평상시에 빅뱅이론에 대해 관심이 많았다.물리학,영문학,경영학을 전공했어도 전공과 관련된 책들은 별로 흥미가 없고 시대와 뒤떨어진 이론이나 애기들이 많이 있다.
그래서 그때그때의 이슈가 되고 흥미있거나 궁금하 주제들은 자신이 찾아서 책을 읽어야 하는 것 같다.
빅뱅이론이라는 미국드라마가 깄다.
그 드라마에는 현재에 논쟁이 되거나 인기있는 이론들이 많이 나온다.
빅뱅이론이 가장 논의가 많이 되고 도플러효과에 대한 얘기들도 많이 나왔다.
난 로스쿨을 준비하면서 평상시에 알고는 싶지만 나의 뇌에 안개속에 숨어있는 것 같은 이론들에 대한 궁금들을 많이 풀었다.
궁금증을 푸는 것은 책을 통해서만 해결이 되었다.
난 창조론자라서 빅뱅이론을 믿지는 않지만 하나의 인기있는 이론에 대해서는 알아야 하는 것이 예의라고 생각한다.
카오스이론이나 양자론에 대해서도 궁금해서 답답했는데 이 번에 호모사이언스를 읽으면서 궁금증때문에 생기는 답답함이 해결이 되었다.
빅뱅이론같은 것이 나오는 이유는 인류의 탄생에 대해 밝히기 위해서이다.
인류의 시작이 어떻게해서 시작되었는지가 인류의 숙제이다.
하지만 그런 숙제를 밝히는 것은 인류70억중에 한 명이나 두 명정도가 밝혀낸다.
아주 옛날에 아리스토텔레스는 인류의 시작은 물이라고 했다.
그때부터 시작된 우주의 비밀은 지금도 계속되고 있다.
우주의 나이는 138억 년이라고 한다.
난 도대체 138억 년이 어느정도인지 나의 머리로는 가늠이 안되는 것 같다.
이럴때는 숫자의 개념도 정확하게 있었으면 좋겠다는 생각이 든다.
태초의 우주가 어떻게 시작되었는지 알고 우리가 어디에서 왔는지 안다면 우리가 어디로 갈지도 알게 될거라서 더 관심을 갖는 것 같다.
우주의 신비를 밝혀내는데 가장 일조를 준 것은 허블 우주망원경이다.우주를 볼 수 있는 장비가 있어야지 밝혀내는데 도움이 된는 것 같다.
허블망원경은 미국의 천문학자 허블의 이름을 따서 만든 우주 망원경이다.
지상의 망원경에 비해서 열 배 이상의 해상도를 갖는다.
난 이 우주가 우리 태양계만 있는줄 알았는데 또 다른 은하계가 있다는 것이 신기하기는 했다.
그런 또 다른 은하계가 있는 것이 우리가 사는데 어떤 도움이 되고 영향이 있는 것인지 아직도 잘 모르겠다.
난 그냥 궁금증이 있으면 답답해서 알아 보는 것인데 경제활동이나 실질적인 생활에는 별로 도움이 안되는 것 같다.
그래도 정말정말 알고 싶다.
그래서 호모사이언스를 꼭 읽어야 했다.
허블 망원경으로 3000개 이상의 은하를 발견했다.
이 은하들은 다양한 크기와 색 나이를 가지고 있다.
노란색을 가진 별들은 진화를 해서 늙은 별들이다.
붉은 색의 은하는 우주가 탄생한지 얼마 되지 않은 은하이다.
그런 은하의 빛이 지구에 도달하기까지는 오랜 시간이 걸린다.
우리는 허블망원경을 통해서 130억 년전의 우주를 볼 수 있게 되었다.
130억 년전이면 우주의 최초의 모습을 보는 것이다.
허블이 찍은 사진들을 통해서 여러가지 성운들에 대해 알 수 있다.
독수리 성운은 뱀자리 성좌에 있는 젊은 별로 이뤄진 성단으로 별의 탄생 모습을 알 수 있다.
홀리데이 위시 은하는 지구에서 3200만 광년 떨어진 완벽한 형태의 나선 은하이다.
솜브레로 은하는 지구에서 2800만 광년 떨어진 처녀자리에 있는 나선 은하이다.
게 성운은 황소자리에서 관측되는 성운인데 1054년에 있었던 초신성 폭발의 잔해로 추정된다.
나비성운은 전갈자리에 위치하고 지구에서 1800만 광년 떨어지고 별의 죽음으로 생성된 성운이다.
이 책이 아니면 이런 성운에 대해 전혀 몰랐을 것이다.
허블은 성운의 별중에서 주기적으로 발기가 변하는 별을 발견했다.그 별을 허블은 변광성이라고 했다.
우주에는 별 이외에도 수많은 가스와 먼지들이 분포한다.
이런 가스와 먼지가 구름처럼 모여 있으면 성운이라고 부른다.
성운은 새로운 별이 태어나는 장소가 되기도 한다.
성운은 그 특성에 따라 별빛을 흡수한 후 스스로 빛을 내는 발광성운과 주변 별빛을 반사하는 반사성운 그리고 배경의 밝은 성운이나 별빛을 차단하여 자신의 존재를 알리는 암흑성운 등으로 구분된다.
