우주 거대구조 (밀도 차이, 암흑물질, 코스믹 웹)은하가 우주에 무작위로 흩어져 있다고 생각하셨나요? 저도 그렇게 생각했습니다. 그런데 실제 우주 지도를 보면 은하들이 마치 거미줄처럼 연결된 거대한 구조를 이루고 있습니다. 이걸 처음 알았을 때 꽤 당황스러웠습니다. 무질서해 보이는 우주가 사실은 거대한 질서 위에 놓여 있었으니까요.밀도 차이가 시작이었습니다우주 거대구조의 출발점은 사실 굉장히 소소합니다. 빅뱅 직후 우주 전체가 거의 균일했는데, "거의"라는 말이 핵심입니다. 아주 미세한 밀도 차이, 즉 어떤 영역은 물질이 조금 더 많고 어떤 영역은 조금 더 적은 상태가 존재했습니다.이 흔적이 실제로 측정된 것이 바로 CMB입니다. CMB란 우주배경복사(Cosmic Microwave Background)를..

열적 죽음 (엔트로피, 호킹복사, 우주팽창)우주의 마지막 순간을 상상할 때, 대부분 거대한 폭발이나 충돌을 떠올립니다. 저도 한동안 그렇게 생각했습니다. 그런데 실제로 현재 가장 유력하게 논의되는 시나리오는 완전히 반대였습니다. 소리도, 빛도, 움직임도 없는 상태. 그것이 열적 죽음(Heat Death)이라 불리는 우주의 마지막 모습입니다.엔트로피가 결국 우주를 멈춘다일반적으로 우주의 종말은 무언가 극적인 사건으로 끝날 거라고 알려져 있지만, 저는 열적 죽음 이론을 처음 접하고 나서 그 생각이 완전히 바뀌었습니다. 열적 죽음의 핵심 근거는 열역학 제2법칙입니다. 여기서 열역학 제2법칙이란, 고립된 계 안에서 엔트로피는 시간이 지날수록 항상 증가한다는 법칙입니다.엔트로피(Entropy)란 쉽게 말해 '무질..

우주 마이크로파 배경복사 (CMB, 빅뱅 잔향, 우주 거대구조)처음 CMB라는 단어를 접했을 때, 저는 솔직히 "마이크로파? 전자레인지에서 나오는 그거?"라는 생각부터 했습니다. 그런데 파고들수록 이건 단순한 전파 이야기가 아니었습니다. 빅뱅의 흔적이 지금 이 순간에도 우주 전체에 퍼져 있다는 사실, 그리고 그걸 인간이 실제로 측정했다는 사실이 제 머릿속에서 쉽게 떠나질 않았습니다.빅뱅 잔향, 38만 년 후에 퍼진 빛의 정체CMB, 즉 우주 마이크로파 배경복사(Cosmic Microwave Background)란 빅뱅 이후 약 38만 년이 지난 시점에 우주 전체로 방출된 빛이 지금까지 남아 있는 현상입니다. 여기서 CMB란 쉽게 말해 우주가 탄생하던 시절의 빛이 시간이 지나면서 파장이 길어진 채로 현재까..

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..

평행우주 (다세계 해석, 우주 인플레이션, 양자역학)솔직히 저도 처음엔 평행우주라는 말을 들었을 때 영화 마케팅 문구라고 생각했습니다. 그런데 실제로 현대 물리학의 핵심 이론들이 이 개념을 진지하게 다루고 있다는 걸 알게 됐을 때, 단순한 흥미를 넘어서 꽤 오래 이 주제를 파고들게 됐습니다. 증명된 사실이 아니라 아직 가설 수준이지만, 그 가설을 떠받치는 이론의 깊이가 생각보다 훨씬 묵직했습니다.다세계 해석, 처음엔 그냥 SF인 줄 알았습니다제가 처음 다세계 해석(Many-Worlds Interpretation)이라는 개념을 접한 건 양자역학 관련 글을 읽다가였습니다. 여기서 다세계 해석이란, 양자역학에서 입자가 측정되기 전까지 여러 상태로 동시에 존재하는 '중첩(superposition)' 현상이 관측..

빅뱅 이론과 우주의 시작 (우주팽창, 우주배경복사, 현대우주론)어릴 때 밤하늘을 보면서 "저 별들은 원래부터 저기 있었던 걸까?"라고 생각해 본 적 있으신가요? 저는 그랬습니다. 우주는 그냥 영원히 존재해 온 무언가라고 막연히 믿었습니다. 그런데 빅뱅 이론을 제대로 들여다보니, 우주에도 분명한 "시작"이 있었고 그걸 뒷받침하는 관측 증거까지 있다는 사실에 솔직히 꽤 충격을 받았습니다.우주팽창: 빅뱅 이론이 우주의 시작으로 자리 잡은 이유빅뱅 이론이 단순한 가설을 넘어 현대 우주론의 중심 이론이 된 건 하나의 결정적인 관측 사실 때문입니다. 바로 우주가 지금 이 순간에도 팽창하고 있다는 점입니다. 1929년 에드윈 허블이 발견한 허블 법칙(Hubble's Law)이 그 출발점입니다. 허블 법칙이란 은하가 ..