물질과 반물질

in SteemCoinPan •  6 months ago 

저는 우주에 참 관심이 많습니다.
그래서 김상욱 박사님의 글들도 즐겨 읽죠.

전문가의 세계 - 김상욱의 물리공부 물질과 반물질, 10억분의 1 차이가 지금의 우주를 만들었다
https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?isHttpsRedirect=true&blogId=ssian21&logNo=221785047566&proxyReferer=

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미국 항공우주국(NASA)이 빅뱅이론을 확인하기 위해 활용한 WMAP 위성. 2001년부터 약 9년 동안 이 위성은 빅뱅의 잔재인 우주배경복사라는 빛을 측정함으로써 빅뱅 이후 우주가 팽창해왔다는 ‘빅뱅이론’이 옳다는 것을 증명하는 데 도움을 줬다.

태양에는 여러 위성들이 있고, 지구도 그 중의 하나인데
인간은 우주의 비밀을 알기 위해서 또다른 위성을 띄웁니다.
이 위성들이 빅뱅 이후 우주가 팽창해왔다는
'빅뱅이론’이 옳다는 것을 증명해 주고 있습니다.

빅뱅이론은 우주가 한 점에 시작하여 팽창해왔다고 이야기한다. 그 이유는 모른다. 아무것도 없는 빈 공간에 어느 날 “꽝!” 하고 우주가 나타난 것이 아니다. 시작점 이전에는 장차 우주가 존재하게 될 빈 공간 자체가 없었다. 아니 시간조차 없었다. 빅뱅과 더불어 시간과 공간 그 자체가 생겼다. 사실 우주가 이 세상의 전부라고 한다면 우주는 언제나 존재해왔다고 할 수도 있다. 시간이 탄생한 이후에는 줄곧 존재해왔으니까.

우주의 크기가 138억광년이라고 하는데
그럼 138억광년 너머에는 무엇이 있는 것일까요?
아무것도 없는 것인가요?
아무것도 없다는 것이 과연 어떤 것일까요?
참으로 어려운 질문들인 것 같습니다.

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미국 MIT 등 공동연구팀이 2014년 5월 발표한 빅뱅 이후 우주 형성 과정을 재현한 컴퓨터 시뮬레이션의 한 장면. 우주를 구성하는 미지의 존재인 암흑물질에서 가스가 생성돼 성단이 형성되는 모습이다. [경향신문 자료사진]

빅뱅을 통해서 우주가 만들어졌다는 사실은
그 누구도 부정하기 어려운 이론일 듯 합니다.
하지만 그 구체적인 과정에 대한 연구는
아마도 끝없이 이어져야 할 것입니다.

우리는 과거의 우주를 현재에서 볼 수 있다. 과거의 우주를 보면 우주가 줄곧 팽창해왔음을 알 수 있다. 더구나 우주의 팽창속도는 점점 더 빨라지고 있다.
우주에 들어있는 물질의 양이 유한하다면 우주는 점점 희박해질 것이고, 결국 아무것도 없는 것이나 다름없이 될 것이다. 현대 우주론이 말해주는 암울하다면 암울한 우주의 미래다.

암울한 우주의 미래는 정말로 멀고 먼 일일테지만
과연 그때가 오면 그걸로 끝일까요?

빅뱅의 순간 우주는 엄청난 에너지로 가득했다. 이 에너지는 빈 공간에서 물질을 만들어 낼 만큼 컸다. 쌍생성이라 불리는 현상인데, 이 과정에서 물질은 언제나 반물질과 함께 동시에 태어난다.
우주가 팽창함에 따라 에너지의 밀도는 낮아지고, 결국 쌍생성할 수 있는 에너지 이하가 되면 우주에는 오직 빛만 가득하고 물질은 없는 세상이 된다. 하지만, 아시다시피 세상에는 물질이 존재한다. 왜일까?
아직 정확한 답은 모르지만 쌍생성으로 만들어진 물질, 반물질의 양이 미세하게 달라야 한다는 것은 분명하다. 물질이 반물질보다 10억분의 1 정도 많이 생성되어야 한다. 이보다 너무 크거나 작다면 우리 우주는 지금의 모습을 가질 수 없다.

10억분의 1 차이가 지금의 우주를 만들었다는
이런 설명을 듣고 있으면 그 신기함에 정말
온몸에 전율을 느끼게 됩니다.

