2024년 6월 고1 학평 (2015 교육과정) 통합과학 7번 해설

핵심 개념

빅뱅 후 약 38만 년에 원자가 만들어지면서 빛이 자유롭게 퍼져 우주 배경 복사가 되었고, 이후 우주가 팽창하며 온도와 밀도가 계속 낮아졌다.

단서 따라가기

1. A 시기: 빅뱅 이후 약 38만 년 이전(원자 형성 전)원자핵과 자유 전자가 따로 있어 빛이 전자와 계속 충돌하므로 직진하지 못한다 보기 ㄱ (틀림)
2. B 시기: 약 38만 년 이후 현재까지 원통이 계속 넓어짐우주가 팽창하면서 우주 배경 복사의 파장이 길어지고 온도가 계속 낮아진다(현재 약 2.7 K) 보기 ㄴ (옳음)
3. 시간이 지날수록 원통(우주)의 크기가 커짐전체 질량은 그대로인데 부피가 커지므로 평균 밀도가 낮아진다 보기 ㄷ (옳음)

정답 근거

보기 ㄴ: 원자가 형성된 뒤 퍼져 나간 빛이 우주 배경 복사이며, B 시기 동안 우주가 계속 팽창하므로 우주 배경 복사의 온도는 계속 낮아진다. 보기 ㄷ: 우주가 팽창하여 크기가 커지므로 우주의 평균 밀도는 A 시기보다 B 시기가 낮다. 따라서 정답은 ④이다. (ㄱ은 A 시기가 원자 형성 전이라 빛이 전자의 방해를 받아 자유롭게 이동하지 못했으므로 틀리다.)

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

우주 진화 모형에서 원자 형성 시점 전후를 구분하고 팽창에 따른 온도·밀도 변화를 판단하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

그림의 기준 시점(약 38만 년)이 원자 형성·우주 배경 복사 시점임을 확인 → 그 전후로 빛의 이동 가능 여부 구분 → 우주 팽창에 따른 온도·밀도 변화 방향을 적용해 보기 판정