지구의 질량은 불변한다는 논리는 맞는지~?

Question

과학시간에 배웠던 지구의 질량 보존의 법칙은 지금도 유효할까요~?

갑자기 궁금해 졌습니다. 각국의 우주산업 경쟁과 민간 우주산업등 많은 위성이 지구밖으로 날아 갔는데요~.

지구의 대기권 밖으로 빠져나간 질량은, 질량 보존의법칙과 어떤 계산법이 맞을까요?

Answer 1

지구의 질량은 엄밀히 말하면 완전히 불변하는 것은 아닙니다. 지구는 우주에서 먼지, 운석 등을 지속적으로 흡수하여 질량이 조금씩 증가하는 반면, 대기의 일부가 우주 공간으로 손실되어 질량이 감소하기도 합니다. 또 인간의 활동으로 인해 지구 내부의 자원이 이동하거나 변환될 수 있지만 결국 지구의 총 질량에는 큰 차이를 주지 않습니다. 이러한 변화들은 지구의 총 질량에 비해 매우 미미하기 때문에, 일상적인 관점에서 지구의 질량은 거의 변하지 않는 것으로 간주됩니다. 그러나 미세한 변화는 존재합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김석진 과학전문가입니다.

지구의 대기권 밖으로 빠져나간 질량은 질량 보존의 법칙에 따라 지구에서 사라진 질량과 동일한 값이어야 합니다. 질량 보존의 법칙은 '에너지와 질량은 변하지 않는다'라고 설명됩니다. 따라서 우주로 발사된 위성이나 우주선은 무게를 줄이기 위해 가역적인 화학 반응을 통해 추진체 연료를 소모하지만, 발사 전과 후의 총 미소 질량의 합은 변하지 않는 것으로 알려져 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다. 지구의 질량은 불변하지 않습니다. 지구는 우주 미립자와의 상호작용, 운동하는 천체들과의 중력 상호작용 등으로 인해 지속적으로 질량을 변화시킵니다. 예를 들어, 우주 미립자와의 운동이나 운동하는 천체들과의 중력 상호작용으로 인해 지구의 질량은 변할 수 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.

대기권이 있는 이상에는 지구의 공기나 수증기는 빠져나가지 않습니다

만약 외부에서 많은 운석이나 다른 물질들이 들어오지 않는 이상 무게의 위치는 변할 수 있지만 총 무게는 변하지 않는다고 해요

Answer 5

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

지구의 질량 보존의 법칙이라기보단

물질은 새롭게 생기거나 없어지는것이 아니라 다른 형태로 변환 되거나 유지된다는것으로 지구를 기준으로 할순없기에 위성등 발사체가 아무리많아도 유지될듯합니다

Answer 6

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

지구 질량 불변 논리는

완전히 정확하지는 않습니다.

지구는 지속적으로 질량을 잃고 있지만

그 변화량은 매우 미미하여 일상생활에서

감지할 수 없을 정도입니다.

지구 질량이 감소하는

주요 원인은 다음과 같습니다.

화산 폭발 시 암석과 마그마가

우주 공간으로 분출되면서 지구 질량은 감소합니다.

지구 대기는 지속적으로 태양풍에 의해

우주 공간으로 날아가고 있습니다.

인공위성을 발사할 때 지구 궤도에 물체를

추가하게 되면서 지구 질량은 미세하게 증가합니다.

발사되는 인공위성의 질량은 지구 질량에

비해 매우 작기 때문에 영향은 무시할 수 있습니다.

지구 질량이 증가하는 주요 원인은 다음과 같습니다.

운석이 지구에 충돌하면 지구 질량은 증가합니다.

운석 충돌은 매우 드물게 발생하는

사건이기 때문에

지구 질량에 미치는 영향은 매우 미미합니다.

우주 먼지가 지구 대기권에 침투하면

지구 질량은 미세하게 증가합니다.

결론적으로 지구 질량은 매우 느리게 감소하고 있지만

그 변화량은 매우 미미하여 일상생활에서 감지할 수 없을 정도입니다.

따라서 지구 질량 불변 논리는

실용적인 관점에서 대략적으로 맞다고 볼 수 있습니다.

과학적으로 엄밀하게 따지면

지구 질량은 불변하지 않다는 것을 이해해야 합니다.

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Answer 7

안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.

지구의 질량의 보존 법칙은 유효합니다. 지구 내에서 일어나는 변화는 어떤 경우이든 그 질량을 유지합니다.

그러나 지구 밖으로 나가는 질량은 그 만큼 감소되는 것입니다.

Answer 8

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

지구라는 큰 질량단위에 비하면 터무니없는 작은 질량이기에 무시하는 것입니다.

