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SF 영화 등에서 나오는 웜홀이라는 가능한 건가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.웜홀은 우주의 두 지점을 다른 차원으로 연결한 것인데, 수학을 사용한 이론적인 것입니다. 웜홀은 상대성이 이론에서 나온 이론적인 것으로 관측하지 못한 존재입니다. 우리가 살고있는 공간에서 먼거리를 짧게 이어주는 역할을 해줍니다. 그래서 먼거리를 아주 단시간에 이동이 가능하죠. 하지만 웜홀이 존재한다면 불안정하고 금방 소멸된다고 하며 이러한 단점 때문에 이동이 쉽지 않을 것이라 합니다. 그리고 만약 웜홀이 있고 불안정한 상태지만 존재하는 시간 내에서 이동을 한다면 단시간 내에 먼거리를 이동할 수 있습니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.02.08
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비가 내리는 이유가 정확하게 궁금합니다!
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.공기중에 수증기량이 많은 상태에서 상승기류를 만나면 공기가 하늘로 올라갑니다. 수증기를 포함한 공기가 하늘로 올라가면 부피가 팽창하고 온도가 떨어지게 되는데 이 때 온도가 떨어지면서 수증기가 물로 바뀌죠. 그러면서 구름이 형성됩니다. 이 구름에 있는 아주 작은 물방울이 있는데, 구름 속 수증기량과 물의 양이 많을 때 작은 물방울들이 서로 병합하게 됩니다. 그러면서 조금씩 크기가 커져 지상으로 떨어지게 되죠. 이것이 비가 내리는 원리입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.02.08
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해왕성이 행성의 지위에서 물러날 수도 있나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.명왕성이 행성의 지위를 박탈당한 계기는 에리스라는 소행성을 발견하고나서부터입니다. 발견 당시 에리스는 태양 주위를 멀리서 돌고있었고 명왕성과 크기가 유사하였습니다. 그래서 국제천문연맹은 에리스를 10번째 행성으로 넣어야 하는지 의논을 시작하였죠.그러면서 명왕성을 다시 잘 관측해보니 태양주위를 돌지만 공전궤도가 찌그러져 해왕성의 공전궤도를 침범할 때도 있었으며, 명왕성이 행성으로써의 크기와 질량을 갖지 못하여 행성보다 위성에 가깝다는 사실을 알았습니다. 행성이 되기위해선 위성을 둘만한 중력이 필요하다고 정의한것입니다. 이러한 이유들로 명왕성이 행성 자격을 박탈당하게되었습니다.해왕성이나 다른 행성의 경우는 명왕성과 달리 확연히 질량이 크며 다른 천체에 중력의 영향력을 발휘할 수 있으며 공전 궤도면 또한 태양계 행성과 같은 면을 이루고 있기 때문에 박탈당할 일은 없다고 보시면 됩니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.02.08
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불랙홀은 어떻게 생기게되는것인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.블랙홀이 어떻게 생기는 지는 아직 정확하게 관측된 사실이 없습니다. 그래서 가설을 세우고 계산을 통해 이론적으로 생기는 과정을 유추할 수 있습니다. 블랙홀의 식은 비교적 단순합니다. 우리 지구나 태양 등 질량체에 대한 시공간을 기술할 때 수식을 사용하여 기술할 수 있는데, 이와 같은 형태를 가집니다. 다만 이 식에서 중력이 크고 반경이 작은 경우를 고려할 수 있는데, 이 경우가 블랙홀이 되는 것이죠. 특수한 경우의 해(답)를 블랙홀로 정의한 것입니다. 물론 이것을 실제로도 관측하였구요. 하지만 중요한 점은 블랙홀 내에서 어떤 현상이 일어나는지는 아직 기술할 수 있는 정확한 방법은 없습니다. 그래서 다양한 이론이 등장하는 것이죠. 물리학에서 현상을 설명하는 좋은 이론은 현상을 잘 기술하는 이론이 됩니다. 우리가 여러 이론을 쓰고, 관측되는 현상을 아주 정확하게 설명한다면 좋은 이론이 되죠.블랙홀은 태양 질량의 수백배가 되는 별의 죽음으로 생성될 수 있으며, 애초에 우주에 있는 성간물질이나 가스가 응축하여 만들어질 수 있습니다.별의 죽음으로 생기는 원리는, 거대한 별은 중력이 강합니다. 그래서 별이 살아 있을 때에는 핵융합 반응을 통해 열이 발생돼 별의 자체적인 중력과 평형을 이루며 별의 형태를 유지할 수 있습니다. 하지만 별이 죽게되면서 더 이상 핵융합 반응을 못하고 결국 자체 중력을 이기지 못하고 별이 붕괴하여 블랙홀이 되는것이죠.애초에 우주에 있는 성간물질이나 가스가 응축하면서 만들어진 블랙홀은 물질이 뭉쳐 자체적으로 강한 중력을 이길만한 열, 에너지를 만들지 못하고 붕괴되어 블랙홀이 되는것입니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.02.08
