Doctor of Public Health 전상훈입니다
물리
Q. 함수 f(x)가 양의 무한대로 발산하는 경우에 대하여 질문드립니다
안녕하세요. 함수의 극한을 이해할 때 중요한 점은 극한값을 계산할 때 해당 함수 전체의 행동을 고려해야 한다는 것입니다. 여기서 주어진 함수는 f(x) = 1/(x²) - 7 입니다. 이 경우, x가 0에 접근하면서 함수가 어떻게 변하는지를 설명드리면 이해가 쉬울 것 같습니다. 함수 f(x) = 1/(x²) - 7 에서 x가 0에 가까워질 때, x²는 매우 작은 양수가 됩니다. 따라서 1/(x²)은 매우 큰 값으로 증가하게 됩니다. 이는 x의 값이 0에 가까워질수록 1/(x²)의 값은 양의 무한대로 발산합니다. 이제, 이 발산하는 항에서 7을 빼보면, 1/(x²)가 무한대로 커지므로, -7을 빼는 것이 큰 값에 별다른 영향을 주지 않습니다. 바꿔 이야기하면, -7은 무한대 값에 미미한 영향을 주기 때문에 전체 함수 f(x) = 1/(x²) - 7는 여전히 양의 무한대로 발산합니다. 극한을 수학적으로 표현하면 다음과 같습니다 : lim (x → 0) (1/(x²) - 7) = ∞ 이는 x가 0에 가까워질 때 f(x)의 값이 양의 무한대로 발산한다는 것을 의미합니다. 따라서, 이 함수는 0에서 수렴하지 않고 발산합니다. 분모에 직접 0을 대입하는 것은 올바른 방법이 아니며, 대신 x가 0에 접근할 때 함수 전체가 어떻게 변하는지를 고려해야 합니다. 이런 이유로, f(x)는 0에 접근할 때 양의 무한대로 발산합니다.
물리
Q. 양자순간이동이란것이 어떤건가요?
안녕하세요. 양자순간이동(Quantum Teleportation)은 대상의 물리적 이동이 아닌, 양자정보의 상태가 한 위치에서 다른 위치로 전달되는 양자역학적 현상을 설명합니다. 이 과정은 양자얽힘(Quantum Entanglement)과 양자측정(Quantum Measurement)을 활용하여 이루어집니다. 양자얽힘은 두 입자가 서로 의존적인 상태에 있어, 한 입자의 상태를 측정하면 다른 입자의 상태도 즉시 알 수 있는 현상을 말합니다. 양자 순간 이동의 기본적인 과정은 먼저, 두 양자 입자 A와 B를 얽힘 상태로 만듭니다. 이 얽힘 상태는 두 입자 간의 정보 연결을 가능하게 하며, 이를 통해 양자 정보를 공유합니다. 전송하고자 하는 입자 C의 양자 상태와 입자 A의 상태를 동시에 측정합니다. 이 측정 결과는 양자 상태의 정보를 포함하고 있으며, 이를 '양자 정보'라 합니다. 최종적으로 측정된 양자 정보를 고전적인 통신 채널을 통해 입자 B가 있는 위치로 전송합니다. 입자B는 이 정보를 받아 C의 원래 상태를 재생성합니다. 이 과정에서 원래의 입자C는 측정 과정에서 파괴되며, B 입자가 C의 상태를 취하게 됩니다.
물리
Q. 1960년대 구 소련에서 시험했던 차르봄바라는 수소폭탄의 위력은 어느 정도였나요?
안녕하세요. 1961년 10월 30일에 구 소련은 세계에서 가장 강력한 핵무기 중 하나인 차르봄바(Tsar Bomba)를 시험 폭발하였습니다. 이 폭발은 원래 설계된 100메가톤(MT)의 위력을 보여주기 위해 계획되었으나, 실제로는 50메가톤의 수소폭탄이 시험되어 방대한 폭발력을 발휘하였습니다. 이러한 폭발력은 히로시마 원자폭탄의 약 3,333배에 해당하며, 이로 인한 에너지 방출량은 대략 210 PJ (페타줄)로 추정됩니다. 폭발의 충격파는 폭발 지점에서 수백 킬로미터 떨어진 지점까지 느껴졌으며, 열파는 폭발 중심으로부터 수십 킬로미터 반경 내의 모든 물질을 즉각적으로 소각하였습니다. 이러한 열파는 폭발 지점으로부터 약 100km 떨어진 지점에서도 3도 화상을 일으킬 수 있는 강도를 가지고 있었습니다. 이러한 대규모 폭발은 심각한 환경적 영향을 고려하여 일부 제한된 조건 하에서 시행되었습니다. 실제 폭발은 노바야 젬랴(Novaya Zemlya)에서 고도 약 4,000미터에서 공중 폭발로 진행되어 지면으로부터의 직접적인 영향을 최소화하였습니다.
생물·생명
Q. 독수리는 시속 몇KM속도로 날아다니나요?
안녕하세요. 독수리의 비행 속도는 종류에 따라 차이는 있을 수 있지만, 일반적으로 순항 비행 시 평균 50km/h에서 70km/h 사이의 속도로 비행합니다. 그러나 먹이를 쫓거나 급강하하는 경우, 속도는 훨씬 더 높아져서 최대 320km/h에 이를 수 있습니다. 이러한 빠른 속도는 주로 급강하 시에 관찰되며, 독수리가 먹이에게 다가갈 때나 방어적인 상황에서 나타납니다. 비행기와의 접근에 관해서는, 독수리가 실제로 비행기 속도에 맞춰 비행하는 것은 아닙니다. 하지만 때때로 비행기 근처 높은 고도까지 상승하여 비행하는 모습이 목격될 수 있습니다. 이는 독수리가 매우 높은 고도까지 올라갈 수 있는 능력을 가지고 있음을 의미합니다.
생물·생명
Q. 인류가 다른 동물과 달리 마라톤처럼 장기간 뛰는게 가능한 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 인류가 다른 동물에 비해 장시간 마라톤과 같은 지구력 활동에 특화된 이유는 진화적, 생리적, 해부학적 특징들의 복합적 결과입니다. 인간의 직립 보행과 관련된 해부학적 구조는 장거리 달리기를 용이하게 합니다. 긴 다리, 발목, 그리고 아킬레스건(Achilles Tendon)은 반복적인 달리기 동작에서의 효율을 증가시킵니다. 특히 아킬레스건은 달리기 동안 반발력을 저장하고 재사용하는 데 중요한 역할을 하여 에너지 효율성을 극대화합니다. 또한, 인간의 피부에 널리 분포한 땀샘은 효과적인 체온 조절을 가능하게 하며, 이는 특히 더운 환경에서 장시간 달리기를 할 수 있게 하는 중요한 생리적 적응의 예 입니다. 대부분의 다른 포유류는 발한 능력이 제한적이거나 전혀 없어 장시간 고강도 운동을 지속하기 어렵습니다. 인간의 대사 시스템은 지방을 효율적으로 에너지로 전환시키는 능력이 뛰어나, 장기간 에너지를 지속적으로 공급할 수 있습니다. 이러한 대사적 적응은 장거리 달리기와 같은 지구력 요구 활동에서 큰 이점을 제공합니다.