지식보관소_ 지금까지 존재했던 우주의 희망적인 가설이 틀렸다는 충격적인 소식

 

 

얼마 전 버팔로 대학의 물리학 연구팀은

우주의 시작과 끝이라는 개념을 회피하는

바운싱 우주론의 개념에 치명적인 모순이 있음을 발견했고,

이를 천체 물리학 저널에 게재했습니다.

 

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불과 100년 전만 해도 인류는

우주라고 하면 영원히 불변하는 공간이라고 생각했습니다.

이는 아인슈타인도 예외는 아니었고

상대성이론을 정립하면서 문제가 생겼죠.

 

상대성이론에 의하면

질량은 시공간을 휘어지게 만들게 되고

이 이야기는 우주가 고정된 상태로 존재할 수가 없다는 것이었습니다.

때문에 우주의 크기나 형태가 영원히 같을 것이라고 생각했던 아인슈타인은

우주상수라는 것을 만들어서

우주가 상대성이론에도 불변하도록 만들었는데요

 

얼마 지나지 않아 에드윈 허블에 의해서

외부 은하들과 적색 편의가 밝혀지면서

우주가 현재 팽창 중이라는 사실을 발견합니다.

 

사실 우주가 팽창 중인 것까지는 그럴 수가 있는데

문제는 그 얘기는

과거에는 우주가 지금보다 작았다는 것이고

미래에는 지금보다는 커진다는 것이죠.

 

결국 먼 과거로 거슬러 올라갈수록

우주는 지금보다 훨씬 더 작아질 것이고

과거의 어느 시점에는

우주의 부피가 제로인 시점이 존재했다는 의미가 됩니다.

 

우주의 부피가 제로였던 시점

즉 우주의 시작이 존재했다는 얘기인 것이죠.

 

우주의 크기가 불변하지 않을 것이라는 믿음은

완전히 틀렸을 뿐만이 아니라

우주가 영원할 것이라는 생각도 착각이었습니다.

 

우주에는 시작이 있었고

언젠가는 이 세상이 영원히 끝나게 된다는 것이죠.

우주의 시작이 존재했다는 걸 알게 되면서

피할 수 없는 문제가 하나 생기게 됩니다.

 

그러면 우주의 시작은 언제였는지와

우주가 시작하기 전에는 무엇이 있었는지 하는 문제들이죠.

 

신이 우주를 만들었다고 할 수도 있지만

그렇게 되면 그 신은 누가 만들었냐는 질문에 대해선

답을 할 수가 없고

우주의 끝, 이 세상이 영원히 끝나게 되면

그 후는 어떻게 되냐는 질문은

우리에게 많은 답답함을 안겨줍니다.

 

이러한 답답함을 해결하기 위해서

물리 법칙에 위배되지 않는 선에서

우주가 끝나고

다시 시작하기를 반복한다는 주기적 다중우주론들도 등장했고

이러한 이론들은 충분히 설득력이 있어 보였습니다.

뭐 지금까진 말이죠.

 

 

얼마 전 버팔로 대학의 물리학 연구팀은

우주의 시작과 끝이라는 개념을 회피하는

바운싱 우주론의 개념에 치명적인 모순이 있음을 발견했고

이를 천체 물리학 저널에 게재했습니다.

 

바운싱 우주론들은

우주에는 시작도 끝도 없고

빅뱅으로 시작이 돼서 빅크런치로 축소하는 현상이 계속해서 반복이 되며

이 때문에 우리 우주에서는

시작과 끝이 있는 것처럼 보이지만

사실은 이런 우주가 생겼다 끝난 현상이

계속해서 반복된다는 개념입니다.

 

연구팀은 이러한 바운싱 우주론이 등장하는

수학적 모델들을 검증했고

그 결과 현재 가설에는

심각한 오류가 있다는 게 밝혀졌다고 합니다.

 

연구팀의 주장에 따르면 엔트로피 문제로

우주가 끝나고 다시 재시작하는 일은 일어날 수가 없으며

과거 어떤 시점에 분명히 우주가 시작된 시점이 존재해야 하고

미래의 어떤 시점에는

분명히 종료가 돼야 한다는 것이죠.

 

사실 이렇게 우주가 시작되고 끝나기를 반복한다는 다중우주적인 개념은

우주가 시작하기 전에는 무엇이 있었는지나

끝나면 무엇이 있는지에 대한 답을 회피하게 만드는 개념이기도 했지만

그리고 또 나름 오랫동안 유지되기도 했지만

수학적인 모순이 있다는 것입니다.

확실한 건 우주에 반드시 시작한 시점이 존재해야 된다는 것이죠.

 

 

사실 우리가 죽음을 두려워하면서도

안심되는 이유 중의 하나는

죽더라도 우리를 이루는 모든 원자들은

우주에서 영원할 것이라는 믿음입니다.

 

우리를 이루는 모든 원소들을 태우든, 잘게 부수든, 어떻게 하든지

결국에 원자는 그대로 유지가 되고

결국 언젠가는 다른 생명체의 일부가 되기 때문이죠.

 

사실상 공룡이 존재하던 시기에 원자들은

지금도 그대로 지구에 남아 있는 상태입니다.

 

그런데 우주의 완전한 시작과 완전한 끝이 있다면

이러한 것도 언젠가는 끝난다는 것이고

이 문제에 대해서 우주가 주기적으로 재시작한다는 우주론이나

다른 차원의 브레인이 충돌하면서 우주가 발생한다는 우주론 등의

바운싱 우주로 회피해 온 문제입니다.

 

물론 이번에 부정된 바운싱 우주론은

수학적으로 가장 잘 정립된 최신 바운싱우주론에 한해서

모순이 발견된 것이고,

앞으로 다른 주기적 우주론이 가능하다는 가설이 등장할 수 있지만

현재까지는 우주의 시작과 영원한 끝이 존재한다는 것입니다.

 

물론 우주가 영원히 종료를 맞이하는 시점은

우리가 상상하기도 힘든 먼 미래의 일이지만

결국에는 그런 날이 온다는 사실이 조금 슬프긴 하네요.

그럼 이만.