답변 내역

먼저 단열이라는 개념을 알아야 합니다. 공기덩어리가 상승하거나 하강할 때 매우 느린 속도로 이동하면 주변의 공기와 열을 주고받으며 기온이 비슷한 상태가 됩니다. 그러나 주변의 공기와 열을 주고받지 못할 정도로 빠르게 이동하면 주변과는 단절된 상태가 됩니다. 이를 단열이라고 합니다. 강한 바람이 불어 산을 타고 상승하거나 하강할 때 공기덩어리는 거의 단열 상태로 이동합니다. 단열된 상태로 상승하는 경우 공기덩어리 내부의 압력은 주변의 기압보다 높게 됩니다. 이런 상태에서 공기덩어리는 주변의 공기덩어리를 밀어내고 팽창하게 되는데 이를 단열팽창이라고 합니다. 주변의 공기를 밀어내는 과정에서 일을 했으므로 공기덩어리의 기온은 내려갑니다. 반대로 산을 타고 내려오는 경우는 기압이 낮은 곳에서 높은 곳으로 내려오는 것이므로 주변의 압력에 의해 공기덩어리는 압축되는데 이를 단열압축이라고 합니다. 이 과정에서 공기덩어리는 주변으로부터 일을 받았으므로 에너지가 높아지고 온도는 올라갑니다. 이렇게 단열 과정으로 내려오는 동안 온도가 올라가는 것을 단열승온이라고 합니다. 높새바람도 단열승온이 일어나는 바람입니다.

화산이 폭발한다는 것은 지하에 있던 마그마가 지표로 분출되는 현상입니다. 지하에 있던 마그마가 지각의 좁은 틈을 뚫고 올라오는 동안 주변에 압력을 가하므로 지진이 발생합니다. 이때 발생하는 지진은 지각의 충돌이나 판의 섭입 등 지구조적으로 발생하는 지진보다는 규모가 작은 것이 일반적입니다. 화산학자들은 화산 근처에서의 지진활동을 측정하여 화산의 분화를 미리 예측하기도 합니다.

사해의 해발 고도는 -412m입니다. 사해는 북쪽을 기준으로 동쪽의 요르단과 서쪽의 이스라엘로 나뉘어져 있으며, 판구조론적으로는 판이 갈라지는 열곡대에 해당합니다.사해는 주변보다 낮으므로 하천수가 모이는 곳입니다. 일반적으로 하천수가 모이면 바다로 나가는데 사해는 더 이상 나갈 곳이 없습니다. 게다가 증발이 잘 일어나므로 다른 지역에 비해 염분이 높은 것입니다. 사해의 염분은 일반 바닷물의 약 10배입니다.

원을 보면 중심각과 호의 길이는 비례함을 알 수 있습니다. 따라서 호의 길이와 호의 길이에 대한 중심각의 크기를 알면 전체 원의 길이와 반지름을 알 수 있습니다. 예를 들어 중심각의 크기가 90°이고 호의 길이가 30cm라면, 전체 원에 대해 1/4의 길이가 30cm인 셈이 되니 전체 원의 길이는 120cm가 됩니다. 원의 길이는 ‘2×반지름×3.14’이므로 이 경우 원의 반지름은 120/(2×3.14)≒19.1cm가 됩니다.이런 방식으로 지구 둘레나 반지름을 구하려면 동일 경도상의 위도가 다른 두 지점을 정해서 두 지점 사이의 거리와 위도 차이를 알면 됩니다.그러나 에라토스테네스가 살았던 시대의 측량기술로는 두 지점 사이의 직선거리를 정확하게 구할 수 없었을 테니 두 지점 사이의 거리는 실제값보다 크게 나왔을 겁니다.에라토스테네스가 이런 방식으로 구한 지구의 둘레는 약 46,250km였으며, 현재 측정값은 40,075km에 비해 15% 정도 큰 값입니다. 그러나 모든 것을 고려했을 때 에라토스테네스는 간단한 방법으로 지구 둘레를 아주 정밀하게 측정한 것입니다.

