안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 무지개는 왜 생기는 것인지 궁금합니다.
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.햇빛 자체는 여러개의 빛이 합쳐진 백색광인데 다양한 파장의 빛으로 구성되어 있으며, 각 파장은 고유의 색깔을 가지고 있죠~ 빨간색은 긴 파장을 보라색은 짧은 파장의 영역을 나타냅니다~빛이 한 매질에서 다른 매질로 들어갈 때, 그 경로가 꺾이는 굴절이 나타나는데 빛이 공기 중에서 물방울에 들어갈 때, 빛은 굴절됩니다. 이때, 빛의 각 색깔은 서로 다른 각도로 굴절되는데, 이로 인해 빛이 분산이 되는 것 이지요~ 빛이 물방울 안으로 들어가 굴절된 후, 물방울의 뒷면에서 한 번 반사되고 반사된 빛은 다시 물방울의 앞면으로 향하게 됩니다. 이 과정에서 빛은 다시 한 번 굴절되어 물방울을 빠져나가게 되어 각 색깔의 빛이 서로 다른 각도로 굴절되고 반사되면서, 햇빛이 여러 색깔로 분해되어 무지개를 형성하게 됩니다. 빨간색 빛은 가장 큰 각도로 굴절되며, 보라색 빛은 가장 작은 각도로 굴절됩니다. 이 때문에 무지개에서는 빨간색이 가장 바깥쪽에, 보라색이 가장 안쪽에 위치하게 됩니다. 무지개는 원형이지만 지상에서 보는 무지개는 대부분 반원이나 호 모양으로 보입니다~! 만약 비행기나 높은 곳에서 무지개를 본다면, 원형의 무지개를 관찰할 수 있게 되지용! 날이 더워용~ 몸조리 잘하시고 좋은하루 되셨으면 좋겠습니당!
지구과학·천문우주
Q. 우주망원경으로는 어디까지 볼수있나요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.허블 우주망원경은 빛의 속도로 약 130억광년 떨어진 천체들을 관측할 수 있다고 합니다. 이 거리의 천체들은 우주의 초기 상태를 보여주며, 우리가 볼 수 있는 가장 먼 거리이자 오래된 시점을 의미하며 이러한 관측은 우주 초기의 은하와 별들이 형성된 시기를 연구하는 데 중요한 정보를 제공하기도 하지요~ 2021년에 발사된 제임스 웹 우주망원경은 허블보다 더 강력한 관측 능력을 가지고 있어, 더 먼 거리의 천체들을 관측할 수 있습니다. 제임스 웹 우주망원경은 우주의 형성 초기라고 알려진 137억년 전의 첫 번째 별과 은하를 관찰하는 것을 목표로 하고 있습니다! 현재의 과학적 이해로는 우주의 끝이 있는지 확실하지 않으며 이는 우주는 계속해서 팽창하고 있고, 이 팽창은 모든 방향으로 균일하게 이루어지고 있기에 끝이라고 할 수 있는 경계가 존재하지 않습니다. 이에 우리가 실제로 관측가능한 우주를 이야기 하며 우주의 반경은 약 465억 광년이며 지름으로 930억 광년정도를 관측가능한 것으로 보고 있습니다~ 하지만 현재까지 우리 인간은 달까지가 최대로 멀리 간 것이며 지구로부터 38만km떨어진 곳을 간것이지요~ 무인으로는 보이저1호가 약 240억km정도까지 간것으로 알려져 있습니다~ 따라서 현재 기술로 인간이 도달할 수 있는 범위는 매우 제한적이며 인간이 태양계의 다른 행성에 도달하는 것은 가까운 미래에 가능할 수 있지만, 태양계를 넘어 다른 별에 도달하기 위해서는 훨씬 더 발전된 기술이 필요할것으로 예상됩니다! 날이 더워요~ 몸조리 잘하시고 좋은하루 되셨으면 좋겠ㅅ브니당!
