안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
Q. 지구는 왜 둥글게 생긴건가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.월식 관찰월식은 지구가 태양과 달 사이에 오면서 자연 위성에 그림자를 드리울 때 발생합니다. 월식 중 지구의 그림자를 보면 원의 일부처럼 구부러져 있음을 알 수 있으며 달에 비친 지구의 그림자는 월식 때마다 항상 원형이며 지구의 자전으로 인해 변하지 않습니다. 각 객체의 방향에 관계없이 매번 완벽한 원형 그림자를 만들 수 있는 유일한 모양은 구입니다.누군가 평평한 디스크가 둥근 그림자를 생성할 수 있다고 주장할 수 있지만 특정 조명 각도에서만 가능하며 태양 광선이 수직일 때입니다 이경우 태양은 평평한 디스크 아래에 위치해야 하며 평평한 지구주의자들은 태양이 항상 그 위에 떠 있고 스포트라이트처럼 빛나고 있다고 주장합니다.수평선에 있는 배 관찰쌍안경을 들고 해변으로 가서 배가 항해하는 것을 지켜보세요. 지구가 평평하다면 우주선 전체가 항상 시야에 남아있을 것이고 점점 작아질 것이나 실제로 수평선에 있는 배는 선체부터 사라지고 마지막으로 배의 돛 대 꼭대기가 수평선 아래로 가라앉으며이것은 지구의 곡률 때문에 발생합니다.별자리 관찰다른 반구에 사는 친구가 있다면 다음과 같이 해보세요. 하늘을 올려다보고 별자리를 찾은 다음 친구에게 어떤 별자리를 볼 수 있는지 물어보몀특정 별자리는 지구의 반구 중 하나에서만 볼 수 있다는 것을 알게 될 것입니다. 예를 들어 북두칠성은 호주에서 볼 수 없으니 남십자성은 미국 대부분의 지역에서 볼 수 없습니다.이것은 지구의 곡률이 우리의 시야에서 별자리의 일부를 숨기기 때문에 발생합니다. 지구가 평평한 원반이라면 모든 사람이 같은 별자리를 볼 수 있어야 합니다.시간대 고찰왜 뉴욕의 시간이 베이징의 시간과 12시간 차이가 나는 걸까요? 문제는 뉴욕에 태양 비칠 때, 지구의 반대편에 있는 베이징은 완전히 어둡다는 것입니다. 이것은 지구가 축을 중심으로 회전하는 구체이기 때문에 발생합니다.평평한 지구주의자들은 태양이 특정 위치에서만 빛을 방출하는 스포트라이트처럼 빛나기 때문에 시간대도 가능하다고 주장합니다. 그러나 이 경우에는 빛이 우리에게 직접 내리지 않더라도 항상 하늘에 있는 태양을 볼 수 있어야 합니다. 실제로 우리는 밤에 태양을 보지 못하기 때문에 이 모델은 분명히 잘못된 것입니다.물체의 그림자 측정이 실험을 위해서는 최소한 몇 킬로미터 떨어진 곳에 사는 친구가 필요합니다. 맑은 날 두 사람은 같은 막대기를 같은 시간에 땅에 놓고 그림자의 길이를 측정해야 합니다. 그림자의 길이가 다르다는 것을 알게 될 것입니다!그 이유는 역시 지구의 곡률 때문입니다. 막대기가 충분히 떨어져 있기 때문에 햇빛이 다른 각도에서 광선을 비춥니다비행 노선 관찰예를 들어 칠레 산티아고에서 호주 시드니로 가는 비행기를 타봅시다. 평평한 지구에서 최단 경로는 다음과 같습니다. 비행기는 남아메리카 전역과 북아메리카 전체를 가로질러 바다를 건너 시드니까지 날아가야 하며 실제 비행기는 이 두 도시 사이를 어떤 방식으로 여행할까요? 구글링을 해보면 산티아고에서 시드니로 가는 상업용 비행기는 태평양을 건너기만 하면 된다는 사실을 알게 될 것입니다. Google을 신뢰하지 않는다면 직접 비행을 하고 비행기 창밖을 내다보고 비행하는 동안 발 아래에 있는 북미를 찾아보세요.