현재 천문학자들이 추정하는 우주의 끝은 약 137억 광년입니다. 빛의 속도로 진행해도 137억 년이 걸린다는 이야기입니다. 따라서 빛의 속도로 가도 우주의 끝을 보기는 어려울 것 같습니다.

대부분의 물체는 온도가 올라갈수록 부피가 팽창합니다. 질량은 그대로인데 부피가 팽창하니 물질의 밀도는 그대로이지만 덩어리로서의 밀도는 감소합니다. 무거워진다 가벼원진다 하는 것은 밀도의 변화를 이야기하는 것입니다.

번개는 구름과 구름 사이 또는 구름과 지면 사이에서 일어나는 방전 현상입니다. 이때 엄청나게 높은 전류가 흐르는 과정에서 공기가 급격하게 가열되고 팽창하는 과정에서 폭음이 발생합니다. 이것이 천둥입니다. 쉽세 말해서 번개는 번쩍하는 빛이도 천둥은 우르릉 하는 소리입니다. 번개는 빛의 속도인 초속 30만 km로 이동하고 천둥은 소리이므로 평균적으로 초속 340m로 전파됩니다. 번개가 번쩍인 후 천둥 소리가 들릴 때까지 속으로 초를 센 후 340m를 곱하면 실제 방전이 일어난 곳까지의 거리를 구할 수 있습니다.

태양계에서 수성, 금성, 지구, 화성을 암석형 또는 지구형 행성이라 하고, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성을 가스형 또는 목성형 행성이라고 합니다. 태양계 탄생 초기 성운을 구성하는 물질들의 중력 수축으로 중심부에 태양이 만들어지고 남은 물질들이 뭉쳐서 원시행성을 만들어졌습니다. 이후 태양이 수소핵융합반응을 통해 에너지를 발산함에 따라 가벼운 물질들은 태양으로부터 멀어지고 태양과 가까운 곳에는 무거운 물질들만 남게 되었습니다. 그결과 태양에서 가까운 행성은 무거운 물질로 이루어진 암석형 행성이 되었고, 태양에서 상대적으로 멀리 떨어진 곳에서는 가스형 행성이 형성된 것입니다.

누군가가 과학과 공학의 차이를 영어로 설명했습니다.Science makes knowledge with money.Engineering makes money with knowledge.과학은 사물이나 현상의 원리를 빍히는 것이라면 공학은 과학이 밝혀낸 원리를 실제 이용하는 방법이라고 하면 될 것 같습니다.

우주가 평탄하다고 하는 이야기는 빅뱅 이후 우주가 팽창하는 과정에서 나타나는 곡률이 거의 0이라는 이야기입니다. 우주가 구면이라면 곡률이 나타나야 하는데 현재의 관측결과로는 그 곡률을 측정할 수 없다고 합니다. 따라서 우주는 현재의 팽창속도를 그대로 유지하여 팽창 속도가 0에 가깝게 수렴한다는 개념이 평탄 우주입니다. 그러나 과학자들의 관측결과에 따르면 멀리 있는 은하가 과학자들이 예상한 것보다 훨씬 빠른 속도로 멀어지는 것을 알게 되었습니다. 우주에 보통 물질이나 암흑 물질같은 물질만 있다면 인력만 작용하여 팽창이 제한되어야 하는데 결과는 팽창이 가속되고 있다는 것입니다. 이것이 가속팽창우주입니다. 이렇게 가속팽창하는 이유를 설명하기 위해 도입된 것이 척혁으로 작용하는 암흑에너지입니다. 물질의 밀도는 우주가 팽창함에 따라 낮아지지만 암흑에너지의 밀도는 빅뱅 이후 일정하게 유지되고 있습니다. 따라서 현재는 물질 밀도보다 암흑에너지 밀도가 더 큰 상태입니다. 암흑에너지의 밀도가 더 크므로 물질에 의한 인력보다 척력이 커서 가속팽창한다고 하는 것이 가속팽창우주론이라고 할 수 있습니다.