-
현재 빅뱅이 일어났을 것으로
추정되는 가장 근접한 시간을 알아보죠
-
사실 빅뱅이라는 단어를
별로 좋아하지 않는 게
-
너무 폭발이라는 느낌을
내포하고 있기 때문인데요
-
하지만 사실 빅뱅의 내용은
-
하나의 점에서 확장된
-
우주의 팽창이라고 하는 것이
더 정확합니다
-
아무튼 빅뱅이 일어났을 것으로
추정되는 최적의 계산치는
-
약 137억 년 전입니다
-
우리가 비론 10억이라는 단위를
-
엄청난 양의 돈 같은 것을 셀 때
-
사용하기는 하지만
-
이 만큼의 시간은 정말
상상할 수 없을 정도의 시간입니다
-
그냥 쉽게 다룰 수 있는 시간처럼
보일 수 있겠지만 실제로는 그렇지 않아요
-
나중에는 시간의 척도에 대해
-
설명하는 영상을 올리려고 하는데요
-
137억년이라는 시간이
-
얼마나 긴 시간인지 알 수 있게
-
아니면 얼마나 긴 시간인지
상상도 할 수 없게 될 수 있겠네요
-
그리고 이 숫자가 최근 가장
-
정확한 추정치라는 것도 말씀드리고 싶네요
-
제가 살아오면서 실제
빅뱅이라는 것에 대해 알고
-
빅뱅이 얼마나 오래 전에 일어났는지
-
관심을 가진 이래로 이 숫자는
-
항상 변하고 있었어요
-
그래서 이 숫자가 미래에도
-
더 정확해지거나 조금 더 움직일
수 있을 거라고 생각해요
-
하지만 이 숫자가 지금
우리가 예측하는 최선의 결과죠
-
자 그럼 본론으로 돌아가서
이 숫자가 알려주는 것은
-
관측 가능한 우주의 크기입니다
-
만약 팽창이 137억년 전에
-
시작되었다면 3차원 세계에서
-
사람들이 알고 있는 모든 것들은
-
단 하나의 점이었고
지금 사람이나 지구에 닿고 있는
-
빛 입자가 지구에 닿기까지
-
자 이게 눈이고
-
여기는 눈꺼풀이죠 어떤 빛 입자가
-
눈에 들어오거나 아니면
-
망원경의 렌즈에 닿고 있다면
-
그 빛 입자가 최대로
이동할 수 있는 시간이
-
137억년 이라는 거죠
-
그래서 이게 137억년을
여행한 빛일 수도 있다는 겁니다
-
그래서 이 설명을 보면
-
2-3개 이전의 영상 전에서
-
설명했던 것 같은데
이렇게 구형으로 생겼죠
-
빛이 이렇게 떨어진 곳에서
온다고 하면
-
빛이 여기에서 지구로 오는 겁니다
-
여기가 지구가 있는 곳이에요
-
이 그림에서 설명하자면
-
빛이 여기에서 오고 있는 거죠
-
하지만 여기에서 출발한 빛은
-
지금 막 지구로 오기 시작했습니다
-
그리고 그 빛은 지구에 닿기까지
137억 년이 걸릴 것입니다
-
여기서 확실한 답을 드릴 수 없는 이유는
-
워낙 큰 단위의 거리와
-
시간을 다루고 있기도 하고
-
팽창하고 있는 우주에 대해서
확실한 답을 내는 것이 힘들기 때문입니다
-
이 그림에서 보이는 이 위치에
-
어떤 물체가 있다고 해서 그 물체가
-
137억 광년이 떨어졌다는 말은 아닙니다
-
만약 더 작은 시간 단위와
-
거리 단위를 사용하고 있었다면
-
어림잡아 그렇게 말할
수 있었을지도 모릅니다
-
우주의 팽창 자체는 그렇게 큰
-
차이를 만들지 않을 겁니다
-
조금 더 분명하게 말해보겠습니다
-
여기에 물체가 있다고 하지만
