안녕하세요. 김칠영 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서의 중력은 어떻게 작용하는지 궁금해요
안녕하세요. 김칠영 과학전문가입니다.중력은 질량이 큰 천체가 작용하는 만유인력 때문에 생기는 힘입니다. 지구에서는 지구 중심 방향으로 작용하는 만유인력과 지구의 자전으로 인한 원심력 및 주변 지역의 영향력 등이 합성되어 나타나는 힘을 중력이라고 합니다. 지표면에서는 지구 자전 원심력이 만유인력에 비해 매우 작기 때문에 대략적인 지구 중심 방향, 즉 지표면에 수직인 아래 쪽 방향으로 중력이 작용합니다. 그런데, 관측자가 인공위성처럼 지구 주위를 초속 8km정도의 빠른 속도로 돌게 되면, 원심력이 만유인력과 같아져서 서로 상쇄되어 힘이 작용하지 않는 것처럼 느껴지는 무중력 상태가 됩니다. 태양계를 벗어난 먼 우주에서는 중력이 만유인력과 거의 동등한 의미로 사용되기도 합니다. 일반적으로 먼 우주 공간에서는 관측자에게 만유인력을 작용하는 천체까지의 거리가 대단히 멀고, 그 힘도 약하기 때문에 거의 무중력 상태로 느껴집니다. 그러다가 중성자성이나 블랙홀에 접근하게 되면 강한 중력을 느끼면서 끌려가게 되기도 합니다.이러한 의미에서 무중력 상태라고 한다면 인공위성처럼 작용하는 힘이 모두 상쇄되어 힘을 느끼지 못하는 경우와, 먼 우주에서 만유인력이 너무 미약하여 힘을 느끼지 못하는 경우 등이 있을 수 있겠습니다.
지구과학·천문우주
Q. 중력이 없는 우주 환경에서 자라면 신체 구조와 근육 발달, 뼈 밀도 등은 어떻게 변화할 수 있을까요?
안녕하세요. 김칠영 과학전문가입니다.중력이 작용하는 지구에서는 중력에 무너지지 않고 인체의 형체를 유지하기 위해 튼튼하고 복잡한 골격 구조와 근육을 갖고 있지만, 중력이 작용하지 않으면 그러한 부담이 없기 때문에 쉽게 쉽게 성장할 것입니다. 따라서 현 상태에서 무중력 또는 중력이 약한 지역으로 옮겨 가면, 튼튼한 골격과 형체를 유지하기 위한 투자가 적어져서 뼈와 근육은 약해지고 성장 속도가 빨라지며 뚱뚱해 질 것입니다.