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0. 목차일본의 '긴급 지진 속보'지진파 분석PLUM법'긴급 지진 속보'의 적중률1. 일본의 '긴급 지진 속보' 지진이 잦은 나라 일본에서는 TV나 스마트폰을 통해 '긴급 지진 속보' 경보음을 울리는 일이 있다. '긴급 지진 속보(Earthquake Early Warning)는 일본의 지진 조기경보 시스템이다. '일본 기상청(JMA: Japan Meteorological Agency)'에서 개발되었으며, 지진에 대응하는 시간을 확보할 수 있게 한다. 어떻게 이런 속보가 가능할까? 놀랍게도 '긴급 지진 속보'는 지진을 예상해서 속보를 전하는 것이 아니다. 실제로 지진이 발생한 뒤, 전해져 오는 지진파를 포착해 각 지역에 경고를 내보내는 것이다. 2024년 기준, 과학 기술로는 지진의 사전 예측이 거의 불가..

사실 '아이티(Haiti)'가 어디에 있는 나라인지도 잘 모르는 사람들이 꽤 많을 것이다. '아이티 대지진'에 대해 알아보기 전에, 아이티가 어떤 나라인지 간단히 알아보자. 0. 목차 아이티 공화국 2010년 아이티 지진 '2010년 아이티 지진'의 피해 1. 아이티 공화국 '아이티 공화국'은 '카리브 해(Caribbean Sea: 남아메리카 대륙 북해안, 중앙아메리카 동해안과 서인도제도에 둘러싸인 대서양의 내해)'에 있는 섬나라이다. '쿠바(cuba)' 섬의 남동쪽에 있는 '에스파뇰라(Espanola)' 섬의 서부에 자리하고 있다. 에스파뇰라 섬의 동쪽 3분의 2는 '도미니카 공화국(Dominican Republic)'에 속하고, 서쪽 3분의 1은 '아이티'에 해당한다. 아이티의 인구는 2021년 기준..

0. 목차 2008년 쓰촨 대지진 중국은 지진이 적은 나라가 아니다. 어떤 단층이 움직였는가? 피해가 커진 원인 1. 2008년 쓰촨 대지진 2008년 5월 12일, 중국 현지시간으로 오후 2시 28분, 중국 '쓰촨 성'의 '쓰촨 분지' 북서부에서 강한 지진이 발생했다. 지진의 규모는, 미국 지질 조사국의 분석으로는 Mw7.9, 중국 지진국의 발표로는 Ms8.0이었다. Mw는 단층 운동의 분석으로 얻은 '모멘트 매그니튜드(Moment Magnitude)'이며, Ms는 지표면에 전해지는 지진파에서 얻은 '표면파 매그니튜드(Surface Wave Magnitude)'이다. 이 사건에 의해, 수많은 건물이 무너지고 수많은 인명피해가 생겼다. 중국 '관영 언론'인 '신화사(新華社)'의 보도에 의하면, 2008년..

일본 도쿄 도 '롯폰기(六本木)'에 위치한 일본 '원자력 규제 위원회'는 원자력을 이용할 때 안전을 확보하기 위한 정책 수립과, 그 정책을 실시할 때의 사무를 총괄하는 국가 기관이다. 2011년 3월의 '동일본 대지진' 때 일어난 도쿄 전력 후쿠시마 제1 원자력 발전소의 사고를 계기로 2012년 9월에 발족하였다. 원자력 규제 위원회는 정부의 행정으로부터 독립성을 유지하면서도, 위원장 및 위원은 전문적인 지식에 근거에 중립적이고 공정한 입장에서 임무를 처리하도록 되어 있다. 원자력 규제 위원회의 위원과 대학 등의 연구자들로 이루어진 전문가팀은, 예컨대 지난 2012년 12월 13일과 14일에도 히가시도리 원자력 발전소 자리의 단층에 대해 현지 조사를 진행했다. 그리고 12월 20일에는 조사 결과를 검토하..

