안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
지구과학·천문우주
Q. 소금쟁이물위에 뜰수있는이유는?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.소금쟁이가 물에 뜨는 원리소금쟁이가 물에 뜨는 이유가 표면장력 때문 이라는데 표면장력이 구체적으로 어떻게 작용해서 소금쟁이가 물에 뜰수 있는지 설명을 드리자면소금쟁는 발이 물에 닿게 되면 물이 오목하게 들어가 표면적이 넓어지기 때문입니다 물의 표면은 소금쟁이의 발을 위로 밀어 올려 표면적을 줄이려 하는데 이것이 바로 소금쟁이가 표면장력으로 물에 뜰 수 있는 원리이다.
지구과학·천문우주
Q. 빛은 파동과 입자의 양면성을 지닌다고 들었는데 모든 빛은 같은 속성을 가지나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.빛의 이중성과 전자의 이중성은 물리학 발달에서 기념비적인 중요한 사건입니다. 이 사건을 계기로 원자 내부 세계에서 성립하는 양자역학이라는 새로운 자연법칙을 발견하게 됐고 그 결과로 오늘날 스마트폰, 컴퓨터, LED 텔레비전 ... 등 수많은 첨단과학기술문명이 가능하게 되었습니다.1. 빛이 입자인지 파동인지에 대한 논란은 뉴턴시대부터 시작했어요. 17세기에 뉴턴이 입자라고 주장하고 1801년에 영이 이중슬릿 실험에서 빛의 간섭무늬를 확인하고 빛이 파동임을 확실하게 알게 되었고 19세기 중반에는 맥스웰이 이론적으로 예언한 전자기파에 빛도 속한다는 것을 알게 되고 빛은 전자기파라는 파동임을 알게 되었지요. 그런데 19세기 말 플랑크가 흑체 복사곡선을 표현하는 식을 유도하다가 빛이 입자일 수 도 있다는 광양자 가설에 도달하고 아인슈타인이 그 가설을 광전효과에 적용하여 성공적으로 광전효과를 설명함으로써 빛이 입자라는 증거가 되었고 바로 뒤에 컴프턴 산란은 빛과 전자의 충돌이 마치 두 당구공의 충돌과 똑같이 설명된다는 것으로부터 빛이 입자임이 증명되었지요. 광전효과로 아인슈타인이, 컴프턴 산란으로 컴프턴이 노벨 물리학상을 받았습니다. 그런데 파동인줄로 믿었던 빛이 입자라면 입자라고 믿었던 전자도 파동일수가 있지 않겠느냐고 프랑스의 드브로이가 제안을 했고 그 뒤에 데비슨과 저머 그리고 전자를 발견한 톰슨의 아들인 톰슨이 전자를 결정체에 보내서 간섭무늬를 관찰함으로써 전자가 파동이라는 증거를 확인했지요. 여기에 기여한 드브로이, 데비슨, 톰슨 모두 노벨 물리학상을 받았지요.2. 빛이나 전자의 이중성은 원자 내부세계가 우리 주위와는 전혀 다르다는 것을 알려준 계기가 되었습니다. 알고 보니 원자 내부에 있는 존재들은 입자나 전자로 구분되는 세계가 아니었지요. 원자 내부에 존재하는 것은 무엇이나 경우에 따라서 입자로도 보이고 파동으로도 보이는 존재들입니다. 그래서 우리 주위 세상을 설명하는 뉴턴 역학으로는 원자 내부세상을 설명할 수가 없었지요. 3. 초끈 이론은 입자와 파동 이중성 문제와는 별개의 이론입니다.
생물·생명
Q. 쇠똥구리는 왜 똥을 먹는건가요??
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.쇠똥구리는 역시나 똥을 먹지 않습니다.그 안에 알을 넣고 부화시키고 애벌래의 먹이로 이용하는데 동그랗게 만들지도 않습니다.반은 동그랗지만 서양 배처럼 위쪽이 둥그렇게 튀어나와있고 그곳에 애벌래가 들어있습니다.왜 거기다 낳았냐고 하면 원래 파브르책을 봐야하지만...허튼 동그란 곳 정가운데에 싸놓으면(?)뜨거운 여름날의 햇빛때문에 덩이 딱따악 하게 굳어버려서 나가지 못해서 위쪽에 싸놓는(?)것입니다.또 왜 동그랗게 굴리나면 역시나 만들기도 쉽고 자기가 먹을게 아니라 애벌래가 먹을거기 때문에 그 자리에서 먹는게 아닙니다.그렇다고 쇠똥구리가 개성적으로 네모나 세모,별처럼 굴리려면 애벌래가 나오기도 어려울 뿐만 아니라 만들기도 어려워서 그런겁니다.
지구과학·천문우주
Q. 자외선이 피부를 어떻게 파괴시키는건가요? 자외선 차단제가 효과가 있나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.자외선이 우리 콜라겐과 엘라스틴을 파괴시키고 각질층도 두껍게 한다고 하는데 그런건 피부재생주기에 따라 콜라겐도 원래있던게 분해되고 새로 생생성되고피부세포도 교체되면서 시간이 지나면 피부가 원래대로 돌아오게 됩니다.재생능력은 20대 후반이 지나면서부터도 조금씩 떨어지는 것으로 알려져 있습니다.광노화는 재생능력이 떨어지는 것도 있지만, 지속적인 자외선 노출에 의해 발생합니다질문에 답변이 되었기를 바라며, 정확한 것은 근처에 피부과 전문의 병원에 방문하셔서 전문적인 진료를 받는 것을 권유드립니다.
생물·생명
Q. 매년 일정한 시기에 맞춰 꽃이 피는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.런 현상이 벌어지는 주된 원인은 온난화다. 환경오염에 따른 기후변화 중 가장 두드러진 것이 온난화인데, 기온이 비정상적으로 오른 탓에 봄꽃이 피는 시기는 매년 빨라지고 있다. 식목일을 3월로 옮기자는 주장이 한때 황당하게 들렸지만 이제 설득력을 얻을 정도다. 온난화로 인한 벚꽃의 이른 개화 문제는 일본에서 특히 심각하게 다루고 있다. 일본은 812년부터 수도 교토의 벚꽃 개화 시기를 상세하게 기록해 왔다. 그간 가장 빠른 벚꽃 개화는 1409년 3월 27일이었는데 2021년 3월 26일에 교토의 벚꽃이 만개하면서 기록이 깨졌다.