안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 블랙홀 주변에 있으면 시간지연 현상은 왜 일어나는 건가요?
블랙홀 주변에선 일반상대성이론에 의해서 중력자체가 시공간을 휘게 하기에 그 결과로 시간이 천천히 흐르는것으로 확인되는 것이지요~ 이렇나 현상을 중력에 의한 시간지연현상이라ㅗㄱ 이야기하며 이는 시공간의 왜곡이 중력이 강한곳에서 나타나며 외부 관찰자 입장에서 중력장 안의 시계가 더 천천히 움직이는 것처럼 보이기 때문에 나타나게 되는 현상이지요~ 사건의 지평선은 블랙홀의 경계로서 빛조차 탈출할 수 없는 곳인데요 사건의 지평선에 가까워질수록 시간이 극단적으로 느려지게 되며 사건의 지평선에 도달하면 시간이 완전히 멈춘것처럼 보이게 됩니다~ 인터스텔라의 가상 블랙홀인 가가른츠는 1시간동안 흐르면 외부에선 7년이 흐른것처럼 보이는 것으로 보이며 그만큼 굉장히 강한 블랙홀인것으로 여겨지지요~ 이러한 중력의 시간지연현상은 우리지구에서도 느껴질수 있습니다~ GPS 시스템이 그 대표적인 예이지요!
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Q. 우리가 사는 은하계에는 태양이 몇개나 존재 하나요?
우리가 사는 우리은하엔 우리 태양계의 태양같은 항성들이 1천억개에서 4천억개 정도 있다고 추정하고 있습니다. 태양은 그 많은 은하들의 항성중 하나입니다~ 우리은하의 지름이 약10만광년인것으로 알려져 있는데 항성들은 거대한 공간에 고르게 퍼져 있는것이 아니라 특정 지역에 밀집되어있는것으로 보이며 크기와 온도에 따라서 다양한 항성들이 있으며 진화단계에 따라 여러가지의 항성들이 존재하게 됩니다. 현재까지 외계행성을 가진 항성은 약 5천개 이상 발견되었으며 이 이상의 것들을 지속적으로 발전하기 위해 노력하고 있지요~ 우리 태양계는 은하 중심에서 약 2만 6천 광년 떨어진 나선팔에 위치하고 있기에 우리는 거대한 우주 그리고 그 우주안에 작은 은하중 하나에 있는 매우 작은 점일뿐입니다!
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Q. 과학의 진보는 언제부터 급발전 했을까요??
과학은 초기에 철학의 발전과 밀접한 관련이 있었습니다. 아리스토텔레스나 에라토스테네스 등의 관찰과 논증을 기반으로 과학적인 사고가 이루어졌으며 이 이후 코페르니쿠스나 갈릴레오, 뉴턴 등의 급속도로 르네상스 이후 발전해 나가며 실험과 수학적인 모델을 기반으로 과학이 이루어지게 되었지요~ 이 이후 제임스 와트나 페러데이 등에 의해서 과학과 기술의 융합이 되었으며 이 이후 아이슈타인이나 막스 플랑크 마리퀴리 등의 현대물리학이 발전하며 큰 도약의 시기를 맞게 됩니다! 이 이후 알고리즘을 통한 인공지능, 생명과학, 우주 과학등으로 인해 지속적인 과학의 발전이 이룩되고 있는 것이지요!
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Q. 빗방울도 크기가 다양한데 그 크기는 어떻게 결정되나요?
구름 안에서 미세한 물방울이 응결핵 주위에 형성되는데 구름 내부에서 상승 기류와 하강 기류에 의해 작은 물방울들이 충돌하고 합쳐지면서 점점 큰 물방울로 성장을 하게 되며 물방울의 크기는 구름의 높이와 온도에 영향을 받게 되는데 높은 구름에서는 물방울이 얼어 빙정으로 변하게 된 뒤 녹아 더 큰 빗방울을 형성하며 낮은 구름에선 물방울이 성장하는데 한계가 있어 상대적으로 작은 빗방울을 형성하게 합니다. 이에따라 구름은 적운형구름, 층운형 구름으로 나누어 소나기성 비가, 이슬비가 내리게 됩니다! 대기의 상태에 따라 습도가 높을수록 구름에서 떨어지는 빗방울이 증발하지 않고 더 큰 크기를 유지하기도 하며 건조한 공기에서는 빗방울이 떠렁지는 동안 증발하며 작아질수도 있게 되지요~ 또한 높은 기온에선 물방울의 증발이 더 빨리 일어지면서 작은 빗방울이 더 많이 관찰되기도 합니다!
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Q. 바람이 부는 방향을 어떤 원리로 측정할 수 있나요?
풍향계의 작동 원리는 바람에 반응하여 회전하는 구조로 되어 있습니다~ 흔히 우리가 아는 바람개비 모양이나 V자형의 금속판이 회전축에 부착되어 있는데 무게 중심이 한쪽에 치우쳐 있끼에 바람이 불면 가벼운 쪽이 바람의 방향을 따라 움직이게 되고 무거운 쪽은 바람이 불어오는 방향을 가리키게 하는ㄱ ㅓㅅ이지요. 우리가 일상적으로 사용하는 4방위가 아닌 16방위로 나뉘어져 있으며 현대에는 전자식 풍향계를 이용하여 전자센서가 풍향을 측정하게 됩니다~ 풍향계는 기상관측소나, 공항, 항구 및 해안가 등에 주로 설치 되며 이를 이용하여 기상예보를 하게 되는 것이지요!