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민원신청

민원신청 게시판
접수번호	20240331232636001	처리상태
민원제목	고등 지구과학I 교과서 수정 문의
민원유형	교과서 수정·보완	신청일	2024-03-31 23:26:36
페이지		교과서 종류	서책형 교과서
민원내용	안녕하세요. 저는 천문학자가 꿈인 고1입니다. 지구 과학I 교과서 (출판사:미래엔) 195쪽 7번째 줄 도플러 효과(Doppler effect)는 우주론적 적색편이(Cosmological redshift)로 수정되어야 합니다. 해당 내용은 모든 지구과학I 교과서에 있는 ‘외부 은하와 우주 팽창’ 중에서도 우주 팽창의 의한 적색편이 현상입니다. 미래엔, 비상 교육, 금성 출판사, 천재 교육, 교학사의 지구과학I 교과서를 조사한 결과 가장 큰 문제점은 이것이 아주 중요한 내용임에도 출판사별로 내용이 상이하다는 것입니다. 비상 교육, 금성 출판사, 천재 교육의 교과서에선 도플러 효과와 우주론적 적색편이 모두 언급이 없었습니다. 그러나 교학사의 교과서는 우주 팽창의 의한 적색편이를 우주론적 적색편이라고 설명하고 반면에 미래엔의 교과서에서는 이것이 도플러 효과라고 설명합니다. 학교 시험이라면 모르겠으나 곧 모의 평가와 수능을 보게 될 고등학생으로서는 가장 염려되는 문제가 아닐 수 없습니다. 적색 편이란 빛의 파장이 원래보다 길어져 사물이 원래보다 붉은 색으로 보이게 되는 현상입니다. 도플러 효과의 의한 적색 편이는 파원이 관측자로부터 멀어지는 방향으로 혹은 관측자가 파원으로부터 멀어지는 방향으로 운동할 때 발생합니다. 해당 문장은 도플러 효과로 은하의 후퇴 속도를 구해 허블 상수를 알아낼 수 있다고 말합니다. 물론 은하가 후퇴하고 있다면 도플러 효과로 인한 적색편이가 나타나 후퇴 속도가 얼마나 빠른지 알아낼 수 있기는 하나 이는 허블 상수와는 무관합니다. 허블 상수의 정의는 '팽창하는 우주 공간 속에서 은하들의 후퇴 속도와 거리 사이의 비례 상수'입니다. 그러나 허블 상수에서 말하는 은하의 후퇴는 직접적인 은하들의 물리적 운동이 아니라 공간 자체의 팽창으로 인해 발생하는 후퇴입니다. 즉, 도플러 효과는 우주 팽창과는 전혀 관련이 없습니다. 우주 팽창으로 인한 적색편이는 교학사 교과서에서처럼 우주론적 적색편이라고 불립니다. 도플러 효과와 우주론적 적색편이의 차이는 앞에서 서술한 발생 원리의 차이도 있으나, 그 외 다른 속성의 차이도 있습니다. 그것은 빛의 파장이 길어지는 쪽으로 변화하게 되는 시점입니다. 도플러 효과로 인한 파장 변화는 빛이 파원에서 나오는 즉시 발생합니다. 즉, 빛의 파장이 시간의 흐름에 따라 변화하게 되는 것이 아니라 정해져 있다는 것입니다. 반면 우주론적 적색편이에 의한 파장의 변화는 시간의 흐름에 따라 지속적으로 발생합니다. 우주는 시간의 흐름에 따라 팽창하는데 빛이 팽창하는 공간을 지나면서 파장이 변화하기 때문입니다. 이는 빅뱅 우주론과 우주의 팽창을 지지하는 가장 강력한 증거인 우주 배경 복사와 속성이 같습니다. 따라서 우주 팽창에 대해 논할 때 우주 배경 복사와 같이 우주론적 적색편이라는 표현을 사용하는 것이 옳습니다. 미래엔 교과서에서 틀린 표현이 사용된 이유는 정확하진 않으나, 어떤 논문 혹은 도서를 래퍼런스 했는지를 보니 도서 '우주의 기원 빅뱅(저자:사이먼 싱)'이 있었습니다. 이 도서 271쪽 내용에서 우주 팽창으로 인한 적색편이를 도플러 효과라고 설명하는데, 아마 이 내용을 인용한 것 같습니다. 저자 사이먼 싱이 분명 훌륭한 과학자(물리학자)일 수는 있으나 천문학자는 아닌 걸로 알고 있습니다. 이 도서는 2006년에 출판 되었다는 점을 고려해 볼 때 내용이 틀렸을 것으로 추측됩니다. 이에 반에 2017년에 출판된 도서 '하루종일 우주생각(저자:지웅배)'에서 302~317쪽의 내용은 우주론적 적색편이라고 설명합니다. 수험생 입장으로서 혼란스러울 수 있으니 교과서가 일관된 내용으로 수정되었으면 좋겠습니다. 감사합니다. 첨부파일 미래엔 교과서 195p 교학사 교과서 171p 도서 우주의 기원 빅뱅 271p 도서 하루종일 우주생각
첨부파일	미래엔지구과학I195p.png 교학사_지구과학I_우주론적적색편이설명.png 우주의 기원 빅뱅.jpg 하루종일 우주생각.jpg

민원 답변

민원 답변 게시판
담당기관	㈜미래엔	처리상태
답변일	2024-04-02 16:35:07
답변내용	안녕하세요. 미래엔입니다. 나타난 적색 편이가 파원의 움직임 때문인지 공간의 움직임 때문인지를 구분하여 설명해야 하는 맥락의 서술이라면 민원인의 말씀처럼 설명하는 것이 타당해 보입니다. 제시하신 교학사 교과서 부분도 설명의 주안점이 은하가 서로 멀어지는 것인가, 공간 자체가 팽창하는 것인가를 구분하는 데에 있기 때문에 도플러 효과와 우주론적 적색 편이를 구분하여 설명하고 있습니다. 이는 제시하신 ‘하루종일 우주생각(저자: 지웅배)’ 부분에서도 마찬가지입니다. 특히 ‘하루종일 우주생각(저자: 지웅배)’의 해당 부분에서는 이에 더하여 시간의 흐름에 따른 파장의 변화(우주 배경 복사)까지 설명이 전개되는 서술입니다. 그러나 미래엔 교과서의 해당 부분 설명의 주안점은 (2015 개정 교육과정의 [12지과Ⅰ06-02] 성취기준 해설에도 제시되어 있는 것처럼) 우주론 모형을 역사적 관점에서 서술하는 데에 있습니다. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ※ 참고 [12지과Ⅰ06-02] 성취기준 해설: 우주론 모형을 역사적 관점에서 서술한다. 대폭발 우주론의 관측적 증거를 가급적 최신 자료를 통해 제시하고, 대폭발 우주론의 모순점을 해결하기 위한 급팽창 우주론의 특징을 간략히 다룬다. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 교과서 특성상 한정된 분량의 지면에 고등학생 수준에서 이해할 수 있도록 해당 맥락을 설명하는 데에는 현재와 같이 서술을 전개해도 크게 무리가 없을 것으로 판단됩니다. 이는 대학수학능력시험이나 학교 시험 모두 교육과정 내에서 출제해야 하는 점도 고려한 판단입니다. 감사합니다.
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