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급팽창 이론에 대해 알아봅시다 우주는 138억 년 전에 시작되었습니다 초고온과 초고밀도 불 덩어리 빅뱅의 급속한 팽창으로 인해 태어났다고 합니다 그렇다면 빅뱅은 어떻게 일어났을까요? 그 기원은 무엇일까요? 이 수수께끼에 대한 해답은 빅뱅 직전의 우주가 시작되는 순간을 포착한 급팽창 이론에 있습니다 1981년 도쿄 대학의 사토 카츠히코 명예 교수(현 국립 자연 과학 연구소 소장)는 우주의 탄생을 이끈 10번째 급팽창 이론을 발표했습니다 극도로 작은 우주가 빠르게 팽창하고 그 당시 방출 된 열에너지가 빅뱅의 불 덩어리가 되었다고 설명하는 이론입니다 미국의 앨런 구스(Alan Guth)도 비슷한 시기에 비슷한 이론을 제시했습니다 인플레이션율이 너무 빨라서 샴페인 한 방울이 빛의 속도보다 빠르며 순식간에 태양계보다도 큽니다 폭발적인 팽창률 .. 더보기
빅뱅(대폭발) 우주론 현재의 우주론에 따르면 우주는 138억년 전에 초고온 및 초고압 불 덩어리의 폭발로 시작되었습니다 이 폭발을 빅뱅이라고 합니다 우주는 초고온 초고압 상태에서 시작되어 지금도 계속 팽창하고 있는 중입니다 이번에는 우주의 시작, 빅뱅에 대하여 알아보도록 하겠습니다 20세기 초까지의 우주는 시작도 끝도 없고 영원하고 불변한 존재로 여겨졌습니다 만유인력을 발견한 뉴턴은 우주의 크기가 유한하고 별의 수가 한정되어 있다면 언젠가는 별의 중력으로 인해 수축할 것이라고 지적했습니다 그러나 우주가 무한하고 무한한 수의 별이 균일하게 분포되어 있다면 정적 우주가 존재할 수 있다고 예측했습니다 일반 상대성 이론을 만들어 우주론의 기초를 놓은 아인슈타인도 우주가 정적이며 팽창하거나 수축하지 않는다고 예상했습니다 아인슈타인의 .. 더보기
허블의 법칙 먼 은하가 우리 은하에서 더 빠른 속도로 후퇴하고 있다는 법칙입니다 마운트 윌슨 천문대에서 100인치 망원경으로 은하 스펙트럼에서 은하의 반경 속도를 측정하고 있던 E. 허블은 1929년에 근처에 몇 개의 은하를 제외한 다른 모든 은하가 우리 방식에서 멀어지고 있으며 후퇴 속도 V와 은하 r까지의 거리 r(Mpc, 1pc는 3.3광년)이며 V=Hr은 비례 관계임을 발견했습니다 여기서 H는 2000년대 초반에 71km/sec/Mpc에서 관찰된 허블 상수라는 비례 상수입니다 이 비례는 은하 후퇴에 대한 허블의 법칙이라고 불리며 매우 먼 은하에서 후퇴 속도 V를 측정하여 거리 r을 결정하는 유일한 방법으로 오늘날에도 여전히 널리 사용되고 있습니다 허블의 법칙은 우주가 팽창하고 있음을 나타내며 1922 년 초 .. 더보기
해수용존산소량 육지에서는 산소의 존재가 표준입니다 우리가 지구상 어디에 있든 우리의 폐를 채울 수 있는 무한한 산소를 가지고 있습니다 바다는 매우 다른 세계이며, 바다의 산소는 몇 분 만에 사라지고 돌아오는 데 수십 년이 걸리는 희소한 자원입니다 부피당 수준으로 비교할 때 물은 공기보다 훨씬 적은 산소를 함유하고 있습니다 바닷물의 높은 산소 수치는 약 12mg/L라고 합니다 반면에 공기에는 약 250mg/L의 산소가 포함되어 있습니다 이것이 의미하는 바는 물고기가 물에서 산소를 더 효율적으로 섭취하거나 훨씬 더 많이 호흡해야 한다는 것입니다 다행스럽게도 물고기는 우리 인간처럼 숨을 쉬지 않고 공기를 폐로 빨아들였다가 다시 돌아오게 하는 대신 헤엄치고 아가미에서 물을 만들어 계속 흐르게 합니다 이를 통해 물고기는 산소 .. 더보기
