안녕하세요 김두환 전문가입니다.
전기·전자
Q. 안경의 블루라이트 차단기능에 대해 질문있습니다.
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.블루라이트 차단은 사실 블루, 파란색 광원을 0으로 만드는 것이 아닌 파란색 광원의 세기를 줄여 따뜻한 톤으로 만드는 것입니다. 그래서 파란색도 표현이 가능합니다. 파란색 빛은 눈을 잘 투과해 눈을 피로하게하는데, 이점을 고려하여 블루라이트를 줄임으로써 눈의 피로를 덜어주는 것이죠.
지구과학·천문우주
Q. 우주에 생성원리를 어린아이에게 쉽게 알려줄수있는 방법이 있을까요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.우주의 탄생 중 빅뱅이론이 가장 각광받고있습니다. 빅뱅이론은 한 점에서 고온, 고밀도의 에너지가 폭발하듯이 생성되어 우리 우주를 만들어낸 것이죠. 어린아이에게 이를 설명해주고 비유를 드는 것이 좋을듯합니다. 화산폭발처럼 한 구덩이에서 터져나와 사방으로 퍼지고 있는 모습입니다. 화산에서 나온 일부는 식고 굳어져 우리 지구와 같은 행성이 되었고, 아직도 뜨겁게 활활 타고 있는 일부는 별과 같은 천체가 된 것이죠. 우리의 우주는 아직 팽창이 진행중이기 때문에 화산 폭발 후 용암과 가스, 연기가 터져나와 퍼지고 있는 과정 중입니다.
화학
Q. 은수저로 독을 구분하는 건 황에 반응하는 걸로 구분하는 건가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.독극물 속에는 황산, 질산 등의 성분이 함유되어있습니다. 이러한 성분이 은수저에 있는 은이온과 만나 황화은, 질산은을 생성하는데, 생성물의 색이 검은색이기 때문에 은수저가 검은색으로 변함으로 독극물의 존재를 확인할 수 있었죠. 하지만, 독버섯이나 다른 종류의 독에는 황산, 질산의 성분이 없을 수 있습니다. 이러한 독은 은수저로 확인할 수 없죠.
지구과학·천문우주
Q. 블랙홀에 빨려들어가면 어떻게 되나요??
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.블랙홀에 빠지는 것은 마치 싱크대에 있는 배수관으로 빨려 들어가는 것이라고 생각하면 됩니다. 단순히 몸이 온전하게 블랙홀로 떨어지는것이 아닌 좌우로도 짓눌리는 힘이 존재하여 몸에 압력이 느껴지며, 블랙홀과 가까운 신체 부위가 블랙홀과 멀리 있는 신체 부위보다 더 빨리 빨려 들어가기 때문에 몸이 위아래로 잡아 당겨지는 힘도 존재합니다. 그래서 마치 싱크대로 빨려 들어가는 거라고 생각하시면 됩니다. 위아래로 몸은 찢기고, 사방에서 압력이 가해져 몸을 짓누르는 느낌이 들것으로 예상됩니다.블랙홀의 크기는 정확하게 판단할 수 없습니다. 왜냐하면 블랙홀 주변 사건의 지평선까지는 관측이 가능하나 그 안으로는 관측이 불가능하고, 누구도 그 안을 다녀온 사람이 없기 때문입니다. 그래서 블랙홀의 크기는 알 수 없습니다. 굉장히 작을수도, 아니면 별만큼 클 수도 있습니다. 하지만 블랙홀의 크기는 알지 못해도 블랙홀이 끌어당기는힘이 굉장히 큼을 알 수 있습니다. 블랙홀에선는 행성이나 다른 별을 흡수할만큼 강한 힘이 작용하죠.
지구과학·천문우주
Q. 초신성이 되지 않고 블랙홀이 된 이유는 어떻게 설명가능한가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.블랙홀이 어떻게 생기는 지는 아직 정확하게 관측된 사실이 없습니다. 그래서 가설을 세우고 계산을 통해 이론적으로 생기는 과정을 유추할 수 있습니다. 꼭 초신성이 폭발한 뒤 블랙홀이 생성되는 것만이 방법이아닙니다. 블랙홀은 태양 질량의 수백배가 되는 별의 죽음으로 생성될 수 있으며, 애초에 우주에 있는 성간물질이나 가스가 응축하여 만들어질 수 있습니다.별의 죽음으로 생기는 원리는, 거대한 별은 중력이 강합니다. 그래서 별이 살아 있을 때에는 핵융합 반응을 통해 열이 발생돼 별의 자체적인 중력과 평형을 이루며 별의 형태를 유지할 수 있습니다. 하지만 별이 죽게되면서 더 이상 핵융합 반응을 못하고 결국 자체 중력을 이기지 못하고 별이 붕괴하여 블랙홀이 되는것이죠.별이 죽음을 맞이하게 될 경우, 중성자 별이 되긴 하지만, 강한 중력에 의해 수축하기 시작합니다. 그리고 거대한 질량 때문에 강한 중력을 행사하는데, 이 중력은 축퇴압을 뛰어넘어 붕괴되며 블랙홀이 됩니다. 여기서 말하는 축퇴압이란 중성자(스핀 1/2)는 페르미온(fermion)으로 양자역학에서 파울리 베타 원리에 따라 같은 상태를 가지지 못합니다. 즉, 중성자 별 내에서 중력 위치에너지에 따라 다른 에너지와 다른 스핀 상태를 가지고 있어야 합니다. 하지만, 별의 강한 중력은 축퇴압을 깨 중성자 별 내에 중성자들이 같은 상태가 되버리며 붕괴해 블랙홀이 되는 것입니다.