안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 각양각색의 구름이 장관을 이룰때가 있는데요
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.구름은 대기 중의 수증기가 공기 중의 먼지나 아주 작은 입자들에 의해 결합되어 생기는 것입니다. 물방울이나 얼음 결정이 모이면서 큰 구름이 형성됩니다. 이러한 과정에서 구름이 어떤 모양을 취하게 되고, 어떤 색상을 보이게 되는지는 다양한 요인에 의해 결정됩니다.구름의 모양은 구름이 형성된 위치, 대기 조건, 바람의 세기 등에 따라 달라질 수 있습니다. 구름이 형성된 위치에 따라 대기의 온도와 습도가 달라지며, 이는 구름의 모양과 색상에 영향을 미칩니다. 또한 바람의 세기에 따라 구름이 뒤틀리거나, 늘어지거나 하는 등 다양한 모양을 보일 수 있습니다.비구름은 일반적으로 구름이 높이에 따라 다른 색상을 띠게 되는데, 비구름은 구름이 일정 높이 이하에 있어서 일반적으로 하늘이 어두침침하게 보입니다. 비구름이 보이지 않는 것은, 비가 내리기 위해서는 구름 내부의 수증기가 얼음 결정으로 바뀌고 더욱 커져서 충분한 무게를 갖추어 땅으로 떨어져야 하기 때문입니다. 따라서 비가 내릴 때는, 구름의 수증기가 충분히 얼어서 얼음 결정으로 바뀌고 충분한 크기로 성장한 후에야 비로 떨어지게 됩니다. 이때 구름의 모습은 더 이상 비구름이 아니게 되며, 하늘 전체가 어두침침하게 보이게 됩니다.
물리
Q. 롤러코스터가 달릴 때 거꾸로 매달려도 떨어지지 않는 이유가 알고 싶어요
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.롤러코스터는 특수한 레일 위를 움직이며, 그 레일은 디자인 상, 무엇보다도 안전 상의 이유로 충분한 지지력과 고정장치를 가지고 있습니다. 레일은 중력을 이용하여 땅으로부터 충분히 높은 곳에 놓여져 있으며, 롤러코스터의 속도와 움직임에 맞추어 높이가 변화합니다. 롤러코스터는 레일 위를 이동하며 중력을 이용하여 고도를 변화시키지만, 레일 자체가 거의 수평 상태를 유지하기 때문에 떨어지지 않습니다. 또한, 롤러코스터의 좌석은 안전 장치로 고정되어 있어 탑승객이 레일에서 떨어질 위험이 없도록 설계되어 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 시간이란 무엇이고 시간은 어떤 역할을 하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.일반적으로 물리학에서는 시간을 4차원 공간에 포함시키는 개념으로 다룹니다. 이때 시간은 공간적인 의미가 아니라 특별한 우주의 요소로 작용하는 힘을 말하는 것이 아니라, 사건(event)의 발생 시간을 나타내는 차원으로 사용됩니다. 이러한 시간의 개념을 포함한 4차원 공간을 '시공간(Spacetime)'이라고 합니다.시공간은 아인슈타인의 상대성 이론에서 중요한 개념으로 다루어지며, 우리가 일상적으로 느끼는 시간의 경과와도 관련이 있습니다. 예를 들어, 아인슈타인의 상대성 이론에서는 빛의 속도가 항상 일정하다는 개념을 바탕으로, 물체의 속도와 위치는 그 관측자에 따라 다르게 나타난다는 것을 밝혀냈습니다. 이러한 이론적 배경으로 우주의 구조와 운동을 이해하는 데 있어서 시공간의 개념은 중요한 역할을 합니다.
생물·생명
Q. 사람의 눈을 카메라로 비교하면 몇 화소일까요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.사람의 눈은 카메라와 비교하자면 약 500만 화소 수준으로 생각됩니다. 하지만, 사람의 눈은 화소가 많다고 해서 항상 더 좋은 사진을 찍을 수 있는 것은 아닙니다. 사람의 눈은 다양한 요소들이 복합적으로 작용하여 촬영 대상의 밝기, 색상, 대조 등을 인식하고, 광학적 렌즈와 같은 능력으로 초점을 조절할 수 있습니다. 따라서, 사람의 눈은 그 자체로 매우 정교하고 놀라운 기능을 가지고 있습니다.
생물·생명
Q. 곤충이 변태를 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.곤충이 다른 동물들과 달리 변태를 하는 이유는 생식전략과 생존 전략적인 측면이 있습니다.첫째로, 곤충의 경우 애벌레와 성충이 서로 다른 모습, 서로 다른 환경에서 생활하기 때문에 성충은 애벌레와 직접적인 경쟁을 하지 않습니다. 이를 통해 애벌레와 성충이 서로 다른 생태학적 역할을 하며, 서로 다른 자원을 이용함으로써 더 많은 자원을 이용할 수 있게 됩니다.둘째로, 변태 과정을 거쳐서 성충이 되는 것은 곤충이 서로 다른 환경에서 생활하는데 필요한 적응 기능을 발전시키기 위함입니다. 예를 들어, 애벌레는 보통 식물의 잎이나 줄기에서 먹이를 섭취하는 반면에 성충은 꽃에서 꿀을 먹거나, 파리나 벌처럼 다른 곤충을 먹을 수 있습니다. 이를 위해서는 애벌레와 성충이 각각 다른 생태학적 역할을 하기 위해 서로 다른 형태와 성질을 갖도록 변태과정을 거쳐 발달하게 되었습니다.세번째로, 변태를 거치는 것은 곤충이 자기복제에 대한 생산성을 높이기 위함입니다. 성충은 애벌레와는 달리 직접적인 생식활동을 수행할 수 있으며, 한번의 발정으로 여러 애벌레에게 씨앗을 뿌릴 수 있습니다. 이렇게 다수의 애벌레를 발생시키며, 곤충종의 생존율과 번식에 대한 생산성을 높일 수 있습니다.이러한 이유들로 인해, 곤충은 다른 동물들과 달리 변태를 거치게 된 것으로 추정됩니다.