팽창하는 우주2

앞선 글에선 팽창하는 우주1에 대해서 알아보았습니다. 오늘은 이어서 팽창하는 우주2에 관한 얘기를 해보도록 하겠습니다. 팽창하는 우주의 속성에 대해서 아인슈타인의 중력 이론을 연구하는 다른 물리학 자들과 수학자들은 방정식이 팽창하는 우주를 설명하는 몇 가지 해결책을 가지고 있음을 발견했습니다. 이 솔루션에서 먼 물체에서 나오는 빛은 팽창하는 우주를 통과 할 때 적색 편이됩니다. 적색이 띄는 뜻은 물체까지의 거리가 증가함에 따라 증가 할 것입니다.

에드윈 허블1929 년 캘리포니아 패서 디나에있는 카네기 천문대에서 일하는 에드윈 허블은 여러 먼 은하의 적색 편이를 측정했습니다. 그는 또한 각 은하에있는 세 페이드 라고 불리는 변광성 부류의 겉보기 밝기를 측정하여 상대적 거리를 측정했습니다. 그는 상대 거리에 대한 적색 편이를 플로팅했을 때 먼 은하의 적색 편이가 거리의 선형 함수로 증가한다는 것을 발견했습니다. 이 관찰에 대한 유일한 설명은 우주가 팽창하고 있다는 것입니다. 과학자들은 우주가 팽창하고 있다는 것을 이해하자마자 과거에는 더 작았을 것이라는 것을 즉시 깨달았습니다. 과거의 어느 시점에서 전체 우주는 단일 지점이었습니다. 나중에 빅뱅이라고 불리는이 지점은 오늘날 우리가 이해하는 우주의 시작이었습니다. 팽창하는 우주는 시간과 공간 모두에서 유한합니다. 뉴턴과 아인슈타인의 방정식이 말했듯이 우주가 붕괴되지 않은 이유는 우주가 창조 된 순간부터 팽창하고 있었기 때문입니다. 우주는 끊임없이 변화하는 상태에 있습니다. 현대 물리학에 기초한 새로운 아이디어 인 팽창하는 우주는 고대부터 20 세기 초까지 천문학 자들을 괴롭혔던 역설을 쉬게했습니다.

 

팽창하는 우주의 방정식에는 세 가지 가능한 솔루션이 있으며, 각 솔루션은 전체 우주에 대한 최종 운명을 예측합니다. 궁극적으로 우주에 닥칠 운명은 우주에 포함 된 물질의 양에 비해 우주가 얼마나 빠르게 팽창하는지 측정하여 결정할 수 있습니다. 확장 가능한 세 가지 유형의 우주는 개방형, 평면형 및 폐쇄 형 우주라고합니다. 우주가 열리면 영원히 확장 될 것입니다. 우주가 평평하다면 영원히 팽창 할 것이지만 무한한 시간이 지나면 팽창률은 0으로 느려질 것입니다. 우주가 닫히면 결국 팽창을 멈추고 자체적으로 다시 붕괴되어 또 다른 빅뱅으로 이어질 수 있습니다. 세 가지 경우 모두 팽창이 느려지고 둔화를 일으키는 힘은 중력입니다. 이 세 가지 유형의 우주를 이해하는 간단한 비유는 지구 표면에서 발사 된 우주선을 고려하는 것입니다. 우주선이 지구의 중력에서 벗어날 수있는 속도가 충분하지 않으면 결국 지구로 떨어질 것입니다. 이것은 다시 붕괴되는 닫힌 우주와 유사합니다. 우주선이 탈출하기에 충분한 에너지를 가질만큼 충분한 속도가 주어지면 지구에서 무한한 거리에서 멈출 것입니다 (이것은 평평한 우주입니다). 그리고 마지막으로 배가 탈출하기에 충분한 에너지로 발사되면 무한 거리 (팽창하는 우주)에 있어도 항상 속도가 어느 정도 유지됩니다. 다음 시간에는 팽창하는 우주에 관한 증거와 우주의 미래에 대해서 얘기해보도록 하겠습니다.