코스모스(2)

기왕 내친 김에 현재까지 아마추어가 접할 수 있는 우주론의 지식을 근거로 좀 거창(?)하지만 아직 밝혀지지 않은 우주의 구조에 대한 나름의 상상을 정리하고자 한다. 물론 어디까지나 책임 없는 아마추어의 상상에 불과하므로 그 타당성은 논외이다.

1. 팽창 우주론과 진동 우주론

 우주가 가속팽창한다는 것이 적방편이를 통해 확인된다는 것은 앞에서 말한 바 있다.

그리고 그 기원은 이른바 빅뱅이론을 통해 한 점에서 일어난 대폭발이라는 것도 정설로 인정되고 있다.

그렇다면 남은 문제는 이 팽창이 언젠가 멈추고 다시 수축할 것인가?(진동 우주론), 아니면 계속 팽창할 것인가?(팽창 우주론)의 문제이다.

현재는 팽창우주론이 정설로 되어 있다.

역시 적방편이의 편이량을 정밀하게 관측하면 지구에서 먼 천체일 수록 팽창속도가 빨라지는 가속팽창이 확인 됨으로서 그렇게 결론지어진 것이다.

이것에 대하여 그 반대의 해석이 가능할 수 있다는 것이 앞 글에서 말한 내 소견이다.

다시 말하면 팽창속도가 점차 느려지고 마침내 다시 수축을 시작하고 모든 우주가 찬 점으로 수축되었다가 다시 빅뱅으로 팽창을 시작한다는 것(진동 우주론)으로 보고 그 매카니즘을 상상해 보고자 하는 것이다.

2. 에너지와 물질(질량) 그리고 빅뱅

우주에 수천억개의 은하가 존재한다는 것은 확인된 사실이다. 각 은하의 중심에는 블랙홀이 존재하고, 그 블랙홀을 중심으로 수천억개의 별이 대체로 나선모양으로 회전한다. 우리 은하와 이웃한 안드로메다 은하와는 20억년쯤 후에 합체되리라는 것이 관측의 결과이다.

만약 진동우주론이 맞다면 이와 같은 현상은 우주 도처에서 일어나고 있을 것이다.(우리가 관측하는 모습는 수억년 혹은 수십억년 전의 모습임을 상기하자)

장구한 시간이 흐르면 은하끼리의 합체로 은하의 수도 줄어들고 광대한 공간도 점차 중심으로 수축, 수렴될 것이다.

마침내 모든 은하가 하나로 합쳐진다. 그리고 그 중심의 <초 블랙홀>로 끝없이 수축된다. 수축의 원동력은 물론 <초 블랙홀>의 무한중력이다.

여기서 다시 상황정리를 해본다. 물질은 질량을 가진다. 질량을 가진 물채는 중력을 가진다. <무한중력>은 무한한 질량을 가진 무한한 물질에서 기인한다. 

여기서 한가지를 더 상기한다면, 질량을 가진 물질은 부피를 필요로 한다. 내 생각에 부피의 수축이 어느 임계점에 이르면 물질이 아닌 에너지상태로 변환한다고 믿는다. 다시 앞으로 돌아가서.

모든 우주가 <초 블랙홀>로 수축하고 무한중력으로 계속 수축하는 상태는, 그 곳으로 빨려들어간 무한한 물질의 무한반발력이 무한중력에 밀려 계속 부피가 줄어드는 상태로 볼 수 있다.

그 부피기 어느 임계점 이하로 줄어들때 모든 물질은 물질이 아닌 에너지상태로 변환한다.

물질이 물질이 아닌 상태가 된다 함은 중력이 사라진다는 의미이며 중력이 사라진다면 남은 것은 <무한반발력> 뿐이다.

그러면 어떻게 될까?

나는 이것이 빅뱅이라고 믿는다.

아인슈타인의 이론에 의하면 질량 M인 물체에 운동에너지를 가하면 물체는 운동하며 에너지를 증가시키면 운동속도는 증가한다.

에너지투입을 증가하면 속도도 증가한다. 하지만 에너지 투입량을 아무리 증가시켜도 빛의 속도를 능가할 수 없고 이때의 <잉여에너지>는 M의 질량 증가로 전이된다. 이 이론(이것은 아인슈타인 이론의 핵심 중 하나이다)을 빅뱅의 순간에 대입 해보자.

무한수축이 <임계점>에 이르러 물질이 물질의 상태에서 에너지로 변환되는 순간 <무한중력>이 사라지고 <무한반발력>만 남는 빅뱅의 순간 팽창이 일어난다. 이때의 팽창에너지는 팽창속도를 초광속, 이를테면 빛의 속도를 몇배 능가할 만큼의 에너지를 가졌다.

하지만 팽창속도는 빛의 속도를 능가할 수 없기에 <잉여에너지>는 물질로 변환된다.

이런 과정이 반복되는 것이 우주의 실체가 아닐까 하는 것이 내 상상의 결론이다.