우주종언의 시나리오 <빅립>이란?(1/3)

우주종언의 시나리오 <빅립>이란?(1/3)

-모두가 산산이 흩어지다.-

 

 

 

 

세계적인 베스트셀러 『우아한(elegant) 우주』의 저자 브라이언 그린(Brian Greene、1963년 2월 9일 -미국 이론물리학자）에 의한 신작 『시간의 끝까지』에서 본문의 일부를 소개하는 시리즈 제8회이다.

어째서 물질이 생기고 생명이 탄생하고 우리들이 존재하는 것일까. 팽창을 계속하는 <진화하는 우주>는 우리들을 어디로 데리고 갈 것인가. 시간의 시작인 빅뱅에서 시간의 끝인 우주의 종언까지를 장대한 스케일로 그린 이 책에서 이번 회는 우주 종언 시나리오의 하나 <빅립(Big Rip)>를 해설한다.

 

빅립(Big Rip)

사과를 바로 위로 내 던지면 끊임없이 작용하는 중력 때문에 사과의 위로 가는 속도는 점점 작아진다. 이것은 중력 작용을 설명하기 위하여 잘 쓰이는 예인데 거기에는 우주론적으로 깊은 의미가 있다.

 

 

===*빅립 ((Big Rip)

 

물리 우주론에서 빅 립이란 우주의 종말에 대한 우리 우주의 가설 모델 중 하나로 항성과 은하에서 원자와 기본 입자 등 우주의 모든 물질과 심지어는 시공간 그 자체가 먼 미래에 우주팽창으로 인해 점진적으로 찢어진다는 가설이다. 위키백과=-==

 

1920년대에 에드윈 허블（Edwin Hubble; 1889-1953/미국 천문학자）에 의한 관측이 행해진 이래 우리들은 우주공간이 팽창하고 있음을 알고 있다. 은하들은 서로 급속히 멀어지고 있다.　그러나 바로 위로 내던져진 사과처럼 각각의 은하가 다른 모든 은하에 미치는 중력은 우주전체가 날려 흩어지는 속도를 느리게 작용한다. 우주공간은 팽창하고 있지만 그 속도는 점점 작아지고 있음에 틀림이 없다. 1990년대에는 이 예상을 증명하려고 천문학자의 보통 팀이 그 감속률을 측정하는 일에 착수했다.

 

10년 정도 연구를 계속한 후 그 결과가 발표되었다. 그리고 과학계를 놀라게 했다. 예상은 틀렸었다. 원방의 초신성은 우주의 이르는 곳마다 있는 측정 가능한 강한 광원인데다. 그것들을 착실히 관측한 결과, 우주의 팽창은 감속하지 않음을 알았다.

우주의 팽창은 가속하고 있다. 그래서 그 가속은 최근에 이르러 기어를 높은 쪽으로 바꾸었다는 것이 아니었다. 놀란 나머지 의자에서 떨어진 연구자들의 눈앞에 드려댄 것은 우주는 과거 50억 년에 걸쳐 일관하여 팽창의 속도를 올려왔다는 것을 나타내는 천문학의 관측결과였다.

팽창속도는 감속하고 있는 셈이라고 많은 사람이 생각했던 것은 그것이 당연하다고 생각했기 때문이다. 우주공간의 팽창이 가속하고 있다는 것은 사과를 살짝 들어 올리면 사과는 우리들의 손에서 떨어지고 점점 속도를 울려서 하늘로 올라간다는 것과 같은 정도의 바보 같은 것이라고 생각되었던 것이다.

혹시 당신이 그런 이상한 일을 목격한다면 사과를 위를 향하여 가속하는 것과 같은 그때까지는 보아 넘겼던 숨겨진 힘을 찾을 것이다. 그와 같이 우주팽창이 가속하고 있다는 압도적인 증거가 데이터에서 끌어낸다면 연구자들은 마루에서 일어나 분필을 몇 개나 잡고 원인을 탐색하기 시작했다.

가장 유력한 설명은 제3장에서 인플레이션 우주론의 이야기를 할 때 만난 아인슈타인의 일반상대성이론의 중핵이 되는 중요한 성질에 호소하는 것이다.

뉴턴과 아인슈타인의 어느 쪽의 중력이론에도 혹성이나 항성과 같은 물질 덩어리는 익숙한 인력적 중력을 미치지만 아인슈타인의 접근에서는 중력의 하는 일의 레파토리가 증가한다. 혹시 우주의 어느 영역에 물질이 존재하지 않고 그 영역이 균질인 에너지로 가득 차있다면 중력은 척력이 되는 것이었다.

인플레이션 이론에서는 엑소틱(exotic)한 장(인플라톤장/Inflaton Fields)이 그 에너지를 담당하고 강력한 척력이 빅뱅을 스타트시킨다고 생각한다. 그것은 140억 년 정도 전의 일인데 현재 관측되고 있는 공간의 가속팽창을 설명하기 위하여도 그와 비슷한 어프로치가 쓰인다.

* 번역=아오키 가오루(青木 薫)

일본어원문=すべてがバラバラに!? 宇宙終焉のシナリオ「ビッグリップ」とは何か

출처=.https://news.yahoo.co.jp › articles