보너스: 우주에서 보내준 이미지 관찰1957년 스푸트니크 1호가 발사된 이후 과학자들은 우주 비행사가 끊임없이 일하는 국제 우주 정거장을 포함하여 수많은 탐사선과 위성을 우주로 보냈으며 그 결과 우리는 지구의 고품질 사진을 엄청나게 많이 받았고 사진을 통해 알수있었습니다추가로배가 바다에서 항구로 들어올때 전체가 보이지 않고배의 꼭대기부터 점점점 전체가 보이는 것은 지구가 평면이 아니라 둥글기 때문입니다또한 나라마다 시차가 생기는 것은 둥근 지구가 자전하면서 생기는일출시간이 제각각이기 때문입니다평면이라면 시간 간격이 두가지밖에 없죠12시간 빨리가고 늦게가고 둘뿐이겠지만둥글기에 24개의 시차가 생기는 겁니다
Q. 담배에 포함되어 있는 유해 물질은 무엇이 있나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.대표적 유해성분 타르담배가 탈 때 생기는 끈적끈적한 점액물질을 말하며 각종 유해물질과 발암물질을 함유하고 있습니다. 담배맛이 독하거나 순한 것은 바로 이 타르 양에 달려있습니다. 하루 1갑 흡연할 경우 1년에 한 컵 가량의 타르가 축적되는 효과가 있습니다. 니코틴담배 중독의 원인으로 수초 안에 뇌에 도달하여 안락감을 제공합니다. 담배의 중독성을 유발하는 물질로 흡연할 때 폐를 통해 빠르게 흡수되어 뇌까지 최소 7초 만에 도달합니다. 금연할 때 니코틴 농도가 낮아지면서 금단증상을 일으켜 금연을 어렵게 합니다. 일산화탄소산소부족으로 인해 심장의 부담을 가중시킵니다. 산소와 적혈구 헤모글로빈의 결합을 방해하여 저산소증의 원인이 됩니다. 따라서 흡연자는 만성피로, 동맥경화, 조기노화에 시달리게 됩니다. 유해물질의 종류 니코틴(중독성 물질), 나프타린(좀약), DDT(살충제), 플로눔210(방사선), 우레탄(산업용 요제), 부탄(라이터원료), 타르(담배 진), 아세톤(페인트제거제), 청산가스(사형가스), 메타놀(로켓연로), 페놀(발암물질), 니켈, 그로미움(중금속), 벤조피렌(강력한 발암물질) 등 나프탈아민(농약)
Q. 지구의 자전 방향이 반시계인 이유가 있을까요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.우주에서 방향을 이야기할 때 오른쪽 왼쪽은 사용하지 않습니다. 왼쪽 오른쪽은 상대적인 개념이라 그렇습니다.지구에서 방향을 이야기할 때.. 동쪽/서쪽이라는 표현을 주로 사용하는데요.지구에 사는 우리가 보았을 때... 태양이 뜨는 방향이 동쪽, 태양이 지는 방향이 서쪽입니다. 지구는 태양을 중심으로 하여 아래 그림과 같이 자전하고 있는데요.지구가 자전하는 방향은 서쪽에서 동쪽이라고 합니다. (그냥 외우셔도 괜찮아요~) 지구가 공전하는 방향을 보면... 지구가 자전하는 방향과 같은 것을 알 수 있습니다.그래서 지구가 공전하는 방향 역시 서쪽에서 동쪽이라고 합니다.그런데 지구가 운동하는 방향을 북극 위에서 내려다 본다고 한번 상상해 볼까요?그러면 지구가 자전 또는 공전하는 방향은 시계 반대 방향(반시계 방향)일 겁니다.지구가 운동하는 방향은 서쪽에서 동쪽이다.시계냐 반시계냐를 따질 때는 북극 위에서 본다~ 그래서 반시계 방향으로 지구는 운동한다.이 정도만 기억하셔도 충분할 것 같습니다.
