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0. 목차우주의 탄생천체의 탄생우주의 미래1. 우주의 탄생1-1. 우주 탄생 0초 후1-1-1. 우주가 '무(無)'에서 탄생 1982년, 미국의 물리학자 '알렉산더 빌렌킨(Alexander Vilenkin, 1949~)' 박사는 우주가 '무(無)'에서 태어났다는 논문을 발표하였다. 여기에서 말하는 '무(無)'는 물질이 없는 것은 물론, 공간도 없는 것을 가리킨다. 다만, 무에서의 우주 탄생론은 증명된 것이 아니며, 가설에 지나지 않는다. 우주 탄생에 대한 확실한 내용은 아직 밝혀지지 않았다. 하지만 '일반 상대성 이론'과 '양자론'을 이용해 이 결론을 유도한 것이지, '알렉산더 빌렌킨' 박사가 근거가 없는 주장을 한 것은 아니다.1-2. 우주 탄생 10-361-2-1. 인플레이션(inflation) 태어..

0. 목차 국부 은하군 국부 은하군의 주요 은하 국부 은하군 바깥 우주의 대규모 구조 우주 배경 복사 1. 국부 은하군 '은하군(Group of Galaxies)'이란 수십 또는 수백 개의 은하가 모여있는 은하 집단이다. 그중 '국부 은하군(Local Group of Galaxies)'은 '우리 은하'가 속해있는 은하군으로, 대략 1000만 광년 정도의 영역에 모여있는 은하군이다. '우리 은하(Milky Way Galaxy)'는 '태양계'(Solar System)'가 속해있는 은하이다. 1-1. 이중핵 구조 지름 약 500만 광년의 크기의 원반 모양인 '국부 은하군'에는 은하가 최소 40개 이상 흩어져 있다. 하지만 '국부 은하군'에서 충분히 크다고 말할 수 있는 은하는 '안드로메다 은하(Andromed..

우리가 사는 지구는 '태양계(Solar System)'에 속해 있고, 태양계는 '우리 은하(Milky way galaxy)'라고 불리는 별들의 무리에 속해 있다. '우리 은하'에 대해 알아보자. 0. 목차 우리 은하(Milky way Galaxy) 태양계(Solar System) 태양계 밖의 항성 성운(Nebula) 성단(Star cluster) '성운과 성단'의 카탈로그 주요 성운과 성단 대표적인 성운, 성단 살펴보기 1. 우리 은하(Milky way Galaxy) 1-1. 은하의 발견 '은하수'가 사실은 막대한 별들의 모임이라는 것을 처음으로 밝혀낸 사람은 이탈리아의 과학자 '갈릴레오 갈릴레이(Galileo Galilei, 1563~1642)'였다. '갈릴레오 갈릴레이'는 1609년 당시 막 개발되었..

미시 세계에서는, 아무것도 없어야 할 진공에서도 '소립자(elementary particle)'가 튀어나온다고 한다. 게다가 이런 소립자는 무수히 존재하며, 분주하게 생성과 소멸을 되풀이하고 있다고 한다. 진공에 대한 물음을 끝까지 파고들면 '물질은 무엇인가?', '우주는 어떻게 진화해 왔는가?'와 같은 어려운 문제에 직면하게 된다. 도대체 '진공(Vacuum)'이란 무엇일까?0. 목차'진공'은 정말 비어있을까?'진공'에 관한 실험들인공적인 진공의 한계원자 주위에는 아무것도 없는가?진공에서 소립자 만들기쌍생성과 쌍소멸빅뱅을 일으킨 에너지의 근원진공의 여러가지 응용1. '진공'은 정말 비어있을까? 우주 공간은 공기가 없는 진공이라는 말을 들어본 적이 있을 것이다. '진공(眞空)'이라는 말을 문자 그대로 해..

0. 목차 소립자(Elementary Particle) 4종의 힘 통일장 이론 게이지 이론(Gauge Theory) '초끈 이론'에서 'M이론'으로 여분의 차원은 어디에 있는가? 1. 소립자(Elementary Particle) 물질은 원자로 되어 있고, 원자는 원자핵과 전자로 이루어져 있다. 원자핵은 또 '양성자(Proton)'와 '중성자(Neutron)'로 되어 있다. 또 양성자와 중성자는 '3개의 쿼크'로 이루어진다. 현재로서는 '전자(electron)'나 '쿼크(quark)'가 물질을 만드는 최소 단위인 '소립자(Elementary Particle)'라고 생각된다. 물질을 만드는 소립자로는 6종의 '쿼크(quark)'와 6종의 '렙톤(lepton)'이 알려져 있다. '쿼크'와 '렙톤'은 각각 2개..

지금으로부터 약 138억 년 전, 우주가 탄생했다. 1940년대 후반 이후에는 우주가 '빅뱅(Big Bang)'이라는 '불덩이 사태'에서 비롯되었다고 알려졌다. 이 무렵의 우주는 초고온이었고, 원자나 원자핵도 없이 '전자(Electron), '양성자(Proton)', '중성자(Neutron)'가 자유로이 날아다니고 있는 '불덩이 상태'였다. 우주는 그 후 팽창을 계속했고, 현재의 광대한 우주가 되었다. 그런데 1980년대가 되자, 물리학자들은 빅뱅 이전에 그'전(前)'이 있다고 생각하게 되었다. 빅뱅 이전의 시대는 우주의 초급팽창 '인플레이션(Inflation)'의 시대이다. 공간의 팽창 속도가 광속보다 빨랐다고 하니, 도저히 상상할 수 없을 정도이다. 팽창의 정도는 '이론 모델'에 따라서 수십 자릿수나..

인체가 방사선에 노출되는 '피폭(Exposure)'은 인체가 손상을 받는 것이기 때문에 매우 위험하다. 피폭되면 특히 유전자가 상처를 받는다. 유전자가 상처를 받으면 암에 걸린다는 말도 있다. 방사선 피폭이 일어날 때, 인체 내에서는 과연 어떤 일이 일어나고 있을까? 0. 목차 피폭 사례 갑상샘에 요오드가 농축되는 이유 방사선이란 무엇인가? 전자가 DNA를 절단하는 메커니즘 DNA의 '복구 오류' '피폭량'과 'DNA의 상처의 수'와 '세포의 반응'의 관계 바이스탠더 효과 방사선 외에 DNA를 손상시키는 것들 1. 피폭 사례 체르노빌 원전 사고(1986년): '체르노빌 원전 사고(1986년)'로 피폭된 주변 주민의 건강 조사에서는, 어린이의 갑상샘암이 늘어났다고 한다. 이는 방사성 '요오드(I, 원자 번..

0. 목차핵분열의 발견원자력 발전 상황원자력 발전소원자력 발전의 전체 모습원자력 발전의 메커니즘사용이 끝난 연료 처리하기1. 핵분열의 발견 1938년, 독일의 화학자 '오토 한(Otto Hahn, 1897~1968)'은 실험 결과의 해석에 어려움을 겪고 있었다. '오토 한'과 그의 연구 파트너 '리제 마이트너(Lise Meitner, 1878~1968)'의 목표는 자연계 최대의 원자핵인 우라늄 원자핵에 중성자를 발사해 더욱 큰 원자핵을 합성하는 일이었다. 그러나 아무리 원자핵을 발사해도 큰 원자핵이 합성되기는커녕 반대로 작은 원자핵들이 나타났다. '오토 한'은 물리학자인 '리제 마이트너'에게 편지를 보내 의견을 구했다. 당시 유대인이었던 마이트너는 이 해에 독일에서 쫓겨나 스웨덴에 머물고 있었다. 마이트..