0. 목차 '2011년 동일본 대지진'은 '판 경계 지진' 애스페리티 모델 M9 지진을 예측할 수 없었던 이유 그런데 사실 M9 지진의 가능성을 암시하는 단서가 있었다. '2011년 동일본 대지진'이 놀라운 이유 쓰나미 '본진이 일어나기 전에 일어난 일들 M9 지진이 일어난 이유 1. '2011년 동일본 대지진'은 '판 경계 지진' 일본 주변에는 지구 표면을 덮는 몇 개의 '판(plate)'이 힘을 겨루고 있다. 예컨대 '태평양판(Pacific Plate)'은 동쪽으로부터 연간 8cm 정도의 속도로 다가와, 일본의 북쪽 절반을 싣고 있는 '북아메리카판(North American Plate)' 밑으로 가라앉고 있다. 이와 같은 판끼리의 접촉면을 '판 경계'라고 한다. '태평양판'이 가라앉으면서 육지 쪽의 ..

0. 목차 세계의 지진대 한국의 지진 관측 자료 20세기 이후 한반도에서 발생한 주요 지진 '한반도 주변 지진의 메커니즘'의 특성 '한반도 주변 지진의 발생 깊이'의 특성 한국의 지진 관측 시스템 지진의 관측, 분석, 정보 제공 활성 단층 연구 지진의 예보는 가능한가? 1. 세계의 지진대 인류는 오래전부터 지진에 관한 기록을 남겼다. 중국에서는 기원전 1831년부터 지진에 관한 기록을 남겼고, 한국의 역사 문헌에서도 서기 2년부터 지진에 관한 기록이 나온다. 이런 기록을 바탕으로, 사람들은 지진이 전 세계에서 고루 발생하지 않고, 특정 지역에서 집중적으로 발생한다는 사실을 알고 있었다. 19세기 말에는 '지진계'가 발명되어 여러 지역에 보급되면서 진앙의 분포가 더욱 상세히 밝혀졌고, 이를 통해 지진이 전..

0. 목차 지진이 일어나는 이유 지진파 규모와 진도 지진을 예측하려는 노력 지진으로 인해서 생기는 여러 가지 현상과 피해 지진의 피해를 어떻게 줄일 수 있을까? 1. 판 구조론 지진과 화산 활동은 특정 장소에 편중되어 있으며, 대산맥은 대륙이 이동하여 만들어진다. 이러한 '대지의 변동'을 설명하기 위해, 1960년 후반에 '판 구조론(plate techtonics)'이 만들어졌다. '판 구조론'은 지구의 표면이 몇 개의 두꺼운 '판(plate)'으로 덮여 있으며, 이 판들은 딱딱하지 않은 층 위를 '이동'하고 있다는 이론이다. 아래의 사진은 '판의 경계'와 20세기에 일어난 '지진의 발생 위치'를 표시한 세계 지도이다. 주황색 선은 판의 경계이며, 동그라미는 지진이 발생한 장소이다. 판과 판이 부딪쳐 판..

극지의 밤하늘을 아름답게 수놓는 '오로라'는 지구에서 볼 수 있는 가장 신비한 자연 현상 가운데 하나라고 할 수 있다. '오로라(Aurora)'는 기상 현상이 아니라 태양에서 날아오는 '태양풍(Solar Wind)'이라는 전기를 띤 입자가 지구의 자기장에 포착, 가속되어 대기에 충돌함으로써 빛나는 물리 현상이다.0. 목차오로라의 역사지구는 거대한 자석이다.오로라대(Auroral Zone)'오로라'란 무엇인가?'오로라'의 원인자기 유체 발전(MHD 발전)오로라의 방전 회로오로라 폭풍자기 리커넥션전자의 가속 영역지구의 자기는 줄어드는 중1. 오로라의 역사 '오로라(Aurora)'라는 이름은 그리스 로마 신화에 나오는 '새벽의 여신'의 이름 '아우로라(Aurora)'에서 유래한다. 고대 사람들은 밤의 어둠을 ..

0. 목차 액체 상태의 물이 있어야 한다. 생명이 탄생할 시간이 충분해야 한다. 적절한 대기 조건을 갖추어야 한다. 안전한 환경을 갖추어야 한다. 자전 속도와 기울기 1. 액체 상태의 물이 있어야 한다. 대부분의 과학자들의 견해에 따르면, 적어도 지구의 생명에게는 반드시 액체의 물이 안정적으로 공급되어야 한다. 지구상에 있는 대부분의 생명체는 60% 이상이 액체의 물로 이루어져 있고, 지구상에서 최초의 생명이 탄생한 곳도 액체의 물속이었다. 액체의 물이 없었다면 지구의 생명은 탄생하지 못했을 것이고 유지될 수도 없다. 그러면 왜 액체 상태의 물이 있어야 할까? 이를 이해하기 위해 우선 물의 특징부터 간단히 알아보자. 물은 산소 원자 하나와 수소 원자 둘이 결합한 분자이다. 그런데 물 분자에서는 산소 원자..

