과거에는 우주의 팽창속도가 점점 줄어들고 있다고 믿었다는데, 어떤 근거로 그랬었나요?
2011년 애덤리스가 우주가속팽창에 대해 밝혀내기 전까진 우주의 팽창속도가 점점 줄어들고 있다고 믿었다는데요. 어떤 근거로 그렇게 생각했나요? 마찬가지로 빠르게 팽창하고 있다는 가설도 나중에 또 뒤집힐 가능성이 있나요?
안녕하세요. 박조훈 전문가입니다.
과거에는 우주의 팽창 속도가 점점 줄어들고 있다고 믿었던 이유는 중력 때문이었습니다. 중력은 물체들이 서로 끌어당기는 힘으로, 우주 내 모든 물질들이 서로의 중력을 통해 서로 끌어당기고 있기 때문에 우주의 팽창 속도가 점차 줄어들 것이라고 생각되었습니다! 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따르면, 중력은 공간을 휘게 만들고, 이 휘어진 공간 속에서 물체들이 서로 끌어당기게 되 우주 내 물질이 많으면 많을수록 우주의 팽창이 느려질 것이라고 생각했었죠! 과거에는 우주의 평균 밀도가 일정 수준 이상이라면 중력에 의해 우주가 다시 수축할 수 있다는 이론이 널리 받아들이고 이 이론은 팽창이 느려지다가 결국 멈추고, 이후 다시 수축하는 과정을 거친다고 생각하였었습니다! 1998년 애덤 리스, 브라이언 슈미트,솔 펄머터 등의 연구팀은 먼 은하에서 오는 초신성의 빛을 분석하여 우주의 팽창 속도가 오히려 가속하고 있음을 발견하였죠~ 이들은 Ia형 초신성이 우주의 확장을 측정하는 표준 촛불로 사용될 수 있음을 발견했고 이 초신성들은 일정한 밝기를 가지고 있어, 그 거리를 매우 정확하게 측정할 수 있습니다. 이 연구를 통해 멀리 있는 초신성들이 예상보다 더 느리게 후퇴하고 있다는 사실이 밝혀졌고, 이는 우주가 가속 팽창하고 있음을 의미합니다. 가속 팽창을 설명하기 위해 과학자들은 우주 전체 에너지의 약 68%를 차지하는 미지의 힘인 암흑 에너지가 존재할 것이라고 가정합니다. 이 암흑 에너지가 우주의 팽창을 가속시키는 역할을 한다는 이론이 현재 널리 받아들여지고 있습니다. 과학은 항상 새로운 관측과 실험을 통해 발전합니다. 현재 우주 가속 팽창 이론과 암흑 에너지에 대한 이해는 관측 데이터를 기반으로 하고 있지만, 여전히 미지의 부분이 많습니다. 새로운 데이터나 이론적 발전이 이루어지면, 현재의 가설도 수정되거나 완전히 새로운 패러다임으로 대체될 수 있습니다.
안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
과거에는 우주가 무한한게 아닌 유한하다고 믿었기때문이죠. 근데 열역학2법칙 그리고 엔트로피 증가의 법칙이 성립됨에 따라 우주의 팽창속도가 증가한다고 믿게 바뀐거죠.
감사합니다.