안녕하세요 전형진 전문가입니다.
Q. 진공상태가 되면 부피가 커지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 전형진 과학전문가입니다.진공은 물질이 없거나 적어도 주변 대기보다 훨씬 낮은 압력을 가진 공간을 말합니다. 진공 상태에서, 존재하는 가스 분자가 더 적습니다, 이것은 가스 분자들 사이의 충돌이 더 적다는 것을 의미합니다, 그리고 따라서, 가스 분자들은 움직일 수 있는 더 많은 공간을 가지고 있습니다. 이로 인해 가스의 부피가 증가합니다.이 현상은 1787년에 그것을 발견한 프랑스 과학자 자크 샤를의 이름을 딴 "샤를의 법칙"으로 알려져 있습니다. 찰스의 법칙은 일정한 압력에서 기체의 부피는 절대 온도에 정비례한다고 말합니다.가스를 진공에 넣으면, 압력이 감소함에 따라 팽창합니다. 이것은 가스 분자가 움직일 수 있는 공간이 더 많고 주변 압력에 의해 덜 구속되기 때문입니다. 압력이 감소하면 온도도 감소하지만, 일반적으로 부피 증가에 비해 온도 감소는 무시할 수 있습니다.진공에서의 가스 팽창은 진공 자체의 결과가 아니라 압력 감소의 결과라는 점에 유의해야 합니다.
Q. 엄청 추운 온도에 뜨거운 물을 부으면 어떻게 되나요?
안녕하세요. 전형진 과학전문가입니다.매우 추운 온도에서 뜨거운 물을 붓고 거의 즉시 얼릴 수 있는데, 이 현상을 "과냉각"이라고 합니다. 과냉각은 물이 얼음으로 변하지 않고 빙점(0°C 또는 32°F) 아래로 냉각될 때 발생합니다. 이것은 물이 순수하고 불순물이 없을 때 일어날 수 있고, 또한 물 분자가 달라붙어 얼음 결정을 형성할 수 있는 먼지 입자와 같은 핵 형성 장소가 없을 때도 일어날 수 있습니다.극도로 찬 공기에 뜨거운 물을 부으면 뜨거운 물이 급격히 식어 어는 지점에 이르지만, 물이 과냉각됐기 때문에 얼지 않습니다. 뜨거운 물을 부었을 때, 부은 운동으로 인한 동요는 물 분자가 얼음 결정을 형성하는 데 필요한 핵 생성 부위를 제공하여 순식간에 얼게 됩니다.이러한 현상은 자연에서도 관찰될 수 있는데, 과냉각된 물방울이 핵 생성 장소를 제공하는 나뭇잎이나 나뭇가지와 같은 물체와 접촉할 때 즉시 얼어버립니다.과냉각된 물은 무언가와 접촉했을 때 즉시 얼 수 있고 부상, 손상 또는 둘 다의 원인이 될 수 있기 때문에 위험할 수 있습니다.
