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우주의 종말은 있는가.. (1)

탤런트 2007. 1. 11. 16:15



예로부터 사람들은 먼 미래에 일어날 일에 대해 알고 싶어 했습니다.  미래를 알므로서 현재 이곳에 살고있는 의미를 발견 하고자 한 것이죠. 로마 교회에 있는 '아나미 성당'에는 1000년전 사람들이 믿고 있던 우주와 인간의 운명이 그려져 있습니다. 우주와 인간을 이야기 하는 창세기로 부터 우주 종말의 모습을 예언한 계시록에 이르기까지 성서에서 말하는 세계가 펼쳐져 있죠. 계시록에 등장하는 예언자 성요한 ..그는 미래를 다음과 같이 묘사하고 있습니다.  



'그때가 되면 세상은 다양한 제앙이 닥치고, 땅은 괴물들이 득실됩니다. 가장 무서운 일은 하늘의 이변 입니다. 우주로부터 무수한 별들이 쏟아지며 대지를 파괴합니다. 그리고 태양과 달이 붕괴되며, 밤하늘에 빛나는 별들도 사라지고 맙니다. 세상은 어둠에 휩쌓여 종말을 맞이합니다.

interview : 지극히 머나먼 미래를 연구하려는 이유는  여러가지 입니다. 그중하나는 이 순수한 지적 호기심 때문이죠. 우리모두는 자신의 삶의 방향과 미래의 일에 대해 흥미를 느낍니다. 그래서 물리학과 천문학이 이제 그엄청난 의문을 풀려고 하는것이죠.

기나긴 시간 그 흐름 그끝에서 우주와 인간을  기다리고 있는 운명은 과연 어떤것일까요...



현대 과학은 이제 우주의 탄생과 종말에 이르기까지 이 장엄한 운명을 그려내려고 합니다. 캘리포니아 대학의 레프닝 박사는 최첨단 과학지식을 모아 컴퓨터에 입력한 다음 철저히 분석해서 우주가 맞이할 한장의 연표 .. 이른바 '우주연표'로 그려내고 있습니다.

interview : 지난 100여년 동안 현재의 우주가 어떻게 이루어졌는가를 알기 위해서 우주의 흘러간 역사에 대해 놀라우리만치 많은 것들을 밝혀 냈다고 봅니다. 그리고 앞으로 다가올 백여년 동안에는 아마도 우주의 나아갈 길과 미래에 내용을 알고자 하는 흥미로운 도전이 있을겁니다.

연표의 첫부분에는 우주탄생에서부터 지구생명의 진화에 이르는 150억년 의 여정이 묘사돼있습니다. 우주는 '빅뱅'이라 불리는 대폭팔로부터 시작됐습니다. 그후 우주는 팽창을 계속해서 별과 은하가 만들어졌습니다. 그리고 천체활동에 의해 다양한  원소가 생겨났고, 그 원소들은 생명의 재료가 돼주었죠. 이렇게 해서 지금으로부터 46억년전 우리의 태양계가 탄생했고, 지구에는 생명이 태어났습니다. 지구의 생명은 40억년에 걸친 복잡한 진화과정을 통해 마침내 고도의 지성을 지닌 인간으로까지 진화했습니다


interview : 우주도 분명 진화의 과정을 밟고 있습니다. 그리고 우리생명의 진화와 지성의 진화는 모두 장차 우주가 겪에될 진화의 과정을 따라가게 될겁니다. 그러므로 모든것을 좌우하는 거대한 우주의 미래를 알아내는 것이야말로 우리의 생명과 지성이 나아갈 바를 잡는데 큰 도움이 될거라고 봅니다.

한번 탄생한 우주는 영원히 변치 않을것처럼 보였습니다. 하지만 연구가 진행됨에 따라 오히려 활발하게 변화한다는 사실이 밝혀졌습니다. 그리고 또 다른 발견으로 인해 지금까지 생각해왔던 우주의 운명이 크게 바뀌려고 합니다.

