◆태극기가 뜻하는 바를 올바로 알자(6)- 지구의 탄생

태극기가 뜻하는 바를 올바로 알자(6)
               지구의 탄생( 주역 - 坤卦 땅,지구)   

우주창조의 순서를 다시 간략하게 복습해보면 음양도 없고 상하좌우의 방향도 없고 일체의
상호작용이 존재하지 않고 움직임이 전혀 없는 하늘(무극-無極)이 최초로 탄생하였다.
그 후에 Big Bang이라 불리는 대폭발이 하나의 작은 점에서 시작하여 짧은 시간(3분-지구시간)동안 원시우주는 급격히 팽창하였다. 수백만년 동안 양전자 음전자 등 각종소립자들이 만들어졌다. 음과 양(태극-太極)이 처음 탄생한 것이다. 음양으로 분류할 수 있는 각종소립자들이 만들어짐으로써 존재의 움직임이 있는 하늘(주역-乾)이 생겨난 것이다.

이들 소립자의 상호작용으로 수소가 만들어져 구름형태로 존재하였으며 다시 수소의
핵융합으로 헬륨이 만들어졌다. 수소나 헬륨은 가스덩어리를 이루어 원시성간물질
(元始星間物質)의 구름(星雲)형태(주역-兌)로 존재했다.

수소의 핵융합으로 헬륨이 만들어지는 과정에서 막대한 열에너지, 빛에너지, 태양풍으로
알려진 플라즈마(고도로 이온화한 기체) 입자들의 형태로 변환된다.이와 같은 핵반응은
태양의 중심부에서 지속적으로 일어나는 것이며 발생한 열이 태양의 거죽 부분에 까지
전달되어서 빛과 열을 발생하는 태양(주역-離)이 탄생하게 된 것이다. 태양은 46억년
동안 핵융합을 계속하고 있으며 앞으로도 50억년 동안 핵융합에 사용되는 수소가 있다고
한다.

태양 자체의 나이는 항성진화론에 의하면 50∼100억 년으로 추정되고있다.

핵융합에는 핵을 결합시키는 핵력(주-1)이 존재함과 동시에 전자기력의 밀어내는 척력이
존재한다. 전자기력은 원자(수소원자, 헬륨원자)가 만들어지면서 발생한다. 원자의
중심부에 있는 원자핵은 ＋전기를 원자핵을 돌고 있는 전자는 －전기를 띤다. 서로 다른
전기사이에는 끌어당기는 힘(인력)과 밀어내는 힘(척력)이 존재한다. 우주에는 수소원자가
가장 많으며 수소원자는 위와 같은 전자기력을 갖고 있다 전자기력(주역-震)은 태양이
만들어진 후에 만들어졌음을 알 수 있다.

위에서 태양의 생성과정을 간략하게 언급하였지만 이를 보다 자세히 알아보자. 태양계의
성인(成因)은 일반적으로 칸트와 라플라스의 성운설로 설명한다. 이 설에 의하면
우주공간에 주로 수소와 헬륨으로 이루어진 원시 태양성운이 있었으며, 이 성운이 중력에
의하여 중심부 쪽으로 점차 수축하면서 회전하기 시작하였고, 회전속도가 점차 빨라지면서
원심력이 증가함에 따라 성운체는 평평한 원반 모양을 이루게 되었다.

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중력 수축이 진행되면서 원반의 중심부에는 원시 태양이 형성되고 원반부에서는 미행성이 
형성되었으며, 이들이 서로 끌어 당기거나 충돌하여 점차 크게 성장하면서 원시 태양계가 
만들어졌다. 이러한 과정을 통하여 여러 행성들이 생성되면서 태양계를 구성하게 되었다.
원시 지구는 중력에 의한 수축, 운석 충돌, 방사성 동위 원소의 붕괴 등에 의한 열로 점차
온도가 상승하여 용융(熔融) 상태가 된다. 이 때 밀도가 큰 철과 같은 금속은 지구의 
중심부로 서서히 이동하여 핵을 이루고 나머지 성분은 맨틀 물질을 이룬다. 밀도가 더 
작은 규산염 물질은 다른 물질과 분리되어 지표(地表)로 이동하여 원시 지각을 이루었다. 
이와 같은 과정을 거쳐 지구는 층상 구조를 이루게 되었다.
지구를 비롯한 행성들의 나이는 지각 내의 방사성(放射性) 원소(우라늄 ·토륨)와 납의 
존재비율로부터 45억 년으로 추정되고 있다.
태양과 지구의 탄생 나이의 차이는 최소한 1억년에서 최대한 5억년에서 55억년으로 
추정된다.

