2023년 6월 고1 학평 (2015 교육과정) 통합과학 9번 해설

핵심 개념

빅뱅 후 약 38만 년에 원자핵이 전자와 결합해 원자가 만들어지면서 빛과 물질이 분리되었고, 이때의 빛이 우주 팽창으로 파장이 길어져 우주 배경 복사로 관측된다.

단서 따라가기

1. (가) 우주의 탄생 → B → A(약 38만 년)A는 원자핵과 전자가 결합해 원자가 만들어진 약 38만 년 시기이고, B는 그보다 앞서 원자핵은 있지만 원자는 아직 없는 시기이다 A = ㉡, B = ㉠
2. ㉠: 원자핵과 전자가 따로 흩어져 있고 빛이 전자와 부딪쳐 꺾임원자 형성 이전에는 자유 전자가 빛을 산란시켜 빛이 직진하지 못한다(불투명한 우주) 보기 ㄱ (틀림 — ㉠은 B 시기)
3. A 시기 이후 우주의 계속된 팽창A 시기에 물질과 분리된 빛(우주 배경 복사)은 우주가 팽창하면서 파장이 점점 길어져 현재 전파 영역에서 관측된다 보기 ㄴ (옳음)
4. ㉡: 전자가 원자핵에 붙잡혀 원자가 되고 빛이 자유롭게 퍼짐빛과 물질이 분리되어 우주가 투명해진 것은 원자가 형성된 A 시기이다 보기 ㄷ (틀림 — A 시기)

정답 근거

보기 ㄴ: A 시기(빅뱅 후 약 38만 년)에 원자가 만들어지며 빛과 물질이 분리되었고, 이때 퍼져 나간 빛이 우주 배경 복사이다. 그 이후 우주가 계속 팽창하므로 우주 배경 복사의 파장은 점차 길어졌다. 따라서 옳은 것은 ㄴ뿐이고 정답은 ②이다. (ㄱ은 원자핵과 전자가 따로 있는 ㉠이 원자 형성 이전인 B 시기에 해당하므로 틀리고, ㄷ은 빛과 물질이 분리되어 우주가 투명해진 것이 B가 아닌 A 시기이므로 틀리다.)

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

우주 진화 모식도의 시기와 입자 상태 그림을 대응시키고, 원자 형성·빛과 물질의 분리·우주 배경 복사의 관계를 시간 순서로 추론하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

시간 축에서 각 시기의 순서와 약 38만 년 표시를 확인 → 그림의 입자 상태(원자핵·전자 분리인지 원자인지)로 시기 대응 → 우주 배경 복사의 생성 시기와 이후 팽창에 따른 파장 변화 적용