우주 배경 복사 질문 드려요~~~(통합과학)
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안녕하세요.
우주배경복사에 대해 명확하게 이해가 되지 않아 질문드립니다.
질문을 드리기 전에 우선 두가지 개념을 상술하고 이와 관련하여 우주배경복사에 대해서 정합적으로 이해가 되지 않는 지점을 말씀들리겠습니다.
1. 도플러 효과
광원, 음원과 관찰자 사이의 상대적 거리 차이가 발생하면 기존의 파장이 변화되어 길어지거나 줄어드는 효과/현상
2. 온도가 낳은 물체에서 방출하는 빛의 파장은 길고, 온도가 낳은 물체에서 방출하는 빛의 파장은 짧다.
우주팽창 및 빅뱅의 결정적인 증거중 하나는 우주배경복사입니다.
우주는 빅뱅 이후 팽창하였으며 38만년 이후 원자의 탄생과 함께 우주 멀리 뻗어 나갔지요.
부피의 확장은 온도를 하강시켰고, 광원 그 자체인 우주가 팽창함에 따라 파장은 길어졌습니다.
근데 책에 서술된 방식이나 내용을 보면 인과관계가 어떻게 되는 것인지 이해가 되지 않습니다.
"3000k인 빛이 현재는 약 3k에 해당하는 복사로 모든 방향에서 관측될 것이다"
"우주의 팽창으로 온도가 낮아져 파장이 길어졌다"
"약 3k인 물체에서 방출하는 복사와 일치하는 복사가 우주 모든 방향에서 관측되었다."
1.
파장이 길어진 주된 이유는 도플러 효과에서 알수 있듯 우주가 팽창했기 때문아닌가요?
근데 왜 온도가 낮아져 파장이 길어졌다고 하는 것인가요?
그렇다면 위에 2의 내용처럼 팽창 때문이 아닌 온도가 3000k에서 3k로 낮아졌기 때문에 파장이 길어졌을 수도 있다고 말할 수 있는거 아닌가요?
우주의 팽창으로 온도가 낮아지고, 파장이 길어졌다는 것은 받아들일 수 있지만, 팽창>>온도하강>>파장 길어짐과 같이 이해한다면 파장 길어짐의
근본적인 이유가 온도하강 때문인지, 팽창 때문인지 명확하게 와닿지가 않아서요.
2.
3k인 물체에서 방출하는 복사는 그 온도에서만 낼 수 있는 고유한 특성의 파장인가요?
가령, 어떤 광원이 멀어짐으로 인해 파장이 길어져서 3k인 물체에서 내는 복사와 유사할 수도 있지는 않나요?
그렇다면 3k의 광원이 내는 파장과 같은 파장을 발견했다고 해서 우주의 온도가 3k라고 말할 수 없는 것 아닌가요?
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내일 사람들 많을 때 다시 한 번 올려보세요 지구황분들이 알려주실겁니다
2번은 3k가 우주 어디에서든 미약하지만 보편적으로 나타나므로 예측과 관찰한 것이 일치하여 근거가 된다고 할 수 있어요~