Q. 빛의 속도로 달리면 시간이 느리게간다던데..
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.느려지기보다는 오히려 빛 보다 빨리 가면 시간이 거꾸로 흐른다고 볼 수 있습니다.상대성이론에 대해 가장 흔하게 하는 오해 입니다. 빛의 속력으로 달리면 나이를 먹지 않는다?이는 상대론을 잘못 이해한 결과입니다. 예를 들어 어떤 사람이 우주선을 타고 광속에 가까운 속도로 날아간다고 하죠.그리고 이 우주선을 지구에 있는 누군가가 관찰을 합니다.우주선에도 시계가 있고, 지구에 있는 관찰자 옆에도 시계가 있습니다. 그럼, 지구에 있는 사람이 자신의 시계와 우주선의 시계를 비교합니다.많이들 알고 있는대로 자신의 시계는 정상으로 가는 것 같은데, 우주선의 시계는 매우 느리게 가는것처럼 보입니다. 우주선의 속력이 광속이라면 정지해 보이겠죠. 그럼, 이제 입장을 바꾸어 우주선에 있는 사람이 자신의 시계와 지구에 있는 사람의 시계를 비교합니다.자신의 시계는 평소보다 느리게 가는데 지구시계는 정상으로 가는 것으로 보일까요?아니면 자신의 시계는 정상으로 가고 지구시계가 매우 빨리 흐르는 것으로 보일까요?정답은 둘다 아닙니다.정답은 자기시계는 정상으로 가는 것 같은데, 지구에 있는 시계가 매우 느리게 가는 것처럼 보입니다.즉 지구에 있는 사람이나 우주선에 있는 사람이나 자기 시계는 정상으로 가는데상대방 시계가 천천히 가는 것으로 보인다는 말입니다. 사실 상대성이론의 근본가정을 살펴보면 너무 당연한 결과입니다.지구에 있는 사람이 우주선을 보면 우주선이 광속에 가까운 속력으로 날아가는 것으로 보이지만,우주선에 있는 사람이 지구를 보면 지구가 광속에 가까운 속력으로 날아가는 것으로 보입니다.두 둘 사이에는 어떠한 차이도 없습니다. 서로 등속으로 움직이는 두 계는 누가 움직이고 있는지 구분할 수 없고 사실 그 구분이 무의미 합니다. 이러한 관찰결과는 우주선이 지구에서 멀어져 갈 때 뿐 아니라 지구로 귀환할 때도 마찬가지 입니다.어떤 사람들은 멀어져 갈때는 상대방의 시계가 천천히 가는 것처럼 보이지만, 지구에 가까워 질때는 빨리 가는 것으로 보인다고 말하기도 하는데, 이는 사실이 아닙니다. 결론적으로, 빛의 속도로 운동한다고 해서 시간이 천천히 흘러 오래오래 살수 있는 것이 아닙니다.자기와 같이 움직이고 있는 시계는 자기의 운동상태가 어떠하든 간에 시간의 진행에 아무런 차이가 없습니다.단지 자기가 관찰하는 다른 대상의 시간이 천천히 흘러가는 것처럼 보이기도 하고, 빨리 가는 것처럼 모이기도 하죠. 소위 말하는 쌍동이 파라독스에서 (광속으로 여행을 하고 돌아오는 사람이 지구에서 자기를 기다린 쌍동이 형제가 자기보다 많이 늙어 있다는 것을 본다) 시간차이는 광속으로 이동하는 기간동안 일어나는 것이 아니라 우주선이 U턴을 할 때, 즉 지구에서 멀어지다가 지구방향으로 우주선을 되돌릴 때 일어납니다. 이 U turn을 할 때 우주선에 있는 사람은 가속운동을 경험하게 되는 데, 이 때 지구시계가 엄첨 빠른 속도로 흘러가는 것을 보게 됩니다.자세한 내용은 쌍동이파라독스 검색하셔보 보시면 도움이 되실 듯.... 하여간, 자기의 시간은 절대 바꿀 수 없습니다. 자기에 대해 일저속력으로 움직이는, 혹은 중력장의 세기가 다른, 혹은 가속운동을 하는 다른 사람들의 시간의 흐름이 다르게 흘러가는 것을 볼 수는 있어도.....영화에서 시간여행을 하는 장치가 가끔 등장하는데, 영화를 보더라고 그 기계를 이용하는 사람 자신의 시간은 정상적으로 흘러가는데 기계장치 외부의 시간의 흐름이 바뀌는 것을 보게 됩니다. 이와 같습니다. 빛의 속도로 달리는 우주선을 만들어 날아간다고 해도 자기 시계는 예나 다름없이 정상적으로 흘러갑니다.단지 다른 누군가가 자기에 대해 빛의 속도로 날아가는 다른 사람의 시계가 느리게 가는 것으로 보일 뿐입니다. 그리고 매질중에서 빛의 속력이 느려지는 현상은 엄밀하게 말해 틀린 기술입니다.개별광자는 어떠한 상황에서도 광속으로 달립니다. 매질속이라고 느려지는 일은 없습니다.다만 거시적으로 관찰되는 빛의 속력이 매질속에서 느려지는 것으로 보입니다.매질속에서 빛의 속력이 느려보이는 것은, 좀 거친 설명이긴 하지만,입사된 빛과 원자내의 전자에 의해 2차로 방출된 빛이 합쳐지면서 전체적으로 볼 때 빛의 속력이 느려지는 것으로 보이는 것입니다.따라서 광속불변의 법칙은 우주 어디에서나 적용됩니다.(최소한 현재 물리이론에서는)대학원 수준의 전자기책에서는 이것을 다루고 있습니다.microscopic 한 수준과 macroscopic 수준을 나누어서.....굴절율 n은 macroscopic parameter 입니다. 그리고 시간여행은 공생에서나 나오는 영화입니다 감사합니다
Q. 잉어의 평균 수명이 얼마나 되는지 알고 싶어요
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.잉어의 평균수명은 20년이고 최장 70년에서 200년까지 사는 개체들이 있다고 합니다.