우주 이론에 관해

사람들은 우주의 기원에 대해 궁금해 왔습니다. 여러 세대에 걸쳐 하늘을 경이로움, 종교, 두려움의 근원으로 간주해 왔습니다. 다행히, 지난 몇 세기에 걸쳐 전 세계 과학자들은 우리가 아는 모든 생명이 어떻게 시작되었는지에 대한 다양한 이론을 뒷받침하는 경험적 증거를 취합하기 시작했습니다. 이번 시간에는 역사적인 질문에 대해 자세히 알아보세요. 우주의 이론은 무엇입니까?

 

빅뱅 이론

빅뱅 이론은 우주의 시작에 대한 가장 신뢰할 수 있고 잘 연구된 이론입니다. 빅뱅 이론은 1920년대에 벨기에 사제 조르주 루미터에 의해 처음으로 제창되었습니다. 그 이후로 이 새로운 가설은 아인슈타인의 상대성 이론과 현대 연구에서 지지를 얻었습니다.

 

 

빅뱅의 가정

세부 사항을 파악하기 전에 먼저 몇 가지 기본적인 빅뱅 이론의 가정을 파악해 봅시다.

 

1.     우주는 일정합니다. 이것은 중요하기 때문에 첫번째 이유가 됩니다. 물리적 특성이 보편적이라는 것은 우주의 모델링과 이해에 기본입니다. 예를 들어 은하와 우주의 먼 지역에서도 중력, 전기, 자기, 빛은 모두 같은 방식으로 작동한다고 추측됩니다.

2.     우주는 균일합니다. 둘째로 우주는 모든 방향에서 상당히 균일하다고 생각합니다. 이들은 삽으로 담은 토양이라고 생각할 수 있습니다. 어떤 삽에는 큰 바위가, 어떤 삽에는 벌레가, 어떤 삽에는 점토가 더 많이 존재할 수 있습니다. 그러나 시간이 지남에 따라 100개의 삽마다 구성은 본질적으로 동일하게 유지됩니다.

3.     우주는 우리를 중심에 두지 않습니다.  이 개념은 물리학에서 "특권적인 위치"로 알려져 있습니다. 이것은 지구가 우주의 어딘가에 존재한다는 것을 의미하지만, "가장자리"와 관련하여 지구의 위치가 정말로 불분명하다는 것입니다(이에 대해서는 나중에 자세히 설명합니다).

4.     우주에는 시작이 있다는 것입니다. 빅뱅은 지금까지 존재했으며 앞으로도 존재하는 모든 것들과 에너지를 만들어 냈습니다. 그 이후로 새로운 재료와 에너지는 생산되지 않았습니다.

 

빅뱅의 기초

우리가 아는 우주의 시작의 유력한 가설은 빅뱅 이론입니다. 행성, 태양계, 은하, 우주를 만들어낸 작은 특이점이 작은 것으로 시작된 과정을 설명합니다. 타임라인을 통해 보면 이 이론을 명확하게 이해하기 쉽기 때문에 살펴보도록 합시다.

 

1.     1초: 빅뱅 주위의 온도는 처음 1초 동안 섭씨 55억도(화씨 100억 도)였습니다. 그러나 이 시점에서 보는 것은 아무것도 없었을 것입니다. NASA 웹 사이트에는 "제약되지 않은 전자가 구름 속의 물방울에서 태양광이 산란하는 것처럼 빛(포톤)을 산란시킨다"라고 설명되어 있습니다.

2.     3초: 중성자, 양성자, 전자 (원자와 분자 형성에 필요한 모든 아원자 입자)가 첫 번째 폭발에 존재했습니다. 이때, 리튬, 헬륨, 수소가 생성되어 최초의 기본 원소가 됩니다.

3.    38만 년: 빛은 처음으로 우주로 들어갑니다. 우주 마이크로파 배경 방사선은 이 발광 방사선에 부여된 이름입니다. 이것은 빅뱅의 두드러진 특징이며, 1948년에 랄프 알파에 의해 최초로 존재가 예측되었습니다. 우주의 나이를 계산하는데 사용되는이 마이크로파 배경 방사선을 지금도 볼 수 있습니다.

4.    3억 년: 여기서 조금 전진하겠습니다. 원자와 가스의 첫 번째 폭발이 커지면 중력이 문제가 되기 시작합니다. 별은 다양한 밀도의 가스 주머니에서 태어나 별 그룹이 은하를 형성하기 시작합니다.

5.   ~90억 년: 우리의 태양은 발전합니다. 우리의 태양은 약 46억 세이지만 우주는 약 140억 세입니다.

 

 

정상 상태의 우주

빅뱅 이론의 기본 전제 중 하나는 정상 상태의 우주 이론에 의해 깨졌습니다. 정상 상태 이론에 따르면 물질과 에너지는 지속적이고 꾸준히 생성됩니다. 제임스 진스(James Jeans) 경이 1920년대에 시작도 끝도 없는 우주라는 개념을 먼저 생각했습니다.

 

정상 상태 가설에 따르면 우주는 처음부터 팽창하여 물질을 생산하고 있으며, 그것은 영원히 지속될 것입니다. 정상 상태 가설은 20세기 중반에 반복적인 갱신과 개량이 이루어졌다는 사실에도 불구하고 엄청난 양의 모순된 증거가 "정상 상태 가설이 대부분 거짓"이라는 개념을 지지하고 있습니다. 

 

레벨 II 멀티버스

멀티버스 아이디어는 복합적입니다. 그럼에도 불구하고 과소 평가될 수 있습니다. 우리의 우주의 물리학이 완벽하게 보이는 것은 이 가설의 창조 뒤에 있는 힘 중 하나입니다. 우리 우주에서는 빛, 중력, 물리학이 완전히 상호 작용하기 때문에 생명이 존재하는 것처럼 보입니다. 이것은 심각한 우연의 일치라고 해석하거나 시도 횟수가 엄청나다는 것을 고려하면 필연적이라고 해석할 수 있습니다.

 

다원 우주 이론에 따르면 여러 세계가 동시에 공존하며 각각 고유한 물리적 매개 변수 집합이 있습니다. 예를 들어, 우주 2.0 (또는 3.0, 18.0 또는 821.0)이 우리의 우주와 공존하고 빛의 속도가 우리의 것과는 다를 수 있습니다. 우주에 대해 우리가 아는 모든 것은 엄청나게 엄청난 수의 다른 범용 상수의 변화에 의해 영향을 받습니다.

 

 

올바른 가설은?

그렇다면 우리에게 무엇을 남길까요? 우주가 어떻게 이루어졌는지에 대한 "올바른"가설은 무엇입니까? 빅뱅은 입증된 경험을 바탕으로 가장 우수한 가설입니다. 그러나 새로운 기술과 도구 덕분에 10년마다 새로운 데이터가 수집될 수 있으므로 미래가 어떻게 될지는 기다려야 합니다.