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간략하게 지구의 탄생과정까지를 살펴보았다. 그러나 태양계가 속해있는 우리 은하에는 
약 2천억개정도의 별이 있는 것으로 알려져 있으며, 그 중 하나인 태양은 은하중심으로부터 
약 3만 광년 떨어진 변두리에 위치해 있다.우리 은하와 유사한 수많은 은하가 존재하고 
있으므로 우주는 아주 광대하며 태양의 나이가 100억년으로 추정되므로 우주의 나이도 
그 이상으로 보아야할 것이다.
고체로 이루어진 지구도 지극히 원초적인 단순한 존재(무극)에서 Big Bang으로 창조가 
시작되어 이루어진 것이다. 물질은 공(空)에서 왔으며, 물질은 다시 공으로 돌아간다는  
말은 우주창조를 직관으로 표현한 것이다.
**지구를 포함한 행성은 태양을 중심으로 타원궤도로 공전한다.
독일 태생 케플러(1571-1630)는 스승인 브라헤의 자료를 20년 이상 연구하였다.
세밀한 연구는 관측자료가 제일 많은 화성에 관한 것이었다.
그의 연구결과를 1609년에 발표하였다.
케플러의 행성운동 법칙
케플러는 행성의 궤도를 기술하고 행성의 운동속도를 계산하였다.
수 년 간 그는 여러 행성들의 공간 배열과 태양둘레를 도는 공전주기를 결정하는 수학적 
상관관계를 찾고자 노력하였다. 그는 결국 장반경과 공전 주기의 관계를 찾는데 성공하였다.
다음과 같이 세 가지로 요약할 수 있다.
제 1법칙 ; 타원 궤도의 법칙 
각 행성은 태양을 초점으로 하는 타원궤도를 따라 태양 주위를 회전한다. 
제 2법칙 ; 면적 속도 일정의 법칙 
" 단위 시간 동안 휩쓸고 지나간 면적은 항상 일정하다 " 라는 법칙이다. 좀 어렵게 
느껴지겠지만 아주 단순한 내용이다.태양에 가까울 때는 지구는 빨리 돌고 태양에서 
멀 때는 지구는 느려지는 것을 설명한 법칙이다.거리가 작을 때면(가까워지면) 
속도가 빠르고 거리가 커지면(멀 때) 속도가 느려져야 면적속도(거리 X 속도)의 
값이 일정하게 된다. 
즉, 3 X 4 = 4 X 3 인 것과 같은 셈이다.3(거리 작음, 가까울 때) X 4 (속도 빠름) = 
4 (거리 큼, 멀 때) X 3 (속도 느림)

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제 3법칙 ; 조화의 법칙 
"공전주기의 제곱은 궤도장반경의 세제곱과 비례한다" 라는 법칙이다.태양으로 부터의 
거리(장반경, 타원에서 긴 반지름)와 공전 주기는 다음 식과 같이 일정한 조화를 이룬다는 
법칙이다.
공전 주기(P)의 제곱 = 궤도장반경(a) 세제곱 
단, 위 식은 주기는 년, 궤도 반지름을 AU(태양과 지구 사이 거리가 1 AU)로 했을 때
하늘에 도는 천체들이 멋대로 도는 것이 아니라 이러한 조화 속에서 돈다는 법칙이다.
그래서 3법칙을 조화의 법칙이라고도 한다. 
타원궤도는 태양, 행성 들 간의 근지점과 원지점이 존재하여 이들간의 상호작용
에 영향을 준다.

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태양계 행성들의 타원운행궤도

**지구의 자전축은 23도 5분으로 기우러져있다.
지구가 태양을 중심으로 황도(黃道, ecliptic)의 타원궤도를 따라 
공전하는 위치에 따라서 계절이 변한다. 
황도면은 적도면과 23도 5분쯤 기울어 있고, 
황도상의 적도를 가로지르는 두 점이 춘분점과 추분점이다. 
황도를 15도 간격으로 나누어 24점을 정하여 24절기를 정하였다.(360÷15=24)
만일 황도면과 적도면이 일치한다면, 지구상의 한 곳에서의 태양의 높이는 연중 
꼭 같을 것이기 때문에, 즉 지구로 들어오는 태양광선의 강도 즉 태양의 복사 
'에너지'의 강도가 일정할 것이므로, 기후의 변동은 거의 나타나지 않을 것이다. 
그러나 23.5도라는 경사각을 가지는 지구는 태양을 한 바퀴 공전하는 동안 한 지점에 
있어서 수평면과 태양광선이 이룬 각도 즉 태양의 높이가 달라지는 것이다.
(지구의 자전축이 달라지는 것은 결코 아니다.) 수평면과 태양의 방향이 이루는 각도가 
최대가 되는 시기(하지, summer solstice)와 이 각도가 최소가 되는 시기
(동지, winter solstice)가 나타나게된다. 북반구에서 이 각도가 클 때가 여름이고 
각도가 작을 때가 겨울인 것이고 남반구에서는 반대이다. 이 중간에 봄과 가을이 온다. 

