< 우주의 끝을 찾아서 > 를 읽고...
<우주의 끝을 찾아서> 의 저자 이강환은 <파토의 과학하고 앉아있네> 의 K 박사로 알려져(?) 있다. 가끔 EBS 에서도 보이는데 목소리만 들었을 때의 느낌과는 사뭇 달랐다. ^^ 각설하고, <우주의 끝을 찾아서> 는 최근 가장 핫한 우주론에 관한 이야기를 다룬 책이다. 90 년대까지만 하더라도 우주는 미래는 크게 세 가지 형태로 예측되었다. 첫째는, 팽창하다가 어느 시점부터 수축하여 결국에는 하나의 점에 모이게 되는 것이다. 둘째는, 팽창 속력은 줄어들지만, 계속해서 팽창하는 것이다. 끝으로 셋째는, 팽창 속력이 줄어들다가 일정하게 팽창하는 것이다. 어쨌든 세 가지 모두의 공통점이라면 감속 팽창이라는 것이다. 하지만, 90 년대 후반의 초신성 Ia 에 대한 연구는 이 세 가지 모두가 틀렸음을 밝혔다. 그렇다면 우주의 미래는 어떻게 되는가 ? 우주는 가속 팽창한다가 그 대답이다. 다시 말해서 우주는 앞으로 더욱 빠르게 팽창할 것이고, 결국에는 열죽음 에 이르게 될 것이다. 그렇다면 어떤 과정을 통해 이런 결론이 나올 수 있었을까 ? 천문학은 간단히 말해 천체까지의 거리를 재는 학문이라고 할 수 있다. 가까이 있는 천체의 거리는 지구 공전때문에 나타나는 연주 시차 를 측정해서 재고, 이보다 먼 거리에 있는 천체의 거리는 I 형 셰페이드 변광성의 주기-광도 관계 를 이용해서 측정한다. 그리고 이보다 더 먼 거리에 있는 천체의 경우 Ia 형 초신성 을 이용해서 거리를 측정한다. 바로 이 Ia 형 초신성을 이용해서 거리를 재는 과정에서 우주가 가속 팽창한다는 것이 밝혀졌다. 예를 들어, 같은 거리에 같은 밝기의 천체가 두 개가 있다고 하자. 그런데 한 천체를 뒤로 이동시키면 두 천체의 밝기는 달라진다. 뒤쪽으로 옮긴 천체의 밝기가 어두워진다. 이 현상을 그대로 적용한 것이다. 다시 말해서, 우주의 팽창 속도를 기존의 이론에 맞춰 계산했을 때의 Ia 형 초신성의 밝기와 실제 밝기를 비교한 것이다. 만약 이 둘이 같다면...