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IT&사이언스

우주의 마지막 빅 프리즈, 빅 립, 빅 크런치

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우리는 우주의 과거에 대해서는 알고 있습니다.


빅뱅 이론에 의하면 모든 물질과 시간 그리고 공간은 약 140억전 전에 아주 빽빽한 상태에서 시작했습니다.


우리는 우주의 현재에 대해서도 알고 있습니다.


은하계의 움직임을 관찰한 과학자들에 의하면 우리 우주는 가속 팽창 중입니다.


하지만 우리 우주의 미래는 어떻게 될까요?



우주의 마지막은 어떤 모습일까요?


이 질문에 대해 우주론을 연구하는 과학자들은 3가지 시나리오를 가지고 있습니다.


빅 프리즈, 빅 립 그리고 빅 크런치입니다.


이 3가지 시나리오를 이해하기 위해서는 은하계를 상징하는 두 물체를 생각해볼 필요가 있습니다.



짧고 팽팽한 고무줄이 이 둘을 묶고 있는 것인데요.


둘이 당기는 힘이 바로 중력, 인력입니다.


한편 이 두 물체는 끝에 갈고리가 붙어 있어 서로 멀어지도록 당기고 있습니다.



이것이 우주를 팽창시키는 척력입니다.


이 실험을 반복하면 실제 우주의 근사치가 나오게 됩니다.


이 두 상반된 힘의 대결에 따라 우주의 마지막이 결정됩니다.





물체를 멀어지게 하는 힘이 고무줄을 늘어지게 하여 탄력을 잃게 된 것이 빅프리즈 입니다.


우주의 팽창에는 가속도가 붙을 수 없습니다.


하지만 우주는 계속 커져 은하단이 해체되는 시나리오이죠.


은하계의 모든 물체, 항성, 행성은 서로에게서 계속해서 멀어집니다.




그러면 은하계는 해체되고 정막한 공간에 물체는 따로 떨어져 떠다니게 됩니다.


물체가 발산하는 가스는 너무나 희박해서 새로운 별을 만들지 못합니다.


우주는 어둡고 추워져 '빅 칠' 혹은 '열적 사멸'이라고 불리는 냉동상태가 됩니다.




하지만 척력이 너무 강해 고무줄의 탄성이 넘어가 끊어진다면?



우주 팽창이 가속되어 은하계와 태양계를 찢어버릴 뿐만 아니라 원자와 핵을 묶어 주는 전자기력, 약력, 강력까지 넘어서게 되는 것입니다.


원자를 포함한 모든 것이 파괴되는데 이것이 빅립입니다.




한편 3번째 시나리오는 고무줄의 당기는 힘이 이기는 경우입니다.


우주의 팽창이 멈추고 되돌아가는 경우 가능한 미래입니다.


은하계들이 급하게 모여들고 은하계가 모여들면 인력은 더욱 강해집니다.


항성들 별들은 모두 모여 충동하고 온도는 상승합니다.


공간 자체는 줄어들고 우주의 크기는 급격히 감소되어 모든 것이 아주 작은 공간에 압축됩니다.


원자와 아원자 입자까지도 으스러지게 됩니다.


그러면 아주 빽빽하고 뜨겁고 작은 우주가 됩니다.




이것은 빅뱅 이전의 상태와 아주 유사합니다.


이것이 빅크런치입니다.


이 작은 물질이 폭발해서 또 다른 빅뱅을 일으킬 수 있을까요?


다시 우리 우주의 역사가 되풀이 될 수 있을가요?


이런 시나리오를 빅 바운스라고 합니다.


사실 우리는 지금까지 몇 번이나 우주가 되풀이 되었는지 앞으로 몇번 더 반복될 수 있을지는 전혀 알 수 없습니다.


새로운 반복이 시작될때 이전 우주의 기록은 완전히 사라집니다.


이들 시나리오 중에 무엇이 진짜일까요? 



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