안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
Q. 인공의 블랙홀을 지구에서 만들다고요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.유럽의 대형강입자충돌기(LHC)가 블랙홀을 만들어 낼지도 모른다는 가능성을 타진하기 시작했다. 덧차원 이론에 의하면 플랑크 에너지를 양성자 질량의 약 1천배 까지 쉽게 낮출 수 있다. LHC의 충돌 에너지는 양성자 질량은 1만4천배에 이른다. 물론 충돌하는 에너지의 상당량은 양성자를 부수는 데에 이용되지만 그러고도 남는 에너지가 충분히 크기 때문에 양성자를 구성하는 쿼크나 접착자 같은 소립자들이 양성자 질량의 1천배를 넘는 에너지를 쉽게 가져갈 수 있다. 즉, 이론적으로 말하자면 LHC가 블랙홀을 만들 가능성이 전혀 없지는 않다! 실제 우주에서도 블랙홀을 직접 관측하기란 어렵다. 천문학자들은 블랙홀의 여러 가지 중력 효과들을 이용해 간접적으로 그 존재를 확신하고 있다. LHC가 블랙홀을 만들어 내더라도 상황은 비슷하다.블랙홀이 호킹 복사를 통해 방출하는 갖가지 입자들의 궤적을 검출기가 탐색함으로써 실제 블랙홀이 생겼는지의 여부를 짐작할 수 있다. 블랙홀이 입자를 내뱉는 모양은 구형 방사성이라서 다른 입자들이 LHC에서 만들어졌을 때와는 확연히 다른 모습을 나타낼 것으로 예상된다.
Q. 수영장 바닥 색깔은 하늘색으로 하는 건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.적색, 주황색, 황색 및 녹색 파장의 빛이 흡수되어 남아있는 빛이 짧은 파장의 파랑 및 제비꽃으로 구성됩니다. 이것이 바다 색이 푸른 색 인 주된 이유입니다. ... 깨끗한 물은 푸른 하늘이 반사되지 않는 실내 수영장뿐만 아니라 흰색 타일로 된 수영장에서 파란색으로 보입니다.
Q. 지우개가 연필의 어떤 성분을 흡수에서 지워지는 건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.샤프를 이용해 종이 위에 글씨가 써지는 모습을 촬영한 영상입니다. 보면 알겠지만, 편평해보이는 종이도 확대해보면 울퉁불퉁해서 그 위에 흑연이 묻어 나오는 것을 볼 수 있습니다.여기까지 연필의 원리를 이해했다면 지우개의 원리도 쉽게 이해할 수 있습니다. 지우개는 연필이나 샤프 등으로 적은 글씨를 지우는 도구로 고무나 플라스틱이 주성분입니다.지우개는 종이 위에 묻혀져 있는 흑연을 종이보다 강하게 잡아 당겨서 떼어내는 원리입니다. 지우개를 이용해 글씨를 지우면 지우개똥이라고 불리는 것이 잔뜩 생기는데, 강하게 잡아 당기면서 말아내는 방법으로 제거한 결과물입니다.
Q. 달의 기원에 관한 여러 가설 가운데 현재 가장 유력한 것은 무엇입니까?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지구의 위성인 달은 그 형성에 대해 많은 설이 있다. 그중 대표적인 네 가지는 분열모델(Fission Model) 또는 딸 모델(Daughter Model), 동반형성 모델(Co-creation Model) 또는 자매모델(Sister Model), 포획모델(Captured Model) 그리고 충돌모델(Collision Model)이다.분열모델 또는 딸 모델이라 불리는 이 설은 과거 지구의 자전속도가 지금보다 빠를 때 일부분이 떨어져 나간 것이라는 설이다. 이 설은 달이 지구의 적도평면과 달리 황도와 가깝다는 오류가 있고, 또한 암석표본도 지구의 암석과 구성성분이 다르다는 것을 설명하지 못한다.두 번째로 동반형성모델 또는 자매모델이라 불리는 이 설은 처음 지구가 생길 때 달이 동시에 같이 생겼다는 설이다. 이 가설 또한 달의 암석샘플의 구성성분이 지구와 다르다는 것을 설명하지 못한다.세 번째 포획모델이라는 설은 지구와 다른 장소에서 형성되어 떠돌다가 지구의 중력에 붙잡혀 위성이 되었다는 설이다. 하지만 이 설 또한 몇 가지의 문제점을 가지고 있다. 지구와 달의 구성성분이 다른 장소에서 만들어졌다기에는 너무나 유사하다는 것이다. 그리고 달은 포획하기에 상당히 큰 천체이므로 지구만으로는 지금의 시스템을 설명하기 힘들다. 하지만 이 설은 태양계 내의 다른 위성의 존재를 설명하는 데 매우 타당성이 있는 가설이다.마지막 네 번째 충돌모델은 현재 가장 타당성이 있는 설로 알려졌다. 이것은 지구가 최초에 형성될 때 현재 화성 질량의 2배정도 되는 천체와 지구가 충돌하였고, 이때 지구의 일부분이 떨어져나가 현재 달이 되었다는 설이다. 충돌하기 이전에 지구는 충분한 시간을 두고 철과 같은 무거운 원소들이 내부로 가라앉아 달에는 철의 함유량이 적다는 것을 설명해준다. 그리고 충돌할 때의 고열 때문에 지구 지각의 휘발성물질은 대부분 증발하여 달에는 휘발성물질이 적다는 것 또한 설명이 가능하다. 따라서 이 모델은 이전 세 종류의 설들이 가지고 있던 문제점들을 해결할 수 있을 것으로 여겨지며, 그리고 발표 이후 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 타당성도 입증되었다.
Q. 새중에서 제일 작은 새는 어떤 새 일까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.벌새류는 전 세계에 340여 종이 존재합니다. 가장 작은 조류종 중 하나로 흔히 길이 7~13㎝ 정도입니다. 가장 작기로는 콩벌새가 으뜸인데 10원짜리 동전 두 개 정도에 맞먹는 2g에 불과하죠. 벌을 먹는 것은 아니고, 주로 꽃꿀과 함께 곤충을 먹습니다. 빠른 날갯짓으로 들리는, 붕붕거리는 소리 때문에 허밍버드(hummingbird)라는 이름을 얻었습니다. 작다고 무시할 새는 아닙니다. 동물계가 가진 웬만한 기록들을 많이 가지고 있죠. 소형종들은 초당 80회까지 날갯짓할 수 있고 시속 54㎞까지 수평 속도를 냅니다. 세계에서 가장 빠른 사람, '우사인 볼트'가 순간 시속 45㎞까지 낼 수 있는 것과 비교가 되죠. 날갯짓만 빠른 게 아니고 대표적 상하전후좌우로 비행 가능한 새입니다. 어깨관절이 자유롭고 날개를 들어올릴 때도 양력을 만들어 내죠. 꽃꿀을 먹기 위해 꽃의 방향에 맞춰 몸을 45도 정도로 세우는데 이때 정지 비행과 후진이 가능합니다. 동물계의 드론이죠.