SF / 과학 포럼
SF 작품의 가능성은 어떻게 펼쳐질 수 있을까요? 그리고 어떤 상상의 이야기가 가능할까요?
SF에 대한 가벼운 흥미거리에서부터 새로운 창작을 위한 아이디어에 이르기까지...
여기는 과학 소식이나 정보를 소개하고, SF 속의 아이디어나 이론에 대한 의견을 나누며, 상상의 꿈을 키워나가는 곳입니다.
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1.불의 색 중에는 어떤 종류들이 있나요? 그 중에는 하얀색 불도 나올 수 있나요?
2.지름 500m의 크레이터와 같은 크기의 평평한 구덩이가 발생할 정도로 폭발이 일어날 경우 그 충격파의 위력은 어느정도입니까?
(주변 몆미터 건물들이 얼만큼 부서지고 사람들 얼마나 죽을거다 등등..)
3.물리 법칙을 무시해서 축구공 크기인데도 힘이 무한에 가까운 운석이 지구로 떨어집니다.이 운석이 지구를 밀 수 있을까요?
(민다면 몆cm정도까지 밀리는게 지구 전체에 지진활동 같은 게 안 일어나면서도 달에 의한 인력으로 밀려나지 않았음을 알 수 있는지..)
4.펨토초 레이저를 거울에 비추면 유리판은 깨진다 쳐도 반사판은 어떻게 되나요?녹는다?반사한다?
5.홀로그램의 원리에 대해 쉽게 이해하고 싶습니다...도와주세요
빛의 초능력자들이 나오는 판타지에 가까운 sf만화를 그리고 싶어서 질문합니다 도움좀ㅠㅠ
1. 우선, 빛과 색은 다읍니다. 물론 흰색 불꽃은 있습니다. 소위 '백열'이라고 표현하는 거죠. 백열은 인간의 시각등급일 경우 정상적 상태(말하자면 태양 거리에서 태양 크기의 항성이 백색인 상황)에선 보는 순간 눈이 머는 정도입니다. 뭐 다른 식으로 말하자면 표면 온도가 태양 표면 온도의 몇 대는 돼야 합니다. 아무튼 백색 불꽃은 존재하며 현재 기술로 태양 표면온도 이상의 온도를 만드는 건 얼마든지 (비교적)손쉽게 가능합니다. (화학물질 혹은 촉매 만응으로 백색 불꽃이 나타나는 경우는 예외로 합니다. 머리가 예전같지 않아서 항성 표면온도나 해당 화학물질 번호가 전혀 안 떠오르네요)
2. 제가 계산할 능력이 안 되서 피해까지는 모르겠습니다. 아무튼 세계에서 가장(큰 건 아니지만) 유명한 베링어 크레이터를 예로 말씀 드리면 직경 50m정도의 운석이 북미대륙 아리조나 주 위치에 떨어졌고, 그 결고 약 60km반경의 운석공이 생겼습니다. 개인적으로 실제로 본 기분은 이게 운석공인지 아닌지도 판단이 잘 안 될 정도더군요. 머리에 항공사진을 넣고 왔으니 대충 오오~!! 하긴 했으나 아주 솔직히 말하면 그냥 메마른 대구-_- 지형같은 느낌입니다. 즉, 인간의 스케일을 넘어선다는 거죠. 근데 여기서 질분을 다시 잡아오자면, 그 충격파로 '대륙 일대'의 생물들이 전멸한 것 같습니다. 뭐 아시겠지만 우리가 알고 있는 존나 짱쎈 155mm자주포탄 맞아도 정작 크레이터는 사람 한 명 들어갈 정도에 불과하죠. 물론 반경 2~30m병력은 파편 맞으면 전사 수준이고 충격파는 훨씬 멀리 갑니다. 500m정도 크레이터라면 아주 작은 뭔가가 떨어진 걸테죠. 물론 기껏 지구궤도 돌다 떨어진 수준으론 그 정도까진 아닐테고 아마 베링어 크레이터의 주인공처럼 가없는 시공을 날아온 존재라고 가정해야겠죠. 뭐 여튼 대충 생각해봐도 1m톤 안팎일 것 같고 그 위력 비교는 히로시마의 리틀보이가 20k톤임을 전제한 후 적절히 해 보시면 어떨까 싶습니다.
