안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
Q. 양자역학에서 불확정성 원리는 무엇이며, 어떤 현상을 설명하나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.결론적으로 슈레딩거의 고양이나 다중 차원 굴절 등은 그냥 지어낸(?) 이야기라 생각해야됩니다.물질은 대부분 백여년 전 까지만해도 입자 상태라고 생각했습니다.그러나 단지 공간에서의 상태만 다를뿐 파동 상태와 입자 상태의 성질이 구별이 없는 것을 관찰자가 그렇게 구별하여 느끼거나 관찰 기구를 그중하나로 측정되도록 만든 것임을 알았습니다.즉 파동을 우리가 입자라고 느끼면 입자로 알게되는 것입니다.원자의 경우를 보면 외곽의 전자가 있는 양에 따라 서로 모이거나 서로 밀어냅니다.밀어내는 경우를 우리는 물질이라 느끼게되는 것입니다.이러한 전자와 같은 개별 구조(양자)의 경우 그것의 위치를 측정하려면 많은 에너지를 가하여 측정하므로 원래의 위치에대해 정확히 측정을 못합니다. 그리고 운동량을 측정하려해도 간섭을 최소화해야하기에 위치의 측정이 불분명해집니다.그래서 초기의 불확정성의 원리는 측정에 의해 원래의 상태가 변화되기에 있는 것을 정확히 알아낼 수없다는 것이 그에대한 설명이었습니다.그러나 점차 연구가 진행됨에 따라 자연계의 모든 존재가 측정자체와는 무관하게 근본적으로 불확정 상태로 있다가 측정될때 확정되어 나타난다는 것을 알게되었습니다.그러므로 초기 개념이 확장되어 받아들여지게된 것입니다.그러면 슈레딩거의 고양이라든지 무한 우주, 심지어는 다중 차원 굴절류가 진짜인 것처럼 생각되겠지만 그렇지 않습니다.우주 존재의 본질은 기본에너지의 상태와 증감에 의해 결정됩니다.(가설)기본 에너지가 물질을 구성하는 최소 단위의 수나 양으로만으로되면 아무런 운동도 일어나지 않습니다.그 기본단위의 증가가 운동을 일으키게합니다.(가설)예를 들면 열을 증가시켜 물질의 운동이 활발해진 경우는 온도를 올렸다고 생각하는 것이 실제로는 기본 단위를 증가시켜 활동적으로 만들고 그것을 우리가 온도가 올랐다고 느끼는 것입니다.물질에서 기본 단위를 점차 빼주면 물질의 특성이 소실되거나 크게 변하는 순간이 나타납니다. 즉, 어떤 때는 물질의 특성이 나타나다가 또 어떤 때는 파동의 특성으로 나타나는 이유는 에너지를 가한 차이때문입니다. 에너지가 가해지는 수준이 낮으면 물질적 특성이 소실되고 파동 양상만 나타나다가 유사 파동끼리는 중첩됩니다.(가설)힘이 나타나는 것과 절대 영도 가까이 가면 물질적 특성이 변하는 이유입니다.슈레딩거의 고양이도 측정 상태에 따라 결과 생기는 것이 아니라 에너지의 가해진 정도에 다라 달라지는 것입니다. 대부분 측정할 때 에너지가 증가하며 측정 장치에 에너지가가해지므로 그러인해 결과가 나오는 것입니다.슈레딩거의 경우 임계 에너지 위냐 아래냐에 따라 광자가 나오는지 안나오는지가 결정되므로 인간이 그 임계 에너지 위 아래를 측정하여 결정 못하므로 결과를 모르는 것일뿐 실제 실험을 하면 살거나 죽은 둘 중 하나이지 삶과 죽음이 중첩되지않습니다.평행 우주의 경우 다른 차원의 우주는 존재해도 무수히 많은 우주로 분화하는 것은 거짓입니다.실제의 차원이 한정되어있고 어느 순간 분화된다는 기준도 소설적입니다.소립자의 에너지가 빅뱅과 같은 정도로 매 순간 분화되어 나간다고 생각하는 것 자체가 오판입니다. 그리고 자연 현상(미스테리 포함) 중에도 이러한 것은 보고되지 않습니다.과거의 경우 일부 에너지가 다른 차원으로 이동하고 그것이 양자적으로 일정기간 유지된다고할 수는 있습니다.평행 우주를 인정하고 무수히 많은 우주가 존재한다면 자신과 동일한 사람도 확률적으로 어딘가에 존재한다고 할 수는 있습니다. 그러나 그것은 어디까지나 완전히 닮은 꼴입니다. 자기가 또 있는 것이 아닙니다.양자 역학은 고전 물리학과는 달리 미시적 세계의 상태(기본 성질을 가진 최소 입자를 양자라 생각하면 됨)를 연구하는 것입니다.
