우주의 나이는 어떻게 알까

처음 수십만 년 동안 우주는 뜨겁고 불투명했어요. 빛이 자유롭게 이동할 수 있을 만큼 식자, 그 빛은 모든 방향으로 퍼져 나갔고 그 뒤로 지금까지 공간과 함께 늘어나고 있어요. 오늘날에는 하늘 전체에 퍼진 희미한 복사로 관측돼요.

그 복사에는 아주 작은 물결무늬가 있어요. 조금 더 따뜻하거나 조금 더 차가운 부분들이죠. 이 부분들의 크기는 우주에 물질이 얼마나 있는지, 어떤 물질로 이루어졌는지, 모든 것이 얼마나 빠르게 팽창했는지에 따라 달라져요. 측정된 무늬를 방정식에 대입하면 나이를 포함한 여러 매개변수를 얻을 수 있어요.

두 번째 방법은 원리상 더 간단해요. 은하가 우리에게서 얼마나 빠르게 멀어지는지 측정한 다음, 시간을 거꾸로 돌려보는 거예요. 어려운 점은 그 속도가 변해왔다는 것이어서 우주의 구성에 대한 모형도 필요해요. 대신 먼 은하에서 일어나는 초신성 폭발을 이용해 직접 측정할 수 있어요.

세 번째 방법은 우주론에 전혀 의존하지 않아요. 가장 오래된 성단은 어떤 별들이 이미 주계열에서 벗어났는지를 살펴 나이를 추정할 수 있어요. 이렇게 하면 하한선을 얻을 수 있어요. 우주는 가장 오래된 별들보다 젊을 수 없다는 뜻이에요.

이렇게 서로 독립적인 3가지 추정치가 일치하기 때문에 결과를 신뢰할 수 있어요. 한 방법의 오류가 전혀 다른 방식으로 작동하는 나머지 두 방법에서도 똑같이 나타나지는 않을 테니까요.

고대의 복사로 측정한 팽창 속도와 가까운 은하로 측정한 같은 값은 대략 몇 퍼센트 정도 차이가 나요. 이 차이는 지속적으로 나타나고 측정 오차로 설명할 수 없어서, 이를 긴장이라고 불러요.

우주의 나이 자체에는 영향이 크지 않지만, 모형에서 무언가 빠져 있다는 뜻이에요. 논의되는 가능성은 고려하지 못한 계통 오차부터 새로운 물리학까지 다양해요. 아직 답은 열려 있고, 이것은 과학에서 정상적인 연구 진행 상태예요.