본문 바로가기
과학

빅뱅이론을 뒷받침 할 수 있는 가장 강력한 근거

by 로이인랑 2023. 5. 11.
반응형


과거의 과학자들은 우리 은하 까지를 우주의 전부라고 생각했습니다. 
우리 은하를 제외한 다른 은하는 없다는 거죠. 
안드로메다 역시도 외부 은하가 아니라 우리 은하에 속한 먼지 구름 하나의 성운쯤으로 여겼습니다. 
그런데 1924년 미국의 천문학자 에드인 허블이 안드로메다까지의 거래를 측정하는 데 성공했는데 정말 놀라운 결과가 나왔어요.


안드로메다까지의 거리는 무려 90만 광년으로 나온 거예요. 
아니 우리 은하의 지름이 10만 광년인데 안드로메다가 90만 광년 멀리 떨어져 있다는 건 안드로메다는 우리 은하에 속한 성운이 아니라 90만 광년이나 떨어진 별개의 은하라는 소리예요. 
이 말은 즉 우리 은하까지가 우주의 전부가 아니라 우리 은하 말고도 외부 은하가 있고 이런 외부 은하가 수도 없이 많다는 뜻입니다.


허블의 이번 발견은 천문학계에서 엄청난 대사건이었습니다. 
1900년대 초까지 우리 인류는 우리 은하까지가 우주의 전부인 줄 알았거든요. 
그런데 안드로메다 같은 외부 문화가 있다는 게 밝혀지는 순간 인간이 우주를 바라보는 시각이 엄청나게 확장되는 거예요. 
이 사건으로 에드윈 허블은 세계 최고의 스타 천문학자가 됐습니다.


안드로메다는 90만 광년 떨어진 외부 은하라는 걸 밝혀낸 에드윈 허블은 영광에 취해 있지 않고 바로 다음 작업에 착수했습니다. 
바로 은하들의 분광을 연구하는 거죠. 
허블은 대략 30개의 은하를 분석했는데 놀랍게도 거의 대부분의 은하에서 적색 편의가 나타났습니다. 
즉 은하들은 점점 멀어지고 있다는 뜻이죠.


아니 리 형이 형 적색 편의가 뭔데 그래
누나 둘이 멀어진다는 게 그리 큰일인가 허블의 이번 발견 역시도 인류가 우주를 바라보는 시각을 완전히 뒤집어 놓은 대사건이에요. 
자 이걸 이해하려면 우리 부엉이들은 먼저 도플러 효과를 알아야 합니다. 
여기 부엉이 한 마리가 자동차 경기를 보러 왔습니다. 


신들은 관중석을 쌩쌩 지나가는데 가만히 소리를 한번 들어보니까 뭔가 이상합니다.
머신이 지나갈 때마다 소리가 바뀝니다. 
다시 한 번 들어보죠 분명히 다시 들어봐도 자동차 소리는 높은 음에서 낮은 음으로 바뀌었습니다. 
도대체 이유가 뭘까요. 이것은 바로 파동의 원천이 되는 파원과 그 파동을 관찰하는 관찰자 사이의 거리에 변화가 생겼기 때문입니다.


더 자세히 한번 알아보죠 파동은 기본적으로 360도 전 방향 같은 속도로 진행합니다. 
그런데 파동의 근원이 되는 파원이 이동해서 파동의 진행 방향과 같게 된다면 파원과 파동의 상대 속도는 상세됩니다. 
즉 파장이 짧아지는 거죠.
똑같은 원리로 파동의 진행 방향 그리고 파원의 이동 방향이 반대가 된다면 상대 속도가 더해져서 파장이 길어지게 됩니다. 


음파의 파장이 짧아지면 부엉이 쪽으로 다가오는 머신의 소리는 높게 들리게 되고 부엉이를 지나서 멀어지는 머신의 소리는 음파의 파장이 길어지기 때문에 낮은 음으로 들리게 됩니다. 
소리를 내는 음원 그리고 관찰자의 상대적 운동에 따라서 음파의 진동수가 변한다 이것이 바로 도플러 효과입니다.
만약에 머신이랑 부엉이 둘 다 정지해 있는 상황에서 이 머신의 소리를 들어본다면 소리는 그대로 왜곡되지 않고 변하지도 않습니다. 


이런 현상은 앰뷸런스가 지나갈 때도 마찬가지죠 엠뷸런스가 내 쪽으로 올 때는 높은 음으로 들렸다가 앰뷸런스가 나한테서 멀어져 갈 때는 낮은 음으로 들리게 됩니다. 
그런데 도플러 효과는 소리 뿐만이 아니라 모든 파동에 적용이 됩니다. 
빛은 파동이기도 하니까 빛에도 적용이 된다는 거죠.
우리가 보는 태양빛은 백색으로 보입니다. 


