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우주 엘리베이터의 꿈, 로켓 없이 우주로 올라가다 지구에서 정지궤도까지 케이블을 늘어뜨려 엘리베이터로 우주에 가는 우주 엘리베이터. 1895년 치올콥스키가 구상하고 카본 나노튜브로 실현 가능성이 보이는 이 거대 구조물은 언제쯤 현실이 될까요. 우주 엘리베이터의 과학을 탐구합니다. 오늘은 "우주 엘리베이터의 꿈, 로켓 없이 우주로 올라가다"에 대해서 살펴보겠습니다. 치올콥스키의 상상1895년, 러시아 과학자 콘스탄틴 치올콥스키가 파리를 방문했다. 에펠탑을 봤다. 300미터 높이였다. 놀라웠다. 생각했다. 더 높이 쌓으면 어떨까. 우주까지 닿으면 어떨까. 탑으로는 불가능하다. 무게를 못 견딘다. 하지만 반대로 하면 된다. 위에서 줄을 내린다. 무게를 아래로 당긴다. 위는 원심력이 잡아당긴다. 균형을 이룬다. 우주 엘리베이터였다. Space Elevator.. 2025. 12. 27.
태양돛과 광자 추진, 빛의 압력으로 우주를 항해하다 연료 없이 빛의 압력만으로 우주를 날아가는 태양돛. 이카로스호가 증명했고 라이트세일 2호가 실현한 이 기술은 레이저 추진으로 발전해 별까지 갈 수 있을까요. 태양돛과 광자 추진의 과학과 미래를 탐구합니다. 오늘은 "태양돛과 광자 추진, 빛의 압력으로 우주를 항해하다"에 대해서 살펴보겠습니다. 빛도 압력을 가한다1619년, 케플러가 혜성을 관찰했다. 꼬리가 항상 태양 반대편을 향했다. 이상했다. 무엇이 밀까. 태양 빛일 것이라 생각했다. 맞았다. 빛은 운동량을 가진다. 물체에 부딪치면 압력을 가한다. 광압이다. 매우 약하다. 1제곱미터당 9마이크로뉴턴이다. 모기 한 마리 무게보다 약하다. 하지만 우주에선 다르다. 마찰이 없다. 중력이 약하다. 계속 쌓인다. 가속된다. 1900년대 초, 러시아 과학자들이 .. 2025. 12. 26.
핵융합 로켓의 꿈, 별의 에너지로 우주를 날다 화학 로켓의 한계를 뛰어넘어 별처럼 수소를 융합하며 날아가는 핵융합 로켓. 빛의 속도 10%까지 도달할 수 있는 이 미래 추진 기술로 우리는 언젠가 가까운 별까지 갈 수 있을까요. 핵융합 로켓의 원리와 가능성을 탐구합니다. 오늘은 "핵융합 로켓의 꿈, 별의 에너지로 우주를 날다"에 대해서 살펴보겠습니다 화학 로켓의 한계현재 우주선은 화학 로켓을 쓴다. 연료를 태운다. 산소와 수소가 반응한다. 물이 되며 에너지를 낸다. 뒤로 뿜는다. 반작용으로 앞으로 간다. 간단하다. 하지만 한계가 있다. 배기 속도가 느리다. 초속 4킬로미터 정도다. 많은 연료가 필요하다. 로켓 대부분이 연료다. 화물은 조금뿐이다. 멀리 못 간다. 화성까지 6개월 걸린다. 목성은 년 단위다. 성간 여행은 불가능하다. 가까운 별까지 수만.. 2025. 12. 25.
우주론의 리튬 문제, 빅뱅이 만든 리튬은 어디로 갔을까 빅뱅 핵합성 이론은 우주 초기 원소 생성을 정밀하게 예측하지만 리튬만은 관측값이 이론의 1/3에 불과합니다. 70년간 풀리지 않는 이 우주론 최대 난제 중 하나인 리튬 문제를 탐구합니다. 오늘은 "우주론의 리튬 문제, 빅뱅이 만든 리튬은 어디로 갔을까"에 대해서 살펴볼까 합니다. 우주론의 리튬 문제빅뱅 직후, 우주는 뜨거웠다. 온도가 수십억 도였다. 양성자와 중성자가 돌아다녔다. 3분이 지나자 합쳐지기 시작했다. 핵융합이 일어났다. 원소가 만들어졌다. 수소가 헬륨이 됐다. 중수소도 생겼다. 헬륨-3도 나왔다. 리튬-7도 만들어졌다. 빅뱅 핵합성이다. Big Bang Nucleosynthesis, BBN이다. 20분쯤 지나자 끝났다. 우주가 식었다. 더 이상 융합이 안 됐다. 수소 75퍼센트, 헬륨 25.. 2025. 12. 24.
GZK 한계의 비밀, 우주선이 넘을 수 없는 벽 극고에너지 우주선은 우주배경복사와 충돌하며 에너지를 잃어 5천만 광년 이상 날아올 수 없습니다. 하지만 관측되는 초고에너지 우주선들은 이 한계를 깨는 듯 보입니다. GZK 한계의 수수께끼를 탐구합니다. 오늘은 GZK 한계의 비밀, 우주선이 넘을 수 없는 벽에 대해서 살펴보겠습니다 우주선의 속도 제한1966년, 세 명의 물리학자가 예측을 했다. 케네스 그라이젠, 게오르기 자체핀, 바딤 쿠즈민이었다. 이니셜을 따서 GZK 한계라 불린다. 극고에너지 우주선은 멀리 못 온다는 것이다. 우주배경복사 때문이다. 빅뱅의 잔광이다. 온도가 2.7켈빈이다. 마이크로파다. 우주에 가득하다. 고에너지 우주선이 이 광자와 충돌한다. 파이온을 만든다. 에너지를 잃는다. 계속 충돌한다. 결국 멈춘다. 계산해 보니 50메가파섹이.. 2025. 12. 23.
우주를 날아오는 고에너지 입자, 우주선의 기원을 찾아서 빛의 속도에 가깝게 우주를 날아오는 고에너지 입자 우주선. 매초 수백 개가 우리 몸을 관통하지만 100년 넘게 그 기원은 미스터리였습니다. 초신성, 블랙홀, 중성자별이 만드는 우주선의 비밀을 탐구합니다. 오늘은 "우주를 날아오는 고에너지 입자, 우주선의 기원을 찾아서"에 대해서 살펴보겠습니다. 우주를 날아오는 고에너지 입자1912년, 오스트리아 물리학자 빅토르 헤스가 기구를 타고 올라갔다. 고도 5,000미터까지 갔다. 전리함을 가져갔다. 방사선을 측정했다. 놀라운 결과가 나왔다. 높이 올라갈수록 방사선이 강했다. 지상보다 10배 강했다. 이상했다. 방사선이 땅에서 온다면 낮아야 했다. 반대였다. 하늘에서 왔다. 우주에서 왔다. 우주선이었다. Cosmic Rays다. 헤스는 노벨상을 받았다. 1936년.. 2025. 12. 22.