초등학생이 할 수 있는 가능한 화학 질문들

소개

초등학생이 할 수 있는 화학 질문 열 개와 그 중 두개를 뽑아 답을 제시하였다.
그리고 초등학생 5학년에게 어떻게 설명할지를 서술하였다.

목차

《질문 10개》
《질문과 그에 대한 답 1》
《질문과 그에 대한 답 2》

본문내용

1. 밤하늘은 왜 어두운가?

① 찾아본 답

* 케플러, 우주는 유한하다!
우주가 끝이 없고, 별들이 무수히 많으며, 별들이 전 우주에 걸쳐서 균일하게 퍼져있다고 가정하죠. 그리고 별들의 밝기는 모두 평균값을 가진다고 가정하겠습니다.

태양을 제외하고 지구로부터 10광년 거리에 10개의 별이 있고 이들로부터 지구에 닿는 빛의 총량이 1이라고 한다면, 100광년 거리에는 몇개의 별이 있으며 이들로부터 지구에 닿는 빛의 총량은 얼마나 될까요? 별들이 우주공간에 균일하게 퍼져있으므로 100광년 거리에는 모두 1,000개의 별들이 있을 겁니다. 구의 표면적은 거리의 제곱에 비례하니까요. 한 별에서 지구에 닿는 빛의 양은 거리의 제곱에 반비례합니다. 따라서 100광년 거리에 있는 1,000개의 별들로부터 지구에 닿는 빛의 총량은 10광년 거리에서 오는 빛의 총량과 같은 1이 됩니다.
10광년 거리에서 오는 빛의 총량이 1, 100광년 거리에서 오는 빛의 총량 역시 1, 둘을 합치면 2가 됩니다. 1,000광년 거리에서 오는 빛 역시 마찬가지로 1이고 1만광년 거리에서 오는 빛의 총량도 역시 1이죠.
앞서 우주는 무한하다는 가정을 했습니다. 따라서 이런 식이라면 1이 무한히 더해지게 되고 결국 지구에 도달하는 빛의 총량은 무한대가 됩니다. 태양은 1과 비교 자체가 불가능한 양의 빛을 내뿜지만 무한대는 아닙니다. 결국 이런 식이라면 태양빛도 우주 전체에서 오는 빛에 묻히고 만다는 이야기입니다.

여기까지 생각한 대표적인 과학자가 바로 케플러입니다. 케플러는 결국 우주는 유한하다는 결론을 내리게 됩니다. 그 전에는 우주가 무한하다고 생각하는 사람들이 많았죠. 여기까지 이야기가 전개되는 동안 어떤 분들은 맨처음 세운 가정이 실제 우주와는 다르다고 말씀하시는 분들도 계실 겁니다. 별들이 전 우주에 걸쳐 균일하게 퍼져있지는 않죠. 하지만 이 시대에는 아직 은하나 초은하단 같은 개념이 제대로 인식되지 않은 17세기 초라는 것을 참고하시기 바랍니다. 그리고 현재의 개념을 적용한다 해도 거시적인 관점에서 보자면 아주 틀린 가정이라고 말하기도 어렵죠.

참고자료

· 없음