빅뱅을 통해 태어난 우주는 현재 그 크기를 유지하고 있을까요 아니면 줄어들고 있을까요 혹은 계속해서 늘어나고 있을까요? 이 문제는 천문학계에서 항상 논란이 되는 주제였습니다. 수천 년 동안 천문학 자들은 우주의 크기와 나이에 대한 기본적인 질문과 씨름했습니다. 우주는 영원히 계속된다고 생각하십니까, 아니면 어딘가에 가장자리에 있다고 생각하십니까? 우주는 항상 존재 했을까요. 아니면 과거의 시간이 되었습니까? 1929 년 클레치의 천문학자인 에드윈 허블은 곧 이러한 질문에 대한 과학적 해답으로 이어지는 비판적인 발견을했습니다. 그는 우주가 팽창하고 있다는 것을 발견했습니다.
고대 그리스인들은 무한한 우주가 어떤 모습 일지 상상하기 어렵다는 것을 인식했습니다. 그러나 그들은 또한 우주가 유한하고 당신이 가장자리에 손을 내밀면 당신의 손은 어디로 가야할까요? 그리스인의 우주에 대한 두 가지 문제는 역설을 나타냅니다. 우주는 유한하거나 무한해야했고 두 대안 모두 문제를 제시했습니다.
현대 천문학의 부상 이후 또 다른 역설이 천문학 자들을 당혹스럽게하기 시작했습니다. 1800 년대 초 독일의 천문학 자 하인리히 올 버스는 우주는 유한해야한다고 주장했습니다. 만약 우주가 무한하고 전체적으로 별을 포함한다면, 올버스는 만약 당신이 어떤 특정한 방향을 바라 보면 당신의 시선은 결국 별의 표면에 떨어질 것이라고 말했습니다. 별까지의 거리가 멀어짐에 따라 하늘에있는 별의 겉보기 크기는 작아 지지만이 작은 표면의 밝기는 일정하게 유지됩니다. 그러므로 우주가 무한하다면 밤하늘의 전체 표면은 별처럼 밝아 야합니다. 분명히 하늘에는 어두운 영역이 있으므로 우주는 유한해야합니다.
그러나 아이작뉴턴은 중력의 법칙을 발견했을 때 중력이 항상 매력적이라는 것을 깨달았습니다. 우주의 모든 물체는 다른 모든 물체를 끌어 당깁니다. 우주가 진정으로 유한했다면 우주에있는 모든 물체의 인력이 전체 우주 자체를 붕괴 시켰을 것입니다. 이것은 분명히 일어나지 않았기 때문에 천문학 자들은 역설에 직면했습니다.
아인슈타인이 일반 상대성 이론에서 중력 이론을 개발했을 때 그는 뉴턴이했던 것과 동일한 문제에 직면했다고 생각했습니다. 그의 방정식은 우주가 팽창하거나 붕괴되어야 한다고 말했지만 우주는 정적이라고 가정했습니다. 그의 원래 해결책은 우주 상수라고 불리는 일정한 항을 포함하고 있었는데, 이는 매우 큰 규모에서 중력의 영향을 상쇄하고 정적 우주로 이어졌습니다. 허블이 우주가 팽창하고 있음을 발견 한 후, 아인슈타인은 우주 상수를 그의 "가장 큰 실수"라고 불렀습니다.
거의 동시에 희미한 물체의 스펙트럼 또는 파장의 함수로서 빛의 강도를 정확하게 측정 할 수있는 더 큰 망원경이 제작되었습니다. 이 새로운 데이터를 사용하여 천문학 자들은 그들이 관찰하고있는 희미하고 모호한 천체를 이해하려고 노력했습니다. 1912 년과 1922 년 사이에 아리조나의 로웰 천문대에있는 천문학 자 베스토 슬라 퍼는 이러한 많은 물체에서 나오는 빛의 스펙트럼이 체계적으로 더 긴 파장으로 이동하거나 적색 편이되었음을 발견했습니다. 얼마 후 다른 천문학 자들은이 성운이 먼 은하라는 것을 보여주었습니다.
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