우주의 팽창 빅뱅 우주론의 한계와 급팽창과 가속팽창 우주

우주는 팽창하고 있을까?

우주에는 우리은하 외에도 수많은 외부 은하가 있다. 외부 은하 중에 아주 가까운 거리에 있는 대마젤란 은하는 약 16만 광년 떨어져 있고, 안드로메다 은하는 약 250만 광년 떨어져있다. 대체 우주는 얼마나 넓은 걸까?

 

우주의 팽창

우주의 팽창을 알기 위해 한가지 실험을 해본다. 고무풍선과 스티커를 준비한뒤, 고무풍선에 아주 약간 바람을 불어준다. 스티커를 붙인 후에 더 크게 불면 스티커와 스티커사이의 거리를 어떻게 될까?

스티커와 스티커 사이의 거리가 점점 멀어지겠죠? 풍선이 팽창하면 스티커 사이의 간격이 멀어지듯이, 우주가 팽창하면 은하와 은하사이도 멀어져야한다. 

 

허블이 외부 은하와 후퇴 속도를 측정한 결과 먼 은하일수록 멀어져 가는 속력이 빠르다는 것을 발견했다. 팽창하고 있는 우주 어디에서 관측하든, 모든 은하가 서로 멀어져 간다는 것을 알게 된거다. 즉 우주가 팽창한다는 뜻이다. 

왜 우주가 팽창하고 있을까? 시간을 거슬러 과거로 가면 우주는 한점으로 수렴해야 된다. 그러므로 우주는 약 137억년전에 작은 점에서 대폭발하며 시작되었다고 생각할수 있다. 우주는 대폭발로 시작했고 지금도 팽창하고 있다.

 

빅뱅 우주론의 한계와 급팽창과 가속팽창 우주

1940년대에 가모프가 주장한 빅뱅우주론은 우주가 하나의 점에서부터 대폭발하여 생성되었고, 계속 팽창하면서 냉각되었다는 이론이다. 매우 뜨거웠던 우주 초기에 생성된 전자, 양성자 등 기본 입자들이 서로 결합하여 수소, 헬륨 등의 원자가 생성되었다. 그리고 이들로부터 별과 은하 등 현재 우주를 이루는 모든 물질이 만들어졌다. 우주의 기원을 가장 잘 설명하는 설득력 있는 우주론으로 인정받았다.

 

그러나 1970년대에 이르자 빅뱅 우주론으로 설명할수 없는 몇가지 문제점이 제기되었다. 이를 보완해 급팽창 우주론과 가속팽창 우주론이 나왔다. 급팽창 우주론에 따르면 우주는 대폭발 시에 급팽창하면서 평탄해졌다고 한다. 그리고 팽창속도가 점점 빨라지는 이른바 가속팽창하고 있는것으로 추정한다.

 

우주는 모든 물질과 에너지가 모인 한 점에서 대폭발로 시작되었으며 계속 팽창하고 있다.