중학-우주의 팽창 편집하기

{{15개정 과학 중3}}
==배우는 이유==
{| class="wikitable"
!흥미적
이유
|우주의 끝은 어딜까?

===출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)===

#우주에 중심이 있을까? 있다면, 우주의 중심은 어디일까?
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!직업적
이유
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*천문, 천체 관련 진로를 꿈꾸는 이들에게.
*우주 관련 진로를 꿈꾸는 이들에게.
*물리학, 공학 등의 진로를 꿈꾸는 이들에게.
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!학문적
이유
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*태양계보다 더 큰 은하. 그리고 우리은하 말고도 또 다른 은하. 도대체 무엇들이 있을까? 외계인도 있을까?
*우주의 끝은 어딜까? 우주의 크기엔 한계가 있을까? 인간이 도달할 수 있을까?
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!너희들은?
|실생활에 필요 없어서 굳이 배우지 않아도? => 게임 하는 것도 실생활에 필요 없는데;;;? 이것만으론 설명이 어려울듯;

우리사는 우주니까

안배워도 된다 커서 안쓰기 때문  => 커서 안써도 되는 걸 안배워도 된다면... 너무 슬프다; 음악도, 미술도..안배워도 되지 않을까.. 아니, 그 이전에 커서 쓸 것 안 쓸 것을 어떻게 알지;;?
|}
==도입==
<br />
==학습==
<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=W_DDCyY6xyg</youtube>

===영상===
{| class="wikitable"
!실험
!영상
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|}
==수업요약==
===핵심개념===
{| class="wikitable"
!개념
!설명
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|우주의 팽창
|1927년 허블이 천체의 스펙트럼을 관찰하다 적색 편이를 발견했다.
그 원인으로 우주가 팽창하고 있음을 들었고, 현재 이 이론이 받아들여지고 있다.
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|천체의 이동
|멀리 있는 천체일수록 점점 더 빨리 멀어진다. 풍선의 팽창을 생각해 보면 간단히 이해할 수 있다.
이로부터 우주의 팽창 중심은 없으며, 우주 전체에서 동등하게 팽창하고 있음을 알 수 있다. 즉, 우주엔 중심이 없다.
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|시간을 되돌린다면?
|팽창하고 있는 우주의 시간을 되돌린다면 수축하는 모습을 볼 수 있을 것이다. 이런저런 관측을 통해 현재 우주의 나이는 약 138억이라 추정하고 있다.(자주 바뀐다.)
|}
===전개질문===

#특별한 내용은 없지요~?

