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🌍 우주는 무한할까요? 여러분을 놀라게 할지도 모릅니다! 사실, 우리는 아마 결코 알 수 없을 것입니다...
이론적으로 이 질문에 답하는 것은 불가능합니다. 일반 상대성 이론을 통해 우주의 탄생 이후 전체 우주의 진화를 설명할 수 있지만, 그 기하학적 특성에 대해서는 아무것도 알려주지 않습니다.
아인슈타인의 상대성 중력 이론이 우리에게 알려주는 것은 우주의 곡률이 0이라는 것뿐입니다. 이것이 구체적으로 무엇을 의미할까요? 시공간에 있는 세 점을 예로 들어 보겠습니다. 이제 이 세 점을 서로 연결해 봅시다. 곡률이 없으면 피라미드가 아니라 삼각형, 즉 평평한 물체가 됩니다.
곡률이 없는 평평한 우주, 따라서 무한한 우주... 이것이 모든 우주론자들을 설득하는 것은 아닙니다!
참고로 동영상은 일요일 오후 6시에 게시됩니다.
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💥관측 가능한 우주:
- 관측 가능한 우주란 우주론에서 우리 우주의 눈에 보이는 부분을 가리키는 이름입니다. 우리가 보았듯이 관측 가능한 우주는 유한합니다.
그 경계를 우주론적 지평선이라고 합니다. 이 지평선은 주어진 지점(일반적으로 지구)에서 관측할 수 있는 우주의 한계입니다. 이는 전자기 복사가 방출될 수 있는 한계 또는 중력파나 중성미자와 같은 모든 유형의 신호가 수신될 수 있는 한계에 해당할 수 있습니다.
우주의 지평선은 빛이 137억 년 동안 이동했을 천체들로 구성된 가시 우주와 은하들이 너무 멀어 빛이 우리에게 도달할 시간이 없는 비가시 우주 사이의 경계라고도 정의할 수 있습니다. 그러나 우주의 지평선이 137억 광년 떨어져 있다고 말하는 것은 우주의 팽창을 고려하지 않은 단순화입니다. 우주의 팽창을 방정식에 추가하면 우주의 팽창 속도가 빛의 속도보다 빠르기 때문에 우주 지평선에서 방출되는 광자는 오늘날 우리로부터 137억 광년 이상 떨어져 있다고 말할 수 있습니다.
실제로 지구의 관측자에게 도달하는 가장 먼 신호는 우주 전체를 채우고 있지만 방출 영역이 관측 가능한 우주의 가장자리에 위치한 우주 마이크로파 배경에서 나옵니다. 이 영역을 마지막 산란 표면이라고 합니다. 우주론적 모델에 따르면 우주의 팽창으로 인해 마지막 산란 표면은 현재 465억 광년 떨어진 곳에 있는 것으로 추정됩니다.
관측 가능한 우주는 지구를 중심으로 한 구체로 설명할 수 있습니다. 이것은 지구가 우주의 중심에 움직이지 않는다는 고대 물리 모델인 지동설의 문제가 아닙니다. 지구가 관측 가능한 우주의 중심에 있는 것은 관측자가 지구에 있기 때문일 뿐입니다! 이것은 상대적인 개념입니다. 우주의 다른 곳에 위치한 관측자들은 관측 가능한 우주가 동일하지 않지만, 이 구의 반경은 동일할 것입니다.
관측 가능한 우주는 관측 가능하고 측정 가능한 것에 의해 정의됩니다. 시간이 앞으로 나아갈수록 빛이 마침내 우리에게 도달하기 때문에 더 멀리 있는 물체를 더 많이 관측할 수 있습니다. 따라서 관측 가능한 우주는 시간이 지남에 따라 확장됩니다. 가시광선은 1초가 지날 때마다 1광초씩 커지고, 1년이 지날 때마다 1광년씩 커집니다. 빛은 300,000km/s의 속도로 이동한다고 표현할 수도 있습니다. 매초마다 우리는 300,000km의 새로운 우주 깊이를 발견합니다. 한 해에 우리는 몇 개의 새로운 은하를 발견할 수 있습니다.
관측 가능한 우주의 가장자리에 있는 천체는 빛이 우리에게 도달하는 데 가장 오랜 시간(수십억 광년)이 걸리는 천체이기 때문에 원시 상태로 관찰됩니다! 그리고 물체가 멀리 떨어져 있을수록 우주의 팽창으로 인해 적색편이가 더 커집니다.
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🎬 오늘의 프로그램
- 00:00 - 소개
- 00:58 - 관측 가능한 우주란 무엇인가요?
- 15:17 - 우주 관측: 앞으로의 과제
- 22:04-관측 가능한 우주의 크기는 얼마인가요?
- 29:50-관측 가능한 우주에는 무엇이 있나요?
This channel is an official affiliate of the ORBINEA STUDIO network.