안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 인터스텔라에서처럼 인간이 중력의 비밀을 풀고 반중력으로 인류사 절대혁명을 이루고 미래로 나아갈수 있을까요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.현대 과학에서는 중력이 어떻게 작용하는지에 대한 이론적 이해가 발전해 왔지만, 여전히 중력에 대한 완전한 이해는 이루어지지 않았습니다. 일반 상대성이론은 중력을 시공간의 휘어짐으로 설명하며, 이 이론은 매우 성공적이지만, 중력과 양자역학을 통합하는 이론, 즉 양자 중력에 대한 이론은 아직 완성되지 않았습니다. 양자역학과 일반 상대성이론은 각각 미시세계와 거시세계에서 매우 정확한 예측을 하지만, 이 두 이론을 통합하려는 시도는 복잡한 난관에 부딪혀 있습니다. 예를 들어, 블랙홀과 같은 극한 환경에서는 이 두 이론이 충돌하기 때문에 이를 설명할 수 있는 새로운 이론이 필요합니다. 만약 인류가 중력의 근본적인 원리를 파악하고 이를 제어할 수 있는 방법을 찾아낸다면, 현재의 물리학적 한계를 뛰어넘는 '반중력 기술'이나 중력 제어 기술이 가능할 수도 있습니다. 반중력 기술은 중력을 상쇄하거나 역으로 작용하게 하는 기술을 의미합니다. 현실적으로, 반중력 기술은 아직 공상과학의 영역에 있지만, 이를 가능하게 할 수 있는 이론적 기반이 완전히 없는 것은 아닙니다. 현대 우주론에서는 우주의 대부분이 암흑 에너지와 암흑 물질로 구성되어 있다는 사실을 발견했습니다. 이들은 우리가 아는 중력과 다르게 작용할 가능성이 있는데, 이들에 대한 이해가 깊어지면 중력에 대한 새로운 발견을 할 수 있을지도 모릅니다. 초끈이론이나 M-이론과 같은 이론들은 중력의 비밀을 푸는 열쇠가 될 수 있습니다. 이들은 시공간의 더 높은 차원을 설명하며, 이를 통해 중력의 특성을 더 잘 이해할 수 있을 가능성이 있습니다. 영화 인터스텔라에서처럼 기후 위기는 인류가 직면할 수 있는 가장 심각한 문제 중 하나입니다. 반중력 기술이 개발된다면, 이러한 기후 위기와 관련된 여러 문제를 해결하는 데 혁신적인 도구가 될 수 있을 것입니다. 중력을 제어할 수 있다면, 에너지 문제를 해결할 수 있습니다. 중력은 가장 근본적인 힘 중 하나이므로 이를 통해 새로운 형태의 에너지원을 발견하거나 현재의 에너지원보다 더 효율적인 시스템을 만들 수 있습니다. 또한, 반중력 기술은 우주 이주를 가능하게 하여 지구가 더 이상 생존하기 어려운 환경이 되었을 때, 다른 행성으로 이주하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 미래 인류가 중력의 비밀을 풀고 기후 재앙을 비롯한 여러 위기를 극복할 수 있을지에 대한 답은 아직 미지수입니다.
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Q. 상식같은 질문인데요 겨울에는 왜? 밤이 길어져요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.지구의 자전축은 공전 궤도에 대해 약 23.5도 정도 기울어져 있습니다. 이 기울어진 축 때문에 지구의 한쪽 반구는 태양에 더 가까이 향하게 되고, 반대쪽 반구는 태양으로부터 멀어지게 됩니다. 이로 인해 계절이 발생합니다. 여름에는 해당 반구가 태양을 향해 기울어져 있어, 햇빛을 더 많이 받으며 낮이 길어집니다. 겨울에는 해당 반구가 태양에서 멀어지기 때문에 햇빛을 덜 받게 되고, 따라서 낮이 짧고 밤이 길어집니다. 겨울 동안 태양은 지평선 가까이에서 뜨고 지며, 태양의 고도가 낮기 때문에 낮 동안의 태양이 지구에 머무는 시간이 짧아집니다. 즉, 태양이 하늘에 떠 있는 시간이 줄어들어 낮이 짧고 상대적으로 밤이 길어지게 됩니다. 지구는 태양을 중심으로 공전하면서, 자전축이 고정된 방향을 유지하기 때문에 북반구와 남반구에서 서로 반대되는 계절이 발생합니다. 북반구에서 겨울이 시작될 때, 지구는 태양으로부터 멀어진 부분에 위치해 있습니다. 이로 인해 태양의 일조량이 적어져서 낮이 짧아지고 밤이 길어지게 됩니다. 반대로 여름에는 태양에 더 가까워지며 낮 시간이 길어지게 되는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 종이컾의 끝이 말려있는 이유는 어떤 과학적인 이유가 숨어 있나요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.종이컵의 끝을 둥글게 말아 올리는 것은 컵의 전체적인 구조적 강도를 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 종이 자체는 얇고 약한 재질이기 때문에, 컵의 끝을 말아 올림으로써 입구 부분이 더 단단해지고 쉽게 찢어지지 않도록 보호됩니다. 이렇게 하면 컵이 액체를 담았을 때 변형되거나 찢어지는 것을 방지해 사용자가 편리하게 음료를 마실 수 있습니다. 둥글게 말린 끝부분은 컵 안에 담긴 액체가 컵의 입구를 타고 흘러내리는 것을 막는 기능을 합니다. 컵 끝이 둥글게 말려 있으면 액체가 컵 밖으로 새어나가거나 흐르지 않도록 표면 장력을 조절해주는 역할을 합니다. 이로 인해 음료를 마실 때 손이나 주변이 더러워지지 않게 도와줍니다. 종이컵 끝이 둥글게 처리된 이유 중 하나는 사용자가 음료를 마실 때 입술에 닿는 느낌을 부드럽게 만들어주는 것입니다. 종이의 날카로운 끝 부분이 그대로 노출되면 입술에 불편함을 주거나 심지어 다칠 수도 있지만, 둥글게 처리된 끝은 이러한 문제를 방지해주며 더욱 편안한 음용 경험을 제공합니다. 종이컵을 여러 개 쌓을 때도 이 둥근 가장자리가 중요한 역할을 합니다. 컵들이 쌓일 때 서로 잘 맞물리고 안정적으로 쌓을 수 있게 해주며, 구조적인 일관성을 유지하게 만듭니다. 또한 둥글게 말려 있는 부분은 종이컵이 일정한 형태를 유지하는 데 도움을 줍니다.
