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책과 세상이야기

오리진 : 우주 진화 140억 년, 34-35p

by 길찾기91 2021. 7. 3.
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일상 생활에서는 양자 역학과 일반 상대성 이론의 충돌이 야기하는 문제들을 경험할 수 없다. 현재 우주에서는 양자 물리학과 중력 이론이 더 이상 충돌하지 않아 아무런 문제를 일으키지 않기 때문이다. 천체 물리학자들은 일반 상대성 이론과 양자 역학의 원리를 전혀 다른 종류의 문제를 설명하는 데 이용하고 있다. 그러나 플랑크 시대에는 우주가 아주 작았기 때문에 일반 상대성 이론과 양자 역학의 결혼을 중매하는 중매쟁이를 필요로 했다. 그러나 이들이 결혼식에서 교환한 서약의 내용을 알 수 없어, 우주가 팽창함에 따라 둘이 갈라서기 전까지의 짧은 신혼 기간 동안 우주가 어떻게 행동했는지를 정확히 설명할 수 있는 물리법칙을 알아내지 못하고 있다.

플랑크 시대의 끝에 통합되어 있던 힘에서 중력이 분리되어 현재 우리가 일고 있는 중력 법칙의 형태를 갖추기 시작했다. 우주의 나이가 10-35 초가 되었을 때, 급격한 팽창에 따라 빠르게 온도가 낮아지면서, 중력을 제외하고 아직까지 통일된 형태로 존재하던 힘이 전자기약력과 강한 핵력으로 분리되기 시작했다. 나중에 전자기약력은 전자기력과 약한 핵력으로 분리되어 우리에게 익숙한 네 가지 기본 힘들을 구성하게 되었다. 약한 핵력은 방사성 붕괴를 지배하는 힘, 강한 핵력은 원자핵 속입자들을 묶어 두는 힘이 되었으며, 전자기력은 원자핵과 전자들을 묶어 원자를 형성하고 원자들을 결합해 분자를 만드는 힘이 되었다. 네 가지 힘 중에 가장 약한 힘인 중력은 질량이 큰 물질들을 묶어 두는 힘이다. 우주의 나이가 10조분의 1초가 되자 우주는 이 힘들의 상호 작용에 따라 다양한 특성을 가진 우주로 진화했다. 이때 우주에서 일어났던 사건들을 제대로 설명하기 위해서는 여러 권의 책을 써야 할 정도다.

 

오리진 : 우주 진화 140억 년, 닐 디그래스 타니슨, 도널드 골드스미스, 사이언스북스, 2018. 34-35.

(위의 내용 중 -35는 위첨자로 표기된건데 여기선 제대로 표기할 방법이 없다)

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