안녕하세요 김두환 전문가입니다.
Q. 태양은 어떠한 에너지원으로부터 빛을 낼 수 있는 것인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.태양에서 빛(열)이 나는 이유는 핵융합 반응에 의한 것입니다.태양은 별 중에 하나로, 별은 주로 핵융합 반응에 의해 빛과 에너지를 방출합니다. 태양에서 일어나는 핵융합 반응은 원자(원자핵) 2개가 더 큰 원자(원자핵)이 되는 반응입니다. 이 과정에서 반응전 원자(원자핵) 2개의 질량을 더하면 반응 후 원자(원자핵) 질량보다 큰 것을 알 수 있는데, 반응 과정에서 질량 손실이 에너지(빛, 열)로 변한 것이죠. 이를 핵융합 반응이라고 합니다. 이 때 손실된 질량이 에너지로 변하는 과정은 E=mc^2을 통해 계산할 수있죠.그리고, 핵융합 반응은 수소가 결합되어 헬륨으로, 헬륨이 결합되어 더 무거운 원소가 되며, 탄소, 철 까지 융합될 수 있으며, 이후에는 핵융합 반응을 하지 못하고 식으며 일생을 마무리합니다. 현재 주된 원료는 수소이며 수소에서 헬륨이 되는 핵융합 반응을 하고 있습니다.태양의 수명은 100억년 정도이고, 현재 태양의 나이는 46억년 이라고 추정됩니다.
Q. 귀신들은 중력의 영향을 받나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.귀신이 존재한다는 과학적인 증거는 현재까지 없습니다. 만약 귀신이 존재한다면, 어떤 물질로 이루어져 있거나 에너지 덩어리로 존재해야합니다. 우리가 알고 있는 존재란 것은 질량을 가진 물질, 혹은 에너지를 가진 물질이기 때문이죠. 이러한 경우 중력에 영향을 받을 수 있습니다.
Q. 한국에서는 왜 오로라가 안 생기나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.우리나라에서는 오로라를 볼 수 있는 지역이 없습니다. 보통 고위도에 위치한 나라에서 볼 수 있습니다. 이유는 지구 자기장 때문입니다. 지구의 자기장은 극지방에서 강하고 조밀하며, 적도에서 가장 약하다 볼 수 있습니다. 우주에서 날아오는 하전입자가 자기장에 말려 기체와 부딪히려면 강한 자기장이 필요한데, 우리나라에서는 지구 자기장이 강하지 않고, 조밀하지 않아 아쉽게도 이러한 현상이 거의 일어나지 않습니다.오로라는 우주에서 날아오는 우주선(하전입자)이 대기의 기체와 부딪혀 생겨나는 신비한 현상입니다. 하전입자는 전하를 띠는 입자들을 의미합니다. 보통 우주선이라고도 합니다. 우주에서 날아오는 입자인 우주선이 지구로 들어오는데 이때 전하를 띠고 있으면 지구 자기장에의해 나선운동을 합니다. 그리고 자기장이 강한 고위도에서 나선운동이 강하게 일어나죠. 나선운동을 하며 대기에 있는 기체와 부딪히며 빛을 발하며 오로라가 생기게되죠.빛이 나는 원리는 기체 분자에 존재하는 전자의 에너지 상태가 외부 우주선과의 충돌로 높은 에너지 상태가 됩니다. 그리고 다시 안정적인 상태로 돌아가려고 낮은 에너지 상태로 돌아가는데 이때 손실 되는 에너지가 빛으로 방출 되어 우리 눈에 들어오게 되는것이죠. 기체의 종류와 에너지의 차이에 따라 다른 파장의 빛을 방출하므로, 오로라가 내는 빛의 색도 달라집니다.
Q. 상온 상압에서 활용할 수 있는 초전도체가 만들어지면 우리생활은 어떻게 바뀌는 것인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.상온 초전도체가 상용화될 경우 자기 부상 열차의 개발이 급속도로 빨라지며, 초전도체로 만든 전선이나 회로의 경우 저항이 없어 전력손실이 없으며, 발열 또한 없습니다. 즉, 우리가 사용하는 전자기기의 효율이 1등급으로 전부 상승하며, 발열이 거의 없게 될 수 있습니다.
Q. 태양계의 목성은 왜 항성이 될 수 없었나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.항성이 되기 위해서는 질량이 굉장히 커야하며, 큰 질량으로 인해 자체적인 중력 수축으로 큰 열 에너지를 만들어 핵융합반응이 일어나게끔 해야합니다. 그래야 스스로 빛을 내는 별이 될 수 있죠. 목성의 경우 별에 비하면 질량이 매우 작기 때문에 자체적인 중력 수축으로 핵융합 반응을 일어나게끔 하는 열 에너지를 만들지 못합니다. 그래서 항성이 될 수 없죠.