-
그 물체의 좌표에 대해서는
정확하게 말할 수 없어요
-
그 좌표 조금 더 정확히 말하자면
특정 시각에 대한 위치를 잘 알기 위해
-
공간과 시간에 대한 좌표를 사용하는 것이
시각에 대한 위치를 더 잘 보여줍니다
-
하지만 그 좌표는 지구의 최근 좌표와
-
137억 광년 떨어져 있지 않습니다
-
그리고 이에 대해 생각해볼
내용이 두 개 있습니다
-
첫째로 137억년 전에
-
방출된 빛이 방출되었을 때
-
지구는 방출된 지점의 좌표에
-
지금보다 훨씬 가까웠습니다
-
이 좌표가 여기에 훨씬
가까웠다는 이야기입니다
-
지구가 있는 우주의 이 지점에서
-
이 지점까지 우주 상에서
훨씬 가까웠었다는 것이죠
-
여기에서 다시 한 번
생각해보아야 하는 것은
-
그림을 좀 그릴게요
-
초기 팽창 이후 30만 년 후의
-
특이성을 봅시다
-
그래서 30만 년 간의
-
우주의 역사를 알아봅시다
-
그러므로 우주의 역사 속으로
30만 년 정도 들어갔다고
-
볼 수 있을 것 같습니다
-
우선 우주의 역사에서
바라본 관점에서는
-
아직 뚜렷한 차이점은 없습니다
-
그리고 이것에 대해서는
-
우주 마이크로파 배경
방사능에 대해 이야기할 때
더 자세히 설명하는 것으로 하겠습니다
-
하지만 우주의 관점에서 봤을 때
-
그것은 일종의 수소로 이루어진
-
균일한 백열 플라즈마였습니다
-
그리고 이 영상에서는 이것에
대해서 설명할 거에요
-
이것은 마이크로파 방사능을
방출하고 있었습니다
-
이것에 대해서는 나중에 다른
영상에서 더 설명하도록 하겠습니다
-
하지만 초기 우주에 대해서 두 가지
사실을 짚고 넘어가야 할 것 같습니다
-
초기 우주에 한 점을 잡았을 때
-
지구가 어디에 있는지 정확히
-
좌표로 나타낼 수 있다고 합시다
-
여기가 지구가 있는 곳이죠
-
사실 그렇게 정확하게 나타낸 건 아닙니다
-
가운데에 그리지 않는게
보여드리기 더 편하니까
-
가운데에서 조금 벗어나게 그릴게요
-
그리고 아주 초기의 우주에서
-
만약 자를 가지고
-
이 두 점 사이의 거리를 측정할 수 있다면
-
아마 그 거리는
-
3000만 광년 정도 될 겁니다
-
여기 자홍색으로 표시한
부분을 잘 봐주세요
-
여기에 있는 물체에서는
마이크로파 범위에서
-
광자를 방출하고 있습니다
-
그리고 이 영상에서 그 파장의 범위가
방출하는 범위라는 걸 설명할 거예요
-
하지만 이것은 광자를
방출합니다
-
그 광자는 빛의 속도로 이동합니다
-
이게 빛이에요
-
그리고 이 광자는 자신이
-
3000만 광년만 이동해도 되니까
-
나쁘지 않다고
-
저 곳까지 3000만 년이면
저 곳에 닿을 수 있다고 할 겁니다
-
그리고 이제 별개로 이런 걸 할거에요
-
실제 계산은 방금까지 한 것보다
훨씬 더 복잡합니다
-
하지만 여기에서 무슨 일이
-
일어나는지 알려드리고 싶네요
-
그러니까 광자가
-
어림잡아 1000만 년 후에는
-
이 근처의 위치에 있을 수 있다고 합시다
-
이 거리의 1/3 정도의 거리죠
-
하지만 그 100만 년 동안
무슨 일이 일어났을까요?
