밤하늘은 왜 어두운가
수많은 별이 있는데 밤하늘이 왜 어두운가, 이 문제는 "올버스의 역설"이라는 문제인데,
20세기에 들어와서야 이 문제가 해결되었는데요, 이 문제를 해결한 것은 미국 천문학자 허블이었습니다.
바로 멀리 있는 천체일수록 지구로부터 빠른 속도로 멀어지고 있다는 사실을 발견한 것입니다.
즉, 우주는 팽창하고 있다는 사실을 발견한 것이죠.
우주가 팽창하고 있고 멀리 있는 천체일수록 지구로부터 빠른 속도로 멀어지고 있다면,
빛보다 빠르게 움직이는 물질은 있을 수 없고 결국 우리가 인지할 수 있는 우주의 범위가 제한되게 됩니다.
우리가 눈으로 볼 수 있는 우주의 범위가 한정이 되고 보니 무한히 많은 별빛이 우리에게 닿는 일은 없습니다.
또 한가지, 우주가 팽창하면서 일어나는 현상이 있는데 바로 도플러효과에 의한 빛의 적색편이 현상입니다.
도플러효과는 다가오는 기차의 소리는 크고 높게 들리고, 멀어지는 작고 낮게 들리는 현상과 관계된
것으로,
다가오는 기차에서 나오는 소리는 파장이 짧아져서 실제보다 높은 음이 들리고 멀어지는 기차에서
나오는 소리는 파장이 길어지면서 실제보다 낮은 음이 들립니다. 소리만이 아니라 빛에 대해서도
비슷하게 적용됩니다. 매우 빠른 속도로 멀어지는 천체가 내뿜는 빛은 파장이 길어지면서 실제보다
적색의 빛을 띠게 됩니다. 이 현상을 바로 적색편이라고 부릅니다. 이 적색편이 현상이 심하면
천체로부터 나오는 빛은 우리가 관측할 때 적외선, 전파 등 파장이 긴 쪽으로 바뀌게 됩니다.
따라서 아주 먼 우주로부터 온 빛은 지구까지 온다해도
가시광선이 아닌 다른 형태의 빛으로 전해지기 때문에 밤하늘을 밝게 할 수 없게 됩니다.
(인간이 "인지할수" 있는 빛이란 가시광선이니까여.)
정리하자면... '밤하늘이 어두운 것은 전 우주로부터 지구에 닿는 별빛이 무한한 것이 아니라
유한하기 때문이고, 그것은 우주가 팽창하고 있기 때문이다.' 이렇게 정리할 수 있습니다.
우주의 천체중에는 처음부터 가시광선이 아닌 영역의 전파를 내는 천체도 있습니다.
사실, 가시광선의 영역은 전체적으로 볼때 작은 영역인데,
가시광선을 세상의 모든빛으로 알고 살아온 인간에게는
신기하게 생각되는 부분이 이것입니다.
물론, 문제제기는 적색편이를 말씀하신 거지만, 수많은 천체들이 모두 가시광선만 내는게 아닙니다.
"인간이 눈으로 감지하는 빛이란 가시광선의 영역이 전부"이므로
가시광선이 아닌 "다른 형태를 띤 전파는 인지할수 없어서
별의 갯수만큼 밤하늘이 밝지 않게 되는 것입니다."
올버스의 역설이란,
밤하늘에 무수히 많은 별이 있는데
왜 그만큼 밤하늘이 밝지 않는가 하는 문제니까요.
올버스의 역설은 밤하늘에 별이 무수히 많은데 왜 그만큼 밝지 않는가 하는 문제입니다.
즉, 가시광선을 따질 문제이지요.
문제제기 하신님의 말씀처럼, 사람이 빛을 느끼는 것은 가시광선뿐인데
많인 별들이 있지만, 그 볓들이 다 가시광선을 내는 것도 아니고
지구로 도달하면서 적색편이등으로 빛이 약해지거나 사라지거나 하게 되어서
생각처럼 밤하늘이 밝지 않다는 것입니다.
한마디로 올버스의 역설문제만으로 따졌을땐,
지구에 도달하는 가시광선이 별의 수나 밝기만큼 오지 않으므로 밤하늘이 밝지 않다고 말할수 있습니다.
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R/C
밤하늘은 왜 어두운가
nosot
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03.09.04 00:36
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