===도착질문===

#어째서 멀리 있는 천체일수록 빠르게 멀어질까?(언어로 표현하는 게 쉽지 않지만, 이걸 표현할 수 있어야 제대로 안다고 할 수 있겠지.)
#

==학생들의 질문==
===분류하지 않은 질문===
{| class="wikitable"
!분류
!질문
!대답
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|개념
|대충 우주가 빛보다 빠르게팽창해 아무거도 안보이려면 최소 몇년이나 지나야 하나요?
|어;;; 선생님도 잘은 모르겠지만, 인간이 상상하기 어려울 만큼 긴 시간이 필요하겠죠.
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|타이머신을 타고 과거로 가면 다른 은하를 더 쉽게 볼수있을까요
과거에는 지금보다 은하가 더 선명히 보일까요?
|네, 더 가까이에서 볼 수 있을거에요. 다만, 천년, 만년 단위가 아닌 수억년 전으로 가야겠지요.
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|허블 만원경으로 별이 보이지 않는 부분을 찍어보자고 한 사람은 어떤 근거로 그러자고 한 걸까요
|이유를 모를 질량이 그 자리에 있었기 때문이죠. 도대체 무엇이 있길래 그런 질량을 갖고 있는지 궁금했던거에요. 결국 아무것도 발견하지 못했고, 이 질량을 설명하기 위해 상상의 물질을 도입했는데, 이를 암흑물질이라 부릅니다.
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|우주라는 공간의 개념이 받아들여지지 않습니다. 우리가 사는 공간도 넓어서 평생을 살아도 가보지 못하고 보지 못하는곳이 많은데 지구의 수백, 수천억 배 큰 우주의 크기를 선생님은 받아드려지시나요?
|우주가 주는 교훈이 이런 것 같아요. 우리가 살고 보는 공간을 넘어 그 크기는 우스울 정도로 커다란, 네가 보지 못한 공간이 있다는 것. 체험하지 못했더라도 세상엔 네가 체험한 것보다 더 큰 세계가 있다는 것. 그렇게 스스로를 의심하고 타인을 얕보지 않는 것, 세상을 얕보지 않는 것. 그게 우주가 주는 가장 큰 교훈이 아닐까요?
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|평행우주도 이와 관련이 있나요
|아뇨; 이거랑은 좀 다른 개념이죠~
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|우주가 팽창을 하면 평행우주설은 거짓인가요
|각자의 우주가 팽창하고 서로 만나지 않는 상태이거나 서로 겹쳐져 있는 상태라면 아무런 문제도 없죠???
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|선생님은 우주에 중심이있다고 생각하시나요?
|색즉시공 공즉시색. 부처님은 내가 우주의 중심이라 하셨습니다.
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|빛보다 빠르게 팽창하는게 가능한 이유가 궁금합니다. 예상해 보자면 빛보다 빠른 물질은 없지만 우주는 빈 공간이어서?
|네, 우주는 물질이 아니라 공간이어서. 물질의 제약을 받지 않죠.
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|빅뱅 전에는 공간도 시간도 아무것도 없다고 하셨는데 어떻게 아무것도 없는 곳에서 빅뱅이 일어날수 있나요?
|그게 참 어려운 일이죠. 우리가 상상하거나 인식조차 할 수 없는 무언가로 인해 빅뱅이 일어난 것. 그건 이해하기보단 받아들여야 하는 문제인 것 같아요.
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|암흑 에너지는 별들을 서로 멀어지게 한다는 것 빼고는 밝혀진게 없나요?
|네, 알 수 있는 게 없어서 암흑물질, 암흑에너지에요.
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|은하끼리 붙이치면 어케 되여????
|은하의 구성요소들도 서로 거리가 상당히 멀기에... 은하끼리 통과해도 부딪히는 별은 생각보다 많지 않을걸요?
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|우주는 얼마나 큰가요
|크기를 말하는 것이 무의미할만큼.
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|우주가 팽창하면서 별도 팽창하기도 하나요
|아뇨, 공간이 팽창하는거지, 물질이 팽창하는 건 아니니까요.
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|우주가 계속 팽창되면 이젠 밤하늘에 별을못보나요
|네...ㅜ
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|우주는 원래부터 있었나요?
|원래가 어떤 상태의 원래인진 모르겠지만... 제가 태어났을 땐 있더라구요;
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|마블에 나오는 멀티버스는 실제로 존재할까요?
|증명할 길이... 아직은 없죠 ㅜ
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|선생님 우주의 크기는 언제 쯤 알수있을까요..?
|인간이 측정할 수 있는 한계는 이미 넘어섰기 때문에.. 인간이 우주의 크기를 알 수는 없을 것 같아요.
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|우주가 팽창하면 저의에게 불이익이 있나요?
|공간이 커지기만 하면... 물질들이 퍼지고 한데 모이지 못하고.. 결국엔 밤 하늘에서 아무것도 보지 못하고 온 세상에 우리만 남게 되겠죠. 태양이 없으니 에너지를 얻을 수도 없고...
하지만, 이건 너무나도 먼 이야기.
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|아까 우주를 풍선에 비유해 주셨는데 풍선은 불다보면 계속 커지다가 터지잖아요 우주도 팽창하다보면 나중에 붕괴되지 않을까요?
|어떻게 될지 모르죠. 어째서 팽창하는지도 모르는 상태니까요. 과학자들 사이에서도 논쟁이 많은 주제입니다 ㅎㅎ
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|우주가 팽창하면 지구와 태양의 거리도 멀어지는건가요?
|네, 여러분과 저 사이의 거리도 멀어지고 있죠. 너무 작아서 모를 뿐.
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|빅뱅이 있기 전에 뭐가 있다고 생각하시나요?
|시간도, 공간도 빅뱅 이전엔 없었으니, 상상하기 어려울 것 같아요. 신이 있었을까, 악마가 있었을까..?
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|호기심
|블랙홀은 태양도 상ㅁ키나요
|당연하죠. 빛도 삼키는걸?
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|지금까지 우주의 탄생은 빅뱅론이 가장 적절한가요? 아니면 다른 가설도 있나요?
|아직까진 이걸 이길 만한 이론은 없어요. 과학적으로.
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|빛의 속도는 왜 항상 일정하나여
|몰라요; 전자기파의 속도를 계산했더니 상수가 나왔어요. 왜 이런 값인지는... 아무도 모르죠;
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|빛은 속도가 있으니 엄청 큰 후레쉬를 킨 뒤 멀리 떨어지면 빛이 보이지 않나요?
|네, 빛이 도달하기까지 시간이 걸립니다.
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|기타
|천체망원경으로 우주를 본적 있나요?
|천문대 가면 볼 수 있지. 혹은, 과학부에 있는 망원경으로 볼 수 있어요.
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|헛소리
|저도 우주가 커지는 속도만큼 키가 크고 싶은데 방법이 있을까요
|10시에 잠들기.
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:#

