현재 천문학에서는 우주의 물리적인 넓이가 무한하다고 보는지 유한하다고 보는지 궁금합니다.
우주가 물리적으로 그 크기가 무한한지 아니면 유한한지 현재 학계에서는 어떻게 바라보고 있는지 궁금합니다. 유한하다면 그 끝은 어떠한 물리적인 장벽에 막혀있는지도 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
인류가 관측 가능한 우주(Observable Universe)'의 크기는 지구를 중심으로 반경 465억 광년(약 4.399×1026 m)이므로 총 930억 광년[6] 규모이다. 여기서 관측 가능(observable)이라는 말은 어디까지나 특정한 물체가 내는 각종 파장 등의 신호가 '원리상' 현재 지구에 닿을 수 있다는 뜻이다[7]. 따라서 관측 가능한 우주의 범위는 관측지인 지구를 중심으로 구 모양을 이루게 된다.[8] 우리가 현재 관측 가능한 우주의 경계면에 사는 외계인의 입장에서도 역시 똑같은 크기로 관측 가능한 우주가 펼쳐져 있을 뿐이다. 관측 가능한 우주 경계면에 해당하는 부분은 빅뱅 직후의 우주의 모습으로 보이고 있기에 현재 그곳에 외계인이 존재하더라도 우리는 그 외계인이 존재하게 될 은하의 138억 년 전 모습만을 볼 수 있으며 마찬가지로 그들도 우리 은하 방향을 보면 우리 은하가 존재하는 구역의 빅뱅 직후 모습만을 보게 될 것이다.
관측 불가능한 우주의 범위까지 합친 '전체 우주의 크기'에 대해서는 추정할 수도 없다. 우주의 크기가 유한한지, 무한한지조차 알 길이 없으며 지금 확실히 말할 수 있는 것은 전체 우주가 무한하거나[9], 유한하지만[10] 관측 한계 내에서는 그 형태를 추정할 수 없을 정도로 엄청나게 크다는 것이다.
현 시점에서 우리가 관측할 수 있는 가장 멀리서부터 온 빛[11]은 138억 년 전에 출발한 빛이다. 물론 그 빛이 우리에게 오기까지 걸린 138억 년 동안에도 공간은 계속해서 팽창하는 중이었으므로, 그 빛이 출발한 지점과 지구 사이의 현재 거리는 138억 광년보다 훨씬 큰 465억 광년으로 계산된다. 따라서 "관측 가능한 우주"의 반경 역시 138억 광년으로 표기하기도 하고 465억 광년으로 표기하기도 하는데, 여기서 138억 광년으로 표기하는 방식을 빛이 실제로 여행한 거리라 하여 '광행 거리(light travel distance)'라 하고, 465억 광년으로 표기하는 방식을 '동행 거리[12](comoving distance)'라 한다. 우주배경복사에 나타나는 광자 분리 시기의 빛은 WMAP과 플랑크 위성 등의 관측 자료를 종합하였을 때 적색편이 값이 약 z=1091.64로 측정되었다. 우주배경복사는 빅뱅 이후 약 38만 년이 지나서 광자가 분리되며 시작되었으며 우주배경복사 빛의 위치가 465억 광년의 위치에 있을 때, 빛 방출 시점 우주의 크기는 약 4,200만 광년으로 추산된다.
안녕하세요. 서정원 과학전문가입니다.우주의 크기는 지금으로부터 13,800,000,000년 전 BIGBANG 이후 괜찮은 우주의 크기를 우주 반지름 또는 우주의 크기 라고 이야기합니다 쉽게 계산 하자면 13,800,000,000 광년을 우주 반지름으로 보면 되겠습니다
