우주론과 기본 상호 작용(2) : 빅뱅 이론

지금부터 현대의 우주론에서 가장 설득력을 얻고 있는 대폭발(Big Bang) 우주론에 대해 알아보자. 대폭발 우주론이란, 과거 어느 시점에 우주의 모든 질량과 에너지가 한 점에서 폭발하여 팽창하면서 우주와 시공간이 생겼다는 우주론이다.

아인슈타인의 상대성 이론이 등장한 이후, 현대 물리학은 큰 변화를 맞이하게 된다. 시공간의 구조나 시간적 흐름을 새로운 시각으로 바라보기 시작하면서, 우주에 대한 해석 또한 변하게 되었다.

러시아의 물리학자 프리드만은 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 최초로 우주에 적용하여 우주에 대한 새로운 해석을 이끌어냈는데, 크게 세 가지 형태의 우주가 가능하다고 제안하였다.(현대의 우주는 평평한 우주이면서, 축소되지 않을 정도로만 가속 팽창하고 있다고 관측된다.)

1. 닫힌 우주 : 팽창하다 다시 수축하는 우주
2. 평평한 우주 : 팽창하다가 멈춘 우주
3. 열린 우주 : 영원히 팽창하는 우주

이로부터 러시아 출신의 과학자 가모는 “이론적으로 우주의 팽창이 시작된 때에는 우주의 모든 질량과 에너지가 한 점에 모여 있었다가 급격히 폭발하며 팽창하였다.”는 대폭발 우주론을 제시하였다.