=더 나아가기=
교과 내용이 너무 쉬워서 더 공부하고 싶은 사람들은 보세요~

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{{접기

|제목=보기 전에 먼저 생각해보세요~

|내용=
|형태=mw-collapsed toccolours}}
===수업 후, 흥미로운 것===
시간이 남을 때에만 보세요~

우주 밖의 우주. 다중우주?

<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=x4Btgurexb4</youtube>
=답=
{| class="wikitable"
! colspan="2" |우주에 중심이 있을까? 있다면, 우주의 중심은 어디일까?
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!답변
!선생님코멘트
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|없을거같다
|그렇게 생각하는 이유까지 써주었다면 좋았겠지만... 일단 현재 정설은 없다는 게 맞습니다.
상대적인 운동만 의미가 있을 뿐, 절대적인 기준은 찾을 수가 없습니다.
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|빅뱅이 일어난 곳?

우주의 중심은 빅뱅이 시작한 곳인것 같다
|가장 적절한 답이라고도 할 수 있죠. 시작한 곳이 중심이다!
그게 어디일까?!? 찾을 수 있을까!?
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|있을거 같다 . 어떠한 은하의 별이 그 중심일거 같다.
|각자 스스로의 중심을 갖고 있다는 말이죠? ㅎㅎ
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|태양
태양일것 같다
|네, 우리에게 중심은 태양이죠. 다른 곳의 움직임들은 우리한테 크게 영향을 미치지 못하니까요.
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|우주에서 가장 큰 질량을 가진 것이 중심이다
|좋은 발상이에요! 가장 큰 질량이 있는 곳으로 그때그때 우주의 기준을 바꾸는 것도 좋은 방법이죠!
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|우주의 중심이 없이 팽창하게 된다. (교과서 247쪽 참고)
|ㅋㅋㅋㅋ 교과서를 참고해 내는 답도 좋지만, 교과서도 많이 변경되잖아요? 자신의 답을 찾는 게 더 값질거에요. 선생님께 혼난다 하더라도.
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|지구쪽 주변이요
|지구 주변이요? 왜요??
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|정답이 없다. 계속 움직이기 때문에
|네, 절대적인 기준...이 있다고 해도 의미가 없죠;
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! colspan="2" |어째서 멀리 있는 천체일수록 빠르게 멀어질까?(언어로 표현하는 게 쉽지 않지만, 이걸 표현할 수 있어야 제대로 안다고 할 수 있겠지.)
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!답변
!선생님코멘트
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*풍선을 불었을때 멀리있을수록 빠르게 멀어진다
*예를 들어 풍선에 스티커를 붙혀서 풍선을 불어보면 풍선의 표면이 늘어나면서 스티커는 서로 멀어진다. 이때 스티커 사이의 거리가 멀수록 변화값이 크다. 이처럼 천체들로 멀어질수록 빠르게 멀어진다.
*풍선을 예로 들자면 풍선에 점을 찍고 바람을 분다. 양쪽에 있던 점들은 서로 반대 방향으로 가기때문에 멀리 있을수록 빠르게 멀어진다
|네, 저도 이것만큼 적절한 비유는 아직 보지 못했네요.
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|파도의 중심에 있는 것 보다는 가장자리에 있는게 파도의 영향을 더 잘 받는 것과 비슷할 것 같다
|??? 이해를 잘 못했어;;
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|천체가 원의 궤도 위에 있다고 생각하고 그런 반지름이 다른 원 3개의 중심이 같다고 생각합니다. 그 후 중심으로 부터 두 직선을 그리면 호 모양이 되는데, 반지름이 가장 작은 원과 중간인 원의 호의 길이의 차보다 반지름이 중간길이인 원과 가장 큰 원의 호의 길이의 차가 가장 크기 때문이라고 설명할 수 있을 것 같습니다.(세 원의 반지름의 차는 일정함 -> 같은 거리만큼 멀어지지만 호의 길이는 멀수록 더 큰 차이가 남)
|와;; ㅋㅋㅋㅋ 수학적으로 멋지고 정확한 발상이다.
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!답변
!선생님코멘트
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!답변
!선생님코멘트
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=각주=
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