0. 목차선캄브리아 시대(Precambrian Eon)고생대(Paleozoic Era)중생대(Mesozoic Era)신생대(Cenozoic Era)1. 선캄브리아 시대(Precambrian Eon) 지구가 탄생하고부터 생물의 화석이 본격적으로 남기 시작한 고생대 '캄브리아기(Cambrian Period)'가 시작되기까지 무려 40억 년 이상 되는 기간이 있었다. 이 기간을 '선캄브리아 시대'라고 부른다. '선캄브리아 시대(Precambrian Eon)'는 다시 46억~40억 년 전을 시대인 '명왕대', 40억~25억 년 전의 시대인 '시생대', 25억~5억 4000만 년 전의 시대인 '원생대'로 나누어진다.1-1. 46억 년 전1-1-1. 지구의 탄생 지금으로부터 46억 년 전, 현재 인류가 살고 있는 ..

0. 목차'지구'의 물리적 성질'지구'의 위치'지구'는 물의 행성'지구'의 대기'지구'의 기후판(Plate)'지구'의 내부 구조'지구'의 자기조석의 간만1. '지구'의 물리적 성질성질내용공전 주기1.00004년자전 주기0.9973일적도 반지름6378km질량약 5.972×1024평균 밀도5520kg/m3위성 수1이심률0.017궤도 경사각도0.001태양으로부터의 평균 거리약 1억 4960만 km2. '지구'의 위치2-1. 우주에서의 지구 '태양(Sun)'은 스스로 빛나는 '항성'이다. 그리고 태양을 도는 8개의 행성과 그 외의 소천체 등을 합쳐서 '태양계(Solar system)'라고 부른다. 또 우리의 태양계를 포함하는 항성의 집단 전체를 '우리은하(Milky way galaxy)'라고 부른다. 우리은하에..

0. 목차'고래'는 포유류가장 오래된 고래 '파키케투스''현생 고래'와 '파키케투스'의 차이고래류의 계통 관계원시 고래류화석의 공백 기간1. '고래'는 포유류 '고래(Whale)'는 물고기처럼 바다에 살고, 물고기처럼 유선형 체형을 가지고 있다. 하지만 고래는 엄연히 체온을 일정하게 유지하며 새끼를 자궁에서 기르는 '포유류'이다. 현생의 모든 포유류의 조상을 더듬어 올라가면, 공룡 시대의 작은 육상 동물에 이른다. 사실 공룡 시대에 바다였던 지층에서는 바다 포유류의 화석은 전혀 발견되지 않는다. 그래서 1960년대에 '포유류인 고래의 조상은 육상 동물'이라는 가설이 생겼다. 그러면 육지에 있던 고래의 조상은 어떻게 바다로 진출했을까? 고래의 조상은 육상 동물이라고 생각하면서도, 단편적인 화석밖에 발견되어..

지금으로부터 6550만 년 전인 중생대 말, 하나의 거대한 운석이 떨어져 공룡을 절멸시키고 생태계에 커다란 손실을 입혔다. 이 대량 절멸에서 간신히 살아남은 포유류는 이때부터 번영의 길을 걷기 시작해 현재에 이르렀다.0. 목차삼림성 포유류초원성 포유류사막성 포유류중량급 포유류육식 포유류바다 포유류1. 삼림성 포유류 포유류의 시대가 시작된 신생대 초, 지구는 중생대 백악기부터 계속된 온난한 기후였다. 그래서 적어도 북위 70° 부근까지는 열대성·아열대성 삼림이 퍼져 있었다. 포유류는 그 삼림 속에서 다양한 진화를 거듭해 갔다. 중생대의 삼림은 공룡이 지배했지만, 그들이 사라져 비어있는 동안 그 지위는 포유류가 차지했다.2. 초원성 포유류 지구의 기온이 낮아지기 시작하자, 건조화가..

