140억년 전에
아무것도 없었읍니다.

 

별, 은하, 행성 또는 사람도 없었죠.

 

예고없는 갑작스런 폭발로
모든 것이 생기게 되었죠.

 

바로 우주의 탄생입니다.

 

과학에서 말하는 실제적인
창조의 순간입니다.

 

모든 것이 무(無)에서
생겨났읍니다.

 

우리가 어떻게
존재하게 되었는가를

 

발견한 것은 우주론의
가장 큰 성과입니다.

 

나를 이루는 원자들은 한 개의
별 속에서 만들어 졌읍니다.

 

우주 속에 내가 있듯이
내 속에 또한 우주가 있읍니다.

 

우주론자들은
꿈만 꾸던

 

이상하고 색다른 우주의
심오한 비밀을 벗겨내 왔읍니다.

 

결과적으로 밤하늘을
형성하게 되었죠.

 

하지만, 차세대 우주론자들은
기존 우주론에 대해 의문을 가집니다.

 

우리는 시간과 공간의 기원이
무엇인지를 이해할 필요가 있읍 니다.

 

우주가 실제로
어떻게 생겼을까요?

 

이것이 중대한
질문이라 생각합니다.

 

암흑의 물질이 뭔지 알면
얼마나 좋을까요.

 

사실, 저는 수년 동안
애타게 찾고 있읍니다.

 

더 거대한 실체의 존재에 대한
연구가 시작되었읍니다.

 

더 깊은 사고를 위한
어떤 종류의 대체물입니다.

 

너무나 생소한 실체가
초기 우주에서 생겨났읍니다.

 

우주에 관해 알고 있고 생각하는 모든 것이
틀린 것일 수도 있을까요?

 

우주 어딘가에는 설명할 수 없는
복잡한 힘이 존재하는 것 같습니다.

 

가공한 만한 힘이 수조(兆)개의
별들을 마음대로 휘게 만듭니다.

 

단지 성운들 뿐만 아니라
수십억 광년에 해당하는 공간 속의
모든 성단들을 쥐흔들고 있읍니다.

 

그리고 그 힘은 하나의 점을 향해
모든 것을 끌어 당기고 있습니다.

 

이 신비한 현상을
암흑류(Dark flow)라 부릅니다.

 

사실 일어나서는
안 될 일이죠.

 

우리를 둘러싼

 

약 10억 광년 크기의
아주 아주 거대한 우주가

 

경이로운 속도로 이동하고
있는 것 같습니다.

 

엄청난 규모의 움직임의 발견은
우리를 혼란스럽게 만듭니다.

 

단지 성운들이 한 방향으로
달려간다는 사실 때문만은 아닙니다.

 

왜냐하면 어쨋든 우리가 예상한 계획대로
발견한 것이 아니기 때문에

 

우리를 꽤 불안하게 만들고
때때로 신경쓰이게 합니다.

 

암흑류는 새로운
수수께끼입니다.

 

이것은 과학이 예측해온 것 보다
판이한 수 많은 미스테리 가운데

 

최후의 미스테리 입니다.

 

우주의 진실을 밝혀내기 위해
이 편차들을 숙고해야 합니다.

 

우리가 알아야 할 것이
더욱 더 많이 있는 셈이죠.

 

동시에, 우리가 어떤것인지
정말로 모르는 큰 미스테리가 많습니다.

 

우주론자들은 우주를
이해하기 위해 고안된

 

일련의 논쟁적인 이론들을
생각해 내었읍니다.

 

인플레이션 이론처럼

 

우주가 1000조에 1000조 배로
갑자기 팽창했다고 주장합니다.

 

우리는 우주가 왜
팽창했는지는 모릅니다.

 

우리는 어떤 종류의 에너지와 물질이
태초의 우주에 존재했는지 모릅니다.

 

또는 암흑물질 이론처럼,
우주는 보이지 않는 물질로
채워져 있는지도 모릅니다.

 

아마도 실제와 같지 않는
어떤 것에 속고 있거나

 

아니면, 보이는 액면 그대로를
받아 들여야 할지도 모릅니다.

 

그리고 암흑 에너지까지도 말이죠.

 

보이지 않는 암흑에너지가
만물을 지배합니다.

 

그것은 우주의 연극무대에
초대 받지 않은 배우와 같습니다.

 

아무도 찾지 않았고, 원하지 않았고
아무도 이해하지 못합니다.

 

과학자들은
이런 불확실성에도 불구하고

 

아무도 거론한 적 없는
가장 위대한 이야기를 썼읍니다.

 

바로 창조의 이야기입니다.
그리고 그것은 폭발에서 시작합니다.

 

빅뱅

 

가장 맹렬한 폭발은 모든 것이
존재하도록 만들었읍니다.

 

태초의 우주는 엄청나게 뜨거웠고
격렬한 에너지만 담고 있었읍니다.

 

단 1초 후, 약간의 에너지는
물질을 형성하는 씨로 변형하게 되었고

 

그리고 우주는
고밀도의 연무로 가득 찼습니다.

 

4십만년 동안 우주가 성장하였고
결국 연무는 원자의 형태로 고정되었읍니다..

 

거기에는 거대한 가스의 구름을
밝힐 별도 없었읍니다.

 

10억년이 지나
하나의 구름이 응축되면서

 

갑자기 생기를 띠었읍니다.
첫번째 별이 태어난거죠.

 

별들이 모여 성운들이 되었고

 

마침내, 오늘날과 같은
밤하늘이 보여지게 되었죠.

 

대단한 이야기지만 우주론자에게는
전혀 동화같은 것이 아닙니다.

 

이 창조이야기는 과학에서 가장
중요한 도구로 만들어졌습니다.

 

물리적 현상들을
수학적 공식으로 바꾸는 능력.

 

수학은 플라스틱 점토와 같습니다.

 

유연하며 아이디어를 주고
움직일 수 있게 합니다.

 

심도있는 탐구를 하게 해줍니다.

