[에스오디 SOD] 우주의 진짜 모습... 당신이 알고 있던 은하는 틀렸다! (feat 다중우주)

 

 

만약 다른 우주들이 존재한다면

급팽창이론은 우주끼리 서로 충돌할 수 있다고 예측합니다.

 

그리고 우리 우주가 다른 우주와 충돌한다면

그 충돌은 감지하기 어려운 요동을 발생시킬 텐데

우주 전역의 미묘한 온도 변화와 같은 것들을 말이지요.

우리가 언젠가는 감지해낼 수 있는 변화를요.

 

지금은 실험적인 이론에 불과하지만

이 이론은 언젠가는 입증될 지도 모릅니다.

다중우주의 존재를 관측함으로써...

 

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양자역학은 인류 역사상 가장 완벽하고 정확한 이론으로 꼽힙니다.

실제로 상대성이론 100주년을 맞아

과학 공아에서 실시한 조사에 따르면

물리학자들은 가장 역사상 위대한 이론으로

양자역학을 1등으로 꼽았습니다.

아인슈타인의 상대성이론은 2순위죠.

 

양자역학을 해석하는데 있어 정말 다양한 해석이 존재합니다.

현재 주류인 코펜하겐 해석에 따르면

파동함수라는 수학은

우리가 그 입장의 위치나 속도같은 값들을 알아내려는 시도를 하면

붕괴되고.. 하나의 값으로 확정됩니다.

 

쉽게 말해서 입자는 여기, 저기 모든 곳에 존재할 확률이 있는데

그 입장의 정보를 알아내려고 시도하는 그 순간 딱 하나의 값만 보여주는 것이죠.

즉 모든 가능한 경우들이 산재해 있는 것이 이 우주입니다.

 

이해가 되지 않는 분들을 위해 조금 오류가 있잇을 수 있지만 비유를 해드리면

제가 지금 베트남에 있을 수도 있고

태국에 있을 수도 있고 미국에 있을 수도 있는데

내 위치를 알기 위해 친구가 저한테 전화를 하려고 하면

전화하는 순간, 그러니까 저한테 연락을 하는 순간

제가 있는 위치가 딱 결정되어 버리는 겁니다.

 

연락을 하기 전엔 저는 베트남, 태국, 미국 등 여러 곳에 동시에 존재하는데

“너 어디야?”하고 연락을 하는 순간

제 위치는 셋 중에 한 곳!

예를 들어서 베트남으로 확정이 되어 버리는 겁니다.

 

아무튼 이러한 파동함수의 붕괴가 탐탁지 않았던 물리학자 휴에버레트는

Physical review journals’에 매우 흥미로운 논문을 발표합니다.

 

파동함수의 붕괴를 정면으로 부정하고 모든 가능한 기능성들이

여러 개의 세상에서 동시에 진행된다는

많은 매체에서 나온 다중 우주를

그는 주장했습니다.

 

우주는 유일하지 않고 무한히 존재하며 파동함수에 내재된 모든 가능성들,

그러니까 내가 베트남, 태국, 미국에 있을 모든 가능성들은

개개의 우주에서 개별적으로 펼쳐지고 있다고요.

발생확률이 아무리 적어도

다중우주 속에는 그 작은 확률이 있는 우주가 존재합니다.

 

제가 로토 1등을 10번.

람보르기니를 몰고 다니는 극히 드문 확률도

다른 우주에는 존재한다는 거죠.

즉 관측이 될 때마다 우주가 여러 갈래로 나뉘어집니다.

 

이를 통해 파동함수 붕괴의 해석에 대한 문제는 피할 수 있었지만

여러분도 느끼다시피 무수히 많은 평행 우주는...

관측은커녕 단서도 잡지 못했습니다.

 

실제로 엄청나게 많은 과학자들이 격렬하게 비판하고 반박했죠.

그러나 일부 학자들은 다중우주해석론이 맞다면

그 존재를 입증할 수 있는 방법이 있다고 주장합니다.

 

우주는 빛보다 빠른 속도로 공간이 팽창한

인플레이션을 통해 시작되었습니다.

 

이 이론에 의거하면 각자의 우주들이...

충돌할 수도 있다는 매우 재미있는 주장을 하고 있습니다.

정말 흥미롭습니다.

 

각자의 우주가 충돌할 수 있다는 상상을

제가 아니라 저명한 과학자들이 하고 있는 겁니다.

