안녕하세요 김장현 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 양자역학에서 관측은 파동함수를 붕괴한다는게 무슨 뜻인가요?
양자역학이 적용되는 미시세계에서는 물체의 운동을 정확하게 예측할 수 없습니다.왜냐하면 물체를 측정하는 행위는 빛을 물체에 부딪혀야 하기 때문입니다.물체의 원래 물리값을 알고 싶었는데 빛으로 인해 물체의 상태가 바뀌게 되니 정확한 물리 값을 알 수 없고, 결국 이것을 확률로만 나타내게 됩니다.그리고 이 확률은 파동함수로 표현되며, 측정을 하면 확률이 결정되기 때문에파동함수가 붕괴된다고 표현합니다.
화학
Q. 냉동실 안 성에가 생기는 이유 궁금합니다.
냉동실에서 성에가 끼는 이유는 냉동실 내부가 녹았다가 얼었다가를 반복해서 나타나는 현상입니다.냉동실에 너무 많은 음식을 넣어서 냉동고의 센서가 제대로 동작하지 않는 경우가 있을 수 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 연주시차는 언제 이용되는 건가요?
별과 별 사이의 거리를 잴 때 연주시차를 이용합니다.연주시차법은 삼각함수의 원리를 이용하며, 특정 점 까지의 거리를 계산하는 방법입니다.예를 들면, 1월에 보이는 별과 7월에 보이는 동일한 별을 바라보는 각도를 이용하여 거리를 계산합니다.
화학
Q. 날씨가 진짜 덥거나 진짜 춥거나 기후가 비이상적인거 왜 인가요?
르 샤틀리에 원리는 화학 평형이동의 법칙이 있습니다.간단히 말하면 에너지가 높은 곳에서 낮은 곳으로 움직인다는 개념입니다.이 법칙을 지구온난화에 적용해보면, 지구는 높아진 온도만큼 다시 지구의 온도를 낮추려고 합니다.따라서 지구 온난화가 온다면 지구가 전체적으로 따뜻해지는 것이 아니라앞으로도 매우 뜨겁고 매우 차가운 것이 반복되게 됩니다.
전기·전자
Q. 양자컴퓨터에 대해서 궁금합니다
컴퓨터는 0과 1 2비트로 이루어져 있습니다.메모리 1byte가 00000000 ~ 11111111로 총 128개로 나뉠 수 있는데,양자 컴퓨터는 0, 1, 2 로 3비트 처리가 가능하니 00000000 ~ 22222222 으로 처리할 수 있습니다.(비유하자면 그렇습니다.)즉 1바이트만 봐도 2^8이 3^8이 되버리는데, 전체 컴퓨터의 성능을 따지자면 양자컴퓨터가 기하급수적으로 성능이 향상될 것입니다.
생물·생명
Q. 일란성 쌍둥이는 지문이 서로 같은가요?
지문이 발생하는 과정에서 세포가 사라지거나 태어나면서 세포의 배열에 차이가 존재하게 됩니다.이것이 형성되면서 주름이 만들어지는 것이 지문입니다.따라서 사람마다 세포의 형성이 차이가 있으므로 지문이 다 다릅니다.일란성 쌍둥이도 마찬가지로 다릅니다.
지구과학·천문우주
Q. 단풍잎이 빨갛게 변하는 이유가 궁금합니다
나뭇잎이 초록색인 이유는 기본적으로 엽록소가 초록색이기 때문입니다.그리고 이 엽록소는 광합성을 할 때 주로 사용되는 성분입니다.하지만 가을이나 겨울이 되면 광합성으로 얻는 에너지가 적기 때문에 나무는 엽록소를 제거합니다.엽록소가 제거되면 초록색도 같이 제거되어 노랗거나 빨간 단풍이 되는데,노란색의 경우는 크산토필이라는 성분이 많으면 나타나게 되고안토시아닌이라는 성분이 많은 나뭇잎은 붉은색이 나타나게 됩니다.
생물·생명
Q. 오리는 어떻게 물에 떠 있을 수 있나요?
오리는 물의 표면장력으로 인해 물에 뜰 수 있습니다.물의 표면장력에 의해 물이 오리의 발을 위로 밀어 올리면서 표면적을 줄이려고 하기 때문에 물에 뜰 수 있습니다.추가로 오리는 실제로 물이 안보이는 곳에서 발로 헤엄을 치고 있습니다.
토목공학
Q. 바다도 강물처럼 얼수가 있나요?
물의 어는점은 0도 입니다.하지만 이것은 순수한 물의 경우이고, 불순물이 포함되면 보통 어는점이 낮아집니다.염분이 섞인 바닷물은 어는점이 낮아 잘 얼지 않습니다.물이 얼기 위해서는 물 분자가 고르게 배치되어야 하는데, 염분이 이것을 방해하기 때문에 물을 얼지 못하게 합니다.따라서 못 어는 것은 아닙니다.
전기·전자
Q. 분자 단위는 어떻게 나뉘나요?
나노는 분자 단위가 아니라 그냥 단위입니다.나노는 10^-9을 의미하는 단위입니다.그다음으로 낮은 단위는 피코로 10^-12, 그 다음은 펨토로 10^-15 가 있습니다.