우주 팽창 이론 빅뱅우주론

내가 아는 빅뱅이론은 미드밖에 없었는데 천문학에 관심 갖기 시작하고서는

다양한 이론들을 알 수 있게 되었다. 우주의 나이가 얼마나 될까 누가 우주의 나이를

어떻게 측정할 수 있을까 빅뱅이론은 127억 9900만 년 전의 대폭발을 시작으로

우주가 팽창했다는 이론이다. 현재 우주가 계쏙 팽창하고 있고 그 과정을 역으로

되짚으면서 최초의 순간에는 모든 것이 한 점으로부터 시작했을 것이라는 역발상이다.

 

 

우주의 시작 빅뱅

최초 정상우주론이 있었으나우주의 기원이나 가설에 대해서는 여전히 추축이 난무하다.

왜냐하면 그 어떤 것도 증명될 수 없고 그 옛날부터 지금까지 모든 역사를 아는 사람이 없기 때문이다.

그저 추측만 할 뿐. 가장 궁금한 것은 빅뱅이 우주의 시작이라면 빅뱅 이전에는 도대체 무엇이

있었는지이다. 최초 빅뱅이론 이후 많은 발전을 이루었고 밝혀진 것도 있다 대략적으로 우주

밀도의 70프로를 차지하는 우주상수와 25프로를 차지하는 암흑 물질이 우주의 주된 구성 물질이라는 뜻.

우주 팽창 속도는 관찰자로부터 먼 물체일수록 더 빨리 멀어지는 것으로 보이는 것은 우주

전체가 팽창하고 있기 때문이라는 뜻이다. 여기서 물체가 멀어지는 것으로 보인다는 표현은

실제로 우주 자체가 팽창한다는 것이다. 그렇다면 멀어지는 속도가 광속을 넘어 질량이

빛보다 빠를 수도 있을까? 빛이 지나가는 공간 자체가 늘어나는 것은 상대 속도가 늘어나는

것이라 물리법칙으로도 거스르지 않는다고 말할 수 있다.

 

 

빅뱅이론의 역사

조르주 르메트르 라는 물리학자가 처음 주장 했고 이것이 현재 빅뱅이론의 초석이라고 알려져 있다.

빅뱅은 마치 그리스도교가 말하는 천지창조 즉 빛이 있으리라는 부분을 연상하게 하는 부분이라

과학계로부터 저항을 받았으나 그가 과학자이면서 신부였기 때문에 과학계로부터 의심을 받았다.

애초에 처음 받아들여지던 이론은 정상 우주론으로 곧 우자가 예전부터 유지되고 있다는 이론과

대립했다. 따라서 그 자체도 성직자의 신분을 최대한 드러내지 않고 이 이론을 설명하려 했다.

빅뱅이라는 어원 자체가 대폭발 큰 쾅 이론이라는 뜻으로 정상 우주론을 지지했던 물리학자가

이를 비아냥대면서 유래했다. 최초는 조롱의 목적이었는지 모르겠지만 그저 팽창 우주론을

쉽게 설명하고자 했던 의도라 한다.

 

 

빅뱅이론의 완벽함과 불완벽함의 사이

이 이론을 설명하는 양자역학, 상대성 이론등이 완성되지 않아 불완전한 이론처럼 보인다.

현재 관측 가능한 영역이 가시영역 내 우주이기 때문에 바깥 영역의 현상을 밝혀내기 어렵다.

찰나의 순간을 관측하기 어렵기에 현재로서도 규명은 불가능하다. 그렇다면 빅뱅 이전에

우주는 어땠는지에 대해서는 설명할 수가 없다. 공간이 없으면 시간 역시 없기 때문이다.

빅뱅 순간에 시간이라는 개념이 있다면? 그 어떤 학자도 빅뱅 전의 상태에 대해서는 알 수

없다고 대답할 것이다. 

 

 

빅뱅이론의 증거들

빅뱅이론의 최대 증거가 바로 우주배경복사인데 이는 우주 온도가 수천도에 달할 정도로 뜨겁고

은하나 별이 만들어지지 않은 많은 맨질한 균일 상태였다는 말이다. 현재의 표준 우주론과

우주배경복사의 패턴이 매우 정확하게 들어맞는다고 한다. 우주 거대 구조와 음향진동등

많은 교차검증이 이루어지고 있다. 그리고 많은 안하들 또한 빅뱅이론의 증거이다.

퀘이사는랄 가장 많이 활동한 은하로 최근으로 갈수록 그 발견되는 숫자가 줄어들고 있다.

이는 과거 빅뱅 이후의 환경이 비교적 현재와 달랐다는 점을 알려주고 있다. 

우주의 수소와 헬륨은 많은 별들에서 발견되는데 그 비율이 3:1로 일정하다. 식어가던 우주에

핵융합에 의해 탄생, 양성자의 개수는 중성자의 약 7배로 우주가 식어갈때 베타 붕괴가 우세를

점했기 때문이다. 대부분 은하에서 관측되는 적색편이는 우주가 균일하게 팽창한다는 증거들이다.

빅뱅이론을 가정하면 올베르스의 역설도 해석이 된다. 우주의 수명에는 한계가 반드시 존재할

수밖에 없는데 우주에 끝이 존재한다는 것은 시작점도 존재한다는 의미이기 때문이다. 

 

 

프로토버스 빅뱅이전의 세계

결국 빅뱅이전의 세계를 해석하지 못하고 철학적인 면으로 해석하게 되었다. 빅뱅이 시간의 시작이

아니라 대칭의 순간이었따는 의견도 있고 이전의 우주가 어떤 이유로 수축과 팽창을 한 사건에

불가하다는 의견도 있다. 또한 우주의 끝이 존재한다면 영원불변의 우주관은 붕괴하고 현대

물리학에 따라면 우주는 어떤 식으로든 정말을 맞게 된다는 뜻이다.

우주 종말론

빅크런치라는 우주 대붕괴는 한점에서 무한히 팽창한다는 빅뱅 우주 기원 이론에서 우주 전체

질량에 의해 중력 위치에너지가 우주가 팽창하는 에너지보다 커져 일정 수준까지 팽창한 뒤

한 점으로 모일 때까지 수축한다는 세계 멸망이론이다. 빅뱅이론을 세운 초창기 연구자 중 하나인

프리드만이 제안한 빅 크런치 우주 대붕괴이론이다. 빅크런치와 반대되는 개념의 빅 프리즈는

우주 종말론으로 우주가 끝없이 팽창하는 엔트로피가 극도로 높아져 결국 모든 입자가 붕괴하고

아원자 입자만 남게 된다는 종말론을 뜻한다. 빅 칠 또는 빅 헬스데스라고도 한다. 열 때문에

죽는 게 아니라 열이 죽는다는 뜻이다. 절대영도에 근접해 빅 프리즈라는 이름을 얻었다.