안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
Q. 우주는 어떻게 형성 되었을까요 ?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.아직 정확하게 과학적으로 밝혀진 것은 없고요 여러가지 이론을 제시하고 있습니다. 허블의 법칙 이후 과학자들은 대폭발 이론을 제시했다. 이들은 우주가 팽창한다는 것은 결국 물질과 에너지를 가진 작은 점에서 처음 우주가 시작되었다는 것을 의미한다고 생각했다. 오늘날 대부분의 과학자들은 이와 같은 대폭발이 약 138억 년 전에 시작되었으며, 이를 통해 우주가 시작되었다고 믿고 있다. 이것이 바로 우주의 시작을 과학적 근거들을 토대로 설명하고 있는 빅뱅(Big Bang) 이론으로서 오늘날 가장 믿을만한 우주의 기원 이야기라 할 수 있다.우주의 시작에 대한 관심은 아주 오래 전부터 존재했다. 우리는 전 세계의 다양한 창조 신화 속에서 우주의 시작에 대한 이야기를 발견할 수 있다. 예를 들어, 중국의 신화에서는 우주가 계란 모양의 혼돈 상태였다가 반고라는 거인이 계란을 깨고 나와 하늘과 땅을 만들고, 그가 죽은 후 태양과 달, 그리고 별이 만들어졌다고 설명하고 있다.그리스 신화에서도 모든 것이 뒤섞여 있던 상태에서 땅과 어둠이 나타났고, 이후 여러 명의 신들이 등장했다. 그러나 오늘날 이와 같은 창조 신화들이 더 이상 우주의 시작에 대한 적합한 설명으로 간주되지 않는 것은 이와 같은 이야기들을 뒷받침할만한 명확한 증거가 없기 때문이다.반면, 138억 년 전에 우주가 시작되었다고 주장하는 빅뱅 이론은 여러 가지 과학적 증거들을 토대로 한다. 앞서 언급했던 ‘허블의 법칙’뿐만 아니라 우주배경복사(Cosmic Background Radiation; CBR) 역시 빅뱅 이론을 설명하는 중요한 증거가 된다.초기에 매우 뜨거웠던 우주의 온도가 점차 낮아지면서 에너지와 빛이 자유롭게 이동하기 시작했다. 이와 더불어 엄청난 에너지가 방출되었는데, 1964년에 두 명의 천문학자가 이 시기에 방출되었던 에너지에 해당하는 빛의 파장을 발견했다. 이 파장이 바로 우주배경복사이다. 이와 같은 과학적 발견들은 우주의 시작과 팽창을 설명하는데 중요한 증거들로 활용될 수 있다.빅뱅이론, 완전한 것 아니다물론 빅뱅이 나타나기 이전이나 그 순간을 설명해줄 수 있는 과학적 증거들은 아직 발견되지 못했다. 그러나 오늘날 과학자들은 빅뱅 이후 우주에 어떤 변화가 나타났는지 설명해줄 수 있는 여러 가지 과학적 증거들을 제시하고 있다.빅뱅 이후 10-36초가 지나자 아무 것도 존재하지 않았던 우주에 새로운 것이 나타났다. 중력과 전가지력, 강한 핵력과 약한 핵력이 바로 그것이다. 이후 물질이 등장하면서 우주는 급속하게 팽창했다. 빅뱅이 나타난 이후 38만 년이 지나자 원자가 처음 만들어졌고, 별과 은하가 만들어지면서 이후 우주는 점점 더 복잡해졌다.‘허블의 법칙’이나 우주배경복사의 발견은 우주관의 변화를 초래했다. ‘우주는 어떻게 시작되었을까?’ 