우주종언의 시나리오 <빅립>이란?(2/3)

우주종언의 시나리오 <빅립>이란?(2/3)

-모두가 산산이 흩어지다.-

 

 

 

암흑 에너지

혹시 우주공간의 전체가 인플라톤(Inflaton)과는 다시 다른 에너지 장에서 균일하게 채워져 있다면 은하가 서로에서 급속히 멀어지는 이유가 설명된다(우리들은 그 새로운 에너지 장을 빛을 발하지 않은 데서 <암흑에너지>라 부르고 있는데 <보이지 않는 에너지>라는 이름도 같은 정도로 맞다.).

물질이 모여져서 된 은하는 인력적 중력을 서로 끼쳐서 은하가 날아서 흩어지는 속도를 작게 한다. 균일하게 넓어지는 암흑에너지는 척력적(斥力的) 중력을 끼쳐서 은하가 날아 흩어지는 속도를 크게 한다.

 

천문학자가 관측하고 있는 가속팽창을 설명하기 위해서는 암흑에너지에 의한 밀어냄이 은하끼리가 집단으로서 끌어당기는 힘보다 크지 않으면 안 된다. 그 차는 큰 것이어야 할 필요는 없다. 빅뱅시기에 일어난 격한 팽창에 비하면 오늘의 팽창은 온건해서 그 정도의 가속을 설명하는 데는 극히 적은 암흑에너지가 있기만 하면 좋다.

실제 은하가 멀어지는 속도의 증가분을 낳기 위하여 필요한 암흑에너지는 우주공간의 전형적인 체적 1입방미터 중에 100와트의 전구를 1개, 5조분의 1초만 점등 시키는 에너지와 같다.

그러나 우주공간에는 팽대한 수의 1입방미터가 포함되어 있다. 모든 1입방미터에서의 기여를 채우면 천문학자들이 측정한 팽창의 가속을 생기게 하는 것만 한 외향의 힘이 얻어진다.

 

암흑에너지를 지지하는 증거에는 설득력이 있지만 어디까지나 상황 증거밖에 없다. 암흑에너지를 붙잡아서 그 특징을 직접적으로 조사하는 방법을 발견한 자는 없다. 그럼에도 불구하고 암흑에너지는 너무나도 잘 관측결과를 설명하기 위하여 우주가 가속팽창하고 있는 것은 이 때문이라고 말하게 되어 있다.

그러나 암흑에너지의 장기적인 행동이라면 잘 알고 있지 않다. 그래서 우주의 미래를 예측하기 위해서는 암흑에너지의 장기적인 행동이라고 생각되는 가능성을 철저히 검토하는 것이 극히 중요하다.

모든 관측결과와 모순하지 않는 가장 간단한 가능성은 우주론적인 시간스케일에 걸쳐서 암흑에너지의 값이 변화하지 않는다는 것이다. 그러나 간단한 것은 좋은 일이지만 그렇다고 진실이라고는 할 수 없다.

 

암흑에너지의 수학적인 기술을 보면 에너지가 감소하여 가속팽창에 제동을 걸 가능성이 있는가 하면 증대하여 가속팽창의 액셀을 밟을 가능성이 있음도 안다. 더욱 불길한 것은 후자--척력적 중력이 점점 강해지는 경우--이다. 혹시 그것이 현실이라면 우리들은 물리학자들이 <빅 립>이라 부르는 격렬한 종말을 향하여 돌진하고 있는 것이 된다.

* 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