우주 덕후들이라면 모두가 알만한 우주론의 역설 [허블 텐션].
즉, 우주의 팽창속도와 우주 배경복사의 냉각 속도에 괴리율이 존재하는 이론임
근데 이 역설
우주가 유한하다면 해결이 된다.
[유한한 공간]이라는 것이 존재한다는 것은 곧 그 공간을 타고 '물질' 즉, '열'이 타고 흐른다는 것을 의미한다.
근데 상식적인 물리학 및 열역학 학생이라면, '물질의 이동' = '열' 이라는 것은 당연한 상식이다.
그래서 허블텐션이 ㅈ같은게
우주의 팽창 = 물질의 이동 = 열 전달 = 냉각
이 순으로 이어지는게 지극히 상식인데 모순되는 결과가 나와서 그런 것이다.
하지만...
우리는 공간이 팽창해도 온도가 일정한 '등온팽창' 이라는 것을 알고 있다.
알다시피 이 등온팽창의 조건은 [외부에서 에너지를 받아 외부에 일을 가하는 것] 이라는 상태이다.
그렇다면 허블텐션에서 기인하는 그 모순은 이렇게 설명이 가능도 하다.
[우주는 팽창하고 있지만 그 중 일부분은 등온 팽창에서 기인 하기에 우주의 팽창 속도와 냉각 속도가 다른 것이다]
즉, 우리 우주는 특정 공간을 타고 팽창하면서도 [우주의 외부]로부터 들어오는 에너지 또는 물질을 받아 그것을 더욱더 빠르게 팽창하는데 쓰고 있다는 것이 된다.
그리고 알다마다 우주가 팽창한다는 것은 [더욱더 많은 면적이 외부와 접촉] 한다는 것이고 이는 곧 [더욱더 빨리 팽창의 힘이 가속] 된다는 것이다.
즉, 우주는 유한한 공간이고 과거 그 유한한 공간에 잔재하거나 남아있는 무언가가 우리 우주로 흘러 들어와 우주의 팽창을 생각보다 더욱더 가속시키고 있다는 것이다.
그리고 놀랍게도 바로 이 물질 또는 에너지가 [암흑에너지] 일 확률이 거의 100%다.
암흑 에너지는 우주가 팽창할지어도 우주공간 전체에 분포 밀도가 일정한 것은 알고 있을 것이다. (이것 때문에 팽창이 가속된다)
그렇다면!
반대로 생각해야한다.
우리의 우주에서 이것의 밀도가 어떠한 이유로 일정하게 [유지] 되는 것이 아닌
애초에 우리의 [우주 밖에서] 암흑에너지의 밀도가 일정하고 광범위하게 [분포] 되어 있다가
우리의 우주가 팽창하면서 그 공간째로 넘어왔다고 보는게 타당한 것이다.
즉, 예시를 들자면 A라는 공간에서 1M 마다 아무것도 상호작용 하지 않는 어떤 물질이나 에너지가 규칙적으로 분포되어 있다가 우리 우주가 팽창하면서 이 공간을 집어삼킨 것이다.
근데 이 외부에서 들어온 암흑에너지는 우리 우주를 '밀어내는' 힘이 있었기에 이 힘을 피해서 우리 우주라는 전체 물질과 공간들이 마치 척력 이라는 형태로 피해가고 있는 상황인 것이다.
그리고 그 결과가 바로 팽창으로 이어지고 있는 것이다. 즉, 외부에서 에너지가 왔는데 결국엔 우리 우주가 더욱더 밖을 향해서 에너지를 쏟고 있는 꼴이다.
일단 여기서 [허블텐션]의 역설은 해결된다.
그리고 우주론적 관점에서 하나 더 덧붙이자면
알다마다 이렇게 무한하게 팽창하는 우주는 결국 모든 것이 찢겨지고 차갑게 식은 빅 프리즈가 된다지만 공간이 유한하다면 또 말이 다르다.
결국 암흑 에너지라는 어떤 장은 유한한 공간에 일정하게 분포되어 있고 결국 모든 물질들은 암흑 에너지를 피해..
유한한 공간의 [어떤 특정 한점]으로 모이게 될 것이다라는 거다.
즉, 암흑 에너지의 힘을 피해서 중력이 가장 강한 곳으로 결국엔 모든 것이 모인다.
지금 당장은 [우주 탄생의 초기]이기 때문에 우리가 보기엔 [모든 것들이 멀어지고 있는 것]처럼 보인다.
하지만 우리 우주와 물질들이 팽창하여 충분히 유한한 공간을 덮게 된다면?
어쩌면 그때부터는 팽창 속도가 어느 순간 압축 속도로 바뀌게 되는 것이다.
즉 비유하자면, 구의 한 점에서 시작되어 반대쪽으로 출발한 두 점이
초기에는 서로가 보기에 점점 가속하면서 멀어지는 것 같지만
시간이 지나게 되어 원의 지름을 넘긴 순간부터 그 가속하여 팽창하던 현상이 갑작스럽게 서로를 향해 압축되는 것처럼 보인다는 것이다.
그리고 놀랍게도 지금 유튜브에 굴러다니는 대다수의 우주론과 암흑 에너지 이론에 [공간의 유한함]을 끼어 넣으면 마법 같은 설명이 가능해진다.
내 설명은 이게 끝이다.
다들 보고 상상력을 발휘해보길 바란다 ㅂㅂ2
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