우주란?
*우주* 집우(宇)에 (집, 지붕, 처마) 집주(宙) 자를 쓰는 말로, 두 단어가 합쳐져 무한한 시간, 만물을 포함한 끝없는 공간을 일컫습니다.
이 우주는 지금까지 많은 연구와 관측을 통해 "별, 은하 및 다른 형태의 물질과 에너지로 구성된 모든 공간이며, 이는 시간 또한 포괄할 수 있는 개념"입니다.
*목차*
1. Big Bang 이론
현재 우주론적 이론으로는 'Big Bang' 이론이 지배적인 역할을 합니다. 이 이론에 따르면 약 13 억년 전에 공간과 시간이 동시에 탄생했으며, 이후 우주는 계속해서 팽창해 왔다는 이론입니다. 전체 우주의 크기는 정확히 알 수 없지만, 현재로서는 관측 가능한 우주의 직경은 약 930억 광년으로 측정되고 있습니다.
Big bang 이론에서는 초기 우주의 상태는 상상할 수 없을 정도로 극도로 뜨겁고 밀도가 높은 상태였으며, 우주는 이후 팽창하고 냉각되었다고 말합니다.
이 초기의 뜨겁고 조밀한 상태를 플랑크 시대라고 하며, 이 짧은 기간은 시간 0에서 대략 10의 마이너스 43 승 초의 1 플랑크 시간 단위 (플랑크 단위로 알려진 시간단위. 광자가 빛의 속도로 플랑크 길이를 지나간 시간을 말하며, 물리적으로 의미가 있는 측정 가능한 최소 시간단위)까지 우주가 확장된 시대를 말합니다.
이 플랭크시대를 지나 우주는 매우 짧지만 강렬한 급팽창 기간인 10의 마이너스 32승 초 이내에 현재의 규모로 팽창한 것으로 여겨집니다. 이러한 현상은 현재 주변에서 전혀 볼 수 없는 종류의 확장이었으며, 이 급팽창의 초기 기간은 공간을 정의하는 메트릭이 변경된 것이며, 시공간 자체를 지배하는 메트릭의 팽창으로 인해 우주는 시작된 이후 빛보다 훨씬 더 빠르고 크게 이동할 수 있었습니다.
우주 급팽창 기간 이후 계속해서 냉각됨에 따라 쿼크입자, 강입자, 경입자와 같은 다양한 유형의 아원자 입자가 짧은 시간 내 (대폭발 이후 10초 미만의 시간)에 형성될 수 있었습니다. 그 후 암흑 물질이 모여들고 중력의 영향을 받아 은하 필라멘트와 우주의 거시 공동 구조를 형성했으며, 수소와 헬륨으로 이루어진 거대한 구름들은 암흑 물질이 가장 밀집된 곳으로 점차 끌려가면서 최초의 은하와 별, 그리고 오늘날 관측되는 모든 것들이 형성되었습니다.
2. 우주의 구조와 구성
지금까지 관측 과학 기술의 발전으로 태양은 수천억 개의 별로 이루어진 은하인 우리 은하에 속해 있으며, 우주에는 또 다른 수천억 개의 은하가 존재함이 밝혀졌습니다.
은하들은 다양한 외계 행성을 보유하고 있으며, 최대 규모의 은하들은 모든 방향으로 균일하게 분포되어 있습니다. 이 사실은 우주가 중심이나 가장자리를 가지지 않음을 의미하고, 더 작은 규모에서는 은하들이 거대한 필라멘트 (우주에서 밝혀진 구조 중에서 가장 거대한 구조, 우주의 거시공동 사이의 경계선)와 거시공동 (은하 필라멘트사이에 존재하며, 은하가 없거나 극소수로 구성된 아주 거대한 빈 공간)으로 구성된 은하단과 초은하단으로 분산되어 거대한 거품 모양의 구조를 형성하고 있습니다.
하지만 우주는 거의 대부분 암흑 에너지, 암흑 물질 및 일반 물질 (질량과 부피를 지니는 물질)로 구성되어 있습니다.
"암흑 에너지"는 우주를 관통하는 것으로 추정되는 미지의 에너지 형태를 말하며, 이는 우주의 팽창을 가속화한다고 여겨지고 있습니다. 암흑 에너지는 그 어떤 물질보다 밀도가 훨씬 낮지만, 암흑 에너지가 우주 전체에 걸쳐 균일하게 존재하기 때문에 우주의 질량 에너지를 지배하는 것은 현재의 암흑 에너지이며, 암흑 에너지 시대로 불립니다.
"암흑 물질"은 전체 전자기 스펙트럼에 보이지 않는 우주 물질의 대부분을 차지하는 가상의 물질입니다. 암흑 물질은 가시 물질, 방사선 및 우주의 대규모 구조에 대한 중력 효과로부터 유추될 수 있으며, 현재까지는 중성미자 형태인 암흑 물질을 제외하고 밝혀지거나 직접 검출된 적이 없는 물질입니다.
"일반 물질"은 우주 질량 에너지의 나머지인 약 4.9 % 를 차지하는 원자, 이온, 전자 그리고 이들이 형성하는 물체들입니다. 이 물질들은 일반적으로 고체, 액체, 기체 그리고 플라스마 상태로 존재하고, 보통 쿼크와 렙톤이라는 두 가지 유형의 기본 입자로 구성돼 있습니다. (예 : 양성자는 두 개의 Up-쿼크와 하나의 Down-쿼크로 구성되며, 중성자는 두 개의 Down-쿼크, 하나의 Up-쿼크로 구성돼 있습니다. 그리고 전자는 렙톤의 일종입니다.)
이렇게 오늘은 우주에 대해 몇 가지 알아봤는데요. ^^
재미있게 읽어주시고 다음에 이어서 이야기해 보겠습니다.
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