노렌스 버클리 국립연구소에 '솔 펄뮤트 박사' ..그는 10년에 가까운 연구끝에 우주의 운명을 가늠하는 중요한 실마리를 찾아냈습니다. 우주에는 대단한 기세로 우주공간으로 퍼져나가는 정체불명의 힘으로 넘친다고 합니다.
interview : 새로히 발견한 과학적인 발견 대부분은 현재 물리학 모델로 밖에 설명하지 못합니다. 물론 현재 물리학 모델 대부분은 그 결과들을 설명하기엔 좋은 모델이죠. 하지만 우리가 발견한 이것은 현재 물리학 이론으론 설명할수 없는 그 최초의 경우가 될것입니다. 이건 아주 드문 현상이지만 무척 흥미롭습니다. 누구든지 이걸 알고나면 우주의 가장 근본적인 비밀을 아주 살짝 맛본듯한 느낌이 들겁니다.
우주가 팽창한다는 사실은 일찌기 70여전의 관측으로 확인�습니다. 천문학자 '에드윈 허블'이 몇몇 은하가 우리 은하로부터 멀어지는 것을 발견하고 우주의 팽창을 처음으로 발견해냈기 때문이죠. 하지만 그당시엔 우주의 극히 일부분 밖에 관측할수 없었기 때문에 우주 자체가 얼마나 빠르게 팽창하는 지는 잘 알수 없었습니다. 앞으로 이 우주의 팽창은 어떻게 진행될까요. 과학자들은 별과 은하같은 우주에 존재하는 물질의 인력에 이끌려서 언젠가는 팽창을 멈출것이라 믿었습니다.



인력의 영향이 비교적 적은 경우 우주는 계속해서 팽창하지만 그 속도는 무척이나 더디게 진행됩니다. 또한 인력의 영향이 큰 경우 우주는 어느시점에서 팽창을 멈춘후에 수축하기 시작해서 결국엔  쪼그라지고 맙니다. 우주는 이 두 미래중에서 어느 쪽으로 진행할까요. 폴뮤터 박사는 인력이 우주의 팽창을 어느정도 막고 있는 지를 밝혀내고자 했습니다. 그러기 위해선 우선 우주의 팽창속도를 측정해야 합니다. 그가 측정을 정확히 하기위해서 주목한 것은 '초신성'이라 불리는 특별한 별 입니다.

초신성은 태양보다 훨씬 무거운 별이 죽음을 맞이할때 대폭팔을 일으키는 현상입니다. 이빛은 태양보다 100억배나 밝고 폭팔로 부터 몇주간은 빛이 안정되있기 때문에  측정대상으로는 이상적이죠. 이 초신성이 멀어지는 속도를 분석하면 우주의 팽창속도를 알수 있습니다.

그는 새로 개발한 카메라로 가능하면 많은 초신성을 찾아내려고 애�습니다. 이 카메라는 종전의 것에 비해서 10배 이상의 해상도를 지닙니다. 이것으로 한 은하에서 백년에 한번밖에 볼수 없다는 초신성을 많이 잡아낼수 있었습니다. 더욱이 그는 헤아릴수 없는 많은 별속에서 자동으로 초신성을 찾아내는 컴퓨터 프로그램도 개발했습니다.
이렇게 해서 폴뮤터 박사는 초신성 약 100개의 자료를 모은후에 분석했습니다. 그결과는 상상도 할수 없는 것이였죠. 지금까지 생각해왔던 두개의 시나리오와는 달리 우주는 팽창을 멈추는게 아니라 오히려 급속하게 가속되고 있었으니까요.


interview : 우린 큰 충격을 받았어요. 이건 전혀 생각지도 못했던 일인데다 경험하지 못했던 일이였고, 이로 인한 파장은 엄청난 것이기 때문이죠. 지금까진 우주의 팽창 속도가 크게 떨어지거나 약간 떨어진다는 이론이 지배적이였죠. 그런데 애초부터 기대하지 않은 이 결과를 보면 팽창속도가 오히려 증가하고 있습니다. 이건 그야말로 놀랍고 즐거운 발견입니다.

우주의 팽창이 계속된다는 이 대발견으로 더 큰 수수께끼가 생겼습니다. 대체 무엇이 인력에 반발하며 우주를 밀어내는 걸까요. 우주에 알수없는 거대한 힘이 존재할수 있는 가능성이 생긴것이죠.

interview : 만약 이게 사실로 밝혀지면 우주물리학은 전혀 새로운걸 발견할 기회를 얻게 됩니다. 우주를 이루는 가장 근본적인 힘과 에너지에 대한 전혀 새로운걸 알게 될텐데, 이런일이 그리 흔한건 아니죠. 만역 이 결과가 우리가 생각한대로라면 이건 우주모든 빈공간에 가득차있는 새롭고도 신비한 에너지일겁니다. 이 에너지가 우주최고의 자리를 차지한것이죠. 이것이야말로 우주에서 가장 중요하다고 할수있습니다. 그리고 이걸 통해서 우리의 현재를 이해하게 될겁니다.


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