmitter)을 방출시킵니다. 이 신경전달물질은 간격 반대편의 뉴런에 흡수되어 그 세포에서 전기적 변화를 유발합니다. 이렇게 하여 기억이 인코딩된 회로가 형성됩니다.기억은 여러 뇌 영역에 저장됩니다. 가장 중요한 것은 히포캄퍼스(hippocampus)입니다. 히포캄퍼스는 실제로 뇌 깊숙한 곳에 위치한 두 개의 영역으로, 해마처럼 말린 모양을 하고 있습니다. 이 두 영역은 초기 기억 형성에 중요하며, 단기 기억에서 장기 기억으로의 기억 전달에 핵심적인 역할을 합니다. 단기 기억은 20~30초 동안 지속되며, 반복하지 않으면 기억이 사라집니다. 예를 들어, 새로운 전화번호를 다이얼할 때까지 기억할 수 있지만, 반복하지 않으면 기억이 사라집니다. 정보를 반복하거나 기억하려고 할 때 히포캄퍼스가 활성화되어 회로를 강화시킵니다.
학문 / 생물·생명
24.03.21
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미래에 우리는 시간여행을 할 수 있을까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.우리는 시간 여행을 통해 과거로 돌아가거나 미래로 이동하는 것은 불가능합니다. 그러나 시간 여행의 수학적 개념은 우리 일상 생활에 영향을 미칩니다.상대성 이론: 약 100년 전에 유명한 과학자인 알버트 아인슈타인이 상대성 이론(relativity)을 제안했습니다. 이 이론은 시간과 공간이 서로 연결되어 있다고 말합니다. 또한 우리 우주에는 속도 제한이 있다고 합니다. 즉, 빛의 속도(초당 186,000마일)보다 빠르게 이동할 수 없습니다.시간 여행의 수학적 개념: 이 이론에 따르면 더 빠르게 이동할수록 시간이 느리게 경험된다고 합니다. 과학자들은 이를 실험으로 확인했습니다. 예를 들어, 두 개의 시계를 정확히 같은 시간으로 설정한 실험이 있었습니다. 하나의 시계는 지구에 머물러 있었고, 다른 하나는 비행기 안에서 날아갔습니다. 비행기가 세계 일주를 마치고 나면 두 시계를 비교했습니다. 비행기 안의 시계는 지상의 시계보다 약간 느리게 갔습니다. 즉, 비행기 안의 시계는 1초당 1초보다 느리게 시간을 경험했습니다.일상 생활에서의 시간 여행: 우리는 시간 기계를 사용하여 수백 년 전이나 미래로 이동할 수 없습니다. 그러나 시간 여행의 수학적 개념은 우리가 매일 사용하는 것들에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 우리는 GPS 위성을 사용하여 새로운 장소로 가는 방법을 찾습니다. 이 때 시간 여행 계산이 중요한 역할을 합니다.결론적으로, 시간 여행은 현재로서는 과학적으로 불가능하지만, 이론적으로는 가능하다고 할 수 있습니다. 그러나 그것은 우리의 상상력과 과학적 탐구에 큰 영감을 주는 주제입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.21
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polyvagal theory은 위키피디아에서 전문가들에게 지지되지 않는다는데 사실인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.폴리베이갈 이론 (Polyvagal theory)은 반응신경계의 역할에 관한 제안된 진화론적, 신경과학적, 그리고 심리학적 개념들의 집합입니다. 이 이론은 감정 조절, 사회적 연결, 그리고 공포 반응에서 흉추신경의 역할에 관한 것입니다. 이 이론은 1994년 스티븐 포지스(Stephen Porges)에 의해 소개되었습니다.그러나 전문가들 사이에서는 폴리베이갈 이론의 가정들이 무지하다는 것에 합의되어 있습니다. 이 이론은 일부 임상 의료진과 환자들 사이에서 인기가 있지만, 현재의 사회 신경과학에서는 지지되지 않고 있습니다.폴리베이갈 이론은 흉추신경을 중심으로 하며, 부교감신경계의 주요 구성 요소입니다. 이 이론은 부교감신경계를 두 가지 구별된 분기로 보는데: 사회적 참여를 지원하는 ‘복부 흉추계’와 ‘휴면 및 방어적 흉추계’입니다. 이 '사회적 참여 시스템’은 활성화와 진정의 혼합 상태로, 우리의 사회적 참여 능력에 역할을 합니다.폴리베이갈 이론은 우리가 감정을 조절하고 사회적으로 연결되며 공포에 대응하는 데 어떻게 흉추신경이 작용하는지를 이해하는 데 도움이 됩니다.
학문 / 전기·전자
24.03.21
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보이저가 이대로 우주어디까지이론적으로갈수있나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.보이저 탐사선은 태양계 밖으로 나아가는 중이며, 이론적으로는 무한히 나아갈 수 있습니다. 그러나 실제로는 몇 가지 제약 사항이 있습니다.중력의 영향: 보이저가 태양계를 벗어나기 위해서는 태양의 중력 영향을 극복해야 합니다. 태양은 엄청난 질량을 가지고 있으며, 그 중력은 아직 보이저 탐사선이 수십 억 마일 떨어진 곳에서도 영향을 미칩니다. 이 중력을 극복하기 위해서는 많은 연료와 큰 로켓 엔진이 필요합니다.세 몸 문제: 보이저 탐사선이 태양계 밖으로 나아가면 다른 행성, 위성 및 천체들과 마주하게 됩니다. 이제 우리는 단순한 두 체 문제가 아닌 세 체 문제를 다루게 됩니다. 이는 천문학에서 가장 어려운 문제 중 하나입니다. 보이저가 해외 행성인 넵튠을 지나가려면 태양과 인접한 행성들의 중력에도 대항해야 합니다. 이로 인해 보이저 탐사선은 많은 시간이 걸리며, 최신 정보를 보내더라도 수년 후에 우리에게 도달할 것입니다.연료 한계: 보이저 탐사선은 발사 당시 연료를 가지고 있으며, 이 연료를 절약하여 오랫동안 운영되도록 설계되었습니다. 그러나 연료가 한계에 다다르면 탐사선은 더 이상 운영되지 않을 것입니다.결론적으로, 보이저 탐사선은 우리 태양계를 벗어나는 엄청난 여행을 하고 있지만, 무한히 나아갈 수 있는 것은 아닙니다. 그러나 그의 탐사는 우주의 흥미로운 비밀을 밝히는 데 큰 역할을 하고 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.21
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