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Q. 우주에 동물을 보내도 법적 문제가 없을까요 ??
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.우주에 동물을 보내는 행위는 국제법이나 동물 보호법에 따라 달라집니다. 현재 국제 우주법에는 우주에서 동물을 사용하는 것과 관련된 명시적인 규정이 없습니다. 그러나, 동물 복지법과 관련된 법률이 각국마다 존재하며, 동물을 실험에 사용하는 행위는 많은 경우 법적인 규제를 받습니다. 많은 국가에서 동물 실험에 대한 엄격한 규제를 두고 있으며, 특히 동물을 실험 대상으로 사용하는 경우 윤리적 기준을 따라야 합니다. 예를 들어, 유럽연합과 미국에서는 동물 실험이 법적으로 허용되지만, 엄격한 윤리적 지침과 필요성이 입증되어야 합니다. 이로 인해, 동물을 우주로 보내는 실험이 과거와 같이 자유롭게 이루어지기는 어렵습니다. 1967년 우주조약은 우주에서의 활동을 규제하는 주요 국제법이지만, 동물 실험에 대한 구체적인 규정은 없습니다. 그러나 우주 조약은 우주 활동이 인류 전체의 이익을 위해 이루어져야 한다고 명시하고 있으며, 이러한 맥락에서 동물 실험의 윤리적 문제가 제기될 수 있습니다. 과거에는 동물을 우주로 보내는 것이 과학 발전을 위한 필요성으로 여겨졌지만, 오늘날에는 윤리적 논란이 큽니다. 동물을 우주에 보내는 것이 그들의 복지와 생명권을 침해하는 행위로 여겨질 수 있기 때문입니다. 현대의 동물 실험 관련 윤리적 논의에서는 동물의 고통 최소화와 인간과 같은 보호를 강조하고 있습니다. 우주로 동물을 보내는 실험은 동물에게 극도의 스트레스를 유발하고, 생존에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 점에서 비판받습니다. 이로 인해 동물을 실험 대상으로 사용하는 행위는 계속해서 감소하는 추세에 있습니다. 현재는 우주 탐사에서 동물 실험이 과거보다 훨씬 덜 시행되고 있습니다. 그 대신, 우주 환경에 대한 연구를 위해 컴퓨터 시뮬레이션이나 인공 시스템이 더 많이 사용되고 있으며, 이는 동물 실험의 필요성을 대체할 수 있는 기술로 발전하고 있습니다.
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Q. 수많은 혜성이나 운석 같은것이 지구를 향해 오는데 잘 발견을 못하는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.많은 혜성이나 운석은 상대적으로 작은 크기를 가지고 있습니다. 지름이 수십 미터 이하인 작은 소행성체는 발견하기 매우 어렵습니다. 특히 지구에 큰 위협을 주는 작은 크기의 소행성체들은 지구에 가까워져야만 기존의 망원경으로 발견할 수 있습니다. 이 작은 천체들은 반사하는 빛이 매우 약해, 밝게 보이지 않으며, 이는 망원경으로 관측하기 어렵게 만드는 요인 중 하나입니다. 운석이나 혜성이 태양 근처를 지나갈 때, 천체가 태양의 강한 빛에 가려져 관측이 어렵습니다. 이때는 태양의 빛 때문에 그 천체가 망원경으로 거의 보이지 않기 때문에, 지구로 향하고 있는 물체를 인식하는 것이 어려울 수 있습니다. 특히 내행성(지구보다 태양에 가까운 위치에 있는 천체들)의 경우, 태양광으로 인해 더욱 잘 관찰되지 않습니다. 혜성과 운석은 정규적인 궤도를 갖지 않는 경우가 많습니다. 특히 혜성의 경우 불규칙한 궤도를 가지며, 궤도가 갑자기 변화하거나 예측이 어려울 수 있습니다. 이는 장기간 관측되지 않았던 혜성이나 소행성의 궤도를 정확히 추적하는 데 어려움을 줍니다.우주에 있는 모든 천체를 관측하기 위해서는 매우 넓은 하늘 영역을 끊임없이 관찰해야 합니다. 현재 사용되는 망원경과 관측 시스템들은 이러한 넓은 범위를 실시간으로 모두 감시하는 데 한계가 있습니다. 지구 근처에 가까워지기 전까지는 천체의 밝기나 위치를 파악하기 어려우며, 여러 소행성 탐사 프로그램이 있지만, 지구로 향하는 모든 천체를 조기 발견하기에는 여전히 기술적인 한계가 존재합니다. 많은 지상 망원경은 날씨나 위치에 따라 제한된 시간 동안만 관측할 수 있습니다. 구름이 많거나 날씨가 나쁜 날에는 하늘을 관측하기 어려우며, 지구의 회전 때문에 망원경이 한 지역의 하늘만 계속 관측할 수 없습니다. 또한, 우주 망원경을 사용한다고 하더라도, 한 번에 넓은 범위를 실시간으로 감시하는 것은 매우 어려운 일입니다.