-
그 양성자가 이동하는 100만 년 동안
-
우주는 조금이지만 팽창했어요
-
아마 우주는 꽤 많이 팽창했을 겁니다
-
여기에 팽창한 우주를 그려보겠습니다
-
그러니까 1000만 년 후에 우주는
이렇게 생겼을 겁니다
-
어쩌면 이것보다 클지도 모르죠
-
이렇게 그려보겠습니다
-
1000만 년 후 우주는
-
아마 많이 팽창했을 겁니다
-
그러니까 이게 1000만 년 후
우주의 모습인 겁니다
-
지금 137억 년이라는 시간을
말하고 있기 때문에
-
우주의 시간 단위로 봤을 때
-
이 기간은 신생아나 다름 없어요
-
1000만 년이라고 했을 때
-
1000만 년이라는 시간이 흐르면
-
우주는 팽창합니다
-
현재 지구가 있는 이 좌표도
-
지금은 여기 있습니다
-
원래 광자가 방출되었던 위치는
-
이제 여기에 위치하게 됩니다
-
그리고 그 광자는 1000만 년 후에
-
여기에 위치하게 되겠죠
-
이건 정확하지 않은 추측값입니다
-
그럼 완전 별개의 방법으로 해볼게요
-
하지만 아이디어를 먼저 드리자면
-
1000만 년 후 광자가 도달하게 되는
-
그 위치가 대략 여기입니다
-
온 우주가 팽창했기 때문에
-
모든 좌표들은 서로로부터
더 멀리 떨어지게 되었습니다
-
이 지점에 일어난 일을 알아보자면
-
온 우주가 팽창했기 때문에
-
3000만 광년이었던 거리가 이제
-
이건 정확하지 않은 숫자에요
-
여기에서 정확한 숫자는 알 수 없습니다
-
이건 그냥 아이디어를 드리는 것
-
혹은 직관을 드리는 것 뿐이지만
-
사실 그 실제 거리는
-
더 이상 3000만 광년이 아니라
-
아마 1억 광년 정도 될 겁니다
-
자 그럼 이 두 지점은 서로 1억 광년
정도 떨어져 있습니다
-
우주는 계속해서 팽창하고 있으니까
-
우주에 있는 이 두 지점 사이의
거리도 계속 멀어지는 거죠
-
트램펄린이나 풍선의 표면이라고
-
생각하면 될 것 같네요
-
길고 얇아지는 것이죠
-
그러니까 이 지점에서는 빛이 발생하고
-
1000만 년동안 빛이 이동한 후
-
1000만 년 뒤에나 빛이 나다나는 거죠
-
하지만 빛이 실제 이동한 거리는
그것보다 훨씬 멉니다
-
그 거리는 아마
-
3000만 광년 정도 될 겁니다
-
그리고 다시 말씀드리지만
이 영상에서의 계산은 정확하지 않아요
-
여기서 복잡한 계산은 필요하지 않죠
-
그러니까 그냥 3000만 광년이
떨어진 것으로 합시다
-
그리고 심지어 같은 비율로도
볼 수는 없어요
-
그리고 거리는 확실하게
-
팽창하고 있기 때문에
-
완벽하게 일직선 상에
놓일 수 없을 겁니다
-
적어도 제가 생각했을 때는
불가능할 것 같네요
-
저는 그렇게 생각해요
-
하지만 이걸 확신할 수는 없는데요
-
그래도 그 거리가 현재 지구에서부터
-
2000만 광년을 떨어져 있습니다
-
여기에 닿아야 하니까요
-
양성자가 움직이는 매 순간마다
-
공간도 조금씩 팽창하는데요
-
그렇기 때문에 1000만 년을 이동해도
-
이동해야 하는 거리는
-
1000만 광년보다 긴 것이죠
-
자 이제 거리가 2000만 광년만큼 늘어났습니다
-
그리고 거리는 더 이상
-
2000만 광년이 아니에요
-
이제 대략 8000만 광년 정도 되겠네요
-