라는 빅퀘스천에 대한 대답을 찾는 과정 속에서 오랫동안 사람들은 혼돈의 상태로부터 무엇인가가 나타나 우주와 세상을 형성했다는 창조신화를 믿었고, 우주가 변화하지 않는다고 믿었다.그러나 이와 같은 우주관은 다양한 과학적 증거들이 발견되고 제시됨에 따라 변화하기 시작했다. 빅뱅 이론은 우주의 시작과 그 이후 나타났던 다양한 변화들을 명백한 과학적 증거들을 토대로 설명한다는 점에서 과거의 창조 신화들이나 우주관과 차별성을 지닌다고 할 수 있다.빅뱅 이론이 우주의 시작에 대한 절대적인 설명이라고 할 수는 없다. 여전히 빅뱅 이론이 가지는 한계점을 극복하고 보완하기 위해 다양한 시도들이 나타나고 있으며, 만약 새로운 과학적 증거들이 발견된다면 빅뱅 이론에서 주장하고 있는 내용 역시 수정되어야하기 때문이다. 지식과 정보가 축적되면서 창조 신화와 정적 우주론으로부터 빅뱅 이론까지 우주의 시작을 설명하는 방식이 다양하게 변화했다.새로운 과학적 증거들의 발견과 더불어 빅뱅 이론 역시 변화할 것이다. 그리고 이와 같은 변화를 통해 우리는 ‘우주는 어떻게 시작되었을까?’라는 빅퀘스천에 대한 대답을 획일적이고 단일한 시각에서 분석하는 것을 넘어 다양한 관점과 시각에서 살펴볼 수 있다.
Q. 라니냐로 기온이 올라간다고 하던데 어떤 원리인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.엘리뇨해양학과 기후학에서 남아메리카 열대지방의 서해안을 따라 흐르는 바닷물이 몇 년마다 1번씩 유난히 따뜻해지는 이례적인 현상.이 현상은 에콰도르에서 칠레에 이르는 지역의 어업과 농업에 피해를 주고 국지적 일기에 나쁜 영향을 미친다.라니냐엘니뇨 현상과 반대로, 해수면 온도가 주변보다 낮은 상태로 일정기간 지속되는 현상.라니냐는 기온 하강을 불러 해당 지역마다 반대의 기온 현상을 일으킨다. 예를 들어 극심한 가뭄 피해를 입었던 지역에는 폭우가 쏟아지고 물난리를 겪은 지역에는 가뭄이 찾아오는 식이다. 라니냐라는 말은, 엘니뇨가 '남자 아이'를 뜻하는 말이라는 것에서 힌트를 얻어 미국의 한 연구자가 '여자 아이'를 뜻하는 라니냐라 부르면서 널리 사용하게 되었다.
Q. Emp 있으면 핵무기도 무력화 시킬 수 있나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.아무래도 전자기 펄서는 물리적으로는 피해가 없기때문에핵무기가 더 위협적이죠. 핵무기안에 어느정도 emp도 들어있습니다
Q. 하이퍼루프를 사용한다면 인간의 신체에 문제는 없나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.하이퍼루프(Hyperloop)는 테슬라와 일론머스크가 생각해낸 차세대 이동수단 입니다.일단, 생긴건 기차 비슷하지만 실상은 완전히 다른 교통수단인데요.기차 선로 대신에 진공 튜브를 통하여 이동이동이라기 보다는 쏘아 보낸다는 개념추진력은 자기장필요한 전력은 튜브 외부에 설치된 태양광패널로 전력 생산속도는 시속 1,200km 이상으로 서울-부산 거리를15분 정도에 주파할 정도라고 합니다.
