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우라늄, 플루토늄은 어디서 왔을까? 무거운 원소들의 비밀

Home -사이언스 웨이브(Science Wave)는 과학의 눈으로 세상을 바라봅니다. 최신 과학뉴스와 쉽고 재미있는 과학상식을 전달합니다.sciencewave.kr 주기율표에 등장하는 우라늄과 플루토늄 같은 무거운 원소들은 어디서 왔을까? 이 물음은 현대 물리학에서 여전히 가장 풀기 어려운 문제 중 하나로 남아 있다. 최근 미국 로스앨러모스 국립연구소(Los Alamos National Laboratory) 주도의 연구팀이 이 질문에 대해 새로운 접근을 제시했다. 이들은 붕괴하는 별에서 분출되는 감마선 폭발 제트(gamma-ray burst jet)와 이를 둘러싼 고온 물질층(cocoon)을 무대로, 무거운 원소들이 생성될 수 있는 경로를 이론적으로 제안했다. 연구 결과는 《Astrophysical ..

Home -사이언스 웨이브(Science Wave)는 과학의 눈으로 세상을 바라봅니다. 최신 과학뉴스와 쉽고 재미있는 과학상식을 전달합니다.sciencewave.kr 호킹(Hawking)의 블랙홀 이론 블랙홀이라는 말은 첨단의 물리학 용어이지만, 지금에 와서는 그 의미가 확장되어 사회적 용어로 잘 쓰인다. 블랙홀의 존재는 아인슈타인의 일반상대성 이론에서부터 논란(상대성 이론 참조)이 되어왔다. 블랙홀은 일반적으로 “중력장이 너무 커서 빛조차 흡수하기 때문에, 그것이 있는 영역은 암흑의 구멍처럼 보인다.”고 설명한다. 이에 대해 현대의 특출한 이론물리학자인 영국의 스티븐 윌리엄 호킹(Stephen William Hawking 1942- )은 1974년에 블랙홀에 대한 새로운 이론을 전개했다. 우주가 ..

Home -사이언스 웨이브(Science Wave)는 과학의 눈으로 세상을 바라봅니다. 최신 과학뉴스와 쉽고 재미있는 과학상식을 전달합니다.sciencewave.kr 달이 우주의 착륙지로서뿐 아니라, 정밀 우주 관측의 거점으로 거듭날 계획이다. NASA는 아르테미스 프로그램을 통해 사람이 머무를 수 있는 달 기지를 구축하고, 그 위에서 다양한 과학 활동을 수행할 준비를 하고 있다.​그중 하나가 바로, 달을 활용한 초고해상도 천체 관측이다. 달에는 대기가 없어 별빛이 흐려지지 않고, 날씨의 영향을 받지 않는다. 망원경을 설치하면 공기 흔들림 없이 광학 관측이 가능하다. 중력도 있어 정밀 장비를 안정적으로 고정할 수 있다. 이는 지구나 궤도 위성으로는 어려운 짧은 파장의 빛까지, 더 높은 해상도로 포착할 ..

Home -사이언스 웨이브(Science Wave)는 과학의 눈으로 세상을 바라봅니다. 최신 과학뉴스와 쉽고 재미있는 과학상식을 전달합니다.sciencewave.kr  1915년, 아인슈타인은 중력이 시공간을 휘게 하고, 그 곡률에 따라 빛의 경로도 휘어진다고 예측했다. 이 이론은 1919년 개기일식 관측을 통해 처음 검증됐으며, 이후 다양한 천문 현상을 설명하는 기반이 되었다. 최근 제임스 웹 우주망원경은 중력렌즈 효과가 이상적으로 나타난 사례인 아인슈타인 링을 정밀하게 관측했다. 이 현상은 일반상대성이론의 예측이 여전히 유효하다는 것을 보여주는 대표적 관측 사례다.​중력이 빛의 경로를 바꾼다 일반상대성이론에 따르면, 질량을 가진 천체는 주변 시공간을 휘게 만들고, 빛은 이 곡률을 따라 경로를 변경한다..

Home -사이언스 웨이브(Science Wave)는 과학의 눈으로 세상을 바라봅니다. 최신 과학뉴스와 쉽고 재미있는 과학상식을 전달합니다.sciencewave.kr  시간은 어디서나 똑같이 흐를까. 아침에 일어나고, 저녁에 잠드는 하루의 리듬은 고층 아파트든 지상 주택이든 똑같을 것이다. 하지만 물리학자들은 100년 전부터 “높은 곳일수록 시간이 더 빠르게 흐른다”고 주장해왔다. 이는 아인슈타인의 일반 상대성 이론과 실험 결과를 통해 일정 부분 사실로 입증된 내용이다. ​그렇다면 이런 질문도 가능해진다. 높은 곳에서 사는 사람은 정말 더 빨리 늙는 걸까? 이 단순한 호기심은 현대 물리학과 생물학이 만나는 지점에서 꽤 진지한 과학적 탐구로 이어진다. ​상대성 이론, 시간은 위치에 따라 다르게 흐른다190..