이만큼이 8000만 광년이죠
-
광자가 좌절할지도 모르겠어요
-
이런 상황을 조금 낙천적으로
바라볼 수도 있습니다
-
1000만 년동안
-
2000만 광년을 이동했으니
-
빛보다 빠른 속도로 움직오이고 있다는 거죠
-
하지만 이건 우주 사이를 실제로
이동해서가 아니라
-
우주가 팽창하고 있기 때문입니다
-
이것들은 점점 얇아지고 있어요
-
그러니까 광자는 빛의 속도로
움직이고 있는 겁니다
-
하지만 양성자가 실제로
-
1000만 년동안 움직인 거리는
-
1000만 광년보다 긴
-
2000만 광년이에요
-
그러니까 단순히 우주 단위의
-
시간을 비율로 곱할 수 없는 거죠
-
특히 거리에 대한 좌표가 실제로
-
변동이 있는 상황에서라면요
-
그래도 이 상황이 어떤 상황인지
-
여러분이 아실 거라고 믿습니다
-
광자는 이 만큼의 거리가
-
여기가 8000만 광년일 때
다음 4000만 광년동안
-
아마 양성자는 여기까지 올 겁니다
-
하지만 실상은 그 다음
4천만 광년 후에 끝났어요
-
아 4천만 년이네요 4천만 년
후에 지구는 여기에 있을 거에요
-
왜나하면 여기는 8천만 광년
떨어진 곳이기 때문이죠
-
하지만 상황 자체는
4천만 년 후에 일어날 겁니다
-
또 다른 4천만 년이 흐르기 전에
-
우주는 그 전보다 더 팽창한
상태가 될 겁니다
-
이제 우주 전체를 그리지는
않겠습니다
-
하지만 양성자를 방출하는 곳은
-
바로 여기입니다
-
그리고 현재 지구의 위치는 여기죠
-
빛은 1000만 년 전에
여기에 있었습니다
-
그리고 여기가 빛이
-
4천만 년 전에 있던 곳입니다
-
그리고 이 거리
-
이 두 점 사이의 거리가
-
빛이 출발한지 1000만 년이
지났을 때 이동한 거리입니다
-
그리고 2천만 년이 흘렀을 때
-
그리고 지금 이 거리는
-
10억 광년 정도 될겁니다
-
지금 거리가 10억 광년 정도 되겠죠
-
여기에 있는 이 거리의 길이는
-
제가 임의로 쓴 숫자가 될 겁니다
-
사실 이 숫자는 이 거리에 비해서는
-
너무 긴 거리인 것 같네요,
1억 광년으로 합시다
-
그럼 이제 1억 광년입니다
-
그리고 여기에 있는 이 거리는
-
정확하지는 않지만
5억 광년으로 합시다
-
그리고 이 두 점 사이의 총 거리는
-
10억 광년이 될 겁니다
-
그러니까 광자 입장에서는
-
더 먼 거리를 이동해야 하니까
절망스럽겠죠
-
5천만 년 동안 6억 광년을
-
이동했다고 할 수 있겠죠
-
꽤 많이 움직인 셈입니다
-
하지만 고작 3천만 년
이동했다고 생각하면
-
양성자는 자신이 움직인 거리에
-
상당히 절망할 겁니다
-
이동해야 하는 거리는 우주가
팽창함에 따라
-
계속 늘어날 겁니다
-
실제로 원래의 아이디어로
돌아가서 생각해보면
-
지구로 접근하고 있는 광자는
-
대략 134억 년 동안
-
이동하고 있고
-
현재 지구로 다가오고 있죠
-
그럼 현재로부터
-
134억 년 전으로 가봅시다
-
관찰 가능한 우주를 여기에 그리면
-
양성자를 방출하는 지점은
-
바로 여기가 될 겁니다
-
지구는 현재 여기에 있죠
-
그리고 분명히 하자면
-
여기에 그려진 관찰 가능한 우주의
-
중심이 지구가 있는 곳입니다
-
