우주의 정의와 어원 및 동의어 등 우주의 정보

1. 우주란 무엇인가

우주란 시간, 공간, 항성, 행성, 은하 등의 여러 가지 형태의 물질과 에너지를 포함하는 내용의 모든 것이다. 우리가 알고 있는 빅뱅 즉 대폭발 이론은 우주의 생성에 대해 가장 지지받고 있는 이론 중 하나이다. 이 이론을 살펴보자면 우주의 공간과 시간은 몇억 년 전에 나타났고 대폭발 이후 우주는 계속 팽창하고 있다는 점이다. 우주 전체의 공간 크기는 알려지지 않았지만, 현재의 기술로 관측할 수 있는 우주의 크기는 현재 약 930억 광년 정도라고 한다. 하지만 신기한 점은 대폭발이 일어난 지 1조×1조분의 1초가 지난 시점에서의 우주의 팽창 속도는 빛의 속도보다 빠르다는 것이다. 하지만 우리가 알고 있는 상대성 이론에 따르면 빛보다 빠른 건 없다고 되어있고, 이는 틀린 사실은 아니라는 점이 흥미롭다. 왜냐하면 빛은 물질이고, 우주는 공간 그 자체이기 때문이다. 초기 우주론적 모형은 인도 철학자들과 고대 그리스에 의해 개발되었고, 지구를 중심에 두는 지구 중심적이었다. 시간이 지나 전보다 정확한 천문 관측이 가능한 시점에는 태양이 태양계의 중심에 있는 태양 중심적 모형을 개발할 수 있도록 이끌었으며, 이를 기반으로 모두가 알고 있는 만유인력의 법칙도 개발된 것이다. 시간이 흘러 더 발전된 관측 방법으로 태양은 우리은하에 있는 많고 많은 별 중 하나이며, 이러한 은하는 우주에 수천억 개가 있다는 점이었다. 은하의 다양한 별들은 외계 행성을 가지고 있다. 가장 큰 규모에서 은하의 모습을 보면 우주에는 중심이나 가장자리가 없다는 점을 알 수 있는데 이는 모든 방향으로 균일하게 분포되어 있기 때문이다. 더 작은 규모의 은하의 경우에는 하단과 초은하단, 필라멘트로 분산되어 거대한 거품 같은 구조를 형성한다.

 

2. 우주의 발견

우주에 대한 발견들은 20세기 초 시작이었고 그 이후로 우주가 점점 더 빠르게 팽창해 왔음을 시사했다. 빅뱅 이론에 따르면, 처음에 존재하는 에너지와 물질은 우주가 팽창함에 따라 밀도가 낮아졌다가 초 단위 정도의 초기 가속 팽창이 있었던 급팽창 시대와 네 가지 기본 힘의 분리 이후, 점차 우주가 냉각되며 계속 팽창하여 최초의 아원자 입자와 단순한 원자들이 형성될 수 있게 되었다고 연구되었다. 이는 중력의 영향을 받은 암흑물질들이 점차 모여 필라멘트와 거시 공동의 거품-같은 구조를 형성하게 되었다. 이러한 거품 또는 구름으로 보여졌던 물질의 응집체들은 수소와 헬륨으로 이루어져 가장 밀도가 높은 곳으로 끌려가게 되면서, 오늘날 볼 수 있는 최초의 은하나 별, 다른 모든 것을 형성했다고 한다. 은하의 운동을 연구해본 결과, 우주에는 눈에 보이는 물체에 관해 설명할 수 있는 것보다 설명할 수 없는 훨씬 더 많은 물질이 포함되어 있다는 것이 발견되었다. 성간 가스, 성운, 별, 은하. 이러한 보이지 않는 물질들은 포괄적으로 암흑물질이라고 한다. 비록 우리는 아직 암흑이라는 것이 존재한다는 여러 가지 정황증거를 알고 있음에도 불구하고 직접적으로는 발견하지 못했다. 우주의 모형에는 다양한 모형들이 존재하는데 그중 가장 널리 받아들여지는 우주의 모형은 ΛCDM 모형이라는 것이다. 그것은 우주의 질량과 에너지의 일부가 우주상수(또는 ΛCDM의 확장에서의 스칼라장과 같은 다른 형태의 암흑 에너지)가 우주 팽창을 일으키는 원인이라고 얘기하며, 약 25.8% ± 1.1%는 암흑물질이라는 것이다. 따라서 일반('중입자') 물질은 물리적 우의 4.84% ± 0.1%에 불과하고 한다. 일반 물질의 약 6%만 항서야, 행성 및 가시 가스 구름을 형성한다고 알려져 있다. 우주는 아직도 과학적으로 전부 증명되지 않았고, 현재에도 우주에 대한 연구가 계속 진행되고 있는 끝이 없는 미지의 세계임과 동시에 계속 알아가야 할 과학적 가치가 있는 물질이기 때문에 우주의 종말이나 대폭발 이전에 무엇이 있었는지와 같은 여러 가지 궁금증에 대한 많은 가설이 있는 반면에 일부 철학자들과 물리학자들의 경우에는 이전 상태에 대한 정보에 접근할 수 있을지 의심하고 추측하기를 거부하는 모습을 보이기도 한다. 몇몇 물리학자들의 경우 존재하고 있을 수많은 우주 중 우리의 우주 역시 그중 하나일 수 있다는 다양한 다중 우주론을 제안하고 있다. 

 

3. 우주에 대한 정의

우주의 정의를 여러 가지로 나누어 조금 얘기해보자면 물리적 우주의 경우에는 모든 공간과 시간 즉, 총칭하여 시공간이라고 하는 것과 그 내용으로 정의된다. 이 내용은 전자기복사 및 물질 즉, 행성, 항성, 은하, 위성, 은하 간 공간의 내용을 포함하여 다양한 형태의 모든 에너지를 포함하고 있다. 또한 우주는 상대성 이론, 고전 역학, 보존 법칙 등과 같이 물질과 에너지에 영향을 미치는 물리 법칙을 포함하고 있다. 우주는 존재하는 전부, 존재의 총체, 존재할 모든 것, 존재한 모든 것 등으로 정의된다. 이 중 일부 과학자나 철학자는 우주의 정의에는 논리나 수학 같은 추상적인 개념과 아이디어를 포함하는 것을 지지하기도 한다. 우주는 세계, 자연, 우주의 의미로도 볼 수 있다. 우주의 어원에 관해 얘기해보자면 이 단어는 고대 프랑스어에서 파생되었고, 라틴어에서 파생되었다고 한다. 라틴어 단어는 라틴어 작가들이 현대 영어 단어와 동일한 의미로 사용했다고 한다. 동의어의 종류들에는 피타고라스 이후 고대 그리스 철학자들 사이에서 우주에 대한 용어는 반드시 허공이 포함되지는 않았으며, 모든 물질과 모든 공간으로 정의된 모든 것과 모든 것이었다. 또 다른 동의어로는 세계, 우주를 의미하는 단어가 있었으며, 라틴어 저자들에서도 발견되고 현재의 독일어 및 우주에 대한 내용 등 현대 언어에도 찾아볼 수 있다. 이들은 전부 우주, 세계, 자연과 같은 동의어가 영어에서 발견된다.

 

우주에 대한 더 많은 정보를 보고싶으시다면 해당 글을 참고하시면 좋을 것 같습니다.

2023.02.04 - [우주] - 우주의 형성과 형성하고 있는 물질