Home - SCIENCE WAVE사이언스 웨이브(Science Wave)는 과학의 눈으로 세상을 바라봅니다. 최신 과학뉴스와 쉽고 재미있는 과학상식을 전달합니다.sciencewave.kr  아인슈타인의 일반 상대성 이론   알베르트 아인슈타인(Albert Einstein 1879-1955)은 1915년에 상대성 이론(相對性 理論 Theory of General Relativity)을 발표했다. 중력장(重力場)에 대한 이 이론은 1905년에 발표했던 그의 특수 상대성 이론(특수상대성 이론 참조)과 1687년에 뉴턴이 발표한 만유인력 이론(중력의 법칙 참조)을 하나로 결합한 것이다. 그는 이 이론을 통해 시간(time)과 공간(space) 즉 시공(時空 spacetime)의 기하학적 성질을 새롭게 설명했다..

Home - SCIENCE WAVE사이언스 웨이브(Science Wave)는 과학의 눈으로 세상을 바라봅니다. 최신 과학뉴스와 쉽고 재미있는 과학상식을 전달합니다.sciencewave.kr  뉴턴의 ‘중력(重力)의 법칙’이란?  위대한 물리학자인 갈릴레오가 세상을 떠나던 해, 한 사람의 위대한 물리학자이며 수학자인 아이작 뉴턴(Isaac Newton, 1642-1727)이 영국에서 탄생했다. 뉴턴은 어렸을 때 성적이 꼴찌에 가까웠다. 그러나 1660년에 케임브리지 트리니티 칼리지에 입학한 이후부터 역사상 가장 훌륭한 과학자의 면모를 보이기 시작했다. 뉴턴은 정원에서 사과가 땅으로 떨어지는 것을 보면서, “왜 사과는 수직으로 땅에 떨어질까?” 하고 의문을 가졌다. 그는 “사과가 떨어지는 이유는 어떤 힘이 ..

Home - SCIENCE WAVE사이언스 웨이브(Science Wave)는 과학의 눈으로 세상을 바라봅니다. 최신 과학뉴스와 쉽고 재미있는 과학상식을 전달합니다.sciencewave.kr  갈릴레오가 완성한‘낙하하는 물체의 운동법칙’  1971년 아폴로 15호 우주선을 타고 달에 도착한 우주비행사 데이비드 스콧(David Scott)은 매우 간단하면서도 중요한 과학 실험을 역사상 처음으로 실시했다. 그는 깃털과 쇠망치를 공중에서 동시에 떨어뜨려, 둘 모두 동시에 땅에 떨어지는 것을 확인한 것이다. 아리스토텔레스(384-322 BC)는 가벼운 물체와 무거운 물체를 동시에 떨어뜨리면 무거운 것이 먼저 땅에 떨어진다고 설명했다. 그날 이후 이탈리아의 철학자이며 물리학자인 갈릴레오 갈릴레이(Galileo Ga..

Home - SCIENCE WAVE사이언스 웨이브(Science Wave)는 과학의 눈으로 세상을 바라봅니다. 최신 과학뉴스와 쉽고 재미있는 과학상식을 전달합니다.sciencewave.kr    실제로 질량을 측정하는 데는 천칭을 사용한다. 질량이 무게에 비례하는 것을 이용하여, 질량을 측정하려는 물체의 무게를 이미 질량을 알고 있는 저울추의 무게와 비교하여 그 물체의 질량을 잰다(그림 22).​보통은 그보다도 용수철저울 등을 사용하여 무게를 측정하고 간접적으로 질량을 구하는 일이 많다. 이미 말했듯이 용수철저울은 무게, 즉 중력의 크기를 재는 장치다. 그리고 무게는 (mg= W)에 제시돼 있듯이 질량과 중력가속도의 크기를 곱한 값과 같다. 중력가속도는 일정하며 980㎝/(초)2이므로, 무게로부터 질량이..

Home - SCIENCE WAVE사이언스 웨이브(Science Wave)는 과학의 눈으로 세상을 바라봅니다. 최신 과학뉴스와 쉽고 재미있는 과학상식을 전달합니다.sciencewave.kr  눈물이 흘러내릴 수 없을 만큼 중력이 약한 공간이 있다면, 슬픔이 덜할까? 지구에서는 물이 볼을 타고 줄줄 흘러내리지만, 무중력 상태에서는 감정의 표현조차 물리학 법칙에 따라 달라진다.​무중력 상태에서는 눈물이 흐르지 않는다지구에서 우리는 중력 덕분에 눈물이 아래로 떨어지는 모습을 당연하게 받아들인다. 하지만 국제우주정거장(ISS)처럼 미세 중력(microgravity) 환경에서는 눈물이 중력 방향으로 흐르지 않는다. ​물리학적으로 설명하면, 무중력에서는 액체가 표면 장력(surface tension)에 의해 구형을..