우주 팽창의 유한성 빅크런치, 빅프리즈

우주의 팽창이 유한하다는 이야기는 여러 우주 종말 시나리오 중 빅 크런치, 빅 프리즈 이론과 깊은 관련이 있습니다. 우리 우주가 맞이할 수 있는 가장 유력한 종말 시나리오로 꼽히고 있는 이 이론에 대해 알아보겠습니다.

 

1. 최근 연구 결과에 따르면 우주는 앞으로 약 70억 년 뒤까지 지금처럼 꾸준히 팽창할 것이라고 보았습니다. 하지만 그 이후에는 갑작스럽게 수축을 시작하여, 결국 '점 하나'로 작아져 완전히 사라질 것으로 예측했습니다. 우주의 나이가 333억 년이 되는 시점에 수명이 다할 것이라는 계산입니다. 현재 우주의 나이가 약 138억 년이니, 앞으로 195억 년 뒤에 종말을 맞이한다는 뜻입니다.

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2. 이러한 예측의 핵심 근거는 바로 우주의 가속 팽창을 주도하고 있는 '암흑 에너지'입니다. 암흑 에너지는 우주 에너지의 약 70%를 차지하며, 서로 밀어내는 힘(척력)을 가지고 있어서 현재 우주를 계속 팽창시키고 있습니다. 하지만 다양한 망원경 관측 결과와 시뮬레이션 분석을 통해, 이 암흑 에너지의 힘이 영원하지 않을 가능성이 크다는 결과를 얻었습니다.

 

3. 암흑 에너지가 어느 순간 힘을 잃으면, 마치 강하게 잡아당겼던 고무줄을 한순간에 놓는 것처럼 우주가 원래 자리로 튕기듯 축소될 것이라고 설명합니다. 이것이 바로 우주가 점 하나로 쭈그러들어 사라지는 현상, 즉 '빅 크런치'입니다.

 

4. 반대로 만약 암흑 에너지의 성질이 일정하게 유지되거나, 그 힘이 줄어들지 않고 계속 우위를 점한다면, 우주는 영원히 가속 팽창하여 결국 모든 물질이 서로에게서 너무 멀어져 상호작용이 불가능해지고, 온도가 절대영도에 가까워지는 '빅 프리즈' 상태에 도달할 것입니다.

ㅁ 요약

• 현재: 암흑 에너지는 우주를 '밀어내는' 척력으로 작용하여 팽창을 가속시키고 있습니다.

• 미래 : 암흑 에너지가 계속 지배적이라면, 우주는 영원히 팽창하여 '빅 프리즈'로 끝날 것이고, 암흑 에너지의 힘이 약해지거나 그 성질이 변화한다면, 중력이 우위를 점하여 우주는 팽창을 멈추고 수축하기 시작, 결국 '빅 크런치'로 종말을 맞이할 수 있습니다.

 

기존에 우주가 영원히 팽창할 것이라는 과학계의 지배적인 예측은 최근들어 중요한 물음표가 붙기 시작했습니다. 미지의 암흑 에너지의 본질이 밝혀진다면, 우주의 최종 운명에 대한 예측은 지금보다 확실한 결론을 내릴 수 있을 것으로 보입니다.