더 넓은 우주의 공간과 시간에 대해서
우주도 시간과 더불어 존재하고 있다. 우주와 시간과의 관계를 어떻게 풀이하느냐는 것이 인류의 과제이다.
우주 공간에 있는 것은 무엇이든 생명을 갖고 활동한다. 지구의 모든 생물, 지구와 태양, 하늘에 반짝이는 별들까지도 생명이 있다고 보는 것이다.
탄생과 진화, 그리고 죽음의 운명은 고등 생물이건, 하등 생물이건 다 적용된다. 따라서 모든 생명체는 나름대로 삶을 누리다가 죽는다. 그렇다면 이처럼 모든 생물체를 품 안에 안고 있는 우주, 생명체가 탄생하고, 자라며 번식하고, 죽는 것을 감싸 주는 우주공간의 운명이란 어떤 것일까.
우주 자체에도 생과 사의 작용이 있을까. 이 문제를 놓고 긍정적으로 생각하는 학자도 있고, 부정하는 학자도 있다. 우주 자체에도 총체적으로 보아 생과 사가 있다고 믿는 학자들은 팽창 우주론을 내세우고 있으며, 우주는 시간과 관계없이 영원하다고 고집하는 학자들은 정상 우주론을 내세우고 있다.
팽창 우주론의 골자는 허블이 발견한 은하계의 '속도 거리의 관계 법칙'에 근거를 두고 있다. 지구를 중심으로 지구가 속하고 있는 은하계의 주변에 흩어져 있는 다른 은하계들의 운동 상태를 허블이 분광 사진을 찍어 이 은하계의 선 스펙트럼의 도플러 효과를 측정해 본 결과, 지구에 가까이 있는 은하계는 후퇴 속도가 느리고, 지구에서 멀리 떨어져 있는 은하계일수록 후퇴 속도가 빠르다는 사실을 알아냈다.
우주 공간의 은하계들이 지구를 중심으로 팽창하고 있는 것같이 보여서, 태초에는 우리 우주가 광대한 원자 상태로 있던 것이 폭발하여 둥근 형태로 확산해 나가는 과정에서 은하계가 생겨났고, 지금도 계속해서 팽창해 나가고 있다는 것이다.
우리가 지금 보고 있는 이 현상이 은하계의 우주 팽창으로 인해 날아 흩어진 과정이라고 한다면, 언젠가는 우주의 중심부는 텅 빈 상태로 되고, 은하계 사이의 거리가 서로 멀어지며, 은하계 자체도 별들이 탄생했다가 죽으면 은하계의 죽음을 의미하게 된다는 주장이다.
그러나 이와는 반대의 생각을 갖고 있는 정상 우주론은 우주는 영원하다는 것이다. 각 은하계 사이에 에너지와 질량은 그대로 보존되며 은하계 사이의 거리가 멀어지면 그 사이에 또 새로운 은하계가 탄생하여 우주 속 은하계의 총수는 그 질량과 함께 영원히 변하지 않는다는 생각이다.
그러니까 우주의 최후나 진화는 있을 수 없고, 태초의 탄생도, 그리고 성장해서 죽음도 없다는 주장이다.
어느 쪽이 진리이고, 어느 주장이 틀린 것인지는 명확하지 않다. 어느 설이 옳고 어느 설이 그릇된 것이라고 진리를 규명하거나 학설을 검증할 방법이 없다.
다만 이 2가지 이론은 서로 어느 편이 앞으로 새로이 발견되는 여러 가지 다른 현상을 끝까지 설명할 수 있느냐에 달려 있겠지만, 현재로서는 승패를 가려내는 방법이 없다는 것이다.
더구나 1950년대에 접어들면서 새로운 우주가 우리 앞에 쏟아졌다. 그전까지는 보이지 않던 우주가 보이기 시작한 것이다.
그것은 전파 천문학이 본격화되면서 천체 망원경을 통해 우주를 보아온 인류에게 전파의 눈으로 새로운 우주를 보여 주고 있다.
1957년 스푸트니크 발사로 비롯된 우주 개발 속에서 자외선과 X선, 적외선과 같이 지구의 대기에 방해되어 지상에 닿지 않는 방사로 우주의 광활함을 관측할 수 있는 길까지 트였다.
전자 방사가 아닌 뉴트리노의 관측이 실현된 데 이어, 중력파의 관측이 시도된 것이다.
그 결과 예상하지도 못했던 새 천지가 잇달아 비밀의 모습을 하나씩 보여 주기 시작했고, 생각도 못했던 우주의 활동이 보이기 시작했다.
전파와 X선 등의 새로운 장비 속에 비추어진 우주는 고요히 정적으로 있는 것이 아니라 매우 격렬하게 활력에 넘친 활동을 하고 있음을 드러냈다.
그래서 우주에 그 시초가 있느냐 없느냐는 문제, 우주의 종말이 과연 올 것이냐 아니냐 하는 문제는 있다고 할 수도 없고, 없다고 하기도 애매하다는 모호한 태도에서 용감히 뛰어나와, 21세기의 천문학은 매우 재미있는 관심거리로 변하고 있는 것이다.
□전파
전자파 가운데 적외선 이상의 파장을 갖는 것을 전파라고 한다. 1871년 영국의 맥스웰이 전파가 있음을 알아냈고, 1888년 독일의 헤르츠가 전파의 존재를 밝혔으며, 1932년 미국의 잔스키가 은하의 방향에서 전파가 온다는 사실을 발견했다. 그 뒤 태양이나 별 등 우주 모든 것에서 전파가 오고 있음을 확인, 새로운 우주 시대의 막이 열리게 되었다.
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