0. 목차 38억 년 전 - 가장 오래된 바다 5억 4000만 년 전 - 캄브리아기의 바다 4억 2000만 년 전 - 이아페투스 해 2억 5000만 년 전 - 초해양 판탈라사 2억~6550만 년 전 - 태티스 해 현재의 해류 1. 38억 년 전 - 가장 오래된 바다 '바다'는 언제부터 있었을까? 지구과학자들은 오랫동안 이 질문에 대한 답을 찾기 위해, 전 세계의 지질을 조사하고 그 연대를 측정하는 작업을 되풀이해 왔다. 그 결과, 현재는 적어도 38억 년 전에는 바다가 있다고 생각하게 되었다. 1-1. 가장 오래된 바다의 증거 특히 1990년대 후반에 '그린란드(Greenland)' 남부의 '이수아(Isua)' 지질에서 발견된 38억 년 전의 용암이 그 결정적 근거가 되었다. 이 용암의 모양은 둥글고 가..

0. 목차 대륙 이동설 19억 년 전 - 초대륙 네나 27억 년 전 - 원시 대륙 2억 3000만 년 전 - 초대륙 판게아 9000만 년 전 - 로라시아 초대륙 300만 년 전 - 아메리카 초대륙 66만 년 전 - 유라프라시아 초대륙 1. 대륙 이동설 1910년의 어느 날, 기상학자 '알프레드 베게너(Alfred Lothar Wegener, 1880~1930)'는 세계 지도를 바라보다가 남아메리카의 동해안과 아프리카의 서해안을 퍼즐 맞추기처럼 맞출 수 있다는 사실을 알아차렸다고 한다.지구과학계에 혁명을 일으킨 '대륙 이동설(continental drift theory)'을 착안한 순간이었다. 이후 '알프레드 베게너'는 이 가설을 설명하기 위해, 막대한 문헌을 조사하고, 여러 증거를 수집하기 시작했다. 증..

0. 목차 어류에서 양서류로 진화하다. 지느러미가 발로 변하다. 최초의 발 콧구멍 머리 골격 땅 위에 올라온 이유 파충류의 탄생 1. 어류에서 양서류로 진화하다. 생명이 탄생하고 나서 약 30억 년 이상 동안, 생명의 무대는 물 속에 한정되어 있었다. 그러나 지금으로부터 약 3억 8000만 년 전, 바다를 삶의 터전으로 해 왔던 척추동물이 처음으로 땅으로 진출하기 시작했다. 어류가 양서류로 진화하기 시작한 것이다. 육상동물 대부분이 가지고 있는 팔과 다리, 폐호흡, 그리고 목과 어깨 등의 특징은 모두 땅 위로 진출하면서 획득한 특징이라고 한다. 땅 위의 세계는 이전까지는 물 속에 살던 생물이 경험해 본 적이 없는 세계였다. 따라서 '육지로의 진출'은 네 다리만 획득하면 되는 단순한 일은 아니었다. 예컨대..

0. 목차 3억 년 동안 수만 종 이상으로 진화했다. 삼엽충의 성장 삼엽충의 색깔은 알 수 없다. 인롤(In roll) 겹눈(Compound Eye) 대멸종 삽엽충 갤러리 1. 3억 년 동안 수만 종 이상으로 진화했다. '삼엽충(Trilobites)'은 고생대를 상징하는 대표 생물로, 캄브리아기 초에 나타나 약 3억 년 동안 바다에서 여러 가지 형태로 진화했다. 이렇게 3억 년 동안 진화하면서, 삼엽충의 종의 수는 수만 종 이상에 이르렀다. 삼엽충의 정확한 종의 수는 너무 많아서 연구자도 파악하기 어려울 정도이다. 삼엽충이 살았던 시대는 약 5억 4200만 년 전에서 약 2억 5100만 년 전에 끝난 '고생대'였다. 이 시대는 생물의 종류나 수가 폭발적으로 늘어난 '캄브리아 대폭발'이라는 사건에 의해 막..