Q. 동물 중에서 시력이 가장 좋은 동물은 무엇인가요? '매' 인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.호기심이 많으신가 보군요시력이 제일 좋은 동물은 타조입니다시력은 무려 25 .. 인간이 2 에 반해 타조의 시력은 25입니다25정도라면 5km밖에 있는 자동차의 차번호도 알아볼수 있다네요시력이 높은 이유는 먼곳을 항상 응시하기 때문이라네요
Q. 소금이 만들어지는 과정을 알고 싶어요
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.1월~3월 : 제염 준비작업 기간추운 날씨에 햇빛이 약한 이 시기에는 소금이 생산되지 않습니다. 그렇다고 염전은 쉴 수 없죠. 곧 다가올 새해의 건강한 천일염 생산을 위해, 땅 속 미네랄(무기질)을 활성화 하기 위한 작업을 합니다. 지난 해 건강한 천일염을 생산해 낸 갯벌 땅은 매년 갈아엎어 새롭게 건강한 천일염을 생산하기 위한 준비를 하며, 3년~5년 주기로는 새로운 갯벌을 증발지로 보급하게 됩니다.4월~6월 : 천일염 생산 / 건조기4월부터 보통 천일염이 생산은 되지만, 이때 생산되는 천일염은 단단하고 무거우면서 유리 빛이 나는 저품질의 천일염이 생산됩니다. 5월과 6월로 기온이 오르면서 천일염이 점점 가벼워지면서 품질도 더 나아지는 생산시기 입니다. 7월 : 천일염 생산 / 장마기이때는 장마가 있기 때문에 천일염 생산량 자체는 적은편이죠. 그러나, 비가 내린 후 천일염이 생산되는 염판이 깨끗하게 씻기고, 천일염이 생산되기 위한 높은 염도의 물을 담아 놓은 해주 속 불순물이 가라앉게 됩니다. 그래서 충분히 비가 내린 후 생산된 천일염은 보다 깨끗하다고 볼 수 있죠. 그러나, 요즘은 환경오염으로 비도 오염된 경우가 많기에, 비온 뒤 천일염도 위생 관리가 필요할 수 있습니다. 8월~9월 : 천일염 생산 / 폭염기장마기간이 끝난 후 상대적으로 깨끗해진 염판과 해주로 인해 건강한 천일염이 생산되며, 동시에 높은 기온(25~30도)과 적당한 바람(3~5m/s)으로 가볍고 푸석한 고품질의 천일염이 생산됩니다. 또한 지속적인 여름 날씨로 천일염 생산량이 많은 기간입니다. 그러나 9월에 접어들수록 일조량이 줄어들고 기온이 낮아지면서 천일염 생산량이 점차 줄어드는 시기입니다. 10월 : 천일염 생산 / 마무리단계가을로 접어들면서 하루 기온차가 커지고 일조량이 줄어들면서 천일염 생산은 현저하게 줄어듭니다. 또한 15도 이하로 기온이 떨어지면 천일염에 황산나트륨 석출(굳어지는현상)되어 저품질이 되기 때문에 가능한 천일염 생산을 멈추어야하는 시기입니다. 11월~12월 : 염전정리 단계사실상 10월초부터는 천일염 생산이 완전 중단되며 11월부터 12월까지는 한해 생산작업을 한 염전에 대한 보수 작업을 하게 됩니다.
Q. 배터리 스웰링은 왜 발생하나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.이 중 제품 자체의 결함이 없는 경우라면 과충전/과방전과 충격, 그리고 노후화가 가장 큰 이유를 차지한다. 매질의 산화 때문이라고 하는데 제조상 잔재할량이 적다. 적재량을 늘리기 위해 프레스로 밀착하므로 반응에 의해서 조금씩 부분적인 쇠퇴가 이루어져 밀려나며 서서히 부풀어 오른다. 이렇게 발생한 배터리 스웰링 현상은 서서히 발생하여 점차 정도가 심해진다. 발열도 큰 이유다. 현대의 컴퓨터 반도체는 동작 시 온도가 70도 이상까지 오르는데, 그로 인해 변형이 생길 수도 있다. 따라서 발열을 억제하면 더 오래 쓸 수 있다. 불량품이 더 스웰링이 심한 이유도 이것으로 설명할 수 있다. 여담으로 더운 날에 드론 등을 과격하게 날리고 나면 배터리가 빵빵해지지만 식으면 다시 줄어드는 현상을 자주 볼 수 있다.
Q. 100년 주기 백두산 폭발 가능성은?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.백두산은 2002~2006년 사이에 새로운 마그마가 공급돼 지속적으로 지진이 증가하고 화산재가 팽창하기도 하며 화산이 폭발하기 직전의 증상을 보여주고 있으며다시 불안정한 상태가 된다면 백두산이 폭발하게 될 가능성이 매우 커 논란이 되고 있습니다.