인류가 끝장나도 절대로 알아낼 수 없는 우주의 비밀 5

 

 

 

그동안 인류는 수 많은 우주의 비밀들을 파헤쳐왔습니다.

 

그럼애도 여전히 우주에는 우리가 알 수 없는 비밀들로 넘쳐나고 있죠.

 

이 세상 최고의 천문학자들도 도저히 이해할 수 없는 우주의 진짜 미스터리들..

 

어쩌면 이 미스터리들은, 인류가 끝날때까지 알아낼 수 없을지도 모릅니다.

 

 

 

 

 

 1. 우주는 어떻게 생겼을까?

 

 

 

 

 

우리는 우주가 실제로 어떻게 생겼는지 모릅니다.

 

그래서 과학자들은 관측 가능한 우주에 대해서 이야기를 하죠.

 

관측 가능한 우주는 모든 방향으로 약 450억 광년 뻗어있는 구형의 영역을 말합니다.

(우주의 팽창을 고려했을 때, 우리가 관측할 수 있는 최대의 범위)

 

그래서 이 구형의 영역을 넘어서게 되면, 우리는 절대로 관측을 할 수 없게 됩니다.

 

우주는 계속 팽창하기 때문에, 이곳에서 오는 빛들은 우리에게 도달하지 못하고 계속 멀어지게 되죠.

 

그래서 우리는 관측 가능한 우주 바깥에 실제로 무엇이 존재하는지 절대로 알 수 없습니다.

 

그리고 이것은 전체 우주의 모양과 크기를 결정하는 것을 사실상 불가능하게 만듭니다.

 

현재 천문학자들은 전체 우주의 구조가 상당히 평평할 것으로 생각은 하고 있는데요.

 

이는 관측 가능한 범위 내에서 우주를 관측해보면, 우주가 평평해 보이기 때문입니다.

 

하지만 관측 가능한 우주의 너머에 존재하는 우주는, 사실 휘어져 있을 수도 있죠.

 

어쨋든 우리는 전체 우주가 어떻게 생겼는지 절대로 알아낼 수 없을 지도 모릅니다.

 

 

 

2.  블랙홀의 내부에서 무슨 일이 일어날까?

 

 

 

 

 

블랙홀에 빨려들어간 물질들은 어떻게 될까요?

 

아마도 블랙홀의 강력한 중력에 의해 스파게티처럼 늘어나며 조각나게 될 겁니다.

 

그렇다면 이렇게 조각난 물질들은 결국은 어디로 가게 되는 걸까요?

 

아인슈타인의 상대성 이론에 따르면, 블랙홀의 내부는 점점 더 작아진다고 합니다.

 

그리고 가장 마지막에는 특이점이라고 하는 무한히 작은 점으로 압축될 것으로 예측하죠.

 

하지만 특이점이라는 개념은, 잘 모르기 때문에 만들어놓은 임시 개념일 가능성이 높습니다.

 

일단 블랙홀의 내부 깊숙한 곳의 공간은 원자보다 더 작은 부피로 압축이 될 것으로 생각 되는데요.

 

그래서 블랙홀의 중심을 알기 위해서는, 양자 역학이라는 개념으로 접근해야만 됩니다.

 

오랜 세월동안 과학자들은 블랙홀의 중심을 양자 역학적으로 이해하려고 노력해 왔습니다.

 

하지만 여전히 일반 상대성 이론과 양자 물리학을 동시에 만족시키는 이론을 찾아내지는 못하고 있죠.

 

만약 어느날 인류가 '모든 것의 이론'을 만들어낸다면, 우리는 블랙홀의 특이점을 대체할 무언가를 찾아낼 수 있을 겁니다.

 

하지만 블랙홀의 중심으로 들어가보지 않는 이상, 이것도 어디까지나 이론일 뿐입니다.

 

 

 

3. 왜 자연은 물질을 더 선호할까?

 

 

 

 

 

우리는 우주가 실제로 어떻게 존재하는지 알지 못합니다.

 

그 이유는 바로 반물질이라는 특이한 입자들 때문인데요.

 

모든 아원자 입자들은 거울상, 즉 반대되는 입자를 갖고 있습니다.

 

그리고 일반 입자가 반대되는 입자를 만나게 되면, 빛을 내뿜으며 소멸하게 되죠.

 

빅뱅 이후에 물질과 반물질들은 동일한 양으로 생성되었을 것으로 추정됩니다.