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Q. 블랙홀에 들어가도 죽는다는개념이 존재하나요 ?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.블랙홀의 사건의 지평선은 한 번 넘어가면 그 안에서 나올 수 없는 경계입니다. 사건의 지평선 안쪽에서는 빛조차도 블랙홀의 중력에서 벗어날 수 없으며, 이 때문에 외부에서 관찰하는 사람에게는 이 경계를 넘는 모든 물체가 사라진것으로 보여 검정색으로 아무것도 안보이게 되는 것 이지요! 블랙홀 근처에서는 중력의 강도가 극도로 강해지며, 이 중력의 강도는 물체의 한쪽이 다른 쪽보다 더 큰 힘을 받게 만들어 몸이 길게 늘어나는 현상이 발생시키는 스파게티화 시키게 되면서 물체 분자 수준에서 분리되기 시작합니다. 블랙홀 근처에서는 아이슈타인의 일반상대성 이론에 의해 중력 때문에 시간의 흐름이 매우 느리게 흐르며 강한 중력장에서 시간을 천천히 흐르게 하는 것이지요! 외부에서 관찰하는 사람에게는 블랙홀에 가까워질수록 시간이 점점 느리게 흐르는 것처럼 보이며, 사건의 지평선에 도달할 때는 시간이 멈춘 것처럼 보일 수 있습니다! 본인이 블랙홀로 빨려 들어가고 있다면, 시간이 왜곡되어 느리게 흐르는 것을 경험할 가능성이 있지만 이 과정이 실제로 어떻게 체험될지는 우리가 이해할 수 있는 범위를 넘어선 영역입니다. 중력의 영향으로 몸이 늘어나고, 결국에는 분리되는 과정이 있을 수 있지만, 이 과정에서 의식이 유지될지, 고통을 느낄 수 있을지에 대해서는 불확실하다는 것이지요~ 스파게티화 과정에서 신체가 분자 단위로 분리되며, 이 과정에서 생물학적 생명은 유지될 수 없습니다. 이 때문에 물리적으로는 죽음에 이르겠지만 체험될수 있을지에 대해서는 정확한 답을 내리기가 어려운것 같습니다! 날이 더워요~ 몸조리 잘하시고 좋은하루 되셨으면 좋겠습니다!
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Q. 수술실 불빛은 왜 그림자가 생기지않나요 ?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.수술실에서 사용하는 조명은 여러 개의 작은 조명이 있으며 다양한 각도에서 빛을 방출하여 환부를 비추게 합니다. 여러 방향에서 빛이 동시에 비추기 때문에, 물체가 빛을 가리더라도 다른 각도에서 빛이 들어와 그림자를 상쇄시키게 되는 것이지요~ 수술등은 매우 부드럽고 확산된 빛을 사용하여 넓은 면적에 걸쳐 고르게 퍼지도록 하여, 그림자를 덜 뚜렷하게 만듭니다! 날이 더워요~ 몸조리 잘하시고 좋은하루 되셨으면 좋겠습니다!
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Q. 우주선은 우주에서 어떻게 앞으로 밀고 나가나요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.뉴턴의 물리법칙인 작용과 반작용의 법칙에 의해서 앞으로 나아가게 합니다~ 뉴턴의 제3법칙인 작용과 반작용의 법칙은 모든 작용에는 그와 크기가 같고 방향이 반대인 반작용이 있다로서 우주선이 로켓 엔진을 통해 추진력을 얻는 근본 원리입니다! 우주선이 로켓 엔진을 점화하면, 엔진 내부에서 연료가 연소되면서 고온, 고압의 가스가 생성하고 이 가스가 매우 높은 속도로 우주선 뒤쪽으로 분출되며, 이때 발생하는 반작용으로 인해 우주선은 반대 방향(앞쪽)으로 가속하는 원리입니다~ 로켓의 엔진은 연료와 산화제를 혼합하여 연소시키며 지구의 대기에서는 산소가 산화제 역할을 하지만, 우주에는 산소가 없기 때문에 로켓은 자체적으로 산화제를 탑재합니다. 연료와 산화제가 혼합되어 연소할 때, 폭발적으로 고온의 가스가 발생하며, 이 가스가 노즐을 통해 분출되며 우주선을 앞으로 밀어내게 하는 추진력을 내게 하는 것 이지요! 우주에서는 대기 저항이나 마찰이 없기 때문에, 한 번 추진력을 얻은 우주선은 계속해서 그 속도로 이동합니다. 엔진을 끄더라도, 추가적인 저항이 없으므로 관성에 의해 계속 움직이게 됩니다. 날이 더워용~ 몸조리 잘하시고 좋은하루 되셨으면 좋겠습니다!