우주는 어떻게 탄생했을까요?
이 우주라는 공간과 시간 속에서 우리는 어떤 존재이며 어디쯤 위치할까요? 인간은 지구상에서 유일하게 자신들이 특별하다 믿으며 다른 생명체들을 하찮게 여기고 자연을 파괴하며 살아가고 있습니다. 하지만 과연 그럴까요? 지금 당장이라도 고개를 들어 하늘을 바라보세요. 저 멀리 보이는 별 하나하나가 모두 누군가에게는 소중하고 아름다운 추억이고 삶의 터전입니다. 그런 의미에서 이번주 주제는 '우주의 팽창'입니다.
우주팽창이란 무엇인가요?
지구로부터 멀어지고 있는 천체(별) 또는 은하계 등 모든 물체나 물질등이 서로 멀어져 가는 현상을 말합니다. 예를 들어 태양으로부터 약 1억 5천만 km 떨어진 곳에 있는 명왕성은 원래 크기인 달보다도 작은 점처럼 보여야 하지만 실제로는 매우 큰 타원형 모양으로 보입니다. 이것은 빛의 속도로도 수만 년 이상 걸리는 먼 거리이기 때문에 아직까지도 계속해서 멀어지는 중이라 그렇습니다. 이렇게 빠른 속도로 멀어져 가고 있기 때문에 현재 관측되는 모습으로는 점점 작아지는 것처럼 보이지만 실제로는 그렇지 않습니다.
그렇다면 왜 이러한 현상이 발생하나요?
빅뱅이론에서는 처음 빅뱅이라는 대폭발 이후 급팽창하면서 시공간 또한 같이 팽창했다고 설명합니다. 따라서 중력 또한 커지게 되고 그로 인해 주변의 행성 및 위성 그리고 소행성 같은 다양한 천제들이 생성되었다고 합니다. 물론 이외에도 여러 가지 가설이 있지만 결국엔 같은 원리라고 보시면 됩니다.
우주는 팽창한다??
이 말 들어보신 적 있으신가요? 저는 처음 들었을 때 무슨 말인지 이해가 안 갔어요. 그래서 인터넷 검색을 해봤는데 우주의 팽창이라는 개념 자체가 과학계에서는 이미 상식처럼 받아들여지고 있더라고요. 그렇다면 왜 이렇게 당연하게 받아들여지는 걸까요? 우리가 살고 있는 지구라는 행성은 태양과 같은 항성 주위를 돌고 있어요. 그리고 별들이 모여있는 은하 역시 마찬가지죠. 하지만 모든 은하는 서로 다른 속도로 멀어지고 있다고 합니다. 멀리 떨어져 있는 은하일수록 빠른 속도로 멀어지고 있고, 가까이 있는 은하일수록 느린 속도로 멀어지고 있죠. 즉, 현재 관측되는 은하수 중심부의 거리는 약 2억 5천만 광년이지만, 실제로는 4억 광년 이상 떨어져 있다고 보는 것이 맞다고 하네요. (출처: 네이버 지식백과)
우주팽창설이란 무엇인가요?
우리가 살고 있는 세상은 끊임없이 변화하고 있지만, 시간이 지나면 결국엔 지금과는 전혀 다른 모습으로 변해있을 거라고 많은 사람들이 믿고 있죠. 대표적인 예로 빅뱅이론이 있고요. 이러한 이론 중 하나로 우주팽창설이 존재하는데요, 우주가 팽창한다는 뜻입니다. 쉽게 말해 큰 풍선 안에 작은 풍선을 계속해서 불어넣으면 나중에는 어떻게 될까요? 점점 부풀어 오르다가 터져버리겠죠? 이것처럼 우주도 한 점에서 폭발하면서 생겨났고, 이후 지속적으로 팽창하다가 언젠가는 다시 수축한다고 믿는 가설이죠.
물론 아직까지는 증명되지 않은 가설이고, 실제로 입증되기 위해서는 수십 년 혹은 수백 년이 걸릴지도 모르는 일이지만, 만약 이게 사실이라면 인류에게는 엄청난 재앙이 될 수도 있겠죠? 빅뱅 이전에는 무엇이 있었나요? 현재로서는 빅뱅이 일어나기 전 상태인 '무'(無)에 대해서는 알 수 없다고 합니다. 다만 무로부터 물질이 생성되었다는 설이 유력한데요, 이를 근거로 유추해 보면 최초의 순간에는 빛조차 없었을 것이며, 따라서 공간 또한 비어있었을 것이다라는 추측이 가능하겠죠.
그러나 최근 연구결과에 따르면 초기 우주는 매우 뜨거웠고, 온도가 너무 높아서 원자핵조차도 만들어지지 못했을 것이라고 합니다. 그렇기 때문에 입자라고 부르기 어려운 에너지 덩어리였을 것이라 추정되고 있으며, 이때 만들어진 에너지는 모두 열에너지로 변환되어 우주공간으로 퍼져나갔을 것이라고 하죠. 결론적으로 말하자면 아무것도 없던 빈 공간으로부터 대폭발이 일어나면서 비로소 오늘날 우리가 알고 있는 우주가 탄생했다는 것입니다.
만약 제가 어렸을 때부터 들었던 `지구는 둥글다` 는 주장이 틀렸다고 한다면 어떨까요?
아마 충격이겠죠? 그렇지만 앞으로는 그런 날이 올지도 모른다고 하니 조금 무섭네요. 그럼 앞으로의 미래는 어떻게 될까요?
현재까지는 빅뱅이 일어난 시점에서부터 일정한 속도로 팽창 중이지만 언젠가는 다시 수축한다는 이론이 지배적입니다.
다만 언제인지 정확히 알 수 없을 뿐이죠. 만약 그렇게 된다면 새로운 세상이 펼쳐질지도 모릅니다.
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