뉴턴의 중력법칙에 따르면 은하 중심에서 멀어질수록 별의 회전속도는 작아져야 한다. 하지만 실제 관측해보니 속도가 거의 변하지 않았다. 감히 뉴턴의 중력이론이 틀렸다고 주장할 사람은 없기 때문에, 아직 우리가 모르는 무언가 있다고 과학자들이 합의한 상태다. 즉 별의 속도를 예상보다 빠르게 만들어주는 추가적인 물질이 은하의 내부에 숨어 있다는 거다.
이들이 눈에 보였다면 이런 문제는 애초 생기지도 않았을 거다. 그래서 눈에 보이지는 않지만 존재해야만 하는 이것을 ‘암흑물질’이라 부른다. 안타까운(?) 일이지만 우주에는 정체를 알 수 없는 암흑물질의 총량이 우리가 아는 물질 총량의 5배가 넘는다.

암흑물질이 우리가 아는 물질보다 5배나 많다니
그야말로 온 우주가 암흑물질 덩어리라고 봐도 무방할 듯 합니다.

스티븐 호킹이 쓴 <시간의 역사>의 마지막 문장이다.
“만약 우리가 (우주가 왜 존재하는가 하는) 물음의 답을 발견한다면 그것은 인간 이성의 최종적인 승리가 될 것이다. 그때에야 비로소 우리는 신의 마음을 알게 될 것이기 때문이다.”

과연 신의 마음을 알게 될까요?

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우주의 신비는 알다가도 모르겠습니다^^ ㅎ

어쿠~ 머리아퍼...ㅎㅎ 인간이 우주를 다 알수 있는 날이 올까요? ㅎㅎ

저도 관심 많은 분야입니다!! ㅎㅎ 공부할 엄두는 안나지만 과학자들이 조사해서 알려주는 정보들을 듣는것만 해도 신기하더라구요!!!

최근에 또 하나의 거대한 우주망원경이 발사되었다고 하던데~ 기존 허블망원경의 수십배던가... 암튼 훨씬 많은 정보를 얻을 수 있는 망원경이 또 다른 많은 정보를 가져다 줄 것 같네요 ㅎ

반물질.. 일상과는 전혀 상관없는 얘기 같지만 전자의 반물질인 양전자는 이미 사용되고 있지요. 양전자 단층촬영에 쓰이는 양전자가 반물질 입니다.
쌍소멸을 이용해서 반물질이 에너지로 쓰는날도 언젠가 오지 않을까 싶습니다.

반물질을 에너지로 사용한다면 원자력보다 더 강력하지 않을까 싶네요!

이런 우주 관련 글들 정말 너무 재밌습니다!! ㅎㅎㅎ
인간은 과연 몇백년 후에라도
우주의 끝, 그 너머에 도달 할 수 있을지 ㅠㅠ
그거 꼭 보고싶은데...
그럴라면 몇백살, 몇천살까지 살아있어야겠죠 ㅠㅠ ㅎㅎㅎ
하긴... 우주의 끝을 볼 수나 있으려낭 'ㅡ' ㅎㅎㅎ

우주의 끝은 볼 수없어
왜냐하면 빛보다 빠른 속도로 우주가 팽창하고 있거든 ㅠㅠ

내가 빛보다 빨라서 난 볼 수 있어!! 흐흐흐흐흐흐흐 'ㅡ'

나는 토끼보다 빨라!!
응?!!!

우주... 참 인간머리로는 도저히 상상할 수없는 세계입니다.

알 수 있을거란 무한의 착각 속에 인간은 계속 살아가는거죠 ㅎ 알고보면 아무것도 아닌 존재

영화 천사와악마에서 반물질이라는걸 처음 알게되어 한동안 정보를 찾아헤맸던 기억이 나네요 ~

우리가 아무리 빛의 속도로 달려도 우주의 끝을 볼 수 없는 건 우주가 더 빠른 속도로 팽창하고 있기 때문이라는 사실을 알고 엄청 큰 충격을 받은 적이 있어요.
제임스 웹 우주만원경이 어디까지 밝혀낼 수 있을지 궁금합니다.

전 ‘물질’이라고 해서 해녀가 하는 잠수를 말하는 줄 알았어요.ㅋㅋㅋ
‘물찔’을 말씀하신 거네요.
한때 과학에 빠져서 책도 참 많이 읽었는데, 이제는 따라가기 엄청 어렵네요…