Q. 토성의 자전축 기울기가 26.7도로 경사진 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 전형진 과학전문가입니다.토성의 자전축은 궤도면에 비해 26.7도 기울어져 있는 반면, 목성의 자전축은 3.13도 기울어져 있습니다. 이 차이의 이유는 완전히 이해되지 않았지만, 과학자들은 그것을 설명하기 위해 몇 가지 이론을 제안했습니다.한 이론은 토성의 기울기가 역사 초기에 큰 천체와의 충돌에 의해 발생했을 수도 있다는 것입니다. 이 충돌로 인해 행성의 축이 정렬 상태를 벗어나 큰 각도로 기울어졌을 수 있습니다. 또 다른 이론은 토성의 기울기가 위성의 중력 영향에 의해 발생했을 수도 있다는 것입니다. 달들이 토성의 궤도를 돌 때, 그들은 시간이 지남에 따라 토성이 기울어지게 할 수 있는 작은 중력을 행성에 행사합니다.또 다른 이론은 토성의 기울기가 행성이 형성되는 과정 자체에 의해 발생했을 수도 있다는 것입니다. 가스 행성들이 형성되는 동안, 행성들은 가스와 먼지의 회전하는 원반으로부터 형성되었다고 생각됩니다. 이 원반의 중력은 형성 행성이 원반과 같은 평면에서 회전하도록 만들 것입니다. 하지만, 행성의 중력이 증가함에 따라, 그것은 원반으로부터 물질을 끌어당기기 시작할 수 있고, 이것은 행성의 자전축이 기울어지게 할 수 있습니다.토성은 목성보다 훨씬 더 중요하고 광범위한 고리 체계를 가지고 있으며, 이는 또한 관측된 기울기의 원인이 될 수 있다는 것에 주목할 필요가 있습니다. 고리의 중력은 행성의 자전과 기울기에 영향을 미칠 수 있습니다.어떤 이론도 아직 입증되지 않았고 과학자들은 토성의 기울기에 대한 정확한 원인을 이해하기 위해 계속해서 연구하고 연구하고 있다는 것을 주목하는 것이 중요합니다.
Q. 과거 인간의 날개뼈가 날개 역할을 했나요?
안녕하세요. 전형진 과학전문가입니다.아니요, 인간의 날개 뼈는 날개 역할을 하지 않으며 동력 비행을 지원할 수 있는 능력을 가지고 있지 않습니다. 인간의 몸은 새나 박쥐처럼 생물학적으로 비행에 적합하지 않습니다. 새와 박쥐의 날개뼈는 크고 길쭉한 뼈와 강력한 근육과 같이 비행의 요구를 지원하기 위해 진화한 매우 전문화된 구조입니다. 대조적으로, 인간의 날개뼈(골격, 쇄골, 상완골)는 훨씬 더 작고 덜 전문화되어 있으며, 동력 비행을 지원하는 데 필요한 적응을 가지고 있지 않습니다.인간은 비행이 아닌 걷기, 달리기, 오르기에 특화된 많은 적응을 가지고 있습니다. 게다가, 인간의 몸은 공기역학적이지 않고, 근육과 뼈가 그것을 지탱할 수 있다고 해도 날기에 충분한 양력을 발생시킬 수 없을 것입니다.인간이 날개를 가지고 있거나 날 수 있는 능력에 대한 많은 신화와 전설이 있었다는 것에 주목할 필요가 있습니다. 이 이야기들은 종종 과학적 사실에 근거하기보다는 상징적이고 은유적입니다.
Q. 로슈한계라는 개념이 정확히 뭔가요?
안녕하세요. 전형진 과학전문가입니다.로슈 한계는 그 안에 있는 어떤 작은 천체가 그 모양을 파괴할 정도로 강한 조석력을 경험할 천체로부터의 거리입니다. 로슈 한계는 1848년에 처음으로 이 개념을 설명한 프랑스 천문학자 에두아르 로슈의 이름을 따서 지어졌습니다.로슈 한계는 더 큰 물체의 중력과 더 작은 물체의 원심력 사이의 균형에 의해 결정됩니다. 천체가 로슈 한계 안에 있을 때, 가까운 쪽의 중력이 먼 쪽의 중력보다 더 강해서, 작은 쪽의 물체가 늘어나 결국 분리됩니다.로슈 한계는 밀도와 크기에 따라 한 쌍의 천체마다 다릅니다. 예를 들어, 지구와 달의 로슈 한계는 약 9,000 킬로미터인 반면, 목성과 달 가니메데의 로슈 한계는 약 200,000 킬로미터입니다.로슈 한계는 행성 고리 시스템과 달의 형성에 대한 연구에서 중요하다는 것에 주목할 필요가 있습니다. 태양계의 많은 달들과 고리 입자들은 그들의 모행성에 너무 가까이 지나갔고 조석력에 의해 산산조각이 난 소행성이나 혜성의 잔해들로부터 형성된 것으로 생각됩니다.