안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 안녕하세요. 언제나 당신 편입니다. 우주의 크기는 얼마나 되나요? 궁금합니다.
현재 우리가 알고 잇는 우주의 크기는 관측가능한 우주와 실제 우주로 나누어 생각하게 되는데요. 관측가능한 우주는 빛이 도달할수 있는 최대 거리를 기준으로 우리가 볼수 있는 가장 먼 거리를 생각하게 합니다. 우주의 나이는 137억년으로 알려져 있는데 우주가 빛이ㅡ 속도로 확장한다고 가정하였을대 관측가능한 우주는 930억년 광년정도가 됩니다! 실제 우주의 크기는 이보다 훨씬 더 클것으로 보는데 우주는 빅뱅 초기 극도로 빠르게 팽창했으며 현재 관측가능한 우주의 크기가 실제 우주의 일부분에 불과하고 과학자들은 실제 우주의 크기는 최소 250배 이상 클것으로 예상한다고 합니다~ 우주는 현재도 계속 팽창중이며 그 속도는 점점 빨라지고 있따고 합니다~
Q. 안녕하세요. 언제나 당신 편입니다. 시간은 왜 한 방향으로만 흐를까요? 궁금합니다.
물리학에서 시간이 기본적으로 한 방향으로 흐르는것으로 보고 있으며 이는 아서 에링턴이 시간의 화살이라는 개념으로 정리하게 합니다. 이를 위해선 열역학제 2법칙을 이해하여야 하는데 무질서함의 정도를 나타내는 물리량인 엔트로피가 자연계에선 항상 증가하고 감소하지 않게 되는것이지요. 예를 들어 뜨거운 커피가 식을순 있지만 자연스럽게 다시 뜨거워지지는 않게 되는것처럼요~! 따라서 시간도 한방향으로 흐르는것이 엔트로피의 증가라고 이야기를 하게 됩니다. 우주론적으로 보았을때 우주가 팽창하기 때문에 시간은 과거로 돌아가지 않게 되는 것입니다! 빅뱅이후 우주는 지속적으로 팽창하고 있끼에 현재로서도 지속적으로 팽창하고 잇는 우주를 기준으로 보면 시간은 한 방향으로만 흐르게 됩니다! 따라서 이론적으로는 시간여행이 가능할순 있지만 고 ㅏ거로 가는것이 극도로 어려운것이 엔트로피의 법칙을 깨고 정보의 역설을 이겨내야 하며 시간 여행을 위한 에너지를 가져야 하는게 현실적으로 불가능에 가까운것이지요!
Q. 화산폭발 원리가..땅속 물이위로솟으려는 원리일까요 ??
화산폭발의 원리는 물이 솟아오르는 원리와는 다른데요~ 지각 아래 맨틀에서 높은 온도로 인해 암석이 녹아 마그마가 생성되는데 마그마는 밀도가 낮기에 뜨거운 공기처럼 위로 상승하게 됩니다. 마그마에서 가스가 포함되어있꼬 상승하며 주변 암석이 압력을 가해 가스를 압축시키죠. 지표 가까이 올라오게 되면 압력이 낮아지면서 가스가 팽창하고 내부 압력이 높아지게 됩니다. 암석이 내부 압력을 견디지 못하면 화산이 폭발하고 마그마가 빠르게 분출되며 화산재, 용암, 화산가스가 퍼지게 됩니다. 화산 폭발은 압력을 받아 지각이 깨지면서 마그마가 폭발적으로 분출하는 과정을 거치게 되는데 물이 솟아오르는 압력의 원인이 다르게 되지요. 지하에서 물이 가열되면 수증기로 변하면서 압력이 증가하는데 일정 압력을 초과하면 물이 갑자기 분출하게 되고 물은 가열된 증기와 함꼐 자연적으로 솟아오르지만 이는 지각이 깨지지 않고 작은 구멍에서 나오는 현상입니다. 화산폭발은 마그마가 상승하며 가스가 팽창하여 암석을깨게 되고 지표면이 견디지 못할만큼 압력이 커지고 폭발적으로 분출하게 되지요~ 즉 탄산음료를 강하게 흔들었다 뚜껑을 열때 폭발하는 원리라고 생각하시면 됩니다! 폼페이 화산의 폭발은 갑자기 터진것이 아니라 이전부터 지진과 활동징후가 있었따고 알려져있지요!
Q. 기후변화의 주요 원인과 해결책은??
현재 기후변화의 주요한 원인으로는 인간활동에 의한 온실가스 즈가가 주요한 요인으로 밝혀져 있습니다! 이는 이산화탄소, 메탄, 아산화질소 등의 온실가스가 증가하게 되어 지구의 열을 가두는 온난화를 가속화 하게 되었꼬, 과도한 산림의 벌채로 인해 벌목후 남은 나무가 분해되며 이산화탄소가 배출되며 산림이 파괴되며 이산화탄소 흡수량이 감소하게 된것이죠. 또한 산업화와 에너지의 소비량이 예전과는 다르게 많이 증가하게 되었고, 농업 및 축산업이 확대되면서 여러 폐해가 나타나게 되고 있는 실정입니다. 이외에도 자연적인 요인으로 태양활동이 증가하거나 화산폭발이나 엘리뇨 라니냐 같은 현상도 있지요~ 기후변화를 위한 해결책은 당연히 온실가스 배출을 줄이고 탄소의 흡수를 증가시키는 조치가 필요하겠지요! 이에 따라 온실가스 배출을 감축하기 위한 재생 가능 에너지 사용, 전기차 보급, 산림복원 및 보호 활동 등이 필요할것으로 보입니다!
Q. 2032년 소행성이 지구와 충돌할 가능성이 2%라고 하는데 예전에 이런 사례가 있을까요?
최근 발견된 2024 YR4 소행성이 지구와 2032년 12월 22일 지구와 충돌할 확률이 2.3%로 추정되어 관심을 받고 있는데요. 과거엔 2004년 아포피스 소행성이 2029년 지구와 충돌할 확률이 2.7%였으나 지금은 충돌할 가능성이 거의 0로 보고 있는것과 비슷한 상황이라고 보면 될것같습니다! 지속적으로 충돌과 관련하여 나사와 유럽우주국을 비롯한 여러 우주기관들이 지속적으로 관측하고 있따고 알려져 있으며 제임스 웹 우주망원경 등을 이용하여 소행성의 크기와 궤도 등을 정밀하게 분석하고 있는 실정이라고 합니다!