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비행기가 안떨어지고 계속 나는 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.비행을 하는데 크게 두 가지 원리가 있습니다. 첫째, 양력을 얻는 원리가 있으며 둘째론 작용-반작용이 있습니다.양력을 얻는 원리는 압력차에 의한 힘에 의한 것입니다. 비행체의 날개에서 주로 얻게되는데, 날개의 윗부분은 곡면으로, 아랫부분은 평평한 면으로 하여 윗부분에서 공기의 흐름, 유속을 빠르게 해줌으로써 압력을 낮추는 것입니다. 그러면 날개의 아랫부분에서 윗부분으로 힘을 받게되어 뜰 수 있습니다. 비행기가 계속해서 뜰 수 있는 이유죠.작용-반작용은 프로펠러에서 공기들을 지면으로 밀어내는 힘으로 비행체가 뜨는것을 의미합니다. 프로펠러를 회전시켜 공기를 지면으로 수직하게 튕겨내면서 비행체가 뜨는것이죠. 이와 같이 나는 비행체는 드론, 헬리콥터, 우주선 등이 있습니다.
학문 / 물리
23.02.08
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달의 앞면만 볼수 있는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.우리 지구에서 달을 볼때 달의 한면만 볼 수 있는데, 그 이유는 달의 자전 주기와 공전주기가 동일하여 한면만을 볼 수 있습니다. 그래서 달의 모양이 변하지 않고 항상 같은 모습을 띱니다.
학문 / 지구과학·천문우주
23.02.08
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여러개의 시간대가 있는데 뭘 기준으로 나눈건가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.그리니치 평균시 (런던을 기점으로)를 기준으로 하루가 바뀐다고 생각하시면 됩니다. 이 지점에서 경도에 따라 해가 뜨고 지는 시간이 달라 각 나라별 시간이 달라지는 것이죠.
학문 / 지구과학·천문우주
23.02.08
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콜라속에 멘토스를 넣으면 폭발하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.멘토스는 껌처럼 질긴 성질과 끈적한 성질이 있는데 이는 아라비아 고무성분 때문입니다. 그리고 콜라에는 탄산염이 있어서 청량감을 느낄 수 있습니다. 멘토스의 아라비아 고무성분과 탄산염이 반응하여 급속도로 탄산(이산화탄소)을 만들어내는 원리입니다. 그래서 멘토스를 콜라에 넣으면 거품이 심하게 발생하죠.
학문 / 화학
23.02.08
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유리병속에 들어있는 병 이부보다 큰 계란을 뜨거운 물을 넣어서 꺼내는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.뜨거운 물을 붓게 되면 유리병 내의 공기가 열을 받게 됩니다. 공기가 열을 받으면 운동성이 활발해져 팽창하려는 성질을 가지게 됩니다. 그래서 계란을 밀어내려는 압력이 생기기 때문에 계란이 유리병 입구밖으로 뽕하게 빠져나오는 것입니다. 물론 계란이 완전히 딱딱하다면 입구 크기가 제한적이라 빠져나오지 못하지만, 어느정도 탄성이 있고 말랑말랑하기 때문에 가능한 일이죠.
학문 / 화학
23.02.08
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우주에서 지구로 500원을 던지면 그 형태를 유지하나요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.지구로 떨어질 때 지구 중력에 의해 굉장히 빠른 속력으로 떨어집니다. 그리고 빠른 속력으로 떨어지면서 대기와 마찰하며 떨어지기 때문에 열이 발생해 녹을 가능성도 있습니다. 하지만 크기가 작고 얇기 때문에 마찰을 많이 받지 않을 수 있어 실제로는 녹지 않을 수 있습니다. 이는 정확한 시뮬레이션을 해봐야 알듯 하네요.
학문 / 지구과학·천문우주
23.02.08
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