실제로는 우주에서 매년 들어오는 우주물질들은 매년 지구에 쌓이고 있어 총질량은 증가하고 있습니다.

Answer 9

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

지구 전체를 하나의 시스템으로 보자. 과거와 현재는 질량 보존의 법칙에 따라 총 질량은 유지되는 것이다. 그러면 인간이 존재하지 않던 공룡의 시대에 질량과 공룡이 없는 현 시대의 질량은 같다. 공룡이 사라진 시대에 공룡이 차지했던 질량은 무엇으로 형태 변환을 했을까? 지금 인류 78억 명의 질량은 과거의 공룡에서 상태 변화를 한 것은 아닌지? 이것이 사실이라면 인간의 살과 뼈는 공룡 시대의 살과 뼈가 복잡하고 수천 만 년을 화학적으로 변해서 현재로 환원된 것일 수 있다. 이것 때문에 어떤 종교에서는 억겁의 시간이 지난 뒤에 인간은 환생한다고 하는 것인지 모르겠다.

사실 여부를 떠나 질량 보존의 법칙은 밀폐된 닫힌계에 한정이 된다. 우리가 사는 지구가 밀폐된 하나의 시스템이 아니라 지구가 생성된 이후 우주에서 무수히 많은 질량 변화를 가져오는 이벤트가 발생한 것은 분명하다. 그래서 질량 보존의 법칙은 예외가 존재하는 것이다. 질량은 열린계에서 일반적으로 보존되지 않는다. 계 내부나 외부로 다양한 형태의 에너지들이 투입될 수 있거나 나갈 수 있는 경우가 바로 열린 시스템이다. 무척 큰 화학적 변화인 방사능과 핵반응이 포함되지 않는다면, 계에서 빠져나가는 열, 일, 전자기적 방사선은 지구 시스템인 지구 계의 질량 감소량을 측정하기에는 사실 너무 작다. 질량과 에너지가 전부 닫힌계인 고립계에서의 질량 보존 법칙은 어떤 관성계에서 봐도 현대 물리학적으로 보면 참이 된다. 하지만 분명하게 열린 시스템과 내부의 거대한 화학적 변화는 명확하게 예외가 될 수 있다는 것이다.

질량은 완벽하게 보존도 되지 않는다. 질량 보존의 법칙은 고전적 이론에서만 참인 근사적인 물리 법칙으로 생각될 수 있다. 그것은 특정한 높은 에너지 활용을 제외하고는 거의 참이다. 그러나 특수 상대성 이론이나 양자역학을 고려하면 내용은 달라진다. 또한 보존의 개념에 특정한 어려움이 있다. ‘물질’이 과학적으로 잘 정의된 단어가 아니라는 점이다. 상대성 방정식이 ‘질량이 없는’ 입자들, 예를 들어 광자들이 고립계에 질량과 에너지를 더한다고 보기 때문이다. 그러므로 역학의 범위나 정의에 따라 질량 보존의 법칙은 다양한 참과 거짓이 존재할 수 있는 것이다.

Answer 10

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

지구의 질량은 불변하지 않습니다. 지구의 질량은 다양한 요인에 의해 변화할 수 있습니다. 여기 몇 가지 관련된 사실들이 있습니다.

1. 운석 충돌: 지구에 운석이 충돌하면 지구의 질량이 약간 증가합니다. 연간 약 1만 5,000톤의 운석이 지구에 떨어지고 있어 이를 지구 질량에 더해집니다.

2.대기 소산: 대기 중의 물질이 지구에서 사라지거나 새로 생성될 때 지구의 질량에 영향을 줄 수 있습니다. 연간 약 7만 5,000톤의 대기가 없어지고 있다고 추정되고 있습니다.

3. 빙하 녹음: 기후 변화로 인해 빙하가 녹아 지구의 질량 분포가 바뀌는 경우도 있습니다. 이로 인해 지구 자전축이 약간 움직일 수 있습니다.

지구의 질량은 중력 상수를 측정하는 것과 관련이 있기 때문에 정밀한 측정이 어렵습니다. 그럼에도 불구하고 지구의 질량은 천문학에서 지구형 행성과 외계행성의 질량을 나타내는 표준 단위로 사용됩니다. 지구질량은 약 5.9722 × 10^24 kg입니다 3. 이 값은 지구의 평균 밀도와 관련이 있으며, 지구의 질량은 태양질량의 약 333,000배입니다.

Answer 11

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

질량은 어느 위치 즉 우주일지라도 변하지 않는거죠.

중력에따라 변하는건 무게인거죠.

감사합니다.