무엇이 수수께끼일까요
끝없이 펼쳐진 숲을 상상해 보세요. 어디를 바라보든 시선은 결국 나무줄기에 닿을 거예요. 멀리 있는 나무일수록 작게 보이지만, 그만큼 나무의 수는 더 많아지죠. 나무줄기가 빈틈없이 늘어선 벽은 피할 수 없어요.
무한하고 영원한 우주도 마찬가지예요. 먼 별일수록 어둡게 보이지만, 별의 수는 밝기가 줄어드는 것보다 더 빠르게 늘어나요. 이 모든 빛을 합치면 하늘은 고르고 밝게 빛나야 해요. 그런데 밤에는 정반대의 모습을 보니, 설명이 필요하죠.
먼 별은 너무 어둡고, 별 사이의 먼지가 그 빛을 흡수하기 때문에 하늘이 어두운 거예요.
별빛이 약한 것은 별의 수로 상쇄되고, 먼지도 문제를 해결하지 못해요. 먼지가 수백 년 동안 빛을 흡수하면 뜨거워져서 스스로 빛을 냈을 테니까요. 이런 반론은 현대 우주론이 등장하기 전부터 나왔어요.
답은 시간에 있었어요
우주에는 나이가 있고, 빛은 순간적으로 이동하지 않아요. 따라서 우리는 빛이 그 시간 안에 도착할 수 있었던 우주의 일부만 보고 있어요. 더 먼 곳에 별이 있어도, 그 별의 모습은 아직 우리에게 도착하지 않은 거예요.
밤하늘의 어둠은 우주에 시작이 있었다는 직접적인 결과예요. 그렇지 않았다면 하늘 전체가 빛났을 거예요.
우주의 팽창도 한몫해요. 아주 먼 천체에서 온 빛은 이동하는 동안 파장이 늘어나 사람의 눈에 보이지 않는 영역으로 밀려나요. 초기 우주의 복사 중 일부는 실제로 모든 방향에서 우리에게 도착하지만, 가시광선이 아니라 희미한 전파로 도착하죠.
결과는 아름다워요. 역설이 예측한 것처럼 하늘은 실제로 모든 방향에서 고르게 빛나고 있어요. 다만 우리는 그 빛을 눈이 아니라 기기로 감지하고, 그 빛은 절대영도보다 몇 도 높은 온도까지 식어 있어요.
이 질문이 중요한 이유
이 질문은 그 답을 확인할 만큼 강력한 망원경이 등장하기 수백 년 전부터 제기됐어요. 그리고 영원히 변하지 않는 우주라는 그림에 뭔가 문제가 있다는 걸 보여줬죠. 밤이면 누구나 할 수 있는 관찰이 우주에 시작이 있었다는 주장의 근거가 된 거예요.
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1분만 더 읽으면 돼요. 마지막에는 퀴즈가 있어요. “우주 → 우주의 시작”에서 찾을 수 있어요
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출처
- 이 질문은 올베르스의 역설로 알려져 있으며, 17세기부터 논의됐어요. 현대의 설명은 관측 가능한 우주의 유한한 나이와 먼 복사의 적색편이에 기반해요