Q. 난시용 안경렌즈는 어떤원리보이는건가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.안경을 처음 발명한 사람과 그 시기는 정확하게 기록된 문헌이 발견되지 않았기 때문에 알 수 없으나 , 외국의 교재에서 인용되는 기록으로는 이탈이아의 플로렌스 지방의 한 공동묘지의 비문을 들고 있습니다 .그 비문에는 '여기 플로렌스 에 살았던 안경 발명자 [Salvino d'Armato degli Armati] 여기 잠들다 . 신이여 그를 용서하소서'라고 새겨져 있습니다 . 그러나 Salvino d'Armato degli Armati 라는 사람이 진정 최초로 안경을 발명했다는 것에는 많은 의문이 있으나 , 안경의 출현시기와 장소가 , 이 사람이 생을 영위했을 13세기 후반에서 이탈리아의 프로렌스 지방이 유력한 것으로 되어 있습니다 . 또 중국 문헌에 따르면 13세기에 안경 사용 기록이 있어 안경의 발생의 근원지가 중국이라고 하는 설도 있으나 , 이는 당시 실크로드를 통하여 이탈리아에서 전해져 왔을 것으로 추정되는 안경의 기록이라고 생각됩니다.마르코폴로의 동방견문록에 의하면 이 당시의 중국의 안경은 귀족들의 고급 액세서리로 보여집니다 . 안경이 등장하는 가장 오래된 그림은 1352년 이탈이아의 화가 '토모소 다 모레나'가 그린 '위고 대주교의 초상화'로, 이 그림은 현재 이탈리아의 '성 니콜라 사원'에 소장되어 있습니다 .이 그림에 나와있는 안경은 일명 '대못안경'으로 나무나 동물의 뼈등으로 만든 안경테에, 수정이나 유리로 된 둥근렌즈를 끼워넣은 단안경 재질에 따른 두 개를 대못으로 연결시킨 것입니다.이 후 안경테가 점점 개량이 되어 , 15세기경에 두 개의 단안경을 브릿지로 연결시킨 브릿지 안경이 등장하고 16세기경에는 안경이 널리 보급되어 여러가지 독특한 형태의 안경이 등장하게 되었습니다 .예를 들면 영국이나 프랑스의 손잡이가 달린 안경과 외알안경(monocle)이 성행되고 , 가위안경도 개발되었습니다 .현재의 안경과 같이 귀에 다리부의 끝부분을 걸릴 수 있도록 개발된 시기는 1850년 이후이며 , 이 시기에 무테안경이 등장하기도 하였습니다. 또 안경테의 재료로 금속이 사용되기 시작한 것은 1600년대이며, 이후에는 귀갑테가 사용되었으며 , 1868년에 개발된 플라스틱이 안경테에 사용되어 안경 자체의 무게를 줄이는데 커다란 공헌을 하였습니다 .안경의 발달과정을 간단하게 살펴보면13세기 후반에서 14세기 초 이탈리아에서 안경이 보급되기 시작하여 1450년 독일의 '구텐베르크'에 의한 활자의 발명은 안경의 폭발적인 보급의 기폭제가 되었고 1611년 독일의 '케플러'에 의하여 근시현상의 이론체계가 수립되었고 1623년 근대적인 안경이 스페인에서 보급되기 시작하였습니다 . 원시현상의 이론체계는 1704년 영국의 '아이작 뉴턴' 이중초점렌즈의 고안은 1775년 미국의 '벤자민 플랭클린' 1801년 영국의 '토마스영'이 자기 눈의 난시 발견으로 토릭렌즈를 연구하기 시작하였고 '울라스톤 , 오스왈트 , 체리닝'의 안경광학의 연구를 거쳐 1825년 , 영국의 '에어리'에 의하여 난시용 안경렌즈가 개발. 다음해인 1826년 미국의 '존 아이작 호킨스'에 의하여 삼중초점렌즈가 개발되고 1904년 누진다초점렌즈가 미국의 에브스에 의하여 개발되었습니다그 후 , 플라스틱 렌즈의 개발과 안경의 경량화 추세, 그리고 1902년 유리콘택트렌즈의 개발등으로 끊없는 안경의 발달은 이어졌고, 특히 플라스틱 소재는 끊임없는 발달을 이루어 왔습니다 .안경의 경량화 바람은 1982년경 일본의 일본등지에서 금속제 티타늄 안경테와 탄소섬유 등으로 만든 안경테가 최초로 발매되어 오늘날의 인기를 독점하고 있는데, 최근에는 안경테의 표면처리기술과 도장기술의 발달로 자원 절약적인 면에 기여한 도장테는 물론이고 형상기억합금 소재를 통한 안경까지 출현하기에 이르렀습니다 .