 

물리적 현상에 관계된 힘과
그것을 공식으로 변환시키는 것은

 

다른상황의 상호관계에
적용할 수 있게 합니다.

 

우주론자들은 사물들의 작용에 대한
공식을 만들고나서

 

과거 우주의 행태를 알기 위해
그 공식들을 변형시킬 수 있었읍니다.

 

전통적으로, 현재의 물리학을 사용해서
미래를 예측합니다.

 

우리는 또한 현재 알고 있는 것들로
과거를 알 수 있으며

 

지금의 결과가 일어나기 위해
과거의 우주가 어떤지를 계산할 수 있읍니다.

 

그것은 과거에 빅뱅이 있었다는
결론을 명확하게 했읍니다.

 

이것은 우주론자에게 우주에 대한
수학적 모사를 가능케 했읍니다.

 

그것은 우주론의
표준모델이라고 불립니다.

 

우주론 표준모델은
빅뱅 직후부터

 

현재까지의 우주의 진화를
설명해줍니다.

 

표준모델은 우주론자들에게
시간여행을 허락합니다.

 

그들은 숫자를 뒤로 감아
과거 당시의 우주를 알 수 있읍니다.

 

표준모델은 빅뱅부터 우주가
어떻게 팽창했는지를 설명했읍니다.

 

정말 훌륭한 이론입니다.
왜냐하면 우리가 보는 모든 것을

 

정말로 이해할 수 있도록
해주기 때문입니다.

 

완벽하게 작동합니다.

 

하지만 문제는, 모든 것을
완전하게 설명하지 못한다는 것입니다.

 

우주론자들은 밤하늘을 보면 볼수록
표준모델이 정확한 모사본이 아닌 것을 깨닫습니다.

 

사실, 표준모델은 아주 간단해서

 

오랫동안 지속된 이유이기도 하고
사람들이 동조한 이유이기도 합니다.

 

과학자들은 단순한 것을
정말로 좋아합니다.

 

문제는, 우리가 관측한 자료들이
잘 맞지 않다는 것입니다.

 

만일 관측들과 맞지 않다면,

 

모델 전체가 손상되었다는 것을
의미합니다.

 

차세대 우주론자들은
표준모델 자체에 대한 의문을 가집니다.

 

그들은 전통 과학이
아예 틀릴 수 있다고 생각합니다.

 

이론 물리학자
조아오 마제이오 교수입니다.

 

우리는 아마도 물리학의 새시대를 여는
출발점에 서 있으며

 

현재 이론의 모든 것이 맞지않다는 것은
단지 그 징조일 뿐입니다.

 

케시 로머 박사는 성운을 전공한
천체 물리학자입니다.

 

우리가 배우고 얻은 모든 것은
단지 이론일 뿐 쉽게 틀릴 수 있읍니다.

 

사실, 재미는 반증에 있죠.
가장 큰 스릴은 틀린 것을 증명하는 것이죠.

 

MIT의 물리학 교수
맥스 텍마크 입니다.

 

우리는 항상 표준모델과
애증의 관계를 가집니다.

 

우리 마음속에서 최후의 진실이
아니라고 의심할지라도

 

실제에 있어서는, 우리에게 다가오는
모든 예상들을 선호합니다.

 

옥스포드대학의 우주론자
페드로 페레라 교수입니다.

 

완벽한 모델을 찾는 난제에 부딛친
흥미로운 시대에 살고있다고 생각합니다.

 

어쩌면 표준모델이 틀렸고
더 나은 모델을 생각해내야 합니다.

 

그 난해한 수학에 비추어
표준모델에는 결함이 있읍니다.

 

이해 안되는 관측들을 설명하기 위한
일련의 이론들이 고안되었읍니다.

 

불완전하고 증명되지 않은
이론들이지만,

 

이것 없이는 우주론의 창조 가설은
전혀 다른 이야기가 됩니다.

 

우주의 탄생 시간이 1초 보다 작을 때,
표준모델은 첫 문제에 빠지게 됩니다.

 

우주는 폭발로 시작됩니다.

 

요동치는 에너지의 질량은
한 점에서 팽창됩니다.

 

1000조분의 1초 동안에
팽창하면서

 

모든 것이 느려지며
멈추었읍니다.

 

'고온 플라즈마 방사'의 권위적인 빅뱅이론이
많은 것을 설명할지라도

 

그것은 부자연스러운 우주의
시작 상태를 우리에게 강요합니다.

 

물리학에서 설명되지 않는
우연들을 혐오합니다.

 

만일 설명되지 않는 우연이라면

 

보통 무엇인가를 빠뜨리고 있거나
이론이 틀리거나 불완전한 것입니다.

 

빅뱅 이론은 우주가 폭발에서
만들어졌다라고 말합니다.

 

하지만 폭발은 거칠고 난잡한
우주를 생산할 것입니다.

 

방대한 여러지점에서
서로 다른 온도를 나타낼 것입니다.

 

실제로 우주는
전혀 그렇지 않습니다.

 

모든 곳의 온도가 거의 정확하게
일치 하는 것으로 보입니다.

 

이 온도 문제로, 빅뱅이론이 완전히
불가능한 것으로 여겨졌읍니다.

 

표준모델은 분명히
뭔가 잘못되었읍니다.

 

역사를 다시 쓴다는 것은
엄두가 나지 않는 도전입니다.

 

다행스럽게도, 1980년에 한 남자가
이 일에 뛰어들었읍니다.

 

입자물리학 교수 알랜 구스입니다.
그는 인플레이션의 이론을 만들었읍니다.

 

내가 우주론을 시작했던 때에는
우주론의 표준이 빅뱅이론이었습니다.

 

기본적으로 아직도 빅뱅이론이
맞다고 생각합니다.

 

그러나 거기에는
무시된 것들이 있읍니다.

 

우리가 보는 우주의
균등성의 이해가 없습니다.

 

우주는 본질적으로 어느쪽으로 보나
같은 모습을 보입니다.

