안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
Q. 아인슈타인 링은 일반 상대성 이론을 검증하는 데 사용된다는데, 어떻게 사용되나요?
아이슈타인링은 일반상대성이론의 핵심적인 예측중 하나인 중력렌즈효과의 사례이며 일반상대성 이론에 따르면 질량이 큰 천체는 주변의 시고간을 휘게 만들고 그 시공간을 지나가는 빛도 휘게 하는데 이를 중력렌즈효과라고 하지요. 관측자가 거대한 렌즈와 배경의 발광체와 정확하게 일직선상에 놓이게 되면 빛이 렌즈를 중심으로 동심원처럼 휘어지게 되며 완벽한 원형 고리 모양을 이루게 되는것을 아이슈타인 링이라고 하빈다. 이를 통해 빛의 휨 정도가 이론값과 일치하는지를 검증할수 있으며, 중간 렌즈 천체의 질량 분포를 측정할수 있꼬 어두운 물질의 존재를 간접적으로 검증해 낼 수 있게 됩니다.
Q. 블랙홀과 중성자별의 차이는 무엇인가요?
블랙홀과 중성자별은 별의 최후에 해당하는 천체이며 중성자별은 매우 무거운별의 초신성 폭발 후 남은 중심핵을 의미하며 원자핵의 밀도급의 중성자 덩어리로 강력한 중력으로 인해 전자가 양성자와 결합하고 중성자만으로 이루어진 별입니다. 크기가 약 20km정도의 지름을 가지며 엄청나지만 빛은 빠져나올수 있지요. X선이나 전파망원경으로 직접 관측하며 정보가 남아 있습니다. 블랙홀은 훨씬 더 무거운 별의 초신성 폭발 후 붕괴되고 무한에 가까운 밀도를 가지며 중심에 특이점을 가지며 사건의 지평선을 주변에 가지게 되지요. 사건의 지평선 크기는 질량에 따라 다르며 태양 질량의 10배정도 되는것은 60km정도의 지름을 가지게 됩니다. 중력이 매우 커서 빛조차 빠져나오지 못하며 직접 관측이 불가능하고 주변의 물질이 움직이는 것을 통하여 관측하게 됩니다. 별이ㅡ 최종 운명은 질량에 달려 있으며 태양~8배 정도는 백색왜성, 20배정도는 중성자별, 20배 이상이 블랙홀이 됩니다!
Q. 장마가 내리는 원리는 무엇인가여???
장마는 기단이 서로 충돌하면서 발생하게 되는데 기단이란 서로 다른 공기덩어리입니다. 북쪽에선 차고 습한 오호츠크해 기단이 남쪽에선 따뜻하고 습한 북태평양 기단이 한반도 근처에서 충돌하며 정체전선을 형성하게 되는데 이것이 장마전선이지요. 이 전선 부근에서 따뜻한 공기가 차가운 공기 위로 올라가며 공기가 냉각되어 수증기가 응결되고 구름을 형성하면서 비를 만들어지게 됩니다.정체전선은 움직이지 않고 오래 머무르는 비구름대로 정체되어 같은 지역에 비를 계속 뿌리게 되는것이지요. 여름철엔 태평양에서 따뜻하고 습한 공기가 많이 유입되기에 비가 지속적으로 내리게 되는 것입니다!
Q. 계곡물과 강물은 부력에서 차이가 있나요?
계곡물과 강물 사이에 부력의 근본적인 차이는 거의 존재하지 않으며 부력은 아르키메데스의 원리에 따라 유체의밀도*잠긴 물체의 부피 * 중력가속도로 계산할수 있으며 물의 밀도는 온도나, 용질의 농도, 이물질의 함량 등에 따라 달라지게 됩니다. 계곡물은 빨리 흐르고, 강물은 천천히 흐르니까 부력도 다르다고 생각할수 있지만 물이ㅡ 흐름 속도와는 부력과 상관관계까 없습니다! 흐름이 빠른 계꼭물에선 유속으로 인해 물체가 가라앉거나 떠오르기 힘든 환경이 되어 부력이 줄어든것처럼 느껴질순 있습니다!
Q. 기상청에서는 어떤 것을 기준으로 장마의 시작을 진단하게 되나요?
비가 많이 오는 시기로 장마의 시작과 종료를 판단하지 않고 여러가지 요소들을 종합적으로 고려하는데 가장 먼저 보는것이 정체전선을 확인하는 것이지요. 대기 상층에서 정체전선이 형성되고, 열대 및 시베리아,북태평양 기단이 추돌하며 정체전선이 유지되는지를 분석하여야 하는데 지상의 기압배치와 함께 다양한 기단의 상호작용과 500hPa 전선 구조를 함꼐 고려해주게 됩니다. 정체전선 영향하에 며칠 이상 지속적으로 비가 오는 경우를 자세히 살펴보며, 여러 수치모델을 통하여 장마 전선의 형성과 지속 여부를 예측하게 됩니다.