안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
지구과학·천문우주
Q. 블랙홀 사건의 지평선을 넘을 때 정보가 모두 사라진다는게 뭔 말인가요?
블랙홀의 사건의 지평선은 중력장이 너무 강해 빛조차도 빠져나올수 없는 경계부분으로 블랙홀 내부로 들어가면 아무리 빠르게 움직이더라도 빛도 물질도 다시 바같으로 나올수 없는 ㅗㄳ으로 알려져있습니다. 물리학에서 정보는 물질의 상태, 입자의 배치, 에너지 분포 등을 포함해 시스템의 모든 물리적인 특성을 설명하는ㄷ ㅔ이터를 의미하며 정보가 사라진다는것은 모든것들이 블랙홀 내부로 은닉 된다는 것을 의미합니다. 하지만 양자역학에선 ㅈ어보가 절대적으로 보존된다고 가정하기에 입자와 에너지의 상태가 시간이 지나도 완전히 복구가 가능하다고 보는건데요. 아직까지 밝혀진 사실이 하나도 없기에 무언가 보존되는지 어떻게 사라지는지 등은 알아낼수 없다고 합니다!
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Q. 목성에는 강력한 자기장 외에도 강한 방사능이 뿜어져 나온다는데 왜그런가?
목성의 경우 자기장이 지구 자기장보다 2만배 정도 강한것으로 알려져있는데요 이는 내부에서 금속수소층이 좋재하여 엄청난 압력으로 금속처럼 전기를 전도하게 되는것으로 알려져 있습니다. 목성의 빠른 자전과 금속 수소의 전도성은 다이나모 효과로 자기장을 일으키는 것이지요. 목성 주변엔 자기권 내부에서 전자, 양성자, 이온 등 고에너지 입자를 가두고 이들을 가속시켜 태양풍이 목성의 자기권에 포획되어 고속으로 회전하며 방사능을 생성하게 해줍니다. 목성의 위성인 이오가 방출하는 화산가스가 목성의 자기권에서 이온화되어 방사선 벨트에 추가적인 입자를 기여하고 지구의 밴 앨런대와 비슷하고 목성의 자기권 내부에 대규모의 방사선 벨트가 형성되게 됩니다~
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Q. 태풍과 허리케인은 같은 현상인가요?
태풍과 허리케인은 본질적으론 같은 기상현상입니다! 둘다 따뜼한 바다 위에서 발생하는 강력한 저기압으로서 발생지역에 따라서 이름이 다르게 불리웁니다. 태풍은 서태평양과 남중국해에서 생겨나며 허리케인은 대서양과 북동태평양에서 생겨납니다. 비슷한 맥락으로 사이클론이 인도양과 남태평양에서 생겨나지요. 이들은 따뜻한 해수면인 26.5도이상의 장소에서 증발한 수증기가 상승하며 응결될때 방출하는 잠열에 의해 에너지를 얻게 됩니다!
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Q. 사막은 왜 계속 확장되는거죠? 사막화가 일어나는 주요 원인과 이를 방지할 수 있는 지구과학적 방법은 무엇일까요?
사막화는 토지의 생산성이 감소하고 건조지역이 확장되는 현상인데요 사막화는 기후변화와 인간활동, 자연적인 요인등으로 나누어서 이루저기게 됩니다. 지구온난화에 따른 기후변화가 증가하게 되면서 건조화가 증가되게 되지요. 인간이 과도한 경작과 과잉방목을 하거나 산림을 파괴하거나 무분별한 농업등을 해 나가면서 점 점 더 사막화가 되가며 바람의 침식이나 토양의 물리적 특성등을 자연적인 요인에 따라서도 달라지게 됩니다. 사막화를 방지하기 위해선 식생 복구 및 관리하거나 토양 관리 기술을 이용하여 토양 고정기술, 염류 제거 등을 하거나 물 자원관리를 하거나 국제적입 협업을 통해 기후변화에 대해 대응하여야 할것입니다!
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Q. 극지방의 빙하가 녹으면 해수면 상승뿐만 아니라 지구 자전에도 영향을 줄까요?
극지방의 빙하가 녹으면 단순히 해수면 상승에 그치지 않고 지구의 자전에 영향을 줄 가능성을 가지게 하며 지구의 질량 분포 변화와 관련이 있으며 지구의 회전속도와 극 이동에 영향을 주게 합니다. 빙하가 녹아 물이 극지방에서 적도로 이동하면 지구의 자전 속도에 영향을 줄 수 있으며 물리학에서 각운동량 보존 법칙에 의해 설명하게 합니다. 각운동량 보존 법칙은 지구가 회전하는 물체로 회전 속도와 질량 분포가 서로 상호작용 하게 되며이에 따라 매년 약 1.7 밀리초씩 길어지고 있다고 합니다! 빙하가 녹으면서 지구의 질량 분포가 변화하면 지구의 자전축과 극의 위치도 이동하게 된다고 알려져 있으며 지구의 자전축과 기울기에 따라 극의 위치가 영향을 미치게 합니다. 해수면 상승과 추가적인 영향을 미치게 합니다.