 

보통의 폭발은
절대로 그렇지 않습니다.

 

문제는 모든 폭발이 무질서의 패턴을
생산한다는 것입니다.

 

극고온의 부분들은 냉온의 부분과
서로 부딛칩니다.

 

그것은 지금 우주의 자연스러운
균등성에 맞지 않습니다.

 

구스의 인플레이션 이론에
그 해답이 있읍니다.

 

인플레이션 이전에
우주가 매우 낮은 팽창비율로
서서히 생성되었다는 것입니다.

 

바로, 우주 팽창의 역사를 수정함으로서
본질적으로 이 문제를 피해갑니다.

 

우주가 더 오랫동안
작은 상태로 있었다는 것으로

 

모든 곳의 균등한 온도문제를
해결하게 되었읍니다.

 

우주가 믿을 수 없을
정도로 작았을 때

 

바로 급속히 팽창되지 않은 그 시간동안
균등한 온도에 이르렀다는 것입니다.

 

그 다음에
인플레이션으로 넘어가서

 

그 작은 영역이 갑자기 확대되어
지금 저 멀리 우리가 보는 모습이 된것입니다.

 

구스의 인플레이션 이론은
초기의 풋내기 우주가

 

전광석화 같이 불시에 극적인 크기로
증가했다고 말합니다.

 

아주 작고 주름진 어떤 것이
믿을 수 없을 정도로 크게 팽창되었읍니다.

 

거의 1초도 안되는
매우 짧은 시간 동안에 일어났습니다.

 

인플레이션은 우주가
작은 상태에서 시작되어

&bsp;

온도가 모든 곳에서
같게된 것이라고 말합니다.

 

그다음 방대한 팽창이
순식간에 이루어져

 

모든 것을 평탄하고
균등하게 만들었습니다.

 

인플레이션이 많은 것을 설명하지만
아직까지는 가설일 뿐입니다.

 

우주론자들은 이를 증명하기 위해
하늘을 철저히 조사했읍니다.

 

인공위성들을 사용하여
초기 우주의 빛을 찍었죠.

 

보이는 사진은 우주배경복사라고 불리는
일종의 특수한 방사선입니다.

 

우주배경복사, 즉 CMB는
빅뱅의 잔광으로 생각됩니다.

 

이 놀랄 만한 사진은
130억년전의 우주를 보여주었읍니다.

 

이 광자들은 초기의 빅뱅 이후
3십8만년의 우주의 모습을 볼 수 있게 해줍니다.

 

예상대로, 모든 방향의
온도가 같다는 것을 알아냈읍니다.

 

우주배경복사를 보면,
매우 동일한 특성들을 볼 수 있읍니다.

 

하늘의 이쪽 끝에서
저쪽 끝까지 말이죠.

 

우주의 온도는
1만분의 1도의 차이를 가진

 

몇곳을 제외하고
거의 완벽하게 균등합니다.

 

실제로, 이 차이도
구스의 이론에서 예측했읍니다.

 

인플레이션 이론은
현재의 온도 범위만을 예측한 것이 아니라

 

모든 온도의 분포를
예측했읍니다.

 

이론에 비춰 이 그래프가
보여주는 것이 바로 그것입니다.

 

인공위성들이 CMB의 실제 온도를
정확히 측정했을때 판가름 났읍니다.

 

자료의 점들이 정확하게
곡선의 맨위에 있읍니다.

 

이론과 실제관측은

 

놀랄만큼 일치했읍니다.

 

매우 만족스럽지만, 일부만 본 것이고
또한 예상치 못한 것입니다.

 

강한 증거이긴 하지만
결정적인 증거는 아닙니다.

 

인플레이션의 가장 기본적인 면들은
설명될 수 없습니다.

 

이론은 실제적인 원인을
말할 수는 없읍니다..

 

인플레이션이 어떻게 일어났는지
우주를 어떻게 부풀렸는지 모릅니다.

 

초기우주에서 실제로 일어났다면
그저 놀라울 따름입니다.

 

인플레이션은 그렇게 어렵지 않습니다.
정말 단순한 것입니다.

 

보기에 따라서는, 초기 우주에
실제 일어나기에는 아주 생경한 것입니다.

 

만일 인플레이션이 실제로 일어났다면
이제까지 본 것 보다

 

훨씬 더 강력한 파워를
필요로 할 것입니다.

 

지금 당장, 충분한 에너지로
인플레이션과 비슷한 것을

 

만들만한 능력은
어디에도 없읍니다.

 

구스 조차도 모든 해답을
가지고 있지 않습니다.

 

저는 이것을 연구하는 우리들중에
누구도 확실히 안다고

 

말할 수 없다는 것을 이해하는 것이
중요하다고 생각합니다. -.-;

 

그것은 제안이자 이론입니다.

 

우리는 이런 에너지의 물리적 현상을
충분히 이해못하고 있고

 

다만 논의하는 것에
긴 부연을 달고 있읍니다.

 

인플레이션은 마술처럼 일어났고
우주가 완전히 산산조각 나기전에
멈춘 것으로 보입니다.

 

저는 인플레이션의
추종자가 아닙니다.

 

제가 우주론을 가르칠 때

 

"너희들의 강사(나)는 이 이론을 정말 좋아하지 않아. "라고
제가 제 노트에 실제로 썼습니다.

 

너무 많은 부언 때문에
이 이론을 좋아하지 않습니다.

 

하지만 그렇게 말하는 것이

 

설명안되는 관측에서 표준모델을
끌어안기 위한 가장 쉬운 방법입니다.

 

인플레이션은 우주론에 대한
다소 후천적인 성격을 가집니다.

 

정말로 초기우주를 설명하려 한다면
특히, 당신이 게으르거나

 

단지 논문을 내려고 한다면
이 이론이 딱입니다.
왜냐하면 확실한 답을 주기 때문이죠.

 

하지만 수학적 적용은
명백합니다.