다만 확실한 건, 50m직경의 베링어 운석이 떨어졌을 때, 지각이 뚫리다시피 하며 울렁거렸더라... 그 정도 생각하시면 되겠습니다.
3. 힘이 무한이면 크기는 상관없습니다. 축구공이건 달이건 아니면 그냥 휴지조각이건, 그게 닿는 순간 밀리기 전에 이미 나노초 단위로 가루가 되기 시작할 겁니다. 아니, 나노초는 과장인가?
4번은 모르겠습니다.
5. (설마 안경쓰고 보는 3D영화 말씀은 아니죠?) 요즘 최신 홀로그램은 모르겠습니다. 근데 여기저기서 주워들은 바로는 원리 자체는 별 차이 없는데 그 정교함이 다르다 하니 도움이 안 될 가능성이 높네요. 여튼 말씀 드리면 홀로그램은 공기 굴절이 아니라 빛의 간섭을 이용한 겁니다. 근데 그걸 그냥 허공에 쏘는 건 아니고, 사진기의 감광판에 해당하는 뭔가가 있어야 합니다. 즉 대상을 3방향에서 촬영한 데이터가 감광판(에 해당하는 무엇)에 전사되고 그걸 투영 장소에 다시 쏴 주면 그 빔들이 교차하며 입체영상이 생기는 거죠. 물론 그게 가능한 이유는 빛이 입자면서 파동이기 때문에 중첩/회절 성격을 가지기 때문입니다.
제 생각엔 축구공 사이즈로 지구를 움직일정도의 힘이라면 지진이 문제가 아니고 최소한 지표가 불덩어리에 휩싸인 다음 지각이 다시 형성되지 않을지...
4. 반사판이든 유리판이든 반사는 택도 없고 표면부터 그냥 날라갑니다. 일반적인 레이져 가공의 경우 레이져를 이용해서 온도를 올려 표면부터 녹여가면서 가공하는 방법인데 펨토초레이져의 경우는 녹는것 조차 생략 되고 사라진다고 이해하시면 됩니다.
때문에 데브리도 발생 안하고, 열팽창에 의한 마이크로 크랙도 발생 안하고, 열로 인한 재료의 변형도 없고, 충격파에 의한 표면 왜곡도 없어서 차새대 정밀 가공 기술중 하나로 연구되고 있습니다.
3. 힘이 무한이다... 그냥 단순하게 생각해서 광속으로 돌입한다고 해보면(상대성 이론에 의해 광속을 넘을 수 없으니까요.) 축구공만하니까 이 것도 적당히 10kg라고 치고 광속이니 초속 30만 km이므로 1/2(10000*300000000^2) =4.5E+20 J 이 되는 군요.
히로시마 원폭이 대체로 63조J 정도의 위력이었다고 하니 히로시마 원폭 7천만개가 한 번에 터지는 위력입니다.
물론 그 힘이 축구공 면적에 집중될테니 그냥 지구에 축구공만한 구멍을 뚫고 지나갈 것 같군요. 물론 그 충격으로 지구가 쪼개질 수도 있구요^^
물론 속도는 0인 상태에서 무한한 힘을 낼 수 있다면 지구를 움직이는 것은 껌이겠지요...
4. 펨토초 레이저라 함은 펨토초 펄스 레이저를 말하시는 것 같은데 레이저의 에너지 크기가 언급이 되어 있지 않습니다. 즉 에너지 출력에 따라 다르겠지요. 보통 거울의 반사율은 80% 대이고 특수 제작한 전반사 거울의 경우 99%가지 반사한다고 합니다.
레이저의 에너지가 1메가 J이라 할 때 1%만 해도 1만 J 입니다. 일반 가정용 1만 Kcal/h 보일러를 초당 에너지로 변환하면 11628j/s 이니까.. 이 정도의 열량으로 가열하는 효과가 있겠네요.
그런데 보일러는 넓은 면적을 가열하는 것이고, 레이저는 아주 좁은 면적을 가열하는 것이므로 왠만한 소재가 아니면 녹아버릴 것 같습니다.
