안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 평소궁금한건데 중력의작용원리가궁금해요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.중력은 질량을 가진 모든 물체 사이에 작용하는 인력입니다.아이작 뉴턴은 만유인력의 법칙을 통해 두 물체 사이의 중력은 다음과 같이 정의했습니다.두 물체 사이의 중력은 두 물체의 질량의 곱에 비례합니다.두 물체 사이의 중력은 두 물체 사이의 거리의 제곱에 반비례합니다.알베르트 아인슈타인은 일반 상대성 이론을 통해 중력을시공간의 휘어짐으로 설명했습니다. 질량이 큰 물체는 주변 시공간을 휘어지게 하고 이 휘어짐으로 인해 다른 물체들은 휘어진 시공간을 따라 움직이게 됩니다.중력은 우주의 거시적인 구조 형성에 중요한 역할을 합니다행성이 항성을 돌고 항성이 은하를 이루는 것은 모두 중력때문입니다. 중력은 조석 현상 블랙홀 형성 등 다양한 현상에도 영향을 미칩니다.중력은 우주에서 가장 약한 힘이지만 가장 긴 거리에서작용하는 힘입니다.블랙홀은 중력이 너무 강해서 빛조차 빠져나올 수 없는 공간입니다.중력파는 시공간의 휘어짐이 파동처럼 전파되는 현상입니다중력은 우주를 이해하는 데 필수적인 힘입니다. 과학자들은 중력에 대한 연구를 통해 우주의 기원 진화미래를 예측하려고 노력하고있습니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 영화에서처럼 광선검이 부딪힐 수 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.빛은 전자기파의 일종으로, 진공 속에서 빛의 속도로 이동합니다.빛은 질량이 없기 때문에 만질 수 없고, 딱딱한 물체처럼 충돌하는 성질이 없습니다.하지만 빛은 에너지를 가지고 있으며, 충분한 에너지 밀도를 가지면 물체에 힘을 가할 수 있습니다.검은 고에너지 레이저로 표현됩니다.레이저는 강력한 에너지 밀도를 가진 빛으로, 물체를 가열, 녹이거나 증발시킬 수 있습니다.두 개의 고에너지 레이저가 충돌하면 서로의 에너지를 상쇄하고 빛의 방향을 바꿀 수 있습니다.이 과정에서 빛 에너지 일부는 열이나 다른 형태의 에너지로 변환될 수 있습니다.현재 기술로는 영화에서처럼 충돌하는 광선검을 만드는 것은 불가능합니다.하지만 고에너지 레이저 기술은 발전하고 있으며, 미래에는 충돌 가능한 레이저 무기 개발도 가능할 수 있습니다.광선검 충돌 장면은 과학적 근거를 완전히 무시한 것은 아니지만, 상상력으로 과장된 표현입니다.영화는 과학적 가능성과 예술적 표현을 조합하여 흥미로운 장면을 만들어내는 것입니다.현재 기술로는 광선검 충돌은 불가능하지만미래 기술 발전에 따라 가능해질 수도 있습니다.영화 속 광선검 충돌 장면은 과학적 가능성과 상상력의 조합으로 만들어진 흥미로운 효과입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 식물들은 광합성과 물을 섭취해서 성장하죠?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.목련과 벚꽃처럼 꽃잎부터 피우는 식물들은 겨울잠을 깨고 봄을 맞이하는 신호로 아름다운 꽃을 피웁니다. 다른 식물들이 아직 새싹을 틔우지 못하는 이른 봄 꽃잎부터 피우는 식물들은 경쟁을 앞서나가 꽃가루를 퍼뜨리고 수분을 하기 위한전략을 사용합니다. 이는 짧은 봄철 기간 동안 번식을성공적으로 마무리하기 위한 중요한 적응입니다.꽃잎이 에너지 소비가 적기 때문에 겨울 동안 저장된 에너지를 이용하여 꽃을 피울 수 있습니다.낙엽이나 뿌리에 저장된 영양분을 활용하여 꽃을 피웁니다.잎이 나기 전에 꽃잎을 통해 일부 광합성을 진행하여 에너지를 얻습니다.벌이나 나비와 같은 꽃가루 매개 곤충을 유인하기 위해 화려한 색과 향을 발산합니다.더 많은 햇빛을 받아 에너지를 확보하고 꽃가루 매개 곤충에게 더 쉽게 발견될 수 있도록 합니다.다른 식물들보다 먼저 꽃을 피워 경쟁을 우위로 이끌고수분 가능성을 높입니다.목련과 벚꽃처럼 꽃잎부터 피우는 식물들은 겨울의 어려움을 극복하고 봄의 시작을 알리는 아름다운 존재입니다. 