 

질서정연하게 보이는
지금의 우주처럼 만듭니다.

 

인플레이션 이론은 모든 과학을
막다른 길로 몰고 가는지도 모릅니다.

 

그러나 1980년에 발표된 이 이론은
표준 모델의 중요한 부분이 되었습니다.

 

창조의 새로운 이야기는
아직도 폭발에서 시작됩니다.

 

인플레이션은 한 조각에서
1000조에 1000조 배로 팽창합니다.

 

식어가면서
기초물질이 형성됩니다.

 

그런 다음 중력이
영향을 미치기 시작합니다.

 

하지만 여기에서 표준모델에
또 다른 문제가 발생합니다.

 

우주론자들은 밤하늘에서
뭔가 이상한 것을 보게 됩니다.

 

성운들이 정상적인 운행을
하지 않고 있다는 것이죠.

 

흥미로운 점은, 성운들이 아주 빨리
회전하는 것처럼 보이는 것이죠.

 

뉴튼의 중력의 법칙에 따르면

 

성운의 중심보다 가장자리의 별들이
더 천천히 움직여야 합니다.

 

그것은 우리 태양계에서
분명히 나타나는 것입니다.

 

태양에서 더 멀리 있는 행성이
더 천천히 움직입니다.

 

행성의 속도는 알려진 대로의
회전 궤도를 만듭니다.

 

성운들도 정확하게
같은 궤도를 만들어야 합니다.

 

그러나 그렇지 않습니다.

 

놀랍게도 성운의 가장자리의
별들의 속도를 재었을때

 

성운 중심에 있는 별들과 같은 속도로
움직이고 있다는 것입니다.

 

회전 궤도도
곡선이 전혀 아닙니다.

 

직선인 경우가
더 많습니다.

 

이것은 우주 전체에
큰 재난을 초래해야 합니다.

 

성운은 매우 높은 회전속도 때문에
산산조각이 났을 것입니다.

 

명시된 물리법칙대로 성운들이 움직이려면
더 많은 중력을 필요로 했습니다.

 

더 많은 중력을 얻는 유일한 방법은
더 많은 질량을 성운들에게 추가하는 것입니다.

 

그러나 어떤 것도 발견할 수 없었고
결국 약간을 상상력을 가미했습니다.

 

그렇게 생겨난 것이
암흑물질입니다.

 

이 아이디어의 중요 창안자는
카를로스 프랭크 교수입니다.

 

우주체의 행동 방법을 볼 때
곧 심오한 결론에 이릅니다.

 

알다시피, 우주에 있는
물체들의 움직임을 설명하기 위한

 

중력이 충분치 못합니다.

 

따라서 그 외의 어떤 것으로
설명하기 위해, 신뢰성이 있는 것이

 

바로 우리가 말하는
암흑물질입니다.

 

이 새로운 물질을 어둠이라고 부릅니다.
왜냐하면 보이지 않기 때문이죠.

 

성운들의 중력의 크기가 커지려면
여분의 무엇이 더해져야 합니다.

 

다시말해, 충분한 중력으로 회전하도록
충분한 물질이 있어야 합니다.

 

그러나 이 물질은 어둡습니다.
보이지 않습니다.

 

암흑물질로 평평한 궤도를 설명했으며
물리학 법칙도 지킬 수 있었읍니다.

 

성운들의 움직임과 그 밖의 모든 것을
가장 쉽게 설명할 수 있는 방법입니다.

 

보이지 않는 암흑물질의 양을 계산한 결과는
아주 충격적이었읍니다.

 

보통의 물질 1kg에

 

5kg의 암흑물질이
있는 것으로 예상됩니다.

 가 있습니다

우리 주위 어느 곳에서나
암흑물질이 있을 것으로 예상됩니다.

 

우주는 우리를 만든 물질과 같은 것으로
만들어지지 않은 것 같습니다.

 

우리가 볼 수 없는 성질이 다르고
이상한 것으로 만들어졌읍니다.

 

암흑물질은 놀라운 물질입니다.

 

암흑물질 없이 우주가
저렇게 보이지 않을 것입니다.

 

저는 암흑물질이 우주표준모델의
한 축이라고 생각합니다.

 

이것이 필요합니다.
의심의 여지가 없읍니다.

 

설득력이 있는 이론이지만
근본적인 결함이 있읍니다.

 

암흑물질의
정체를 모릅니다.

 

그들이 확실히 아는 것은
보통의 물질이 아니라는 것입니다.

 

보통물질은 빛을 발하거나
반사하기 때문입니다.

 

암흑물질은 완전히
보이지 않기 때문에

 

어떤 파장도
가질 수 없어야 합니다.

 

그래서 광학망원경으로
보이지 않을 것입니다.

 

엑스레이 또는 방사능 망원경으로도 볼 수 없죠.
그리고 어떤 주파수도 없읍니다.

 

그러나 암흑물질은
더욱 더 어두워야 했습니다.

 

전혀 본 적 없는 일종의 소립자 형태의
특별한 물질이 필요로 했읍니다.

 

더군다나, 보이지 않을 뿐더러
이상한 성질도 가지고 있죠.

 

우리가 아는
원자가 아닌 물질입니다.

 

새로운 소립자를 발견하는 것이
이상한 것은 아닙니다.

 

물리학자들은 수년에 걸쳐
많은 소립자들을 발견해 내었습니다.

 

그것들 모두가
각각 다른 역할을 합니다.

 

어떤 것들이 빛을 만드는 동안
다른 것들은 원자를 형성합니다.

 

소립자물리학에는
서로 다른 소립자들의 목록을 가진
자체의 표준모델이 있읍니다.

 

오늘날의 소립자물리학 표준모델에는
24개의 소립자들이 있습니다.

 

각각 질량, 전하, 각운동량(회전)의
자체값을 가집니다.

 

다른 방식으로 서로 상호작용하며

 

이 소립자들은 표준모델에서
다른 모집단으로 분류됩니다.