0. 목차'캄브리아기 대폭발'이란 무엇인가?'캄브리아기 대폭발' 이전'캄브리아기 대폭발' 직전~초기'캄브리아기 대폭발' 후'캄브리아기 대폭발' 약 1억 년 후'캄브리아기 대폭발'의 원인'캄브리아기 폭발'이 진화론에 미친 영향여러 가지 '캄브리아기 생물군'여러 가지 '에디아카라 생물군'1. '캄브리아기 대폭발'이란 무엇인가? 영국의 생물학자 '찰스 다윈(Charles Robert Darwin, 1809~1882)'은 1859년에 '종의 기원(On the Origin of Species)'을 발표하고 진화론을 제창했다. 그리고 거기에서 '생물은 조금씩 다양화하고 진화한다'라고 주장했다. 하지만 다윈은 자신의 진화론에 몇몇 중대한 난점이 있다고도 고백했다. 그중 하나는 '캄브리아기에 몇몇의 동물이 갑자기 일어..

0. 목차생명의 정의생명은 언제 탄생했는가?생명의 원재료최초의 생명이 탄생한 곳원시 세포의 탄생'DNA'가 먼저인가?, '단백질'이 먼저인가?생명은 RNA에서 시작되었는가?유전 암호의 기원1. 생명의 정의 최초의 생명은 어떻게 탄생했을까? 이 질문에 답을 하기 위해서는 먼저 '생명'과 '생명이 아닌 것' 사이에 경계선을 설정할 필요가 있다. 생명의 통일된 정의는 아직 없으며, 생명의 정의 역시 연구자마다 다르기 때문이다. 생명과 생명이 아닌 것의 경계선을 설정하기 위해, 먼저 생명의 특징에 대해 생각해 보자.1-1. '자기 복제'를 한다. 생명은 자신과 같은 모습을 한 자손을 만들 수 있다. 이 기능을 '자기 복제(self-replication)'라고 부른다. 예컨대 사무실에 있는 복사기는 문서를 복사할..

'지질(Lipid)'에는 상온에서 액체인 '기름(Oil)'과 상온에서 고체인 '지방(Fat)'이 있다. '식물성 기름'의 대부분은 '기름'이고, '동물성 기름의 대부분은 '지방'이다. 같은 '지질(Lipid)'임에도 불구하고 상온에서 고체인 '지방'과 액체인 '기름'이 있는 이유는 무엇일까? 사실 지방산에는 다양한 종류가 있으며, 지방과 기름은 지방산의 조성이 다르다. 이 '지방산의 조성'에 따라 '지질'의 성질이 변하는 것이다.0. 목차'식물성 기름'과 '동물 지방''포화 지방산'과 '불포화 지방산'트랜스 지방산은 유해하다.식용유(Edible Oil)지방산의 조성 비교1. '식물성 기름'과 '동물 지방' '식물성 기름(Vegetable oil)'은 식물의 씨나 열매로 정제한 기름으로, 대부분 상온에서 ..

0. 목차 '칼로리'란? 식품의 칼로리 측정하기 저칼로리 식품 하루 소비 에너지 합계 계산하기 어떻게 음식에서 에너지원인 ATP가 나오는가? 지방이 잘붙지 않는 기름 칼로리의 과섭취 1. '칼로리'란? 요즘은 과거에 비해 음식을 많이 섭취하는 환경이 되었다. 하지만 살이 찌는 것이 부담스럽거나, '칼로리'가 마음에 걸려 마음껏 먹지 못한다고 말하는 사람들도 있을 것이다. 또 각종 음식이나 각종 재료에도 칼로리가 기재되고 있다. 다이어트를 원하는 사람들에게 '저칼로리'나 '제로칼로리' 식품이 인기를 끌기도 한다. 이제 '칼로리'는 누구나 아는 일상적이 용어가 되었다. 그런데 별생각 없이 쓰고 있는 '칼로리(calorie)'란 말은 정확히 무엇을 의미하는 걸까? 본래 '칼로리'란 에너지의 양을 나타내기 위해..

0. 목차 '기아에 대한 준비' 메커니즘 BMI 비만의 기준 지방 세포의 종류 백색 지방 세포 갈색 지방 세포 베이지색 지방 세포 1. '지방'은 '기아에 대한 준비' 메커니즘의 결과 '지방'을 저장할 필요성은 인류의 역사와 관계가 있다. 과거 인류가 수렵 채집 생활을 하던 시절, 식량을 구하는 것은 쉬운 일이 아니었다. 인류가 비교적 안정되게 식량을 얻을 수 있게 된 것은 농경이 시작된 수천 년 전 이후의 이야기다. 따라서 수렵 채집 생활을 하던 시절에는 며칠 동안 굶어야 하는 날도 종종 있었을 것이다. 이런 가혹한 상황에서 살아남기 위해, 인류는 식사로 소화 흡수한 영양소 중 남는 것을 '지방'으로 몸속에 남겨 두었다가, 충분한 식량을 확보할 수 없을 때 이용하는 메커니즘을 발달시켰다. 즉, 지방 축..