 

그렇다면 지금쯤 우주에 존재하는 모든 물질들은 완전히 소멸했어야 합니다.

 

하지만 우주는 물질들로 가득차 있고, 반대로 반물질들은 매우 적게 존재하고 있죠.

 

천문학자들은 10억 개의 반물질이 있다면, 물질은 10억 1개가 존재할 것으로 추정합니다.

 

이렇게 시간이 흘러 우주에는 물질들로 넘쳐나게 되었고, 반물질은 거의 모두 소멸되었는데요.

 

하지만 우리는 자연이 어째서 반물질보다, 물질을 약간 더 선호하는지는 알지 못합니다.

 

 

 

4. 우주는 어떻게 끝나게 될까?

 

 

 

 

 

우주의 마지막에는 팽창이 역전되어 다시 축소됩니다.

 

이를 빅크런치라고 하며, 많은 과학자들은 이 가설을 지지하고 있었죠.

 

하지만 이 가설은 암흑 에너지가 우주의 팽창을 가속시킨다는 개념이 나오면서 힘을 잃게 되었습니다.

 

그래서 현재는 우주의 종말에 대한 다양한 가설들이 등장하고 있는 상태인데요.

 

그 중에서 가장 대표적인 우주 종말 가설은 바로 '빅립(BigRip)' 가설입니다.

 

빅립은 우주의 팽창이 계속되어, 결국 우주의 모든 구조가 파괴된다는 가설입니다.

 

이러한 우주의 종말은 대략 220억 년 안에 일어나게 될 것으로 과학자들은 추정되고 있죠.

 

또한 이 외에도 '빅프리즈(BigFreeze)'라는 가설도 있는데요.

 

우주가 끊임없이 팽창되고 시간이 계속 흐르게 되면, 결국 별들도 식게되어 빛을 잃게 됩니다.

 

결국 전체 우주는 완전히 차가워지게 되면서, 우주의 모든 것들이 멈추게 됩니다.

 

이렇게 우주는 아무런 일도 일어나지 않는, 말 그대로 얼어붙은 상태로 끝나게 되는 거죠.

 

과연 우주는 어떠한 모습으로 끝나게 될까요?  우리는 절대로 알아낼 수 없을 겁니다.

 

 

 

5. 우주는 어떻게 시작되었을까?

 

 

 

 

 

이 세상은 어떻게 시작되었을까요?

 

이는 인류가 풀고 싶어하는 가장 커다란 미스터리입니다.

 

이 미스터리에 대한 현재 가장 유력한 이론은 빅뱅 이론인데요.

 

극도로 작고 뜨거운 하나의 점이 급격히 팽창하면서, 시공간이 만들어지게 되었다는 이론입니다.

 

빅뱅을 뒷받침하는 증거들은 생각보다 많습니다. 그 중에서 가장 강력한 증거는 바로 우주 배경 복사죠.

 

우주 배경 복사는 우주 어디에서나 관측되고 있는 아주 오래되고 미약한 빛의 흔적인데요.

 

이는 마치 폭발 후에 남아 있는 연기와 같이, 우주 전체에 남아서 지금도 퍼져나가고 있습니다.

 

그런데 진짜 문제는, 이 빅뱅 이전에는 무엇이 존재했었느냐라는 겁니다.

 

어쩌면 빅뱅 이전에는 시간과 공간 자체가 존재하지 않았을지도 모릅니다. 

 

아니면 우주는 시작이라는 개념이 없이, 무한이 진동하는 장으로 이루어져 있었을지도 모르죠.

 

또 어쩌면 이 우주는 무언가에 의해서 인위적으로 탄생되었을 지도 모릅니다.

 

어쨋든 우주의 시작은 여전히 베일에 가려져 있고, 인류는 끊임없이 탐구하고 있는데요.

 

하지만 이 태초의 미스터리는, 인류가 끝나는 그날까지도 알아내지 못할 가능성이 매우 높습니다.

 

 

 

 

 

2024.10.01 - [지구・ 생명] - 과학자들은 죽음을 넘어서는, 제 3의 상태의 존재를 확인했습니다.

과학자들은 죽음을 넘어서는, 제 3의 상태의 존재를 확인했습니다.

 

2024.09.23 - [과학・ETC] - 빛이 도착하기도 전에 먼저 나타난 빛. 시간 이동일까?

빛이 도착하기도 전에 먼저 나타난 빛. 시간 이동일까?