 

암흑물질이 단지 이들 중에
하나가 아닐 수 있읍니다.

 

어떤 소립자도 암흑물질의
유력한 후보가 아닐 것입니다.

 

왜냐하면 본질적으로 보일 정도로
충분히 크기 때문이죠.

 

원리적으로 빛을 뺄 수 있는
원자를 형성하기 때문이죠. -.-;

 

하지만 소립자물리학 또한
표준모델을 수정하는데 용이합니다.

 

표준모델을 위해 새로운 소립자 전체의
전하입자의 도달거리를 발명했읍니다.

 

만약 표준모델의 24개 소립자와 동일한
또 하나의 세트가 있다면

 

한 가지 다른 점은 소립자의
각운동량(회전)의 방향차이라는 것입니다.

 

이것은 초대칭성과 부합됩니다.

 

초대칭성은 24개의 새소립자들을 예측하는데
아직 발견을 못했읍니다.

 

그리고 보이지 않습니다.
따라서 암흑물질이 이 중 하나일 수 있죠.

 

보이지 않을 뿐더러
물체를 통과할 수도 있습니다.

 

심지어 별들과 행성들도
암흑물질을 막을 수 없을 것입니다.

 

천체물리학자 댄 바워가
특별한 실험을 하고 있습니다.

 

그는 암흑물질을
찾고 있습니다.

 

그는 우주에서
찾지 않습니다.

 

미네소타 결빙평야 지하 0.5마일에
그의 장비가 묻혀있읍니다.

 

처음에는 이상하지만
곧 익숙해 집니다.

 

이 문을 한번 통과하면
보통 연구실 같이 보입니다.

 

여러분이 지하 0.5마일에 있다는 것을
느끼지도 못 할 것입니다.

 

암흑물질이 암석을
통과할 수 있어서

 

지하에서 실험하는데
문제가 없습니다.

 

여러분은 암흑물질을
지표면에서 찾지 않고

 

왜 힘들고 불편한 지하에서
찾느냐고 생각할 것입니다.

 

왜냐하면 지표면에는
우주에서 날아온

 

보통의 소립자들이 많습니다.

 

그것은 우리가 보려 하는 신호를
묻히게 할 것입니다.

 

하지만 바워 박사는
다른 문제에 직면하고 있습니다.

 

암흑물질 검출기계 자체가
보통의 물질로 만들어졌기 때문입니다.

 

암흑물질이 통과하는
보통 종류의 물질이죠.

 

만일 아무런 영향을 미치지 않고
1초당 수백만개가 통과하는

 

암흑물질 소립자 흐름의
정면에 우리가 있다면

 

사실, 지구 전체를 아무 막힘 없이
통과하고 있다는 것입니다.

 

불을 켭니다.

 

이 큰 덩치가
실제 실험이 일어나는 곳입니다.

 

수백만 달러 어치의 첨단 기술이
이론적 소립자들의 증거를 찾아

 

첫 기록을 하기 위해
기다리고 있읍니다.

 

만일 실제로 일어나서
이들 중 하나가 검출기를 크게 자극한다면

 

기다리던 증거를
제공하는 신호가 될 것입니다.

 

소립자들 중 하나가
여기 묻힌 검출기 더미의

 

한 검출기에서
우연히 작용할 것입니다.

 

그것은 약간의 열과 전하를
일으킬 것입니다.

 

정말 운이 좋다면
암흑물질의 소립자를 찾을 것입니다.

 

이론적으로 수백만의 소립자들이
바워 박사의 기계에 흘러갔읍니다.

 

여기서 매일 5년 동안 말이죠.

 

그러나 절망스럽게도
아무런 흔적이 없었읍니다.

 

하지만 무엇인가는 일어났습니다.

 

바로 지난 12월에 처음
암흑물질로부터 온 것이라 기대되는

 

2개의 특이증상을 보았읍니다.

 

그러나 바워 박사가 확신하기에는
너무 적은 양입니다.

 

수년간의 조사와 연구에 불구하고

 

우주론자들은 암흑물질의 실체에
가까이 접근하지 못한 것 같습니다.

 

만일 제가 암흑물질이 뭔지 알았다면
저는 메달을 매고 편하게 앉아있을테죠.
노벨 위원회에서 말이죠.

 

암흑물질의 존재에 대한
아주 짧은 질문이 있읍니다.

 

바로 "무엇인가?”라는 거죠.

 

아마도 보이는 것과 다르게
우리 감각을 속이고 있거나

 

아니면 그냥 보이는 액면 그대로를 받아 들여야 할지...
그리고 실제로 존재하는지...

 

아니면 우주에 암흑물질과 유령이
없을지도 모르겠읍니다.

 

그러나 이런 의혹들에도 불구하고,
우주론자들은 암흑물질을 필요로 합니다.

 

수학적으로 우주를 설명하는데 필요한
사라진 성분이기 때문입니다.

 

그리고 표준모델의 창조가설을
제자리에 돌려놓습니다.

 

창조는 폭발과 함께
시작합니다.

 

인플레이션으로 넘어가고
모든 것이 팽창합니다.

 

10억년 후
첫번째 별이 탄생합니다.

 

그런 다음
암흑물질이 습격해옵니다.

 

그것은 성운을 형성하는
중력을 만듭니다.

 

우주는 팽창을 지속합니다.

 

팽창이 느려지면서

 

우주는 곧 멈추게 될 것입니다.

 

문제는 실제로 어떤 일이
일어나느냐 입니다.

 

우주는 전혀 멈추지 않고 있습니다.

 

뉴멕시코의 어느 산 정상에
매우 특별한 기계가 있습니다.

 

하늘을 검색하는
정밀 장치입니다.

 

이 망원경은
우주를 측정하고 있습니다.

 

우주가 어떻게 스스로 움직이는가를
알아내도록 개발되었읍니다.

 

그리고 발견된 사실은
충격을 주었습니다.

