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썸네일[공통 과학] 빅뱅 우주론과 정상 우주론의 차이점과 물질관 + 관찰 증거


빅뱅 우주론과 정상 우주론

가모프가 주장한 빅뱅 우주론은 우주의 탄생에는 최초에 초고온, 초고압, 초고밀도 상태에서 폭발이 일어난 후, 초기에 기본 입자 생성이 끝났다는 이론이다. 반면 호일이 주장한 정상 우주론은 우주는 팽창하고 진화하지만 밀도와 온도는 일정하게 계속되고, 팽창 하면서 새로운 물질이 생성된다는 이론이다.




 
오늘은 이 두가지 이론의 공통점과 차이점 그리고 빅뱅우주론이 지배적인 이론이 된 관측 근거에 대해 다루어 보고자 한다.



빅뱅 우주론 vs 정상 우주론, 그리고 빅뱅우주론의 증거

빅뱅 우주론 vs 정상 우주론

공통점은 팽창.

빙뱅 우주론과 정상 우주론이 공통적으로 인정하는 내용은 바로 우주가 끊임없이 팽창하는 중이라는 것이다. 이는 예전부터 실험이나 이론에서 관측된 현상이고 의심의 여지가 없었다.




차이점은 우주의 물리량

빅뱅 우주론과 정상 우주론은 우주의 물리량에 대해 그 의견을 달리 한다. 
-빅뱅 우주론에서의 물질관
빅뱅 우주론의 경우 팽창 과정에서 온도는 감소하고, 질량은 일정하며 밀도는 감소한다. 이는 질량을 가지는 물질의 생성이 빅뱅 초반에 끝났기 때문이다. 

정상 우주론에서의 물질관

반면 정상 우주론에서는 온도는 일정하고 질량이 증가하고, 밀도는 일정하다. 이는 팽창하면서 생기는 공간에 새로운 물질이 생성된다고 보기 때문이다.

빅뱅 우주론의 관측 증거

빅뱅 우주론이 지배적으로 인정받는 이유는 우주 배경 복사 관측과 수소와 헬륨의 질량비 때문이다.




  • 우주 배경 복사 관측

우주 배경 복사 관측은 빅뱅 우주론의 물질관에서 제시한 온도 감소 현상을 대변한다. 빅뱅후 약 38만년후 중성 원자가 생성되면서 방출된 빛이 현재 우주의 모든 곳에서 전파의 형태로 관측되고, 온도는 방출 당시의 3000K보다 식은 3K 정도로 우주의 온도가 식고 있다는 증거이다. 

  • 수소와 헬륨의 질량비 = 3:1

빅뱅 이론에서는 빅뱅 초반에 질량을 가지는 입자의 생성이 끝났다고 본다. 현재 우주 질량의 98%를 차지하는 수소와 헬륨은 빅뱅 이론에서 제시한 3:1의 질량비를 그대로 따르고 있다.

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