0. 목차 양자론의 탄생 아인슈타인과 보어의 대논쟁 EPR 역설 양자론은 옳았다. 1. 양자론의 탄생 '특수 상대성 이론'으로 유명한 '알베르트 아인슈타인(1879~1955)'이 1905년에 발표한 5개의 논문 중에는 '광양자 가설'이란 논문이 있다. '광양자 가설' 논문은 '양자론'의 선구가 되는 중요한 논문이다. '광양자 가설(light quantum hypothesis)' 논문은 1900년 독일의 물리학자인 '막스 플랑크(Max Planck, 1858~1947)'의 '양자 가설'의 생각을 발전시킨 것이라고 할 수 있다. 1-1. 양자론과 제철업 양자론의 탄생은 '제철업'과 밀접한 관계가 있다. 고품질의 쇠를 만들려면 '용광로(Blast Furnace)' 속의 온도를 정확히 알아내 제어해야 한다. 하..

0. 목차양자론이란?상태의 공존이란?코펜하겐 해석다세계 해석미래는 결정되어 있는가?'우주의 탄생'과 '다세계 해석'1. 양자론이란? 원자와 같은 미시 수준의 세계에서 입자의 움직임은, 인간이 직관적으로 생각하는 세계와는 완전히 다르다. 물리학자들은 미시 세계를 연구하다가, '뉴턴 역학(Newtonian Mechanics)'이 적용되지 않는다는 사실을 깨닫게 되었다. 이에 따라 전혀 새로운 학문이 필요하게 되었는데, 그것이 바로 '양자론(Quantum Theory)'이다. '뉴턴 역학'에서는 1개의 입자가 특정 시각에 특정 위치에 존재한다고 말하지만, '양자론'에서는 입자가 특정 시각에 다양한 위치에 공존한다고 말한다. 예컨대, 양자론에서 말하는 입자는 구름이 부옇게 퍼져 있는 이미지라고 할 수 있다. 물..

0. 목차 스타링크 프로젝트 위성 인터넷 경쟁사 우주 통신 우주 쓰레기 문제 해결해야할 문제 1. 스타링크 프로젝트 오늘날 지구상에는 여전히 인터넷 접속이 어려운 나라가 많다. '페이스북(Facebook)'이 발표한 '2019 인터넷 포용 지수 보고서'에 따르면 전 세계 가구 중 4.52%는 여전히 인터넷에 연결되어 있지 않다고 한다. 이 때문에 정보의 격차가 심화되고 빈부격차를 비롯한 여러 가지 사회 문제가 발생된다. 특히 아프리카와 남미를 포함한 저개발국이나 남극, 사막 같은 곳에서 인터넷 망이 열악하다. 해발고도 8000m에서 순항하는 비행기나 태평양 한가운데 요트 위, 사용자가 거의 없는 산지같은 곳에서도 인터넷을 이용하기 힘들다. 이 모든 문제를 해결하기 위해 '일론 머스크(Elon Musk)'..

0. 목차'양자론'이란 무엇인가?'양자론' 요약'양자론'의 탄생 (빛에 대한)'양자론'의 탄생 (물질 입자에 대한)상태의 공존불확정성 원리터널 효과양자론의 응용1. '양자론'이란 무엇인가? 모든 물질을 잘게 나누면 '원자(Atom)'로 이루어져 있다. 그런데 19세기 말에 이르러 원자가 관계된 현상을 자세히 살펴보다가, 미시 세계는 우리가 일상생활에서 눈으로 보는 세계와 매우 다르다는 사실을 알게 되었다. 미시의 물질은 '뉴턴 역학(Newtonian Mechanics)'으로 설명할 수 없는 불가사의한 움직임을 보였다. 그래서 '뉴턴 역학'을 대신할 새로운 이론이 필요해졌고, 그 결과 '양자론'이 탄생했다. 즉, '양자론(Quantum Theory)'이란 아주 작은 미시 세계에서 물질을 구성하는 입자나 빛..