이들은 짧은 봄철 기간동안 번식을 성공시키기 위해 에너지 저장 영양 재활용 효율적인 광합성 등 다양한 전략을 사용합니다. 화려한 색 큰 꽃잎 조기 개화 등의 특징들은 꽃가루매개 곤충을 유인하고 경쟁에서 우위를 점하도록 돕습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 겨울동안 모기들은 어디에서 어떻게 지내는가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.일부 모기 종류는 알 형태로 겨울을 납니다. 이집트숲모기 흰줄숲모기 등은 숲 속에서 알을 낳아 겨울을 지냅니다. 따뜻한 날씨가 되면 알에서 부화하여 성충으로 성장합니다.다른 모기 종류는 성충 형태로 겨울잠을 잡니다. 빨간집모기 일본뇌염을 옮기는 작은빨간집모기 등은 지하실 동굴 건물 지하 등 따뜻하고 습한 장소에서 겨울잠을 잡습니다.겨울잠을 자는 동안 모기는 활동을 멈추고 에너지 소비를 최소화하여 추위를 견딥니다.고 햇빛이 길어지면 모기는 겨울잠에서 깨어납니다. 겨울잠을 마친 모기는 혈액을 섭취하여 에너지를 얻고 번식을 시작합니다.겨울잠 종료 시기는 종류와 지역에 따라 다릅니다. 빨간집모기는 4월 초부터 활동을 시작하며 작은빨간집모기는 5월부터 활동을시작합니다.난방 시설이 잘 되어 있는 실내는 겨울에도 따뜻하기때문에 모기가 겨울잠을 자지 않고 활동할 수 있습니다.지하철 역 쇼핑몰 등 지하 공간은 겨울에도 온도가 유지되어 모기가 서식할 수 있습니다.모기가 번식하지 못하도록 물이 고인 곳을 없애는 것이 중요합니다.집 주변의 풀을 짧게 깎고 모기 repellent를 사용하는 것도 도움이 됩니다.모기가 침입하지 못하도록 창문과 문을 닫아두는 것도 중요합니다모기는 알 형태 또는 성충 형태로 겨울을 생존합니다. 따뜻한 날씨가 되면 겨울잠에서 깨어나활동을 시작합니다. 모기로부터 자신을보호하기 위해서는 모기 예방 조치를 취하는 것이 중요합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 탈분극에서 나트륨이 안으로 들어오고 확산되어 주변 부위의 나트륨 통로가 왜 열리나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.탈분극 과정에서 나트륨 이온이 세포 내부로 유입되면 주변 부위의 나트륨 통로가 열리는 이유는 전압 의존적 개폐 메커니즘때문입니다. 이 메커니즘은 세포막에 존재하는 나트륨 통로의 구조적 변화에 의해 발생합니다.막을 따라 전달되면 세포막의 전압 차이가 감소합니다.이는 세포 내부의 음전하가 감소하고 외부의 양전하가 증가하는 것을 의미합니다.이러한 전압 변화는 나트륨 통로의 구조 변화를 유발합니다.나트륨 통로는 세포막에 존재하는 단백질 통로이며 닫힌 상태와 열린 상태를 가질 수 있습니다.탈분극 과정에서 세포막 전압이 변하면 나트륨 통로의 구조가 변형되어 열린 상태로 변합니다.열린 상태의 나트륨 통로는 나트륨 이온이 세포 내부로 빠르게 유입될 수 있도록 합니다.나트륨 통로의 개폐는 세포막 전압에 의존적으로 일어납니다.즉 세포막 전압이 특정 임계값을 넘으면 나트륨 통로가 열리고 임계값 이하로 떨어지면 닫힙니다.이러한 전압 의존적 개폐 메커니즘은 신경 전달 물질 분비 근육 수축 등 다양한 세포 활동에 중요한 역할을 합니다.탈분극 과정에서 열린 나트륨 통로는 주변 부위의 나트륨 이온 유입을 촉진합니다.이는 주변 부위의 세포막 전압 변화를 유발하여 탈분극 과정을 인접한 영역으로 전파시킵니다.이러한 탈분극 과정의 연속적인 전달은 신경 전달 물질 분비 근육 수축 등 다양한 생리적 현상을 가능하게 합니다.탈분극 과정 이후에는 칼륨 이온 유출 과정을 통해 세포막 전압이 원래 상태로 회복됩니다.나트륨-칼륨 펌프는 세포 내부의 나트륨 이온을 외부로 외부의 칼륨 이온을 내부로 운반하여 세포 내부의 이온 농도를 유지합니다.이러한 다양한 메커니즘의 상호작용을 통해 세포 내부의 전기적 신호가 효율적으로 전달되고 다양한 세포 활동이 조절됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.