안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.
Q. 빌딩사이는 왜 바람이 세차게 부는지 궁금합니다.
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.질문하신 내용은 물 호스를 사용해보셨던 기억을 떠올리면 쉽게 이해하실 수 있습니다.물 호스 끝부분의 일부를 손가락으로 막으면 물이 나오는 구멍이 좁아지면서 물 줄기가 세고 더 빠르게 나오는 것을 경험해보셨을 겁니다. 이는 같은 물의 양을 더 작은 구멍으로 내보내기 위해 물의 속력이 증가하는 것입니다.빌딩 사이의 바람도 마찬가지 입니다. 빌딩에 의해서 바람이 통과할 수 있는 공간이 줄어들었기 때문에 바람의 속력이 빨라지는 것입니다.감사합니다.
Q. 화재시의 백드래프트 현상이 일어나는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.불이 연소하기 위해서는 연소시킬 물질과 산소가 필요합니다. 산소가 없애서 불을 끄는 화재진압 방식이 이를 이용한 소화 방식입니다.완전 밀폐는 아니지만 창문 방문 등이 모두 닫혀있는 방안에서 화재가 발샌한 경우를 생각해봅시다. 방 안에 있던 산소를 불이 계속 번짐에 따라 금방 소모가될 것이고, 문틈이나 창문틈으로 조금씩 들어오는 산소에 의해서만 불이 유지될 것입니다. 즉, 언제든지 산소만 더 많이 유입된다면 불이 더 커질 수 있는 상태가 되는 것이죠. 이때 누군가가 방안의 상황을 모르고 갑자기 방문을 연다면, 순간적으로 산소가 많이 유입되고 이로인해 불이 갑자기 커질 것입니다.이러한 현상을 백드리프트 현상이라고 부릅니다.감사합니다.
Q. ..타키온에 대해서 질문드립니다.
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.시간이 허수라는 것의 물리적인 의미는 여러가지가 있습니다. 대표적으로 스티큰 호킹이 제창하는 내용은 빅뱅 이전이 시간이 허수였을 것이다 입니다. 시간이 허수이면 힘은 질량 곱하기 가속도라는 간단한 식에서 가속도는 거리를 시간으로 두번 나눈값이기 때문에 음의 부호를 가지게 됩니다. 즉, 힘과 가속도의 방향이 반대가 됩니다. 이는 빅뱅 이전에는 힘이 한점으로 모이다가 어느 순간 빅뱅이 일어나면 우주가 팽창하기 시작했다는 이론의 기초가 됩니다.우리가 물체를 왼쪽에서 오른쪽으로 밀었을때 물체가 왼쪽으로 움직인다면 시간이 거꾸로 흐르는 것처럼 보일 수 있고 이러한 관점에서 시간이 허수이면 시간이 거꾸로 흐른다라는 말들이 나오는 것으로 생각됩니다.하지만 물리적으로는 시간이 허수라는 것과 거꾸로 흐르는 역행은 의미가 다른 것으로 보여집니다.감사합니다.
Q. 자전거나 오토바이는 정지상태보다 움직일때 왜 중심이 더 잘 잡히는건가요?
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.질문하신 내용은 각운동량 보존법칙으로 설명할 수 있는 현상입니다. 각운동량 보존법칙이란 회전운동의 총합이 일정해야한다는 의미입니다.우리가 자전거 패달을 밟아서(외부에서 힘을 가해서) 바퀴에 회전이 생긴 이후에는 외부에서 힘이 가해지지 않으면 회전의 총합이 그대로라는 뜻입니다. 예를 들어 자전거가 움직이는 도중 손잡이 방향이 틀어진다면 처음과 바퀴의 회전 방향이 달라지게 됩니다. 그러면 각운동량 보존법칙에 의해 자전거의 핸들이 원래 위치로 가도록 힘이 가해지게 됩니다.이러한 원리를 이용해서 자전거를 달리는 도중에 손을 놓아도 운전자가 크게 균형을 잃지 않는다면(외부에서 힘이 가해지지 않는다면) 자전거가 일직선으로 나아가게됩니다.또한 이렇게 회전하던 방향으로 계속 회전하려는 현상을 회전관성이라고 부르기도 합니다.감사합니다.
Q. ..타키온에 관해서 질문드립니다.
안녕하세요. 곽지윤 전문가입니다.타키온은 과학자들이 빛보다 빠른 속도를 가지는 물질이 있지 않을까 상상한 가상의 입자입니다. 빛의 속도보다 빠르다는 것이 의미하는 것은 여러가지 물리적 의미를 가지는데, 그중 하나가 시간을 역행할 수 있다, 시간이 허수로 흐른다 라는 내용입니다. 따라서 타키온이라는 입자 자체가 존재한다면 이론적으로는 그 입자는 시간을 역행할 수 있습니다.양자화란 물리량들이 연속적인 값을 가지지 않는다는 것을 의미합니다. 예를 들면 원자 주위의 전자들이 가지는 에너지 준위값이 연속적이지 않은 것과 같습니다. 우리가 일상생활에서 작용하는 물리의 법칙에서는 단위가 너무 크기 때문에 이를 체감할 수 없지만 전자 한개 또는 두개가 움직이는 경우처럼 미시적인 단위의 물리적인 현상을 설명할때 기본전하의 몇배의 전하를 가진다 등으로 표현하게 됩니다. 이러한 미시적인 현상을 설명하기 위해 작은 단위로 재해석하는 양자화라고 합니다.