성운의 정식 명칭은 영문과 숫자로 표현되어 기억하기 어렵다.
그래서, 천문가들은 성운에 친숙한 동물이나 사물의 이름을 따서 재미있는 별명을 붙이기도 한다.
천문학자들은 멀리 있는 별의 거리를 측정할 때 별의 밝기를 사용한다.
변광성은 일정한 주기에 따라 밝아졌다 어두워졌다를 반복하는 별인데 별의 반짝이는 주기를 알면 고유의 밝기를 알 수 있기 때문에 우주에서 별까지의 거리를 알 수 있는 기준이 된다.
우리가 속해 있던 우주의 크기보다 열 배나 떨어진 곳에서 빛나던 변광성의 존재는 우리 은하 바깥에 또 다른 은하가 있다는 것을 의미한다.
다른 은하에 대해 관심을 갖다가 우주가 팽창하고 있다는 것을 알게 되었다.
허블은 망원경으로 은하들을 보다가 그 은하들이 지구로부터 멀어지고 있는 것을 봤다.
더 멀리 있는 은하들일수록 더 빨리 지구로부터 멀어진다는 것을 알았다.
이게 바로 미국드라마 빅뱅이론에서 나왔던 도플러 효과였다.
도플러효과란 파원이나 관측자가 움직일 때 파장이 실제 파장과 다르게 측정되는 현상을 말한다.
미국 드라마에서는 얼룩말무늬같은 옷을 입고 도플러효과를 설명했었다.
파원과 관측자 사이의 거리가 줄어뜰때 는 파자이 짧아지면서 주파수가 더 높게 거리가 늘어 날 때는 파장이 길어지면서 주파수가 더 낮게 관측된다.
소리에서 나타나는 현상이 빛에서도 나타나는 것이다.
도플러효과를 비롯해서 적색편이도 우주에 존재하는 데 그런 이유는 지구나 은하의 측정을 하는 기준점 자체도 움직이고 있기 떄문이다.
난 과거에 블랙홀이나 화이트홀에 관심을 많이 가졌다.
그런 블랙홀이나 화이트홀을 만나면 내가 다른 세상으로 빨려 들어 가서 또 다른 세게나 다른 차원의 세상을 만날 수 있지 않을까라는 생각이 들어서이다.
현대의 천체망원경들이 개발되면서 여러 은하 중심 부분에서 태양보다 수억 배 더 무거운 블랙홀들이 존재한다는 사실도 밝혀졌다.
블랙홀은 별이 극단적인 수축을 일으켜 밀도가 매우 증가하고 중력이 굉장히 커진 천체이다.
일반상대성이론에 근거를 두었고 물질이 극단적으로 수축하면 그 안의 중력은 빛, 에너지, 물질, 입자의 어느 것도 탈출하지 못할 만큼 강해진다.
내가 정말 좋아했던 아인쉬타인의 중력을 상대론적으로 다루는 물리 이론이다.
특수상대성이론이 ‘시간+공간’의 이론이라면 일반상대성이론은 ‘시간+공간+중력’에 관한 이론이다.
이 이론은 질량이 시공간을 휘게 해 중력장이 형성된다고 기술하는 중력장 방정식의 하나이다.
빅뱅이론은 무에서 유를 창조할 수 있다는 우주탄생이론이다.
빅뱅 이론에 의하면 우주 만물은 아무것도 없는 점 하나에서 갑자기 탄생했다.
만물을 빨아들이는 대신 블랙홀이 방정식을 거꾸로 하면 폭발과 함께 공간, 물질, 시간을 뿜어낸다.
탄생 당시의 우주는 원자보다 작았다.
우주의 성장 과정을 이해하는 미시 세계를 설명하는 양자역학이라는 이론을 이용했다.
중력의 법칙을 거스르는 원자는 예측할 수 없고 일반 상대성 이론과 양자역학은 양립할 수 없다.
스티븐 호킹은 일반 상대성 이론과 양자역학을 한데 통합하는 작업을 했다.
상대성 이론에 의하면 블랙홀의 경계에는 어떤 것도 존재할 수 없고 모든 것이 빨려 들어간다.
양자역학에서는 빈 공간은 존재하지 않으며 짝을 이룬 미세 입자로 가득하다.
우리가 볼 때 는 공간이 비어 있는 것처럼 보이지만 미시 세계에서는 끊임없이 생겨나는 가상의 입자들로 가득하며 서로를 파괴한다.
에너지 파동은 공간에서 작은 입자가 양성과 음성으로 나뉜다.
이런 한 쌍의 입자가 블랙홀의 사건의 지평선 근처에서 생성되면 음 에너지는 블랙홀로 들어가지만 양 에너지는 복사되어 탈출한다.
복사될 때 복사에너지가 발생하는 것이다.
우주의 폭발과 우주배경복사에너지가 우리의 우주생성의 많은 비밀을 풀어 주었다.
이 이론은 언제 누가 또 뒤집을 지는 모른다.
하지만 중요한 이론들을 숙지하고 있어야지 이 세상을 살아가는데 안개속에서 사는 듯한 답답함은 해결될 수 있다.
그래서 호모사이언스를 꼭 읽어야 하는 것 같다.
인간은 과학을 할 줄 알아야 하기 때문이다.