[황도 그림]

[주-1]핵력
원자핵의 구성요소인 핵자, 즉 양성자와 중성자 사이에 있어서  양성자와 중성자, 
중성자와 중성자 또는 양성자와 양성자 사이에 작용하는 특수한 힘을 말한다. 인력이나 
전기력 또는 만유인력은 먼 거리까지 작용하므로 원거리력이라 하는 데 대해 핵력은 
단거리력이라 한다. 핵력의 도달범위는 10의-13자승cm 정도이며, 그 이상의 범위에서는
핵력이 급속도로 약해진다. 그러므로 원자핵은 양성자와 중성자 사이의 강력한 결합체로서 
극히 좁은 공간에서  안정하게 형성되어 있다는 것은 핵력 때문인 것이다. 
1935년 유카와 히데키[湯川秀樹]에 의하여 제시된 중간자이론으로 
핵력에 대한 구체적인 설명이 가능하였다.
[주-2]

계절은 왜 바뀌는가?
	계절의 변화가 생기는 주된 요인은 지구의 자전과 공전, 그리고 지구의 자전과 공전으로 인해 발생하는 태양으로 부터 받는 열의 변화와 태양이 내리쬐는 시간의 변화이다. 지구는 1시간에 약 1670km의 속도로 서쪽에서 동쪽으로 회전(자전)하면서, 태양을 둘러싼 대략 9억 6천만km에 달하는 타원 궤도를 1년동안 돌고 있다. 아래 그림에서 볼수 있듯이 공전 궤도면에 대하여 자전축(지축)이 90도가 아니라 약 66.5도정도 기울어져 있다. 실은 이 지축의 경사가 사계절의 변화에 중요한 역할을 한다.
	지구의 공전 궤도면에 대한 자전축의 기울기가 계절의 변화의 한 원인
	지구상에서 보면 춘분과 추분에는 태양이 적도 바로 위를 돌지만, 하지에는 북위 23.5도의 위도권 위를, 동지에는 남위 23.5도의 위도권 위를 돈다. 그래서, 위도 37도25분 정도에 위치한 서울에서는, 태양이 하지 정오에는 천장에서 13도55분 (똑바로 서서 머리의 꼭대기에서 잰 각도), 동지에는 60도55분 정도에 위치에서 비추게 된다. 여름보다 겨울에는 태양의 높이가 낮아져 햇빛이 대기를 비스듬하게 통과한다. 이는 겨울에 실내의 깊숙한 곳까지 햇살이 비춰지지만 여름에는 빛이 실내에 별로 들어오지 않는 것을 보면 알 수 있다. 햇빛이 비스듬하게 비출 때는 같은 양의 햇빛이 넓은 면적으로 퍼지기 때문에 수평의 같은 면적에 비추는 햇빛의 양이 줄어 추워지는 것이다. 예를 들면, 손전등으로 빛을 지면에 비스듬하게 비추면 직각으로 비출 때보다 빛의 원모양은 커지지만 밝기는 감소한다. 즉, 전등으로부터 나오는 빛의 양은 일정 하므로 단위 면적당 빛의 양은 원의 면적이 작을 때보다 빛이 비추는 원의 면적이 커질 때에 감소하는 것이 당연한 이치이다. 두 번째 원인은, 겨울에는 태양의 높이가 낮아서 햇빛이 대기를 비스듬하게 통과하므로 공기층을 길게 통과해야 지표면까지 도달할 수 있다. 하지와 동지 때의 햇빛이 대기 중을 통과하는 길이를 비교하면 동지가 약1.9배나 길다. 따라서, 겨울에는 태양으로부터 오는 열량이 공기 중에 많이 흡수되어 지면에 도달하는 열량이 감소하므로 겨울에는 온도가 별로 올라가지 않는다. 스톡홀름에서는 1월경에 태양으로부터 받는 열량이 7월의 10% 이하인데 세종기지에서는 1월이 한여름에 해당하므로 태양의 열량을 가장 많이 받는 계절이 된다. 세 번째 원인은 태양이 내리쬐는 시간의 길고 짧음이다. 태양이 내리쬐는 시간은 여름에는 길고 겨울에는 짧다. 이러한 길이의 장단이 반복되어 계절의 변화가 일어난다. 태양의 고도가 별로 변하지 않는 적도 지방은 1년 내내 따뜻하고 항상 여름이다. 북극이나 남극 지방에서는 태양이 반 년 정도는 지평선 아래에 있고, 나머지 반 년 정도는 지평선 위에 떠 있어서 여름과 겨울은 있지만 봄과 가을은 거의 없다. 이러한 지구의 운행은, 앞에서 말했던 것처럼 계절의 변화와 밤낮의 변화만을 가져오는 것은 아니다. 지구의 자전은 바람과 해류의 방향에 큰영향을 끼치며 기상 현상을 복잡하게 만드는 원인이 되고 있다. 만약 지구의 자전이 없었다면 일기도에서 쉽게 볼 수 있는 고기압이나 저기압은 존재하지 않았을 것이다.(기상청 자료)

행성사이의 빈공간을 배회하는 덩어리들은 서로 달라붙으면서 
점점커지고 무거워지며 서로의주위를 회전하며 그중심부에는 
개스와 먼지 입자가섞인 그릅이 일정형태를 이릅니다
회전하는 물체는 주변의물질들을 �수하며 점점커지며 엄청난 
회전마찰열은 수백만도까지올라가며
대폭팔이생기며 새로운 별이 탄생합니다 
지구도 이런과정을 수백만년에 걸처 이루며 탄생한것입니다

 

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