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블랙홀이란 무엇이며 어떻게 형성되나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.우리가 살고 있는 지구에는 중력이 작용해 우리가 아무리 힘껏 돌멩이를 던져도 돌멩이는 곧 땅에 떨어집니다.그렇다면 얼마나 큰 속도로 물체를 던져 올려야 그 물체가 지구의 인력권을 벗어나 지구로 떨어지지 않게 될까요?과학자들은 이러한 속도를 이탈속도라고 합니다.현재 지구에서 우주선을 타고 우주 공간으로 나가려면 최소 11.18km/s의 속도가 필요합니다. 이 속도가 바로 지구의 이탈속도 입니다.이탈속도는 탈출하고자 하는 천체의 질량의 재곱근에 비례하고 반지름의 제곱근에 반비례합니다.수식으로 나타내면 탈출속도 V = 루트(2GM/r^2)으로 나타냅니다. G는 중력상수이고, M은 벗어나려는 물체의 질량, r은 그 물체의 반지름입니다.우리에게 익숙한 천체들의 이탈속도를 계산해보면달은 2.4km/s, 태양은 6백17km/s 등 임을 알수 있습니다.천체의 질량이 아주 크거나, 아니면 질량은 크지 않아도 질량에 비해 반지름이 극히 작다면 그 천체를 탈출하기가 힘들 것입니다.간혹 이탈속도가 빛의 속도 이상인 천체, 즉 빛의 속도로도 탈출할 수 없는 천체가 존재합니다. 이러한 천체는 빛도 탈출할수 없으므로 일반적인 방법으로는 관측할 수가 없습니다. 이러한 천체를 우리는 블랙홀이라 부릅니다.블랙홀은 별이 진화해 죽음에 이르면 나타납니다.그러나 모든 별이 블랙홀이 되는 것은 아닙니다.우주공간에 흩어져있는 성간물질이 중력에 의해 모이면 내부 온도가 올라갑니다. 내부 온도가 1천만℃에 이르면 핵융합 반응이 일어나 별이 됩니다.그러나 핵융합이 끝난 별은 중력 때문에 수축하며 죽음으로 치닫게 됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.02.18
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‘꿀’을 좋아하는 곰이 있나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.곰은 정말 잡식성입니다..그래서 배가 고프면 먹습니다..평소에도 곰은 곤충·물고기·벌꿀·열매 등을 먹고,종류에 따라 큰 초식동물이나 연어·물개 등을 잡아 먹기도 한답니다..곰은 시각, 청각보다 후각이 발달했다고 하면,맛을 잘 느끼는 것은 아닐테죠..그렇게 따지자면, 꿀을 특별히 좋아하는 것이 아니라,평소에 먹던 것이라고 볼 수 있습니다..
학문 / 지구과학·천문우주
23.02.18
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지구가 둥글다는 것을 어떻게 알 수 있나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.수평선을 보면 알겠지만 일직선이 아니라 조금 둥그렇게 생겼다는 걸 알 수 있습니다.그것을 통해서 지구가 둥글다는 것을 알 수 있었고, 또배가 출항했을 때, 가면 갈수록 배의 밑부분부터 마치 가라앉는 것처럼 작아집니다.그 이유가 지구가 둥글기 때문에 밑부분부터 보이지 않는 것잊비요.그것을 통해서도 알 수 있었다고 하네요. 만약 지구가 평평하다면 배가 가면점점 작아지기는 하겠지만 밑부분부터 가라앉는 것처럼 보이지 않게 되지는 않지요.
학문 / 지구과학·천문우주
23.02.18
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수영장에 사용하는 소독제가 염소라는 왜 우리몸은 괜찮나요? 염소는 엄청나게 위험한 화학물질이잖아요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.수영장에서 락스 냄새가 나는 이유는 수영장 물속에 잔류 되어 있는 염소가 기화 되면서생기는 가스 때문입니다. 어느정도의 염소 가스는 몸에 해롭지는 않지만 많은 양의 염소가스를 마셧을 경우는 위험할수 있습니다. 하지만 수영장은 공동으로 사용하는 물을 사용하는곳이기 때문에 병원균 세균, 전염병 등의 예방을 위해서는 염소를 사용하지 않을수는 없습니다.법적으로도 수영장에서 잔류 염소를 유지하게 명시 되어 있습니다. 하지만 염소 가스가 너무 심한수영장의 경우는 대부분 수영장 수온의 손실 때문에 환기 시설을 가동하지 않아서 그런 경우가많습니다. 염소 냄새가 너무 심한 수영장의 이용은 건강에 좋지 않을수 있습니다.
