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리뷰, 정보

우주란 무엇인가?

by 솜비 2017. 10. 18.
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밤하늘을 바라보면 누구나 한 번 쯤은 아름답다고 느낄 때가 있을 것이다. 바로 까만 밤하늘에 떠있는 수많은 별들을 바라볼 때이다. 그 별들이 바로 눈앞으로 떨어질 것만 같지만 사실 우리가 보는 별들은 짧게는 수십 년, 길게는 수십억 년 전의 별들이다. 그 별과 지구사이의 거리가 바로 빛이 수십 년, 또는 수십억 년 동안 이동해야 할 만큼 멀리 떨어진 곳이라는 것이다.

우주의 신비는 과학적으로 풀어내려고 할수록 엄청난 궁금증을 자아낸다. 또한 우리의 호기심과 상상력을 자극한다. 우리는 어린 시절 멍하니 TV앞에서 우주를 향해 쏘아지는 로켓을 보며 꿈을 꿨다. 저마다 우주비행사가 되겠다며 멋진 우주복차림을 상상하기도 하였다. 우주비행사가 우주선 안에서 공 모양으로 둥둥 떠다니는 오렌지 주스를 한입에 삼키는 장면 또한 모두들 한 번씩은 본 적이 있을 것이다. 어렸을 때에는 그저 탐험할 곳이 많은 곳, 공기가 없고 캄캄하며 끝없이 넓은 곳으로만 생각했던 것이 대부분이다. 많은 사람들이 TV에 우주에 관련된 소식이 나오면 관심을 가지지만 진지하게 우주에 관해 깊이 고찰해 본 적은 거의 없을 것이다. 또, 막상 우주에 대해 얼마나 많이 알고 있는지 탐구해보아도 광활한 우주에 비하면 인류가 알아내고 개척한 분야가 아직은 미미한 것이 사실이다. 이러한 우주의 여러 가지 의미, 우주에 관한 간단한 과학지식을 살펴보며 우주에 대해서도 생각해 보고자 한다.

우주란 사전적인 정의에서 모든 천체, 모든 물질과 복사가 존재할 수 있는 전 공간을 뜻한다. 이것은 오늘날 천문학에서 말하는 정의이고, 우주의 개념은 시대와 과학의 발달에 따라 변해왔다. 그리스어인 kosmos는 질서를 뜻하고, 동양에서의 우주는 사방상하를 우, 고왕금래를 주라고 하여 천지를 가리키는 말이라고 하였다. 즉, 공간과 시간을 망라한 총체를 말한다. 사전적인 정의에서 볼 때에 대략적인 감을 잡을 수만 있을 뿐, 우주에 대해 자세한 것을 알 수는 없다. 혹자는 우주를 ‘은하들의 대집단’이라고 말하기도 한다. 또, ‘과거와 현재 그리고 미래에 존재하는 모든 것’ 이라고 하기도 하며, ‘모든 물질과 빛을 일정한 규칙 안에 담고 있는 시공간’이라고도 한다.

우주에는 우리가 사는 작은 행성인 지구가 있고, 지구는 태양, 수성, 금성, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성 등과 함께 태양계를 이루고 있고, 이 태양계는 원반 모양의 나선 은하에 속해있다. 우주에는 은하계 이외에도 수많은 은하들도 존재한다. 또, 정해진 궤도를 따라 태양 주위를 도는 행성들과 위성들 그리고 수많은 소행성과 혜성들도 있다. 크고 작은 무수한 별들은 수명을 다하면 폭발하여 없어지기도 하고, 새로이 태어나기도 한다. 또한 성운과 성단을 이루고, 밤하늘의 지도로서 별자리가 되기도 하며, 이 별들이나 성단은 은하를 이룬다.

