많은 사람이 모르는 <우주가 끝날 때> (2/3)

 

많은 사람이 모르는 <우주가 끝날 때> (2/3)

그 장대한 2가지 시나리오.

 

 

 

 

우주를 가속시키고 있는 것은 무엇인가?

 

그러나 이 일은 그때까지의 상식으로는 설명할 수가 없었다. 우주에는 별이나 가스나 암흑물질이라는 여러 가지 물질이 있고, 서로 당기는 힘이 작용한다. 그러나 우주가 가속한다는 것은 이 힘에 반하여 작용하는 무엇인가가 있지 않으면 안 된다는 것이다. 그 열쇠를 잡은 것으로서 생각된 것이 <암흑에너지>라는 기묘한 에너지이다.

이 일을 실내 스카이다이빙으로 예를 들어본다. 발아래에서 강한 바람이 위를 향하여 불어오는 풍동(風洞)으로 몸을 옆으로 눕히면 떠올라서 마치 스카이다이빙을 하고 있는 것 같은 체험을 할 수 있다.

지구상에서는 사과가 나무에서 떨어지듯이 어떤 것이라도 아래로 떨어지는데 실내 스카이다이빙에서는 사과는 바람을 받아서 위를 향하여 날아간다. 암흑에너지는 아래에서 부는 바람과 같은 것이다. 지구상에서는 중력의 힘이 훨씬 강하므로 암흑에너지를 느낄 수는 없으나 우주 에는 중력에 반발하는 불가사의한 암흑에너지가 가득 차 있다.

암흑에너지의 기묘한 성질

 

수수께끼의 존재로서 주목을 모으게 된 암흑에너지인데 다시 불가사의한 성질이 있다. 그것은 우주가 크면 클수록 암흑에너지가 증가한다는 것이다.

수조와 물고기로 설명하자. 수조는 우주의 크기 물고기는 암흑에너지를 나타낸다.

우주가 팽창한다는 것은 수조가 커진다는 것을 의미한다. 보통은 수조가 커져도 물고기의 수는 변하지 않는다. 그런데 암흑에너지의 성질은 조금 이상해서 수조가 크면 클수록 어디선가 물고기가 용솟음치듯이 물고기가 증가한다는 것이다.

우주가 크면 클수록 암흑에너지는 차차 증가한다. 전혀 불가사의한 이야기이지만 암흑에너지는 그런 것이라는 것이 여러 가지 관측에서 알게 되었다.

 

장절한 우주의 끝남

 

우주의 팽창과 함께 그 세력을 증가시켜가는 암흑에너지에 따라 우주의 미래는 어떻게 될 것인가. 그것은 암흑에너지가 이제부터 어떻게 변하는지에 따라 2 가지의 시나리오가 생각된다.

암흑에너지의 증가하는 방법이 완만할 경우 우주는 영원히 가속을 계속하여 팽창한다. 은하는 점점 멀리 떨어진다. 약 1000억 년 후에는 다른 은하는 모두 빛의 속도보다 빨리 멀리 떨어져나가는 것처럼 보인다. 그렇게 된 은하의 빛은 이젠 우리들에겐 도착하지 않는다.

그러므로 우주에는 은하가 하나도 보이지 않게 된다. 최종적으로는 우주의 온도가 절대영도까지 내려간다. 모두가 얼려서 우주는 조용히 죽음에 이른다. 이것이 빅프리스((Big Freeze/우주의 종말) 라 하는 우주의 미래이다.

한편 암흑에너지의 증가 방법이 급격한 경우 우주의 공간은 어떤 곳에서는 무한대가 된다. 동시에 우주는 종말을 맞는다고 한다. 그것이 또 하나의 결말 <빅프리스>이다. 암흑에너지의 힘이 강해지면 공간이 급팽창하여 은하를 만들 별이 뿔뿔이 헤어지게 된다.

그래서 그 별들 중에서도 암흑에너지의 힘이 미쳐서 별 자체도 산산이 흩어진다. 최종적으로는 작은 소립자가 되어서 우주가 끝난다.*

 

일본어원문=多くの人が知らない…「宇宙が“終わる時”」、その壮大な“2つ”のシナリオ

출처=https://gendai.ismedia.jp/articles/-/86054?page=5