우주의 나이는 몇 살일까? 과학자들의 계산법

반응형

우주의 나이는 과연 몇 살일까요?

오늘은 우주의 나이와 우주의 나이를 계산하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

 

우주의 나이를 계산하는 방법

과학자들은 2013년 기준으로 우주의 나이가 137억 9800만 년(오차 ±3700만 년) 정도라고 계산했습니다.

이 나이값은 어떻게 계산해서 얻은 결과일까요.

우리가 사는 우주는 시간이 흐르면서 점점 팽창하고 있는데, 과거로 거슬러 올라가다 보면 모든 것이 하나의 점에서 시작되었다는 결론에 도달하게 되죠. 그 시작이 바로 빅뱅(대폭발)입니다.

대체로 그 빅뱅 이후 지금까지 흘러온 시간이 우주의 나이를 의미하기에, 빅뱅은 그 자체로 우주의 나이를 측정하는데 지대한 역할을 합니다.

우주의 나이를 계산하는 방법은 크게 두 가지입니다.

 

1. 우주 마이크로파 배경 복사를 이용하는 방법

초기 우주는 대폭발로 인해 매우 뜨겁고 밀도가 높았지만 시간이 지나면서 점차 식었습니다.
과학자들은 우주가 식는 속도를 연구하고, 현재 관측되는 온도를 기반으로 빅뱅 이후 얼마나 시간이 흘렀는지 계산했습니다.

 

2. 허블상수(우주의 팽창 속도)를 이용하는 방법

우주는 지금도 계속 팽창하고 있어요. 이 팽창 속도를 거꾸로 계산하면, 모든 것이 한 점에 모였던 시점을 유추할 수 있어요. 이 방법으로도 우주의 나이를 추정할 수 있답니다.

 

우주 나이에 대한 과학적 발전

옛날에는 우주가 영원히 변하지 않는 상태로 존재한다고 믿었습니다.
하지만 20세기 들어, 천문학자 에드윈 허블이 우주가 팽창하고 있다는 사실을 발견했지요. 그는 멀리 있는 은하들이 모두 우리로부터 멀어지고 있음을 관찰했습니다. 이 발견을 통해 우주가 과거에는 지금보다 작았다는 사실이 밝혀졌지요. 결국 우주에도 시작점이 있다는 결론에 도달했습니다.

허블은 우주의 팽창 속도를 바탕으로 빅뱅이 언제 일어났는지 계산했지만, 그 당시에는 별의 나이를 정확히 몰라서 우주의 나이를 지금보다 훨씬 작게 추정했습니다.
이후, 천문학 기술이 발달하면서 우주의 팽창 속도와 별의 나이를 더 정확히 측정할 수 있게 되었고, 지금의 값에 가까운 결과를 얻게 되었습니다.

우주의 나이를 결정짓는 증거

우주 마이크로파 배경 복사

우주 초기의 흔적이 남아 있는 빛으로, 1965년에 이 빛이 발견되면서 빅뱅 이론을 뒷받침하는 강력한 증거가 되었습니다.이후 NASA의 WMAP 위성과 플랑크 위성이 이 빛을 정밀하게 관측하면서 우주의 나이를 더 정확히 계산할 수 있었습니다.

 

별과 성단의 나이

우주의 나이를 구할 때 별의 나이도 중요한 단서가 됩니다.
가장 오래된 별의 나이는 약 132억 년으로, 이를 통해 우주가 최소한 이보다 오래되었다는 사실을 알 수 있죠.

특히, 백색왜성(오래된 별이 남긴 흔적)의 온도를 측정하거나, 구상성단(많은 별들이 모여 있는 집합체)의 나이를 통해 우주의 최소 나이를 추정할 수 있습니다.

과학자들의 도전과 한계

우주의 나이를 계산하는 데는 많은 어려움이 있었습니다. 초기에는 별의 나이를 과대평가하거나, 은하까지의 거리를 잘못 측정하면서 우주의 나이를 정확히 알 수 없었지요. 하지만 기술이 발달하면서 문제들이 점차 해결되었고, 현재의 값에 가까워졌습니다.

그럼에도 불구하고, 과학자들이 아직 답하지 못한 질문들도 있습니다.
우주가 왜, 어떻게 빅뱅으로 시작되었는지는 여전히 수수께끼로 남아 있지요. 빅뱅 이전의 시간이나 공간은 지금의 물리학으로 설명할 수 없는 영역입니다.이 거대한 수수께끼 앞에서 인간은 참으로 한없이 작아지는군요.

우주의 나이를 왜 알아야하는지 의문이 들 수 있지만, 우주의 나이를 알아내는 과정은 단순히 시간을 측정하는 것을 넘어 그 자체로 거대한 수수께끼인 우주의 기원과 진화를 이해하려는 인간의 도전이기도 합니다.
앞으로도 새로운 기술과 이론이 등장하면서 우주의 비밀이 더 많이 밝혀질 것으로 기대합니다.