초기 우주의 인플레이션 증거를 찾았다고 하네요...

[자손]

원문은 

- http://m.media.daum.net/m/media/society/newsview/20140318015405804 

- http://m.media.daum.net/m/media/digital/newsview/20140318203009214

- http://gizmodo.com/astronomers-discover-first-direct-proof-of-the-big-bang-1545525927?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+gizmodo%2Ffull+%28Gizmodo%29

를 참조해 주세요.

내용을 정리하면 우주배경복사의 편광 상태를 분석하여 인플레이션 흔적인 중력파의 패턴을 발견했다는 것입니다.

중력파는 퍼져 나가면서 시공간에 뒤틀림을 일으키는데, 이런 뒤틀림으로 인한 우주배경복사에 특별한 패턴을 찾은 것입니다.

우주의 팽창과 중력파에 의한 시공간의 뒤틀림에 대한 연관성에 대해서는 자세한 설명이 없네요.

입자는 인플레이션 후 맑게 갬 이후에 생성이 되기 때문에 중력의 영향은 인플레이션 이후에나 나타날텐데 어떻게 중력파의 흔적이 인플레이션의 증거라고 하는지 모르겠습니다.  그리고 아인슈타인이 예언한 중력파(질량이 아주 큰 두 항성이 근접하여 회전하면서 만드는 중력의 파도침) 검출을 위한 위성도 아직 중력파 검출을 하지 못한 것으로 알고 있는데, 이들은 남극에 설치된 '바이셉2' 망원경으로 어떻게 우주 초기에 발생한 중력파의 흔적을 검출했을까요?  이들은 거짓말을 하거나 아니면 아주 위대하거나 둘 중의 하나일 것 같네요... 아마 뭘 찾아도 그들의 이론에 끼워 맞추기를 할 겁니다.

어찌 되었거나 지금의 과학자들은 기존의 빅뱅 이론은 수정이 필요하다고 믿고 있으며, 그 대안 중의 하나가 인플레이션 이론입니다. 빅뱅 이론의 수정이 필요한 이유가, 과학자들이 찾은 우주의 나이가 138억년인데 지금 지구를 중심으로 관측되는 우주의 크기가 (반지름이) 120억 광년이 되고 있으며, 실제 우주의 크기는 400억 광년 이상이 될 것으로 예상하고 있기 때문입니다.  빅뱅 이론은 우주가 팽창하고 있다는 사실에서부터 시작합니다.  만약 우주가 팽창하고 있다면, 과거로 거슬러 올라가면 점점 축소되어 한 점에 다다를 것이라는 가정입니다.  그리고 그 점에서 폭발을 하여 지금의 우주가 형성이 되었다는 것이죠.  그런데 지금의 관측 결과와 빅뱅 이론을 접목하면 우주는 빛의 속도보다도 빠르게 팽창을 해야 하는 겁니다.  그래서 기존의 빅뱅 이론은 수정이 필요하다고 생각하는 것입니다.

그래서 도입된 이론이 인플레이션 이론입니다.  제가 기존에 알고 있던 인플레이션 이론은 빅뱅 전의 사건이었스니다. 빅뱅 전에 우주는 한 점에서 빛의 속도보다도 훨씬 빠르게 순간적으로 지금의 우주 크기에 근접한 크기로 팽창을 하였다는 것입니다.  이 때는 입자는 없었고 에너지만 존재하였다고 합니다.  그리고 이렇게 팽창한 상태에서 일으킨 폭발이 빅뱅이라고 생각을 합니다.

그런데 이번 기사를 보면 인플레이션 자체를 빅뱅으로 설명을 하고 있습니다.  그새 이론이 수정이 되었나?  이번에 연구팀은 인플레이션이 빅뱅 직후 10^-37초 동안에 10^16GeV의 에너지 규모에서 일어났다고 합니다.

10^-37초이면 그냥 0초 입니다.  어느 정도냐 하면 10^-37초 동안에 빛이 진행할 수 있는 거리는 3x10^-27cm 입니다.  이 거리는 소립자의 크기인 10^-12cm보다도 훨씬 작은 거리이며, 오히려 초끈의 크기인 10^-3cm에 가깝습니다.  결국 과학자들은 빛의 속도로 소립자 크기도 진행하지 못하는 시간 동안에 우주는 급격히 커진 것이라고 이야기를 하는 것입니다.  정확하게는 10^50배 커진 것이므로 인플레이션 전 우주 크기가 10^-33cm라고 가정을 하면 10^-37초만에 빛이 115일을 가는 거리 만큼을 팽창한 것입니다.

