반응형 전체 글24 변하는 우주의 크기와 우주의 나이 발터 바데는 독일 출신이라 미국 정부로부터 공산당으로 의심받아 밤에는 외출하지 못하는 상황이었다. 당시 과학자들은 모두 원자폭탄 제조 계획인 맨해튼 프로젝트에 동원되었고 윌슨산의 후커 망원경을 사용하는 이가 없었다. 전쟁 때문에 등화관제를 하는 바람에 밤하늘은 깜깜했고, 관측하기에 아주 좋은 환경이었다. 바데는 정부를 끈질기게 설득해 윌슨산에서 관측할 수 있게 되었다. 바데는 안드로메다은하를 면밀히 관찰했다. 안드로메다는 우리은하와 가장 가까운 은하로 온전한 나선은하의 모습을 하고 있으며 맨눈으로 볼 수 있는 밝은 은하다. 바데는 은하 중심부에 모여 있는 별들과 은하 가장자리 나선팔 부근에 있는 별들은 서로 다른 특징이 있다는 사실을 알아냈다. 안드로메다의 나선팔 부근에 있는 별들은 밝고 푸른 것이 많고.. 2024. 7. 17. 빅뱅 우주론과 정상 우주론 팽창하는 우주를 주장했던 과학자들은 사람들의 무관심과 과학자들의 공격에 그 힘을 잃고 말았다. 그러한 상황에서 영국의 프레드 호일을 필두로 한 과학자들은 우주는 팽창하지 않는다는 정상우주론을 주장하기 시작했다. 르메트르의 우주 모형을 싫어했던 호일은 영화를 보며 얻은 영감을 우주 모형으로 만들었다. 이를 정상우주론이라고 하는데, 우주가 과거에도 현재에도 미래에서 같은 상태를 유지할 것이라는 주장이었다. 하지만 외부은하들이 멀어져 가기 때문에 빈 공간이 늘어난다는 허블의 관측을 부정할 수는 없었다. 그의 주장과 관측 결과가 맞으려면 빈 공간에서 물질이 생겨야 한다. 1949년 호일은 100억㎤당 1년에 수소 원자 1개가 생기면 현재 우주의 상태 그대로를 유지할 수 있다는 내용의 논문을 발표했다. 가모브 팀.. 2024. 7. 17. 우주배경복사의 기초 이론 우주가 팽창하고 있다는 관측에 더해 가모브와 앨퍼의 '알파-베타-감마' 논문은 움직이는 우주론에 대한 주장의 중요한 근거가 되었다. 하지만 많은 과학자들은 아직 회의적이었다. 우주가 폭발로 생겨났고, 5분 안에 모든 물질이 만들어지고 지금까지도 우주가 팽창하고 있다는 사실을 선뜻 받아들이기는 힘들었다. 신문에는 비웃음이 가득한 논평이 실리고, 그들이 관측값에 끼워 맞춰 계산했다고 비난했다. 가모브와 앨퍼가 헬륨보다 무거운 원소들이 만들어지는 과정을 담지 않았기 때문이다. 하지만 이런 비난에도 원시핵이 폭발해 우주가 생겼다는 르메트르의 우주 모형에 확실한 물리적 증거가 된 건 사실이다. 앨퍼는 헬륨보다 무거운 원소를 만드는 방법을 빨리 알아내야만 했다. 그래야 가모브와 베테에게 돌려진 자신이 공을 찾아올.. 2024. 7. 12. 우주의 첫 순간, 가모브와 앨퍼 태양은 수소로 이루어져 있으며, 수소가 핵융합을 일으켜 헬륨으로 변하는 과정에서 읽어버린 질량이 빛과 열이 되어 나오기 때문에 불타고 있다. 밤하늘에 보이는 수많은 별도 태양과 마찬가지다. 그렇다면 우주는 거의 수소로 이루어져 있다는 것이다. 수소는 우주의 시작과 함께 생겨났을 것이다. 그 이후 수소가 뭉쳐 헬륨이 되고 핵융합을 통해 더 무거운 원소들이 만들어진다. 하지만 그때까지 우리가 아는 것은 여기까지가 전부였다. 한스 베테가 태양 속의 수소가 헬륨으로 변하는 과정에 대해 파고들면서 두 가지 과정이 있다는 것을 밝혀냈다. 첫 번째는 수소와 중수소가 등장한다. 중수소는 보통 수소에 중성자 하나가 더 들어있는 무거운 수소를 말하는데, 1932년 중성자가 발견된 덕에 질량이 다른 두 종류의 수소에 대해 .. 2024. 7. 11. 태양의 주성분과 핵융합 우주론에 관심을 보인 극소수 과학자들 중 조지 가모브는 젊고 능력 있는 원자핵 물리학자였다. 가모브는 팽창하는 우주에 대한 개념을 프리드만에게 배웠는데, 프리드만이 일찍 세상을 뜨면서 프리드만의 우주론을 계승한 유일한 제자였다. 그는 자기 제자인 앨퍼와 함께 프리드만의 우주론과 핵물리학자의 경험을 합쳐 우주론에 큰 성과를 남기게 된다. 그전에 먼저 알아야 할 것은 태양의 주성분을 밝혀낸 영국 과학자 세실리아 페인에 관한 이야기이다. 여성에 대한 선입견이 가득했던 영국은 페인의 대학 입학을 거절했고, 그는 미국 하버드로 유학을 떠났다. 하버드에서 페인은 태양을 구성하는 원소를 알아내고 싶어서 태양의 스펙트럼 사진을 분석하는 데 매진했다. 당시 주기율표에 있는 원소들의 스펙트럼을 다 알고 있었기에 태양의 .. 2024. 7. 10. 우주의 시작, 우주 팽창론과 아인슈타인 인류가 지구상에 나타난 지 5천 년이 지났지만, 우주가 어디에서 시작되었는지 혹은 어떻게 시작되었는지를 아는 사람은 없었다. 1915년 일반상대성이론을 완성한 아인슈타인은 자신의 이론을 행성이나 혜성 같은 천체에 적용하다 새로운 사실을 알아냈다. 우주는 시간에 따라 부풀거나 쪼그라든다는 사실이다. 하지만 시간에 따라 변하는 우주라는 건 상상할 수 없는 것이었다. 그 어떤 사람도 우주가 변한다고는 생각하지 않았다. 그 당시에는 우주의 크기도 알 수 없었거니와 우리 은하 외에 다른 은하가 존재한다는 사실조차 알지 못했다. 은하 간의 사이가 엄청 크다는 것 역시 마찬가지다. 그리하여 그는 자신의 방정식에 우주상수라는 항을 추가했다. 우주상수는 중력과 반대 방향으로 작용해 밀어내는 반중력으로, 이 상수를 잘 결.. 2024. 7. 9. 이전 1 2 3 4 다음 반응형