우주의 출발

태초에 아무것도 없었다.

빛도 어둠도 공간도 시간도 소리도 없이 허망함 만이 있었을 것이다.

 

그러다 우주의 시작이 있었고 플랑크 시간과 핵합성 시기를 거치는 3분이란 시간에 팽창이 가속되어 우주가 만들어졌고, 우주의 온도는 100억 도로 낮아지고 핵융합으로 생명체의 기본인 수소와 휄륨이 탄생하며 우주 시초의 운명이 결정되었다.

 

빅뱅이 일어나며 탄생한 막대한 에너지가 방출된 후, 온 우주를 채웠던 열과 빛은 차츰 식어 우주 전체에 퍼져 있었는데, 이 빛을 우주배경복사라 이름 지었다.

빛은 파장이 짧은 쪽부터 감마선, X-선, 자외선, 가시광선, 적외선, 마이크로파, 전파 등으로 나열되는데, 이 중 안테나에 잡힌 마이크로파는 소리인 잡음으로도 들을 수 있었고, 우주 전체에 균일하게 남아있는 이 마이크로파 빛을 스펙트럼 분석한 뒤 우주배경복사 지도를 완성하였다.

 

과학자들은 우주를 향한 안테나에서 우연히 잡음을 들었고, 빅뱅의 메아리인 이 잡음이 우주배경복사라는 것이 밝혀지면서 빅백이론이 증명되었고 우주의 탄생 그 기원에 한 걸음 더 다가갈 수 있었다.

팽창되는 동안 우주의 온도는 지속적으로 낮아지며 138억년 동안 진행되어 왔고 현재도 이 팽창이 진행되고 있다.

팽창하는 우주를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 거꾸로 돌려보면 한 점으로 축약되고 그 시간을 계산해보면 138억년인데, 이 작은 한 점에 모여있던 우주가 대폭발(Big-Bang)하여 현재의 우주가 되었다는게 현재까지는 정설이다.

 

르메트르는 먼 은하들일수록 빛을 스펙트럼 분석해보니 스펙트럼 흡수선이 점점 붉게 변하는 파장이 긴 ‘적색편이(Redshift)’ 되는 현상을 관측하였고 이를 기초로 모든 은하들이 지구로부터 점점 멀어져간다는 우주 팽창론을 제기하였다.

 

여기에 허블이 더 많은 ‘적색편이’를 관측하고 재점검하여 멀리 떨어진 은하일수록 더 빨리 멀어진다는 우주 팽창론을 확정지었다.

빅뱅으로 한 점에서 생겼다는 우주도 한 개만이 아니라 말로 다하지 못할 정도로 우주도 무한히 많을 것이다.

 

현재도 우리 우주의 저 끝자락은 빛의 속도보다도 더 빠르게 멀어지는 중이라 그저 밤하늘을 올려다 볼 뿐이다.

 

ps - 플랑크 시대(Planck time, tp) = 빅뱅 후 10의 마이너스 36승 초까지

플랑크 길이가 우주에서 측정 가능하고 유의미한 최소 길이라는 의의를 내포하고 있기 때문에 플랑크 시간 역시 물리학적으로 측정 가능한 유의미한 최소 시간으로 빅뱅이후 물리 법칙이 성립하는 최초의 시간으로 보기도 하며, 빅뱅이후 1tp 이내의 시대를 플랑크 시대(Planck epoch)라 한다.

플랑크 시간과 이전의 우주는 물리현상으로 기술이 불가능한 시기이다.