지구에서 관찰했을 때 모든 방향으로
같은 거리만큼 관찰 가능하기 때문이죠
-
무언가 정말 잘못된 게 아니라면
-
지구에서는 모든 방향으로
같은 거리만큼을 관찰할 수 있습니다
-
그러니까 이 우주에서는 우리가
중심에 있어야 하죠
-
이게 관찰 가능한 우주의 전부이고
-
광자가 134억년 전 그러니까
-
최초의 빅뱅 이후 30만 년 이후에
-
방출되어 지구로 오고 있다면
-
광자는 137억년 동안
-
이동하고 있는 셈입니다
-
하지만 이게 얼마나 말이 안 되나면
-
우주가 계속 팽창하고 있다고 전제했을 때
-
이 지점은 지구로부터
-
460억 광년 떨어지게 된다는 거죠
-
460억 광년 떨어지게 된다는 거죠
-
그리고 확실히 해둘 것은
-
물체는 현재 지구로부터
460억 광년 떨어져 있고
-
지구에서 빛을 사용해서 관찰하려 하면
-
137억 년 이동한 빛을
-
관찰하게 되는 겁니다
-
이게 거리에 대한 빛의 이동을
-
알 수 있는 유일한 방법이죠
-
그러니까 계속 바뀔 수 있는 숫자지만
-
134억 광년 정도 떨어진 사물을 말이죠
-
하지만 만약 광년 단위의 자가 있다면
-
이 우주는 너무 많이 팽창해서
-
현재는 460억 광년 거리라는 걸
알 수 있을 겁니다
-
그리고 한 가지 힌트를 드리자면
-
아까 우주 마이크로파 배경 방사선에
-
대해 이야기할 때 우주의 이 지점은
-
실제오 460억 광년 떨어져 있지만
-
광자가 지구에 닿기까지 걸리는
-
시간은 137억 년 밖에 안 돼요
-
어떻게 된 걸까요?
-
자, 무언가를 본다고 할 때, 본다는 건
-
눈에 닿은 광자를 본다는 겁니다
-
그 광자들은 134억 년 전에 방출됐어요
-
그러니까 그 광자들은 초기의
-
수소 플라즈마로 이루어진
흰색의 뜨거운 플라즈마에서
-
방출된 광자들인 거죠
-
이 하얗고 뜨거운 플라즈마에
대해서 이제 더 알아볼 건데요
-
이 하얗고 뜨거운 플라즈마는
-
안정한 원자, 적은 별이나 은하계로부터
-
차별화되지는 않지만
-
하얗고 뜨겁습니다
-
이 하얗고 뜨거운 플라즈마를 봅시다
-
현재 지구에서 보이는 지구는
-
460억 년 전의 우주인 만큼
-
원자 상태, 별, 행성과 은하계에 있어서
-
현재와 많이 다릅니다
-
만약 한 사람이
-
지금 문명을 일으켰고
-
여기에 앉아서
-
광자들이 지구에서
-
방출되는 것을 보고 있다면
-
그들은 지구를 보지 못할 겁니다
-
그들은 134억 년 전의
지구를 보게 될 겁니다
-
그들은 하얗고 뜨거운 플라즈마 상태인
-
지구의 굉장히 초기 모습을
-
보게 되는 것이죠
-
이것에 대해서는 다음 영상에서
더 이야기하겠습니다
-
하지만 생각해보세요
-
그 당시에 방출되던 모든 광자들은
-
별, 혹은 우주가 초기 단계일 때
-
방출되어서 134억년 동안
-
이동한 후에 지구에 닿았을 겁니다
-
이 때 우주는 초기 단계
-
즉 하얗고 뜨거운 플라즈마
상태였을 겁니다
-
이 하얗고 뜨거운 플라즈마는
구분되지 않는 질량을 가지고 있을 겁니다
-
그리고 다행이 이것은
-
우주 마이크로파 배경 방사능이
-
어디에서 오는지를 알려준답니다
-
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