각 소재의 녹는 점, 소재의 변형에 따른 반사율의 변화, 방열대책 등에 따라서 효과는 또한 달라지겠지요.
5. 아주 강한 써치라이트 같은 경우 공기중의 먼지에 반사되어 불빛의 진행 방향이 보이지요.
우리가 물체를 보는 것은 빛의 반사 때문이므로 홀로 그램은 어떤식으로든 공중에서 빛을 반사시키든 간섭시키든 우리의 눈쪽으로 방향을 전환 시켜야 할 필요가 있습니다.
대부분의 현실화된 홀로그램이 아른거리고 반투명한 이유도 이게 쉽지 않기 때문입니다.
제가 보기엔 현실적으로는 실물과 구분이 되지 않을 정도로 현실감있는 홀로그램은 불가능하다고 생각됩니다.
지구는 꽤 단단하지만, 지구를 밀 정도의 거대한 힘에 비하면 매우 물렁물렁 합니다.
힘이 무한이라는걸 그만큼 운동에너지, 혹은 운동량이 크다는 의미로 받아들였을때, 지구를 밀정도라면 속도가 엄청 빠르건 무게가 엄청 무겁건 간에, 어느쪽이 되었건 간에 지구가 그냥 곱게 밀리진 않을 겁니다. 박살나건 산산조각나건 쑥 관통되건 어느쪽이건 간에요.
작성자님이 당구공이 충돌해서 밀려나는걸 생각하시는 것 같지만, 실제로는 사람 키만한 거대한 푸딩에 총을 쏘는 것과 같은 결과가 될 것이라고 생각합니다. 박살날수도 있고 관통할 수도 있지만 그냥 슥 밀리진 않죠.
1. 불의 온도에 따라서 보이는 파장이 다르고, 충분히 높은 온도는 흰색으로 보입니다. 6000K정도면 되겠군요.
2. ...상황에 따라서 변수가 많지만... 일단 크레이터 내는 다 사라진다고 보고, 그 주변의 몇km도 심각한 피해를 입을 껍니다. 정확한 계산은 ...그냥 넘어가죠.
3. 축구공 크기에 큰 애너지를 가진다면, 적은 질량에 매우 빠른 속도로 움직이는 운석이나, 실제로는 고질량이지만(!) 부피가 적은(!) 녀석을 예를 들 수 있습니다 (중성자별인가...). 힘이 무한에 가까우면 알짤없이 지쿠는 박살이겠군요. 밀어내고 자시고간에. 랄까. 질량이 작은 녀석이 저렇게 큰 에너지를 가지고 있으면 대체 광속의 %로 날라오고 있는 겁니까? 그냥 뭘해도 지구는 사ㅋ망ㅋ입니다.
지구가 부딧치고 살아남을수 있는 최대 한도의 고에너지체와 부딧쳤을시, 당연히 지구의 궤도는 움직이게 됩니다. 궤도 계산은 무지 귀찮아 지겠고, 얼마나 "움직" 일지는 저 궤도 계산에 따라서 알아봐야 되겠군요. 하지만 충분한 에너지의 물체와 부딧치면 지구는 현제 궤도에서 튕겨나가 딴대로 갈겁니다.
글쓴분께서 간과 하고 있는 사실이 있는데. 우주에서 지구는 먼지 만큼 작습니다. 우주적 스케일에서, 지구의 질량이나 에너지는 그리 크지도 않습니다.
4. 펨토를 Period로 말씀하신건지 Frequency로 말씀하신건지 모르겠습니다만. Frequency로 f = 1x10^-15 /s 을 말씀하신거라면.
E= h*f. 에너지는 = 플렝크 상수 * Frequency로 계산이 가능합니다. 하지만 펨토로 박아봤자. 에너지는 ~10^-15쥴. 거울은 절대 못부수겠군요.
5. 홀로그램은... 어디까지나 빛을 반사해줄 물질이 필요합니다. 그게 먼지가 되었든 물입자가 되었든...위의 설명으로도 충분하리라고 생각합니다.
힘이 무한에 가깝다면 그 전에 우주를 말아먹겠죠.