이런 이론을 이해하려면 최근의 과학자들이 말하는 우주의 역사를 알면 좋습니다.  아래 위키백과를 보면:

http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%9A%B0%EC%A3%BC%EC%9D%98_%EC%97%AD%EC%82%AC

- 플랑크 시대 : 빅뱅 ~ 10^-43초, 이 시기 우주의 크기는 10-33cm(플랑크 길이)로 아주 작고 매우 뜨거웠다.

- 대통일 시대 : 10^-43초 ~ 10^-36초, 이 시기가 인플레이션 단계이다. 이 때 10^50으로 팽차했고, 이 때의 온도는 10^32 켈빈으로 추정된다.

- 중입자 생성 : 물질이 반물질보다 많아지는 시기

- 전자기약 시대 : 10^-36초 ~ 10^-12초, 우주가 식으면서(10^28K 이하) 강한상호작용이 전자기력/약한상호작용과 분리되는 시기

- 급팽창의 종료(재가열) : 10-32초 시점. 

- 쿼크 시대 : 10^-12초 ~ 10^-6초. 우주가 식으면서(1TeV 이하) 약한상호작용이 전자기력과 분리.

- 강입자 시대 : 10^-6초 ~ 1초. 양성자 및 중성자 형성 시기

- 렙톤 시대 : 1초 ~ 10초. 렙톤과 반렙톤이 우주를 지배하는 시기

- 복사우세시대 : 10초 ~ 380,000년. 렙통이 쌍소멸로 인해 광자(전자기파)로 변환되는 시기, 이 시기에 양성자와 중성자들이 핵융합으로 핵합성을 하게되고, 물질들이 만들어지게 된다.  암흑시대는 물질-광자의 상호 작용이 끝나기 이전 시대를 말하는에 이는 이전의 상태를 관측할 수 없기 때문에 이렇게 명명하였다.

이 이론은 우리가 물질의 최소 단위를 원자에서 쿼크 및 각종 소립자들을 발견하고, 또 초끈 가설까지 정설로 믿어지면서 빅뱅에 끼워맞추기를 한 것입니다.  그래서 무리한 인플레이션이 필요한 것입니다.

이 모든 이론들은 우리가 직접 보지 못했기 때문에 가설들일 뿐입니다.  하지만 지금 우리가 생각할 수 있는 최선의 가설이죠.

저는 이 가설이 맞는지 틀리는지는 모릅니다.  하지만 성경에서는 우주의 초기를 어떻게 설명하는지 알고 있습니다. 4,000년정의 사람이 쓴 것이라 4,000년전의 비과학적이고 제한된 언어도 쓴 것이지만 그래도 지금의 과학자들보다는 더 정확하게 표현을 하고 있습니다.

창1:2  "땅이 혼돈하고 공허하며 흑암이 깊음 위에 있고 하나님의 영은 수면 위에 운행하시니라"

"Now the earth was formless and empty, darkness was over the surface of the deep, and the Spirit of God was hovering over the waters."

먼저 성경은 창조 이전의 상태를 설명하고 있습니다.  과학자들도 그래야 하지 않을까요?  과학자들이 말하는 138억년의 우주, 400억 광년 이상이 되는 우주의 크기, 그리고 앞으로도 계속 팽창이 계속될 우주... 여기에는 공간의 문제가 먼저 해결이 되어야 합니다.  하지만 과학자들은 아무 것도 존재하지 않던 이전은 아무 의미가 없다고 일말의 재고도 없이 일축하여 버립니다.  하지만 이는 아주 중요한 문제입니다.

우리는 우주가 팽창한다고 하지만 사실 우주의 공간이 팽창하는 걸까요?  아니면 우주 공간 안에 있는 물질들이 멀어지는 걸까요?  당연히 후자이겠지요.  결국 과학자들이 이야기하는 우주의 공간은 사실 빅뱅 이전부터 있었던 공간입니다.

그럼 그 때의 상태는 어떠했을까요?  성경은 형태를 구성하지 못하고, 텅 비어 있으며, 어둠으로 깔려 있었다고 표현합니다.