 

천체 물리학자 솔 퍼무터는
Sloan 망원경으로 새로운 현상을 기록했읍니다.

 

우리가 10년 전에 발견한
아주 놀라운 점은

 

우주의 나이 절반의 시점에서
팽창속도가 명확하게 증가되고 있다는 것입니다.

 

지난 70억년 정도에서
팽창의 가속도가 생기고 있읍니다.

 

누구나 우주가 팽창하고
있다고 예상해왔읍니다.

 

표준모델은 팽창이
느려질 것이라고 말합니다.

 

이는 우주가 멈춰선다는 것입니다.

 

하지만 그렇지 않았읍니다.

 

이것은 대사건이었읍니다.
어찌됐든 중력의 인력으로 인해

 

우주가 느려질 것이라고
예상해왔었기 때문입니다.

 

우주의 모든 물질의 중력 인력이
제동기 역할을 함으로서

 

팽창를 멈추게 해야 합니다.

 

퍼무터의 관측은
다른 이야기를 말했습니다.

 

알맞지 않는 우주의 어떤 행태를
찾는다는 것은 드문 일입니다.

 

그래서 그런 현상을 볼 기회를
가진다는 것은 정말 놀라운 일입니다.

 

굉장하죠.

 

인플레이션 이론은 빅뱅이 보통의 폭발이
아니었다라는 것을 이미 확증했읍니다.

 

이제는 퍼무터가 그 폭발이 아직도
이상하다고 말하고 있었읍니다.

 

폭발은 멈추지 않고 있었습니다.

 

빅뱅은 아직도
폭발하고 있읍니다.

 

퍼무터의 발견은 해결해야 할
새로운 미스테리를 만들었읍니다.

 

새로운 힘이 우주에 동력을
공급하고 있다는 것을 제안했읍니다.

 

그리고 이름이 필요했습니다.

 

그것을 암흑에너지라고 불렀습니다.

 

암흑에너지가 무엇입니까?

 

글쎄요, 알지만, 말 안할래요.

 

그것은 어둡고, 팽창하고 있읍니다.

 

저는 암흑에너지를
회화적인 방법으로 추측합니다.

 

'그것이 이것이다'라고
말할 수 없읍니다.

 

사실, 저는 무엇인지 전혀 모릅니다.

 

그것이 없어졌으면 합니다.
난 싫어해요.

 

우리는 암흑에너지가
뭔지 전혀 모릅니다.

 

암흑에너지는 기본적으로 우주의 75%를 차지하는
미지의 영역을 담당하는 상상의 단어입니다.

 

암흑에너지의 정체를 안다면
얼마나 좋을까요.

 

전 모릅니다.
아무도 모릅니다.

 

그것은 우주라는 연극에
초대받지 않은 배우입니다.

 

아무도 찾지 않고, 원하지 않고
아무도 이해하지 못하는 것이죠

 

무지가 생각의 사고를
멈추지 않게 합니다.

 

암흑에너지가
무엇일까요?

 

이상한 종류의 중력일까요?

 

암흑에너지는 반중력의 형태로 멀리있는 물체들을
서로 밀어내는 것에 기인할지도 모릅니다.

 

또는 전혀 새로운
무엇인지도 모르죠.

 

만일 우주가 빨라지고 있으면
어떤 이유가 있는 것이고

 

암흑에너지가 무엇이든간에
우주의 팽창이 빨라진다는 것의
이유를 정의한다는 것입니다.

 

수학적으로 조금
이상할지라도 말이죠.

 

아인슈타인이
시공간이론을 제안했을때

 

그는 우주상수를 제안했읍니다.

 

그것은 모든 공간에 걸쳐
일정한 것입니다.

 

물질의 인력에 대한
균형을 맞추는 것이죠.

 

암흑에너지가 반중력적이든,
수학적으로 이상한 에너지든간에

 

환상적인 능력을
가진 것 같습니다.

 

암흑에너지가 우주를
팽창시킬뿐만 아니라

 

우주가 더 크게 팽창될수록
더 큰 암흑에너지가 그 틈을 메웁니다.

 

이것은 한가지를
의미할 수 있읍니다.

 

빈 공간 속에 어떤것이
있다는 것이죠.

 

비록 우리가 흔히 공간이
텅비어있다고 생각해왔었지만,

 

완전하게 비어 있지
않다는 것을 깨달았읍니다.

 

만일 당신이 이 공간에서
모든 공기분자들과

 

빛 소립자들을 빼낸다해도
거기에는 아직도 어떤 것이 남아있읍니다.

 

그 공간의 조직은
비어 있지 않습니다.

 

성운들 사이의 깊은 공간은
완전히 비어 있을 것입니다.

 

그곳에는 아주 작은
소립자도 없을 것입니다.

 

그 대신에 이 공간에는
에너지로 가득할 것입니다..

 

이것이 또한 암흑에너지를
설명할지도 모릅니다.

 

아마도 공간에 걸쳐 인력적으로 측정을 할 수 있는
에너지가 빈공간 자체에 있을 것입니다.

 

공간을 더 큰 공간으로
늘여당기는 것이죠.

 

새롭게 늘여진 공간은
이전의 공간과 같은 성질을 가져야합니다.

 와

왜냐하면 늘여진 빈 공간도
그대로 빈 공간이기 때문입니다.

 

암흑에너지의
실제적인 또 다른 설명입니다.

 

암흑에너지의 정체에 대한
중요한 주장 중 하나가 무의 에너지입니다.

 

즉, 무가 아니란거죠.

 

“무”의 우주로
넘어가고 있읍니다.

 

더욱 더 빈 공간을 만들수록
더욱 더 무로 채워집니다.

 

인플레이션과 같이 직관에 반하지만
우주론자들은 암흑에너지를 필요로 합니다.

 

비록 우리가 많이 모르지만, 관측한 것을
가장 쉽게 설명할 수 있는 것입니다.

 

암흑물질과 같이 암흑에너지가
해결책은 아닙니다.