우주의 역사를 단 한 문장으로 표현하자면 '우주 속의 모든 것은 최초의 단순하던 것에서 점차 정교해진 것으로 바뀌어 왔다.'고 말할 수 있다. 갓 태어난 우주에는 가장 간단한 원소인 '수소(H)'와 '헬륨(He)'밖에 존재하지 않았다. 그리고 이것을 재료로 해 항성 속에서 더욱 복잡한 원소가 만들어지기 시작했다. 어느새 균일하던 우주의 물질에 농담(濃淡; 짙고 옅은 정도)이 생겨났고, 짙어진 곳이 더욱 짙어지면서 은하나 그 집단, 항성들이 생겨났다. 지구에서는 생명도 태어났다. 오랫동안 단세포 시대가 지속되었고, 다양하고 복잡한 생물종이 만들어졌으며, 그중 과학을 하는 지성인 '인류'도 탄생했다. 0. 목차 우주의 탄생 별의 일생 태양계 및 지구의 형성 1. 우주의 탄생 1-1. 우주의 탄생 '우주의 탄..

0. 목차 빛의 속도 상대성 이론 우주의 팽창 빅뱅 이론의 탄생 우주의 끝 우주의 모양 '암흑 물질'과 '암흑 에너지' 1. 빛의 속도 밤하늘을 보면 수많은 천체들이 들어온다. 그런데 우리가 '지금' 보고 있는 천체는 '지금'의 모습이 아니다. 밤하늘에 보이는 별은 '과거'의 우주다. 왜 그럴까? 그것은 '빛의 속도'가 유한'하기 때문이다. 지구에서 보는 달만 해도 약 1.28초 전의 모습이다. (빛은 1초에 약 30만 km을 날아가고 지구와 달은 약 38만 4000km 떨어져 있음) 빛의 속도와 빛이 여행한 거리를 생각하여 우주의 탄생에서부터 현재까지를 하나의 그림으로 그리면 다음과 같은 모양이 된다. 아랫부분이 '빅뱅(Big Bang)'의 시작이고 윗부분은 현재의 우주의 크기이다. 가운데에 물방울 모..

인류가 우주를 어떻게 생각하는지를 '우주관'이라고 하고, 과거의 여러 시대에 우주를 나타낸 그림을 '우주도'라고 한다. '우주도'들은 각 시대의 '우주관'을 반영한 것이다. 고대부터 현재까지 우리 인류가 우주를 보는 눈이 어떻게 바뀌어 왔는지, 그 우주관의 변천을 따라가 보자. 0. 우주에 대한 의문은 오래전부터 시작되었다. 약 2300년 전의 옛날, 고대 중국 초나라에 '굴원(屈原)'이라는 사람이 있었다. 그가 썼다고 전해지는 '하늘에 묻습니다'라는 긴 시는 우주의 수수께끼에 대한 의문으로 시작한다. 아래는 당시 '굴원'의 원작 첫 부분 중, 우주에 대한 의문과 흐름이 맞는 내용 일부만을 발췌한 것이다. 태고의 처음을 누가 전해 주었는가? 아무것도 없었는데 어떻게 그것을 알았을까? 밝은 것과 어두운 것..

0. 목차페르미 역설드레이크 방정식지구와 비슷한 행성의 수생명친화적 행성, 지구SETI 프로젝트'드레이크 방정식'에 대한 재고찰1. 페르미 역설 우주는 상상을 초월할 정도로 크다. 우리 은하에만 해도 적어도 2000억 개 이상의 항성계가 있고, 우주에는 이러한 은하들이 수없이 많이 존재한다. 외계인이 있는 것보다 우주에 우리만 있다는 것이 오히려 이상하게 느껴질 정도이다. 지구 밖에도 다른 문명들이 많이 존재할 것 같다. 하지만 이상하게도 우리 인류는 외계 문명 존재의 증거를 전혀 찾지 못했다. 도대체 외계인들은 어디에 있을까? 문명을 이룩한 외계인들이 진짜 있기나 있는 걸까? 물리학자 '엔리코 페르미(Enrico Fermi, 1901~1954)'는 1950년에, 이 광대한 우주의 크기에도 불구하고 외계..