막연하게 우주를 떠올리면 아직 무한히 개척할 수 있는 미지의 영역이라는 생각이 든다. 우주를 어떤 관점에서 보는지에 따라 그 의미와 가치는 무궁무진하다고 할 수 있다. 우선 우주라하면 그 엄청난 크기에 의미를 둘 수 있다. 우주는 우리가 상상할 수 없을 정도로 매우 넓다. 우리는 현재까지도 팽창하고 있다는 우주를 일상생활에서 가장 크고 끝없는 어떤 것으로 비유하기도 한다. ‘우주만큼’이라는 말은 ‘무한함’이라는 것과 동일시되는 표현으로 사용하고 있다. 그렇다면 우주는 얼마나 클까? 우주가 만들어진 가설로는 ‘빅뱅’이론이 있다. 이 이론에 의하면 지금으로부터 110~150억 년 전 콩알만한 우주가 초고온, 초고밀도의 물질이 대폭발을 일으켰다. 이 폭발을 ‘빅뱅’이라고 한다. 폭발 후 팽창하며 온도는 낮아지고 밀도는 감소하면서 물질이 만들어졌고, 마침내 그 속에서 은하와 별들이 탄생하였고 그렇게 만들어진 우주는 지금도 계속 팽창하고 있다. 그렇다면 우주가 팽창하고 있다는 사실은 어떻게 알았을까? 우리가 살고 있는 지구는 우리은하라는 은하계에 존재하고 있다. 날씨가 맑은 날 밤하늘을 보면 별들이 매우 많이 보이는데 그래서 우주의 어느 곳에나 별들이 많이 있을 것 같이 보인다. 그러나 우주의 별들은 절대 골고루 분포해 있지 않으며, 별이 없는 곳이 더 많고, 거의 대부분의 별들은 약 1000억 개씩 항상 모여 있다. 이렇게 약 천 억개 정도의 별들이 모인 커다란 하나의 천체를 은하라고 한다. 이들 은하들은 상상할 수 없을 만큼 멀리 떨어져 있는데, 은하들의 사이에는 별이 거의 없다. 우주에는 은하보다 더 큰 천체가 없으며, 이들 은하들은 우주에 분포하고 있다. 따라서 우주를 구성하는 기본적인 천체는 바로 은하라고 할 수 있다. 이런 은하들은 다른 은하들과 매우 멀리 떨어져 있는데 우주에서 지구에 쏟아지는 모든 파형의 스펙트럼을 관찰해보면 모든 은하와 은하사이 간격이 벌어지고 있다고 한다. 즉, 은하계끼리 점점 멀어지고 있다는 것이다. 한없이 커지기만 하는 우주를 측정하는 것은 불가능하다. 또한 세상에서 가장 빠르다는 빛마저 몇 천만년을 가야하는 거리에 무언가가 있을지 알 수 있는 방법이 전혀 없다는 것 또한 우주가 우리가 상상할 수 없을 만큼 매우 크고, 더욱 커지고 있음을 암시한다. 우리에겐 우주는 언제까지나 끝이 없으며 광활하고 무한한 존재로, 또한 일부분밖에 개척하지 못하는 존재로 남을 것이다.

우주는 매우 규칙적이다. 그것은 고대부터 인류가 관찰해 온 부분이다. 놀라우리만큼 정확한 규칙 때문에 우주의 변화를 살펴보며 점을 치기도 하고, 우리가 알지 못하는 신적인 존재가 우주를 규칙적으로 다스리고 있을 거라는 생각을 하여 종교가 생겨나기도 하였다. 우리는 지구가 자전하고 태양을 공전하는 것에 모든 신체리듬이 맞추어져 있다. 인류뿐만 아니라 모든 동물과 식물 또한 우주의 규칙에 따라 생활하고 진화하고 있다. 언뜻 보면 제멋대로 떠 있는 것 같은 밤하늘의 수많은 별들도 제각기 규칙적으로 주어진 운동을 하고 있다. 그런 우주의 규칙성은 오늘날까지 1년이 365일이며 하루가 24시간이라는 거부할 수 없는 움직임으로 우리에게 영향을 미치고 있다.

우주가 무한히 크며 매우 규칙적인 운동을 한다는 것은 그저 지구에서 우주를 관찰하였을 때 알 수 있는 아주 기본적인 것들이다. 지구에서 관찰할 수 있는 우주는 아주 큰 제약을 가지고 있다. 과학기술이 점차 발전함에 따라 우주에 관한 새로운 이론들이 제시되고 있고 또한 멀리 떨어진 곳의 행성이나 별들이 관측되어 우주탄생의 실마리가 조금씩 풀리고는 있다. 하지만 그렇게 알게 된 우주는 우리의 끝없는 궁금증을 자아내고, 호기심을 더욱더 자극하고 있다.

우주선에서 지구를 바라보면 정말 아름답다고 한다. 조만간 우리 인류도 우주여행을 마음껏 할 수 있는 날이 오지 않을까? 지금은 우주여행이라 하면 부자들에게만 해당되는 이야기지만, 우리의 후손들의 일상생활은 우리보다 조금 더 우주와 밀접한 관계를 가지게 될 것이다. 선진국들이 앞 다투어 우주개발에 투자를 하는 것 또한 우리 인류가 지구에서 느끼는 자원의 한계와 어디에 얼마나 있을지 모르는 우주의 가치를 선점하기 위한 싸움이라고 볼 수 있다. 지금은 고작 달 탐사나 화성 탐사에 그치는 수준이라지만 우리 인류가 유일하게 희망을 얻을 수 있는 곳 또한 우주라고 할 수 있다. 우주에 대한 사람들의 관심은 예전에 비해 날로 높아지고 있으나 아직은 아는 것보다는 모르는 것이 훨씬 많다. 또한 우리 과학자들도 우주에 대해 연구하고 아직까지 밝혀지지 않은 수많은 우주의 비밀을 밝혀내려고 노력하고 있다. 우리 세대와는 아직 상관없는 곳이라고 하기엔 우주를 연구하는 속도는 빨라지고 있다. 가끔 뉴스에 나오는 우주관련 보도를 볼 때만이라도 조금 관심을 가지고 바라볼 수 있다면 우주란 막연한 거리감을 가진 존재보다는 우리가 살고 있는 곳이 우주라고 체감할 수도 있을 것이라는 생각이 든다.

 

 

 

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