 

단지 문제에 대한 설명입니다.

 

우리는 암흑에너지에 대해
아주 무지합니다.

 

강력한 이론은 없읍니다.

 

수백가지의 이론들이 널려 있습니다.

 

우주에 있는 소립자들이 어디에서 온 것인지
어떻게 연관되는지 모릅니다.

 

그러나 흥미로운 도전입니다.

 

아마도
다음 세대에서 큰 유행을 할지도 모릅니다.

 

미스테리는 과학을 움직이고

 

우주론자들에게 실제로 우주에
일어난 것을 재평가하게 만듭니다.

 

정말 암흑에너지는 신비로와서, 지금 세대에서는
문제의 답을 못 찾을 것 같읍니다.

 

암흑에너지의 미스테리는 표준모델의
중요한 일부가 되었읍니다.

 

그것은 수학적으로
실제 우주와 맞습니다.

 

게다가 그것이 퍼즐조각의
마지막인 것처럼 보입니다.

 

그러나 직관에 반하는 지금의 우주에 대해

 

지금까지 창조에 관해
완벽한 설명을 하는 최고의 모델입니다.

 

우주는 폭발에서 시작합니다.

 

그 다음 갑자기 부풀죠.

 

암흑물질이 형성되고

 

성운들이 출현합니다.

 

그리고 우주의 팽창은 느려집니다.

 

마침내, 암흑에너지로 넘어갑니다.

 

우주를 더욱 더 늘여당겨서

 

137억년 후
우주론자들이 하늘을 보면서

 

창조의 이야기를 이해합니다.

 

아름다운 공식과

 

우주 표준모델을 만드는
우아한 표현 덕분입니다.

 

오늘 우리는 매우 강력한
표준모델을 지고 있읍니다.

 

그것은 방대한 관측 및 측정자료들을
설명할 수 있읍니다.

 

멋진 장관을 만들어낸
한번의 폭발과

 

우주가 팽창하고 있는 사실은
왜 우리가 원소로 만들어졌는가를 설명하고

 

그것은 원자가 어디서
온 것인지를 설명합니다.

 

예를 들면 성운들의 근원과 어떻게 지금의
존재로 완성되었는지를 설명합니다.

 

그래서 표준모델이
매우 강력한 것입니다.

 

인플레이션과의 거짓말 같은 결합으로
암흑물질과 암흑에너지는 유효하게 되었읍니다.

 

우주론의 표준모델은
건재합니다.

 

지금의 새로운 도전을
제외하면 말이죠.

 

설명해야 할 또 다른 어둠

 

새로운 현상, 암흑류입니다.

 

샤샤 카스린스키 박사는
대부분의 일과를 똑같이 시작합니다.

 

출근길에 아이들을 학교에
바래다주면서 말이죠.

 

그의 사무실은 NASA의
가다드 우주비행센터에 있습니다.

 

카스린스키는 우주론자입니다.

 

무엇이 저에게 이 직업을
선택하게 만들었을까요?

 

어린시절에, 공상과학소설을
너무 많이 읽었기 때문일겁니다.

 

그 다음엔 우주여행을 꿈꾸었고
결국 우주여행 대신에

 

펜대 굴리는
우주론을 하게 되었읍니다.

 

아저씨들께 인사해야지.

 

그의 일은 우주배경복사에 관한
자료들을 주시하는 것입니다.

 

온도를 나타낸 그림이
빅뱅 잔광의 차이를 나타냅니다.

 

숫자로 숨겨진 곳에서
있어서는 안될 어떤 것을 찾았읍니다.

 

배경복사가 만든 이 멋진 지도가
우리들에게는 귀찮고 불편하죠.

 

카스린스키는 지도에 숨겨진
움직임을 찾고 있습니다.

 

검출된 대부분의 신호를
삭제하고 나서

 

지도의 약 1 퍼센트만을 가지고
성운집단들과 조합하는데 집중합니다.

 

정보들을 벗겨내면서,
그는 우주배경복사에서 오는

 

빛들의 비틀어짐을
발견했읍니다.

 

움직임을 보여주는
왜곡들의 출현

 

모든 성운단들이 납득이 안 가는
방식으로 움직이는 것처럼 보였읍니다.

 

너무 골치가 아파서
어떻게 처리해야 할 줄 몰랐죠.

 

1년 동안 모든 것을 점검하고 조사했지만
결국 자료안에 답이 있었읍니다.

 

CMB는 우주론의 구세주입니다.

 

그것은 인플레이션 이론을
확인하는 증거를 제공했으며

 

표준모델을 다시 세웠읍니다.

 

바로 그 동일한 자료가
모든 것의 근본을 무너뜨릴 수 있읍니다.

 

우주에 대한 이해를 붕괴시키는
매우 흥분되는 증거가 될 것입니다.

 

암흑물질과 암흑에너지와 같이
은하계의 움직임은 또 다른 미스테리였읍니다.

 

카스린스키는 그것을
암흑류라 부르기로 했읍니다.

 

그는 곧바로 이 이상한 현상의
원인을 찾으려 했습니다.

 

새롭고 보이지 않는 힘이
암흑류를 촉진시킬 수 있읍니다.

 

그는 이럴만한 한 이론을
생각해 내었읍니다.

 

우리의 우주 이외에 존재하는
또 다른 우주를 필요로 했읍니다.

 

따라서 암흑류를 설명하기 위해

 

우리의 우주 바깥 저너머
아주 멀리 있는

 

우주의 우주론적 영역을
찾아야 합니다.

 

카스린스키에게 우리 우주는 모든 것이 아닌
보다 더 넓은 전체의 일부일 뿐 입니다.

 

확실히 정신나간 이 아이디어는
사실, 표준모델의 한 축이 될거라 예상됩니다.

 

알란 구스의 인플레이션 이론입니다.

 

거의 모든 이론들 중에서 인플레이션은
결코 끝이란게 없읍니다.

