안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 블랙홀 연구가 우주의 비밀을 푸는 데 어떻게 기여하고 있을까요??
블랙홀 연구는 우주의 비밀을 푸는데 핵심적인 역할을 하게 되지요! 블랙홀은 극단적인 물리적 조건을 가진 천체로서 기존 물리학으로 이해하기 어려운 영역을 ㅏㅁ구할 수 있는 중요한 실험실과 같게 되지요!블랙홀은 아이슈타인의 일반상대성 이론이 예측한 극단적 중력의 상태를 직접 검증할 수 있는 천체로서 블랙홀 주변의 시공간 왜곡, 빛의 휘어짐, 시간 지연 효과 등을 통해 일반상대성이론의 정밀한 검증을 가능하게 해줍니다! 블랙홀 내부엔 특이점이 있꼬 이들이 일반상대성이론과 양자역학을 모두 적용하게 합니다. 이로 인하여 양자중력 이론(중력과 양자역학을 통합하는ㅇ ㅣ론)을 발전시킬수 있도록 해주지요! 블랙홀이ㅡ 특이점은 빅뱅 초기 우주의 상태와 유사한 극단적 조건을 가지게 해줍니다! 따라서 이로 인하여 빅뱅의 생성 매커니즘등을 이해할수 있도록 도와주지요!
Q. 빅뱅이후 지구는 몇번째로 태어난 행성인지 추측이 가능한가용?
빅뱅 이후 지구가 몇번째로 태어난 행성인지는 정확하겐 알순 없지만 지구갛 ㅕㅇ성된 시점과 우주 역사에서 행성이 형성되는 과정을 고려하여 대략적인 추측을 할 수 있게 됩니다!빅뱅은 138억년 전 발생하였는데 빅뱅 직후 고온의 플라즈마 상태가 지속되고 우너자가 형성되는데 시간이 걸렸다고 알려져있죠. 빅뱅 이후 3억~4억년이 지나서 첫번째 별과 은하가 형성되기 시작한것으로 보고 있으며 행성이 형성되기 위해서 중원소를 가져야 하는데 별의 ㅎ개융합과 초신성 폭발을 ㅗㅌㅇ해 생성되게 되는것이지요. 초신성 폭발로 생성된 중원소가 두번째 세번째 세대의 별과 행성의 형성 재료가 되는것이지요! 지구는 약 46억년 전 형성된것으로 보고 있으며 태양계는 빅뱅 이후 약 92억년이 지난 시점에 형성된것으로 보고 있지요! 우주의 첫행성은 빅뱅직후 약10억~20억년 사이에 형성된것으로 추정하고 잇답니다! 따라서 지구는 비교적 늦게 형성된 행성중 하나인것이지요!
Q. 빅뱅으로 인해 우주가 팽창중이라면 언제가는 다시 수축 되기도 하나요?
우주가 팽창하고 있는것은 관측적으로 확실하며 닷 ㅣ수축할 가능성에 대해서는 우주의 에너지 밀도와 암흑에너지의 특성에 따라 수축할수도, 수축하지 않을수도 있게 됩니다! 현재 우주는 가속 팽창중이며 암흑에너지가 주도권을 가지면서 이루어진것으로 확인됩니다! 암흑에너지는 약 68%를 가지고 있으며 우주의 가속 팽창을 주도하고 있다고 합니다! 하지만 우주를 수축하게 할수도 있은데 이는 우주의 밀도가 임계밀도(우주가 팽창과 수축의 경계에 놓이는 밀도)보다 커지면 팽창을 억제하고 수축을 유발할수도 있으며 현재 관측 결과는 우주의 밀도가 임계 밀도와 거의 같거나 약간 부족한것으로 알려져 있습니다! 암흑에너지가 시간이 지나면서 약화되거나 반대로 작용할 경우 팽창이 멈추고 수축이 시작될수 이쓰며 암흑에너지가 일정하 ㄴ우주 상수로 유지되면 우주는 영원히 팽창할 가능성이 높아지며 암흑에너지가 동적이라면 특정 시점에서 수축으로 전환될 가능성이 있께 됩니다! 이러한 수축의 시나리오는 빅크런치라고 하며 팽창이 멈추고 중력의 영향으로 모든 은하나 별 물질등이 다시 한점으로 수축하는 과정을 이야기하는것이지요!즉 이들이 다시 하나의 특이점으로 압축되는 과정을 거치다고 보고 있습니다!
Q. 퀘이샤에 대해서 궁금합니다 블랙홀의 종류중 하나인가요?
퀘이사는 블랙홀 그자체는 아니지만 초거대질량 블랙홀과 밀접하게 관련된 천체현상으로 알려져 있습니다! 우주에서 가장 밝은 천체중 하나로서 초거대질량 블랙홀이 물질을 빨아들이는 과정에서 방출되는 엄청난 에너지를 의미합니다! 초거대질량 블랙홀이 주변 물질을 강력한 중력으로 끌어당기며 물질이 블랙홀에 가까워지며 강착 원반을 형성하고 이 과정에서 마찰과 중력 에너지가 열과 빛으로 변환되며 블랙홀의 강력한 자기장이 물질을 가속하여 제트를 방출하게 되면서 퀘이사의 엄청나 ㄴ밝기와 에너지 방출을 만들어내게 합니다!
Q. 비가 그치고 나면 햇빛이 유독 쨍쨍하게 느껴지는 이유는 무엇일까요?
비가 그친 후 햇빛이 유독 쨍쨍하게 느껴지는 것은 대기의 상태 변화때문인데요 비가 내리면서 공기 중에 떠다니는 먼지, 미세입자, 오염물질 등이 비와 함꼐 지면으로 떨어지게 되고 대기가 맑아지면ㅅ ㅓ햇빛이 방해받지 않고 지표면까지 더 강렬하게 도달하게 됩니다. 대디가 깨긋해지면서 햇빛의 산란이 줄어들고 태양광선이 더욱 직접적으로 도달하는 과정을 거치게 되는것이지요. 맑아진 대기는 태양의 광도를 더 강려랗게 느꺄ㅕ지게 해줍니다! 비가 그치면서 구름이 걷히고 두꺼운 구름층이 사라지면서 햇빛이 다시 강렬하게 비춰지게 되는것이고 비가 지속된 후 오랜만에 태양이 나타날 때 더욱 두드러지는 것이지요! 구름이 ㅗ안전히 걷히지 않고 부분적으로 남아있을경우 태양빛이 밝은 부분과 어두운 구름의 대조로 인해 더 쨍쨍하게 느껴지게 되는것이지요! 비가 그친 후엔 대기중의 수증기 함량이 일시적으로 높아질수 있으며 수증기는 빛의 산란을 약간 증가시키며 햇빛을 더욱 밝고 화사하게 보이게 만들어줍니다! 지면의 물이 증발하면서 약간의 열과 습기가 올라가 피부가 더 민감하게 빛과 온도를 느끼게 해주느넋이지요!