학문 / 화학공학
23.02.18
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지구가 아주 오랜시간에 걸쳐서 천천히 멈추는 경우에 어떻게 되나요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.자전을 멈춘다는 말인가요? 공전을 멈춘다는 말인가요?자전을 서서히 멈추면 낮과 밤이 반복되지않겠죠.낮인 지역은 계속 낮, 밤인 지역은 계속 밤...머 공전을 하니깐 1년에 한번씩 바뀔 수도 있겟네요만약 공전을 멈춘다면?지구에서는 계절의변화가 사라지겠죠...그런데 그보다 심각한 문제는.....지구가 태양인력에 의해 태양으로 딸려들어가 타버리겠죠...
학문 / 지구과학·천문우주
23.02.18
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슈뢰딩거의 고양이가 도대체 뭔가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.양자역학이 이제 막 탄생되었던 1935년, 오스트리아 비엔나 출신의 과학자인 에르빈 슈뢰딩거는 양자역학의 피상적인 면에 회의감을 갖고 알베르트 아인슈타인과의 토론 끝에 현재 '슈뢰딩거의 고양이'라고 불리는 한 사고 실험을 제안했다. 사실, 이 실험은 원래 양자역학의 피상적인 면을 비판하기 위해 만들어졌는데, 아이러니하게도 시간이 지나자 양자역학을 묘사하는 가장 대표적인 사고실험이 되어버렸다.슈뢰딩거의 고양이 실험을 요약하면 상자 안의 고양이가 1시간 뒤 절반의 확률로 살아남을 수 있고, 나머지 절반의 확률로 죽는다. 문제는 양자역학의 해석에 따르자면 이 고양이의 생사 여부를 확인해보기 전까지는 이 고양이의 상태를 살아있으면서도 동시에 죽어있는 상태라고 규정한다는 것이다.당연하게도 이는 일반인도 바로 '이게 뭔 헛소리냐?' 라고 반문할 정도로 상식적으로 말이 되지 않는 소리이며, 실제로 슈뢰딩거도 이를 통해 양자역학의 바보같음을 비꼬고자 주장한 것이지만 어쨌든 양자역학 입장에선 구구절절 옳은 말일 뿐이고 이해하기도 쉬워서 이 사고실험을 그대로 들고가버렸고 결국 시간이 지난 끝에 본래 의도와는 정 반대로 양자역학을 쉽게 설명하기 위한 사고실험으로서 이름을 알려버리고 말았다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.02.18
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석유는 언제쯤 고갈하는지 궁금해요
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.사용량이 매년 바뀌는데다가 이런저런 국제적 정서때문에 어떤 자료를 보더라도 차이가 나긴하는데요... 대부분의 자료를 종합해보면... 최소 2030녀대부터 2070년대 사이로 고갈될거란 자료가 많습니다.. 간혹 크게 잡아 2100년경을 잡는 자료나 보도내용도 나옵니다..
학문 / 화학
23.02.18
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태풍이 발생하게되는 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 태풍은 적도 부근이 극지방보다 태양열을 더 많이 받기 때문에 생기는 열적 불균형을 없애기 위해, 저위도 지방의 따뜻한 공기가 바다로부터 수증기를 공급받으면서 강한 바람과 많은 비를 동반하며 고위도로 이동하는 기상 현상입니다.2. 즉, 적도인근 해상의 공기는 고온다습하고 불안정하여 기압골이 주변보다 약한 곳이 생기면 인근의 공기가 몰려들어 상승하면서 자그만한 소용돌이를 이루며 적란운을 만들어 이같은 소용돌이가 북동 무역풍의 영향으로 한 곳에 모여 세력이 커지면 태풍의 씨앗이 됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.02.18
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바다에 너울 현상이 발생하는 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.너울은 바람으로 일어난 물결이고 별로 높지않아 사람들이 신경을 쓰지않습니다그래서 너울은 점점 물살이쎄지면서 피서객들의 피해를 많이줍니다해일은 폭풍 (태풍,토네이도,허리케인)지진 화산폭발등에 의해 생긴 파도 현상이고요바닷물이 비정상 보통 1~2M보통 해일의 높이 10~60M 하지만 지진으로 만들어진 해일이라면 이것보다 훨신 높겠죠
학문 / 지구과학·천문우주
23.02.18
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편서풍의 부는 방향이 서쪽에서 동쪽으로 부는 이유는 무엇인지요?
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.전향력은 자전때문에 발생합니다.푸코의 추가 전향력을 아주 잘 설명해주는 것입니다.북극에 푸코의 추를 움직이면, 지구가 한바퀴 돌면, 북극에서 진자를 관찰하는 사람은 24시간만에 푸코의 진자가 한바퀴 도는 것으로 보입니다.그러나 적도에 푸코의 진자가 있으면, 푸코의 진자는 회전을 하지 않습니다. 전향력 0이죠.적도에서 뜨거운 기체가 올라가서 북쪽을 향하면, 지구의 회전방향과 반대로 전향력이 발생합니다. 지구는 북반구에서 반시계방향으로 회전하므로, 전향력은 시계방향으로 진행하죠. 그러므로 바람의 방향은 시계방향으로 꺽이게 됩니다. 이것이 편서풍입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.02.18
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