 

인플레이션이 끝나는 그 장소들에서
보통의 우주가 생겨납니다.

 

그러나 다른 곳에서는 인플레이션이 계속되고
다시 끝나면 또 다른 보통의 우주가 생겨납니다.

 

구스는 우리의 우주가
더 큰 구조의 일부라고 생각합니다.

 

우리가 그것의 작은 조각 안에 있을 때,
인플레이션에 의해 부풀어졌읍니다.

 

결국 한마디로, 다른 많은 우주들로
이루어진 것으로 결론짓습니다.

 )

이와 관련해서, 포켓우주라고 부르면 되겠네요.
우리는 포켓우주들 중에 하나에 살고 있읍니다.

 

인플레이션이 만들어내는 것이
단 1개의 우주가 아니라

 

같은 가치를 지닌
무한갯수의 우주입니다.

 

암흑류가 바로 우주가 1개가 아니라는
증거를 의미할 수 있읍니다.

 

이것은 지금까지의 가장 중요한
발견 중의 하나일 것입니다.

 

표준모델 존재의 상당부분이
오직 이론 위에 세워졌음에도 불구하고

 

암흑류가 과학을 바꾸고
표준모델과 결합하기란 쉽지 않을 겁니다.

 

저는 회의론이란 쓴 보약을
먹는것이 좋다고 생각합니다.

 

무책임한 이론에 뛰어들고 싶지 않습니다.
만약 이론을 바꾸려고 한다면, 확실해야 하죠.

 이라면

발전을 위한 변화와 그 발전으로 인해
관측들을 더 많이 설명할 수 있다고 봅니다.

 

현대의 많은 우주론자들이 표준모델을
대체할 이론들을 찾기위해

 

그들의 생애를 바쳐왔읍니다.

 

그들은 심지어 물리학의 기본적인
원칙들을 바꾸려고 시도했습니다.

 

저는 이 암흑우주를 가지지 않는
대체물을 찾아내고자 많은 일을 합니다.

 

저는 빛의 속도변이 이론에
관계하고 있읍니다.

 

초기우주의 모든 것과 접촉하길 원합니다.
속도 한계를 높여서 말이죠.

 

그들은 우주의 실체를 밝혀낼
더 깊은 진실의 발견을 바라고 있습니다.

 

과학의 작동원리는, 언제나 대부분의 사람들이
연구하는 하나의 큰 유행이 있고

 

그리고 나머지 사람들이 고찰하는
다른 편의 연구가 있어서

 

때때로 그 다른 편의 연구가 옳거나
큰 유행이 틀리는 것이라 생각합니다.

 

이것은 우주론자들이 그렇게
성공적이지 못하다는 것을 뜻합니다.

 

저는 대안들의 결함이
없다고 말할 것입니다.

 

사회전체를 변화시키고 설득하는데
이 대안들 중 어떤것도 강제적이지 않기 때문입니다.

 

이 도전들은 우주론의 표준모델이
강력하다는 것을 의미했읍니다.

 

그들이 더 실패할수록
표준모델은 더 강해집니다.

 

만일 모든 사람들이 믿는 이론을 깰 수 있다면
당신은 과학적 명성을 얻게 됩니다.

 

그래서 만일 어떤 이론이
명석한 물리학자와 실험자들의

 

포화속에서 오랫동안 견뎌낸다면,
그 이론이 대유행 하게 됩니다.

 

이것이 우주론 이론에 있어
중요한 통과의례입니다.

 

표준모델에 들어가기 위해
넘어야 할 장애물이죠.

 

그리고 여기는 암흑류가 널리
엄습해오고 있는 곳입니다.

 

그것은 벼랑끝에서
떨어지지 않고 살아남았읍니다.

 

당신은 매우 엄격해야 하며
관계된 어떤 것도 확증이 되어야 합니다.

 

그것은 증명되어야 합니다.
단지 하나의 측정이 아닌

 

다른 많은 단체들의
실험에 의해서죠.

 

과학적인 방법, 반복, 엄격성,
정확성 그리고 관련성이 핵심입니다.

 

이상한 것을 발견하고
"아, 이것이 맞아, 그것은 문제가 있어."라고 하기에는

 

하나의 측정으로
충분치 않습니다.

 

다른 많은 방법들로
다가서야만 합니다.

 

많은 결과는
모호한 것입니다.

 

어떤 결과들은
서로 일치하지 않습니다.

 

그래서 우주의 이해하기 어려운 사실들을
서로 통합시키려는 것은

 

섣부른 일이라 생각합니다.

 

논쟁의 여지를 남겨두는 것이
옳다고 생각합니다.

 

오랫동안 논쟁이 있었읍니다.
사실 저는 그것이 가능하지 않다고 생각했읍니다.

 

그러나 결국, 그 자료들이
결정하게 만들었읍니다.

 

그 자료들은 이것이 존재한다는 것을
매우 명확히 보여주었읍니다.

 

우주의 미스테리를 풀고
새로운 것을 찾는

 

이 경쟁 속에서
우주론은 발전해왔읍니다.

 

그것은 설명 불가한 것을
설명하려는 노력이었습니다.

 

그리고 미스테리에 세워진
가공할 만한 가설을 남겼읍니다.

 

지금 현재, 표준모델은
불변인 채로 남아 있읍니다.

 

아주 성공적으로
설명합니다.

 

우주가 어떻게
시작했는지

 

어떻게 물질과 에너지가
형성되었는가

 

어떻게 중력이 별들과 성운들과
지구와 같은 행성들을 만들었는지를 말합니다.

 

우리가 가진 최고의 이론으로
거의 완벽에 근접한 것입니다.

 

하지만 완전히
틀릴 수도 있읍니다.

 

아직도 여분의 단서가 필요하고
아직까지 그것을 모릅니다.

 

어쨌든, 저는 그 단서가 우리가
기다리고 있는 것이라 생각합니다.

 

자막 : 즐거운 빠또 blog.naver.com/popobbong