 

우리 우주가 다른 우주와 부딪힘으로써

그때 발생하는 미묘한 온도변화라던가 요동이 있을 것이라고.

또 그것을 최근에 중력파를 관측했듯 관측함으로써

다른 우주를 입증할 수 있을 것이라고요.

 

말도 안되는 헛소리처럼 들릴 수 있지만, 저 같은 것보다 훨씬 뛰어난 분들이

진지하게 하고 있는 주장입니다.

물론 아직 입증은커녕 단서도 못 잡은 아이디어이지만요.

 

그러나 이런 상상이 결국 우리 같은 범인들을 과학에 관심을 갖게 해주고

또 조금 더 흥미로운 삶을 살 수 있도록 이끌어주는 원동력이 아니겠습니까.

 

괴테가 말했듯

무미건조한 상상력보다 끔찍한 건 없죠.

 

물론 아직 갈 길은 멉니다.

우린 아직 우리 은하의 모습도 100% 완벽하게 파악하지 못하고 있습니다.

이야기가 나온 김에 최근 본 논문 하나를 소개해드리겠습니다.

 

세계 3개 과학 저널인 SIENCE에 등재된 논문인데요

우리는 지구가 어떻게 생겼는지 어떻게 알아냈습니까?

 

지구는 사람보다 훨씬 큽니다.

매우 작은 물체가 매우 큰 물체의 생김새를 파악하는 것은 쉽지가 않습니다.

직접 지구 밖으로 나가서 사진을 찍으면 제일 정확하겠지만

과거의 인간들은 그럴 수가 없었습니다.

 

고대의 아리스토텔레스는 월식때 달이 가려지는 것이

지구의 그림자 때문이라고 생각했고 지구는 둥글다고 주장했죠.

 

그런데 우리 은하는 어떻게 생겼습니까?

혹시 이걸 떠올리고 계시나요?

그렇죠. 많은 사람이 알고 있는 우리 은하의 모습입니다.

원반형태, 반지름 52850광년의 우리 은하의 모습은 대체로 이렇게 묘사가 됩니다.

 

그런데 우리는 은하의 변두리에 살고 있는 매우 작은 생명체입니다.

우리 은하의 사진을 우리 음하 박에서 찍기 위해서

은하 박으로 나가는데만 27000광년은 걸립니다.

현실적으로 불가능에 가까운 거리죠.

 

그래서 우리는 은하의 모양과 크기를 알아내기 위해서

세퍼이드 변광성을 이용합니다.

세퍼이드 변광성은 쉽게 말해서 빛이 밝고 어두워지는 주기와

절대 밝기 간의 관계가 명확해서

이를 통해 은하간 거리의 표준으로 사용되는 별인데요

 

주기가 길수록 절대 밝기는 더 밝습니다.

이 데이터와 상대 밝기를 비교해서 거리를 측정할 수 있죠.

 

그리고 2019년 8월 2일

폴란드의 Dorota M. Skowron을 비롯한 연구원들은

칠레의 1.3m 크기의 망원경을 통해 2400개 이상의 세퍼이드 변광성을 관측하여

3D모델링을 하였습니다.

 

이 논문은 우리가 일상적으로 알고 있는 은하보다

훨씬 뒤틀린 모습을 보여줍니다.

 

05:48

잠깐 보실까요?

이것이 바로 2019년 9월 현재입니다.

가장 최신 은하의 모습이죠.

 

세페이드 변광성은 S자 커브로 밀집되어 있고

이는 우리 은하가 훨씬 더 뒤틀려 있다는 것을 의미합니다.

그럼에도 은하의 모습에는 아직...

여전히 오차가 존재합니다.

 

그러나 그 오차는 가면 갈수록 점점 더 줄어들고 있고

관측 방법은 점점 더 발전하고 있습니다.

불가능하다고 느꼈던 것들을 차례차례로 정복하고 있죠.

 

이렇게 큰 은하의 모습을 예측하는 것도 정말 대단한 겁니다.

이렇게 불가능하다고 느껴지는 것들을

차례차례로 정복해 나가는 모습을 보면

제가 너무 좋아해서 다섯 번은 족히 본 영화 인터스텔라의 주인공

쿠퍼의 대사가 생각이 납니다.

 

인류는 여태껏 불가능을 극복하는 능력으로 스스로를 정의했다고