그런데 창1:2절에 나오는 땅과 물은 도대체 무엇일까요?  4,000년 전의 사람의 표현이기 때문에 꼭 땅과 물은 아니지만 이 두 단어 이외에는 표현할 방법이 없었던 어떤 그것이라고 생각할 수 있습니다.  제가 볼 때, 여기서의 땅은 아무 것도 없는 3차원의 상태를 말하는 것이고, 물은 그 세상을 주관하시는 하나님이 존재하시는 차원이 아닐까 생각됩니다.  물론 하나님은 3차원을 포함하여 존재하실 수 있는 영적인 절대전능자이시다.

여기서 이번 이론의 모순을 집고 넘어가야 할 것 같습니다.  앞서 설명하였듯이 이번에 연구팀은 인플레이션은 10^-37초에 발생한 사건이라고 하는데, 이 사실은 모든 과학 법칙에 위배가 되죠. 과학자들은 이 사건만은 과학 법칙에 제외된다고 이야기를 합니다. 하지만 질서는 그렇지 않습니다.  세상은 질서 위에서 생겨나는 것입니다.  하나님의 창조는 전 우주적 공간에서 단번에 일어나는 것입니다.  그래서 이 부분만큼은 인플레이션 이론 보다는 빅크런치 이론이 더 합당합니다. (물론 빅크런치도 맞다고 할 수는 없습니다.)  제가 확실하게 아는 것은 지금까지 모순된 이론은 반드시 수정이 되어 왔습니다. 천동설이 그랬고, 뉴튼 역학이 그랬습니다. 지금의 모순된 이론은 언젠가는 또 수정이 될 것입니다. 그렇다면 모순되지 않은 이론은 만들 수 없을까요?  바로 성경에서 찾으면 됩니다.

창1:3 "하나님이 이르시되 빛이 있으라 하시니 빛이 있었고"

"And God said, "Let there be light," and there was light."

이제 창조의 첫단계가 진행이 됩니다.  하나님이 제일 먼저 창조하신 것은 바로 빛 입니다.

하나님은 빛을 단번에 창조를 하십니다.

우리가 사는 우주 공간은 3차원의 공간이며, 이는 하나님의 세상의 일부입니다.  그리고 하나님은 빛조차도 없고 공허하였던 텅빈 공간에 빛이라는 것을 주신 것입니다.  여기서 빛은 어떤 빛일까요?  단순히 하나의 항성이 폭발하면서 내뿝는 빛만이 아니라  모든 물질의 근원이 되고, 에너지의 본질인 빛입니다.  그리고 이것이 세상을 가득 채웠을 것입니다.

과학자들도 입자가 생기기 전에 먼저 빛이 있었다고 이야기를 합니다.   그리고 이 빛은 빅뱅이라는 용어에 의해서 단번에 발생을 합니다.  이 때는 초고온의 상태라 빛이 직진하지 못하여 우주가 아주 밝았다고 합니다. 그리고 잠시 후 우주가 차가워 지면서 입자가 형성이 되고, 빛은 직진하게 되었다고 합니다.  이를 맑게 갬이라고 하죠.  그런데 이 맑게 갬이 다음절에 묘사가 되어 있습니다.

창1:4 "빛이 하나님이 보시기에 좋았더라. 하나님이 빛과 어둠을 나누사"

"God saw that the light was good, and he separated the light from the darkness."

왜 성경에 하나님이 어둠으로부터 빛을 분리하셨다고 했을까요?  그것은 공간은 어두움 그 자체입니다.  하나님은 빛을 창조하시고, 그 빛이 직진하게 하심으로 빛과 어둠을 구별하셨던 것 같습니다.  그리고 이렇게 분리가 되면서(맑게 갬) 입자들이 생성된 것 같습니다.

그런데 어떻게 4,000년 전의 사람이 어둠으로부터 빛을 분리한다는 표현을 할 수 있었을까요?  보통은 빛이 주가 되어 빛이 없는 공간을 어둠이라고 표현하게 될텐데요.  그것은 그가 생각하는 것을 적은 것이 아니라 성령의 감동으로 썼기 때문일 것입니다.

과학자들은 하나님의 창조 섭리의 일부를 찾은 것 같습니다.  정확한지는 모르겠지만 그래도 비슷할 것은 같네요.  하지만 자만해서는 안됩니다.  왜냐하면 그 창조 섭리의 아주 적은 부분만을 알아낸 것이기 때문입니다.  수치로 따지면 0.000% 되겠지요. 그리고 과학자들은 자신들이 모르는 것을 딴데서 찾을 것이 아니라 성경에서 찾으면 된다고 이야기를 해 주고 싶네요.  왜냐하면 이 우주를 하나님이 만드셨으니까요.