안녕하세요. A.K.A JuN 티스토리 인사드립니다.
우주가 얼마나 큰 존재인지
궁금해하시는 분들이 많습니다.
하지만 우주 크기에 대해서
명확하게 답을 내려서
한 마디로 대답을 하기는 어렵습니다.
이유는 우주는 계속해서 팽창하고 있기 때문이고
또 우주의 크기가 단순하게
공간의 규모 뿐만아니라
시간과 연결되어 있기 때문입니다.
오늘 A.K.A JuN 티스토리에서는
우주 크기에 대해서 알아보겠습니다.
먼저 우주는 팽창을 계속해서 하고 있어
크기에 대해 명쾌한 답을 내리기가 어렵습니다.
우주의 팽창의 경우
일상적으로 생각하는 공간의 확장이 아니라
바탕이 팽창되는 것 입니다.
즉 거리가 측정되는 기준이 되는 자가
계속해서 늘어나고 있다고 생각하면 되겠습니다.
가까운 천체들의 사이사이는
공간의 팽창 정도가 크지 않기 때문에
대략적인 거리의 계산이 가능하지만,
우리 은하와 매우 먼 은하라면
그 가운데의 공간은 계속해서 팽창하고 있기에
기준이 되는 공간이 늘어나는 것으로 볼 수 있습니다.
우주의 팽창
이런 이유들 때문이 우주물리학자들은
먼 천체의 거리를 나타낼 때에는
서로 변화하며 움직이는 거리라는 의미로
공변거리라는 용어를 사용하고 있습니다.
우주의 팽창으로 인해서 늘어나는 공간을
반영하는 거리라고 보는 것 입니다.
이 거리는 통상적으로 생각하게 되는
절대 거리가 아니게 됩니다.
어떠한 시점에서 측정하게 된
두 천체 사이의 실제 거리인 것인데,
매우 먼 천체의 거리를 말할 때에는
이 공변거리가 매우 중요합니다.
우주는 계속해서 팽창하고 있기 때문에
우주의 크기는 지금 이 시간과, 한시간 뒤,
그리고 하루 뒤의 크기가 달라지게 됩니다.
지금 이 시간에도 관측이 가능한
우주의 공간 크기는 초속 100만 키로미터의 속도로
커지고 있다고 생각하면 되곘습니다.
하루 사이에 지구와 태양 사이의
거리의 600배가 더 늘어나는 셈입니다.
결국 우주 크니를 말할 때에는
어떤 시점을 기준으로 삼았느냐를
함께 말해야 정확하게 말할 수 있는 것 입니다.
물론 우주의 크기는 아주 방대하기에
현재를 기준으로 약 몇 백년 전후는
대략적으로 같은 크기라도 말해도
크게 문제는 없겠습니다.
이렇게 우주 크기는 공간에 대한 문제도 있지만
시간의 개입 문제도 가지고 있습니다.
세상에서 가장 빠른 것이 무엇이냐고 물으면
많은 사람들이 빛이라고 대답하기도 합니다.
빛은 매우 빠릅니다.
빛의 속도
초속 30만 키로미터,
대략 1초에 지구 7바퀴를 도는 속도를 가지고
있으니 눈으로는 가늠할 수가 없습니다.
일상에서 나온 빛이 우리 눈에 도달하는
시간 자체를 계산하는 것이
무의미한 속도이기 때문에
빛의 속도는 아주 빠르다고 볼 수 있습니다.
하지만 천체처럼
아주 멀리 있는 물체의 빛이
우리에게 도달하는 시간이라고 생각을 하면
빛이 속도도 무시를 할 수 없습니다.
현재 하늘에 떠 있는 태양은
대략 8분 전의 모습이며,
북극성의 모습은 433년 전의 모습입니다.
시간적으로 따지면 이렇게 볼 수 있지만
시간 뿐만아니라 공간적으로도
태양과 북극성은 계속해서 움직이고 있기에
지금 보고 있는 것과는
다른 위치에 있는 것 입니다.
그저 사실을 입증할 수 있는 것은
지금 눈에 보이는 태양이
8분 전의 태양의 모습이고,
지금 눈에 보이는 북극성의 모습이
433년전의 북극성의 모습이라는 것 입니다.
이 말은 즉 빛의 속도가 그 거리를 달려오는데
걸리는 시간은 충분히 별과 은하들이 탄생하고
소멸할 수 있는 시간을 포함하고 있습니다.
아주 멀리 있는 천체의 경우
현재의 위치는 물론
현재 존재하고 있는지 까지도 알 수 없습니다.
현재는 눈에 보이고 있지만,
이미 소멸되었을 수 있는 별인 것 입니다.
몇 초 전에서 수십억년 전 사이에 있었던
우주의 각기 다른 천제들은
우리는 지금 현재 보고 있는 것이므로
이런 일들이 가능해지는 것 입니다.
이렇게 우주의 팽창과
시간의 개입 문제를 두고
우주 크기를 살펴보면지구에서 관측할 수 있는
가장 먼 끝의 우주는 465억 광년 밖에 있습니다.
이 거리를 상하좌우의 공간으로
모두 연결하게 되면
지구를 중심으로 반지름이
약 465억 광년이 큰 구가 되겟습니다.
즉 한 쪽 끝과 다른 쪽 끝 사이의 거리가
930억 광년인 큰 공 모양인 것 입니다.
이를 관측 가능한 우주라고 부르고 있습니다.
그 밖의 우주는 우리가 관측할 수 없습니다.
이는 관측 가능한 우주와 그 밖의 우주가
다를 수 있다는 점을 말하고 있습니다.
이렇게 오늘은 우주 크기에 대해서
알아보는 시간을 가져보았습니다.
다음에도 더 좋은 정보로 찾아뵙겠습니다.