우주의 마지막 시나리오 (열적 죽음, 빅 크런치, 빅 립)솔직히 처음 이 주제를 파고들었을 때는 그냥 막연한 호기심이었습니다. 그런데 자료를 읽으면 읽을수록 "우주가 언제 어떻게 끝나는가"라는 질문이 단순한 공상이 아니라, 현재 우주의 구조 자체를 이해하는 데 직결된 문제라는 걸 깨달았습니다. 현재 가장 유력한 종말 시나리오는 세 가지로 압축됩니다. 이 글에서 그 세 가지를 하나씩 뜯어보겠습니다.열적 죽음, 가장 조용한 우주의 마지막제가 처음 이 시나리오를 접했을 때 예상 밖이었던 건 종말이 폭발이나 붕괴가 아니라 그냥 '꺼져간다'는 그림이었다는 점입니다. 드라마틱한 결말을 상상했는데, 실제로 가장 유력하다고 평가받는 시나리오는 훨씬 조용했습니다.열적 죽음은 열역학 제2법칙에서 도출되는 개념입니다. 여기..

암흑에너지 (우주 팽창, 암흑물질, 코스모스)우주가 점점 느려지며 수축할 거라고 생각하셨나요? 저도 그렇게 당연히 믿고 있었습니다. 그런데 실제 관측 결과는 완전히 반대였습니다. 우주는 지금 이 순간에도 점점 더 빠르게 팽창하고 있고, 그 원인을 과학자들은 아직 제대로 설명하지 못하고 있습니다. 이 불편한 사실이 저를 암흑에너지라는 주제로 끌어들였습니다.우주 팽창, 왜 느려지지 않는 걸까중력은 물질을 서로 끌어당깁니다. 그렇다면 우주도 시간이 흐를수록 팽창 속도가 줄어드는 것이 자연스럽지 않을까요? 저도 처음에는 그게 당연한 흐름이라고 생각했습니다. 그런데 1990년대 후반, 초신성(supernova) 관측 데이터를 분석하던 두 연구팀이 전혀 다른 결론에 도달했습니다. 여기서 초신성이란 항성이 수명을 다..

우주 팽창 가속 (초신성 관측, 암흑에너지, 우주론)우주가 점점 빠르게 커지고 있다는 사실, 알고 계셨습니까? 저도 처음 이 이야기를 접했을 때 직관적으로 이해가 되지 않았습니다. 뭔가를 던지면 느려지다가 결국 떨어지듯, 우주도 중력 때문에 팽창 속도가 줄어들어야 한다고 생각했기 때문입니다. 그런데 실제 관측 결과는 완전히 달랐습니다.초신성 관측이 뒤집어 놓은 상식우주가 팽창하고 있다는 건 오래전부터 알려진 사실입니다. 하지만 그 팽창이 가속되고 있다는 건 전혀 다른 이야기입니다. 1990년대에 천문학자들이 Ia형 초신성(Type Ia Supernova)을 관측하면서 이 사실이 처음 드러났습니다. 여기서 Ia형 초신성이란 백색왜성이 동반성으로부터 물질을 흡수하다가 일정한 질량에 도달해 폭발하는 현상으로,..

암흑에너지와 우주 팽창 (우주상수, 적색편이, 빅 립)우주가 점점 느려지고 있다고 생각하셨나요? 저도 그렇게 믿고 있었습니다. 그런데 실제 관측 결과는 완전히 반대였습니다. 우주는 지금 이 순간도 점점 더 빠르게 팽창하고 있고, 그 원인은 아직 아무도 정확히 모릅니다. 이름만 붙여놓은 존재, 암흑에너지 이야기입니다.우주상수와 팽창 가속, 무엇이 밝혀졌나중력이 있는데 왜 우주 팽창이 빨라지냐고 묻는다면, 저도 처음에 그게 가장 이상했습니다. 은하와 은하 사이에는 질량이 있고, 질량은 서로 끌어당깁니다. 빅뱅 이후 우주가 퍼져나가더라도 중력이 서서히 그 속도를 줄일 거라는 건 직관적으로 당연한 결론처럼 보였습니다. 실제로 오랫동안 많은 과학자들도 같은 예측을 했습니다.그 예측이 완전히 뒤집힌 건 1990년대..

우주의 끝 (관측 가능한 우주, 우주 곡률, 암흑에너지)솔직히 저는 꽤 오랫동안 우주에도 당연히 "벽" 같은 게 있을 거라고 믿었습니다. 어릴 때부터 우주를 상상하면 머릿속에서 늘 같은 질문에 막혔는데, 막상 공부를 시작하고 보니 과학자들조차 아직 그 질문에 완벽한 답을 내리지 못했다는 사실이 오히려 더 충격이었습니다. 이 글에서는 제가 공부하면서 직접 부딪혔던 혼란과 그 과정에서 정리된 개념들을 풀어보려 합니다.관측 가능한 우주, 처음엔 숫자 자체가 이해가 안 됐습니다우주를 공부할 때 처음 만나는 개념이 관측 가능한 우주(Observable Universe)입니다. 여기서 관측 가능한 우주란 빅뱅 이후 지금까지 빛이 우리에게 실제로 도달할 수 있었던 공간적 범위를 의미합니다. 쉽게 말해 우리가 원론적으..

우주 팽창의 비밀 (암흑에너지, 우주론, 가속팽창)솔직히 저는 오랫동안 우주가 언젠가는 멈출 거라고 믿었습니다. 폭발이 있었으니 에너지가 소모되면 결국 느려지지 않겠냐는 단순한 논리였죠. 그런데 실제 관측 데이터를 접하면서 그 믿음이 완전히 무너졌습니다. 우주는 느려지는 게 아니라 오히려 더 빠르게 팽창하고 있었고, 그 원인으로 지목된 것이 바로 암흑에너지였습니다.내가 틀렸다는 걸 알게 된 순간우주론을 조금씩 공부하면서 처음으로 제 직관이 완전히 틀렸다는 걸 인정해야 했던 순간이 있었습니다. 공을 위로 던지면 중력에 의해 속도가 줄다가 결국 떨어지죠. 저는 빅뱅(Big Bang) 이후의 우주도 똑같이 움직일 거라고 막연히 생각했습니다. 여기서 빅뱅이란 약 138억 년 전 우주가 극도로 뜨겁고 밀도 높은 ..