외계 행성의 특징 태양계에서 우주 전체로 시점을 옮겨 보면 태양은 은하계 중 하나의 항성에 지나지 않으며 무수한 은하계 및 은하계 이외에는 그야말로 무수한 항성이 존재합니다 외계 행성의 특징 항성면 통과가 관측됨에 따라 행성 궤도면의 방향이 결정되고 행성 질량이 완전히 결정될 수 있었습니다 또한 행성의 밀도도 알게 되었습니다 감광율은 항성과 행성의 단면적의 비율과 다르지 않습니다 항성의 반경은 항성 스펙트럼으로부터 추정될 수 있기 때문에 행성의 단면적이 결정됩니다 질량과 단면적으로부터 행성 밀도를 알 수도 있습니다 행성이 항성면 통과중, 항성의 빛의 일부는 행성의 대기를 통과해 오기 때문에 항성면 통과중과 그 이외의 스펙트럼을 비교해 보면 행성 대기의 정보를 알 수 있습니다 이러한 정보에 의해 지구와 같은 암석 행성인지 .. 더보기
외계행성 탐사방법 또다른 제 2의 지구는 존재하는가를 알아보기 위하여 다양한 천체 관측 장치의 연구 개발이 진행되고 있습니다 1995년 첫 발견 이후 태양 이외의 항성을 공전하는 행성(태양계 외 행성)이 약 5000개나 발견 되었습니다 현재 발견되고 있는 태양계 외행성의 대부분은 간접적인 검출 기법에 의한 것입니다 간접 검출법은 중심의 항성을 관측하여 주변을 둘러싼 행성을 검출하는 방법입니다 예를 들어 도플러법은 항성의 스펙트럼을 관측하여 행성을 검출합니다 항성 주위에 행성이 공전하고 있으면 행성의 인력에 의해 항성이 흔들리기 때문에 항성의 파장이 주기적으로 변화합니다 (빛의 도플러 효과라고 합니다) 도플러 방법은 항성 스펙트럼의 주기적인 도플러 편차를 검출하여 행성의 존재를 확인합니다 또 트랜짓법은 항성의 전면을 행성이.. 더보기
주계열성과 적색거성 주계열성이란 중심핵에서 수소의 핵융합이 행해지고 있는 별을 말합니다 주계열성의 중심핵에서는 PP 체인과 CNO 사이클에 의해 수소 원자핵이 헬륨 원자핵으로 변환되고 있습니다 별이 주 계열 별의 단계에 있을 때 그 구조는 가장 안정적이며 별의 일생 대부분을 주 계열 별로 보내게 됩니다 그 동안 HR 다이어그램의 위치는 거의 일정합니다 또한, 별의 질량에 의해 HR 다이어그램에서의 위치가 결정되는 것도 같습니다 HR도가 만들어진 1930년경까지는 별의 에너지원이 중심부의 핵융합인 것으로 알려져 있지 않고 별은 최초로 수축했을 때의 중력 에너지의 해방에 의해 빛나고 있다고 추측했습니다 이 때문에 별이 태어난 당초에는 고온에서 밝게 빛나다가 서서히 온도가 저하되어 어두워진다고 추측되고 있어 그 때문에 주계열성별.. 더보기
별의 표면온도 우리의 밤하늘에 빛나는 매우 많은 별들 별 속에서는 핵융합 반응이라는 수소 원자 4개가 붙어 헬륨이 되는 반응이 일어나고 있고 그때 나오는 에너지로 빛나고 있다는 사실은 많은 사람이 알고 있는 대로입니다 별을 잘 관찰하여 보면 여러 가지 색을 가지고 있습니다. 겨울의 대표적인 일등성 중에서 흰색 별 시리우스, 노란 별 프로키온, 붉은 별 베텔기우스, 푸른 별 리겔 등. 이것은 별의 온도가 다르기 때문입니다 구체적으로 보다 자세히 말하면 별의 표면 온도입니다 붉은 별은 온도가 낮고 3000도 정도에서 태양은 노란색 별로 6000도, 그리고 푸른 별에서는 30000도 정도까지 있습니다 별의 표면에서 빛을 내기 위해 별 속에서 불타고 (반응이 일어나고) 있는 것입니다만, 내부의 반응과 결과적으로 가시적으로 보.. 더보기

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