빛이 우리에게 알려주는 우주 - 피트 에드워드

전체 강의 보기 : http://ed.ted.com/lessons/what-light-can-teach-us-about-the-universe-pete-edwards 에서 보실 수 있습니다.

우주는 어떻게 시작했을까요? 우주는 어떤 종말을 맞을까요? 천문학자는 답을 찾으려 많은 노력을 하고있습니다. 그러나, 그들이 어디서부터 답을 찾을까요? 답은 빛입니다. 피트 에드워드는 빛이 전달해주는, 그것들을 조합하면 천문학자들에게 깜짝놀라는 정보를 만들어 줄 6개의 독특한 메세지를 개괄합니다.

설명 : 피트 에드워드
영상 : 베반 린치

우리 우주는 언제,
어떻게 시작되었을까요?

어떻게 이런 모양이 되었을까요?

과연 어떤 종말을 맞을까요?

사람들은 이런 질문들을
과거부터 현재까지

오랫동안 답을
찾지 못한채 논쟁하고 있습니다.

오늘날 천문학자들은 답을 찾기 위해
열심히 노력하고 있습니다.

하지만 어떻게 실제적인 질문의
구체적인 답을 찾을 수 있을까요?

그리고 우리가 절대 도달할 수 없는
우주만큼 큰 무언가를

탐구하고 공부하는 것이
어떻게 가능할까요?

답은 빛입니다.

그리고 비록
우주의 먼 곳에서 나온 빛이

수억년이 걸려
우리에게 온다 할지라도,

빛은 함께 사용되었을때,

정보를 찾을 줄 아는 천문학자들에게
놀라울 정도로 많은 정보를 제공해주는

여섯개의 독특한
메세지를 가져다 줍니다.

햇빛이 무지개로
나눠질 수 있는 것처럼,

원거리 물체의 빛은

그것의 출처에 따라
각각 다른 스펙트럼으로 나뉩니다.

이 독특한 스펙트럼은
각각의 조성물뿐만 아니라,

그 구성 성분의
온도와 압력도 볼 수 있습니다.

우리는 빛으로부터
더한것도 발견할 수 있습니다

만약 당신이
기차역에 서있던적이 있다면

기차가 당신에게 올때,
경적 소리가 더 크게 울리고

당신에게서 멀리갈 땐
더 작게 울리는 것을 듣고,

기차가 가는 방향에 따라
소리가 다른 것을 알게 됩니다.

하나 이것은 차장이 제2의 인생을위해
노래 연습을 하기 때문이 아닙니다.

그것은 바로
도플러 효과 때문입니다.

접근하는 물체에 의해 생성된 음파의
파장이 짧아지는 반면에,

후퇴하는 물체는 파장이 길어집니다.

그런데, 이것이 천문학과
어떤 관련이 있을까요?

소리는 진공속 진전을 못해서, 우주는
당신의 비명을 아무도 듣지 못합니다.

하지만 도플러효과는 매우 빠르게
움직이는 빛에게도 똑같이 적용됩니다.

우리에게 오는 빛의 짧은 파장이

빛을 더 푸르게 보이게 합니다.

반면에 멀어지는 빛은,

더 긴 파장 때문에 붉게 바뀝니다.

그래서 도플러 효과로,
빛의 스펙트럼을 분석하면

망원경으로 볼 수 있는 어느물체라도,
우리는 그것이 무엇으로 만들어졌는지,

그게 움직이고 있는지, 어떤 방향으로
얼마나 빠르게 움직이는지를 알 수 있죠.

얼마나 뜨거운지,
압력이 얼만큼인지 알 수 있습니다.

그리고 빛의 6개의 점처럼
이 6개의 측정값들은

우주의 역사를 보여줍니다.

먼 은하에서 오는 빛을 최초로
연구한 사람은 '에드윈 허블'이고

그가 관측한 빛은
적색 편이를 하였습니다.

먼 거리의 은하들은
우리로부터 멀어지며,

은하가 더 멀리 있을수록,
그들은 더 빨리 후퇴합니다.

허블은 우리 우주가 팽창한다는

빅뱅 이론의
첫번째 증거를 제시하였습니다.

관측 가능한 우주가
짙게 쌓인 한 곳의 점에서

지속적으로 팽창한다는 주장에서

이 이론의 가장
중요한 예측 중의 하나는

초기의 우주가 수소와 헬륨이라는

두 기체가 3대1비율로
구성됐다는 것입니다.

그리고 이 이론은
또한 빛으로도 증명됩니다.

만약 우리가 먼 우주에서
오는 빛을 발견하고 나누면

우리는 이 두 기체가 정말 3대1의
비율로 있다는 것을 알 수 있습니다.

이것은 빅뱅 이론의 또다른 업적입니다.

하지만 많은 의문점이 남아 있습니다.

관측 가능한 우주가 팽창한다는 사실을
알고 있음에도 불구하고

중력이 그 팽창을 감속시키는데,

하지만 최근 오래된 별들에서
측정한 빛의 측정값은

그들을 예측한 것보다
더 멀리 갔습니다.

그래서 우주의 팽창은
실제로 가속하고 있습니다.

우주를 가속시키는
무언가가 드러나고,

많은 과학자들은 그 무언가가
우주의 2/3 이상을 구성하며,

느리게 분해되는
암흑 에너지라고 믿고 있습니다.

물질의 운동에 대한 우리의 지식과
장비의 정확성 때문에

단순히 먼 거리에 있는
별들을 관측하는 것은

생각보다 우주에 대해서
더 많은 것을 알려줍니다.

하지만 암흑에너지처럼,

아직 밝혀지지 않은
많은 미스터리가 남아 있습니다.