책을 읽으면서 생각나는 부분을 계속 정리할 내용이다. 수업시간에 간단한 예시로 활용할 수 있을 듯 하다.
책을 읽고 생각난 것을 적는 거라 틀린 부분이 있을 수 있다.
1. 처음 깨어나서 자신이 있는 방이 지구인지 알아낸 방법(중력)
물체를 자유낙하 시키고, 떨어지는 시간을 측정함. 지구보다 중력이 1.5배 강한 방에 있다는 것을 알아냄
줄에 물체를 매달고 진자 운동을 시켜 봄 - 주기가 다른 것을 밝혀내고 지구가 아닐거라 추측해 냄
2. 우주선이 태양계에 있는 건지 알아낸 방법 (태양의 자전, 태양계, 별자리)
태양으로 보이는 항성의 흑점 이동속도를 이용해서 별 표면의 자전주기를 계산함.
우리 태양의 자전주기 약25-35일 보다 훨씬 빠르게 자전하고 있음을 알아냄. 태양계가 아닌 다른 행성계라는 것을 밝혀냄
<참고> 예전에 읽은 SF소설에서는 별자리를 찾아 봄. 지구에서 보이던 별자리를 찾을 수 없다는 것을 확인하고, 자신의 위치가 태양계가 아니라 다른 행성계에 와 있다는 것을 알아냄.
3. 아스트로 파지 - 태양의 에너지를 섭취하여 금성에서 번식하는 가상의 외계 생명체 (항온성, 물의 합성)
주인공이 알아내는 과정에서, 온도를 올리거나, 내려도, 항상 약 97도 정도의 온도를 유지 항온성 성질을 보임. 심지어는 태양 표면에서도 97도 정도 유지
처음에 주인공은 물이 없어도 생명이 존재할 수 있다는 가설을 세우고 주장함. 그리고 아스트로 파지가 태양표면에서도 서식하는 걸로 보아 물로 된 생명체가 아닐 거라고 주장함.
나중에 아스트로파지를 죽이고 나서 분석해 보니, 생명체의 대부분이 수소와 산소로 이루어져 있다는 것을 알아냄. 그리고 수소와 산소의 비가 2:1 이라는 것을 밝혀냄. 즉 아스트포 파지의 몸은 물로 구성되어 있다는 것을 알 수 있음. 그리고 97도 정도로 온도를 유지하는 건 결국 물로된 몸을 지키기 위한 것이라는 걸 알아냄
4. 아스트로 파지는 태양표면에서 태양 빛을 흡수해서 저장함. (상대성 이론)
어떤 물체든 계속 에너지를 흡수할 수는 없음. 태양표면에서 사는 아스트로 파지의 경우 엄청난 에너지를 흡수함.
어느정도 흡수하면 더 이상 흡수하지 않음.
그리고 놀라운 것은 흡수한 에너지는 질량으로 변환됨( E=mc² ). 따라서 태양 표면에서 에너지를 흡수해서 질량으로 변환한 다음. 그 질량을 다시 적외선 형태로 방출하면서 추진력을 얻어 우주를 여행함.
에너지를 최대로 흡수한 아스트로파지를 강화 아스트로파지라고 부르며, 나중에 항성간 이동 우주선 연료로 사용하게 됨.
5. 아스트로 파지 에너지 방출 (복사, 빛에너지, 작용반작용)
아스트로파지는 에너지를 내 놓을 때 특정 파장의 적외선을 내놓음. 그래서 실험실에서 아스트로 파지를 잃어 버렸을 때 적외선 감지 장치를 만들어서 안경을 쓰고, 모든 불을 꺼서 암실을 만든 다음, 적외선 감지 안경을 이용하여, 빛나는 점을 찾아냄.
이 과정에서 3개의 아스트포 파지가 있었는데, 4개의 점을 발견하고 아스트로 파지가 번식했다는 것을 알아냄
적외선을 한쪽 방향으로 내 놓면서 추진력을 얻어 작용 반작용에 의해 이동하게 됨.
6. 아스트로 파지 번식 (이분법)
아스트로파지는 태양에서 에너지를 얻고 이산화탄소가 있는 금성으로 이동해서 이분법으로 번식함. 단세포 생물의 번식법 중 가장 흔한 방법임. 그리고 다시 에너지를 충전하러 태양으로 이동함. (즉 태양에서 에너지를 얻으면서 성장하는 시기가 필요한 것으로 보임)
7. 항성간 이동 (에너지 보존 법칙)
헤일메리호(우주선) 이 지구에서 타우 세티 성계로 이동하기 위해서는 막대한 에너지가 필요함.
소설에서는 아스트로 파지 2000톤 이 필요한 것으로 나옴.
아스트로 파지 1mg 은 E=mc² 에 의해 약 90조 줄(J) 의 에너지를 낸다고 함.
2000톤이 낼 수 있는 에너지를 계산해 보면 1.8X10 ²³ 줄(J) 정도가 됨. 이것이 어느정도 에너지인가 하면,
전세계 인류가 1년 동안 사용하는 총 에너지가 약 6X10 ²⁰ 줄(J) 정도 됨.
따라서 지구 전체가 약 300년 동안 쓸 에너지를 한번에 사용한다고 보면 됨.
이처럼 에너지는 저절로 생기는 것이 아님. 무언가를 빠른 속도로 가속하거나 감속하게 하려면 그 만큼 많은 에너지가 필요함.
(그래서 책에서는 헤일메리호를 편도로 보냄. 돌아올 수 없음)
만약 등속도로 이동한다면 시간은 오래 걸리겠지만 에너지는 태양계 중력장을 벗어날때의 에너지를 빼고는 이동하는 동안 거의 필요하지 않을 수도 있음.
8. 상대성 이론 시간 지연 (상대성 이론 - 시간 지연)
지구에서 타우세티 거리 약 11.9 광년
헤일메리호는 광속의 92.4%까지 가속함. 가속과 감속 기간을 포함하여 지구에서 계산해 보면 헤일메리호가 목적지 까지 가는데는 약 13년 정도 걸림. 아까 맨 위에서 중력이 지구의 1.5배 정도라고 했음. 이는 가속과 감속 때문에 생기는 현상임.
그리고 우주선 내부에서는 상대성 이론의 시간 지연효과에 의해 약 4년 걸림.
따라서 아스트로 파지 해결책을 알아내서 지구로 해결책을 보내면, 지구 입장에서는 26년이라는 시간이 소요됨.
<책을 읽어 가며 생각날 때 추가로 계속 정리 예정>
