안녕하세요. A.K.A JuN입니다.
햇볕이 뜨거운 태양이 저물고
어둠이 내려앉으면 조금씩 선선해지는 여름입니다.
하지만 낮의 달궈진 뜨거운 열기가
쉽사리 가라앉지 않아
시원한 바람이 불어오는 강이나 바다,
공원에서 더위를 식히곤 합니다.
여름은 밤하늘을 많이 보게되는 계절이기도 합니다.
반짝이는 별이 보이고
밝게 떠오른 달이 보이는 밤하늘을 보고 있자면
저 별은 어떻게 만들어지고
저 별이 있는 우주는 어떻게 생겨났을까 하는 의문을 품게 됩니다.
의문을 풀수 있는 시발점이 되는 우주빅뱅이론은
우주의 기원 그리고 진화를 설명하는 이론으로
약 138억년전 모든 에너지가 모인 하나의 점이
무시무시한 폭발에 의해 팽창하면서
현재의 우주가 만들어졌다는 이론을 가지고 있지만
우주의 팽창은 아직도 진행중이라 합니다.
지금의 우주는 그 크기를 알 수 없는 어마마한 공간이지만
우주빅뱅이론을 토대로 팽창전으로 되돌려본다면
점점 작아지는게 될 것이고
우주의 시작이 된 처음에는
우주가 한 점으로 되어있다는 이론이 생성됩니다.
우주의 팽창을 반대로 생각하여 만들어진 이론이
즉 우주 빅뱅이론입니다.
조르주 르메트르
빅뱅이론을 가장 먼저 주장한 조르주 르메트르 과학자는
아인슈타인의 일반상대성이론을 기반으로
하여 우주가 팽창한다는 가설을 제시하였습니다.
허나 조르주 르메트르 과학자의 논문은
인지도가 적은 학술지에 발표되었을 뿐 아니라
프랑스어로 되어 있어 더욱 알려지지 못했고
아이슈타인 또한 당시에는
조르주 르메트르 이론이 타당하지 않다고 이야기 하기도 했습니다.
또한 영국 천문학자 프레드 호일은
라디오에 출연하여 팽창 우주론은 케이크 속 들어있던 스트리퍼가
펑 하고 튀어나노는 것과 같다 라는 말을 언급하면서
빅뱅이론의 시초가 되었습니다.
호일은 팽창 우주론은 조롱할 의도
혹은 팽창 우주론을 쉽게 설명할 의도 라고
상반된 주장이 나오기도 합니다.
1929년 미국 천문학자 에드윈 허블은
우주에서 적색편이 현상이 관측된다고 하였으며
관측자 기준으로 점점 멀어져 물체의 색이
붉게 보이는 현상이라 하며
반대로 관측자 기준으로
점점 빠르게 다가오는 물체는
푸르게 보이는 청색편이 현상이라 합니다.
속도에 따라 빛의 파장이 길면 길수록 붉은 빛이
짧으면 짧을수록 푸른빛이 발생하며
에드읜 허블이 있던 시대엔 팽창도 수축도 없이
우주가 그대로 유지되고 있는
정적 우주론이 보편적으로 우주 관측 시
적색편이, 청색편이가 다양하게 관측될 것이라고 예상했지만
수많은 별들이 적색편이만 보이고 있어
정적 우주론은 무너지고 팽창하는 우주관이 자리잡았습니다.
에드윈 허블
또한 에드윈 허블은 우주팽창으로
별들이 멀어져 적색편이를 보이고 있지만
역으로 생각했을 때 과거에는 별들이 더욱 가까이 있었고
계속해서 역으로 생각하면서
제일 처음 우주는 하나의 점으로 이루어져 있을지도 모른다는
생각을 하게 되었습니다.
1948년 미국 물리학자 조지 가모프는
초기 우주는 밀도, 온도가 아주 높은 상태였을 것이고
엄청난 폭발과 함께 급격하게 팽창함으로써
밀도가 낮아져 현재의 우주 모습이 되었다라고
우주의 처음을 설명하였고 빅뱅이론이 맞다면
열기의 흔적이 남아 있을 것이라고 생각했지만
열기의 흔적을 찾기란 쉽지 않았습니다.
1964년 미국 뉴저지 벨 연구소의 연구원이였던
아노펜지어스과 로버트 윌슨은 안테나를 통해
인공위성 신호를 받는 일을 하면서
미세한 전파 잡음으로 골치가 아팠습니다.
잡음 해소에 여러 방법을 사용했지만
안테나 방향을 바꿔도 날씨다 바껴도 일정하고
균일하게 잡음이 잡힌다는 걸 알게되었습니다.
이 사실을 안 물리학자들은
이것이 우주의 열기 흔적인 우주배경복사라고 확신하면서
아노펜지어스와 로버트 윌슨은 1978년 노벨상을 수상하였고
가설로만 여겨졌지만 우주 빅뱅이론은
보편적인 우주관으로 자리를 잡게 되었습니다.
우주는 힘인 중력, 전자기,
강한 핵력, 약한 핵력이 하나의 힘으로 통일되었지만
우주가 팽창하고 냉작하면서 힘이 분리되면서
다양한 입자의 형성으로 이어졌습니다.
우주 빅뱅이론은 우주의 많은 부분들을 설명하고 있지만
우주세계는 아직도 풀리지 않는 많은 질문들을 가지고 있는
미지의 공간입니다.