그런데 사실 태양빛은 백색이 아니라 여러 파장의 빛이 합쳐져 있습니다. 
이거를 프리즘에 통과시켜 보면 형형색색의 색으로 나눠지죠 이거는 비가 오고 나서 무지개가 뜨는 거랑 같은 원리죠 이렇게 백색으로 보이던 태양빛이 사실은 여러 파장의 빛들이 중첩되어 있는 겁니다.
이 빛의 파장에 따른 분포를 스펙트럼이라고 하는데요. 


태양빛의 스펙트럼은 무지개처럼 색이 연속적으로 나타난다고 해서 연속 스펙트럼이라고 합니다. 
이 스펙트럼은 진동수가 많고 파장이 짧을수록 파란색을 띠게 되고
진동 수가 적고 파장이 길수록 빨간색을 띠게 됩니다. 
이제 필요한 기초 지식은 다 알았으니까 빛의 도플로 효과가 일어나면 어떻게 되는지 한번 알아보도록 하죠. 
만약에 은아가 지구 쪽으로 빠르게 다가오고 있다고 칩시다


빛의 경우에는 광원이 접근해 오면 관측되는 진동수가 커지고 파장은 짧아집니다. 
그래서 빛은 파란색을 보이게 되고 이 현상을 청색 편이라고 합니다. 
반대로 은하가 지구로부터 아주 빠르게 멀어지고 있다고 칩시다
진동수는 작아지고 파장은 길어지니까 빛은 빨간색 쪽으로 치우쳐 보이겠죠. 
이 현상을 바로 적색 편이라고 합니다. 


이제 소리의 도플레 효과 그리고 빛의 도플레 효과까지 다 알았죠. 
자 그럼 만약에 아주 멀리 떨어져 있는 은하의 빛을 관측했는데 파란색을 띤다. 
즉 청색 편이다.
그렇다면 그 은하는 우리 지구 쪽으로 빠르게 다가오고 있다는 뜻이겠죠. 
실제로 안드로메다 은하 같은 경우에는 우리 지구로 빠르게 다가오고 있기 때문에 청색 편의를 보입니다. 


반대로 어떤 멀리 있는 은하가 붉은 파장을 뛴다면
즉 적색 편이라면 그 은하는 우리 지구로부터 멀어지고 있다는 뜻입니다. 
그럼 다시 허블이 은하들을 연구하고 있던 1929년으로 가봐요 허블은 미국의 천문학자 베스토 슬라이퍼의 은하 관측 결과 소식을 들었습니다.


멀어지고 있는 은하
허블은 이 소식을 듣고 나서 당시 윌슨산 천문대 연구원 밀턴 휴메이슨과 함께 은하를 관측하기 시작했습니다. 
이 두 사람은 각각 업무를 분담했는데 허블은 은하들까지의 거리를 측정했고요 휴메이스는 은하들의 도플러 효과를 측정했습니다. 
그렇게 허블과 휴메이스는 총 46개 은하들의 적색 편의와 거리를 측정해냈죠.
그 다음에는 x 축에는 은하의 거리 y축에는 은하가 멀어지는 속도를 대입해서 거리 속도 그래프를 그려봤는데요. 
결과는 정말로 놀라웠습니다.


아니 이럴 수가 안드로메달을 제외한 거의 대부분의 은하들이 적색 편의 현상을 보인다고 이거는 대부분의 은하들이 우리 지구로부터 멀어지고 있다는 뜻이구만 게다가 더 멀리 떨어져 있는 은하일수록 적색 편의가 더 심합니다. 
즉 더 멀리 떨어진 은하일수록 더 빠르게 멀어진다는 거예요.
이 그래프를 잘 보시면 우상향하는 직선이 있죠. 


이 직선의 기울기가 바로 허블상수에요. 
이 허블 상수 값이 크면 클수록 우주가 아주 빠르게 팽창한다는 뜻이죠. 
허블 상수의 역수로는 우주의 나이를 대략적으로 추정할 수 있기 때문에 정말 정말 중요한 값이죠. 
허블과 휴메이스는 이 그래프를 논문에 싣고 나서 더 멀리 있는 은하들을 추가적으로 관측하고 기록했습니다. 
그리고 나서 1931년 새로운 논문을 발표하죠. 


그 논문이 바로 그 유명한 허블의 법칙입니다.
더 멀리 떨어져 있는 은하일수록 더 빠르게 멀어집니다. 
즉 우리
우주는 팽창하고 있다는 뜻이죠. 허블의 법칙은 우주가 팽창하고 있다는 정말 강력한 증거가 됐습니다. 
또 우주의 팽창을 거꾸로 돌려보면 시간을 거꾸로 돌려보면 하나의 점이 되죠. 


그래서 이 허블의 법칙은 현재까지도 빅뱅 이론을 지지하는 대단히 강력한 증거예요.
허블은 허블 상수를 이용해서 우주의 나이를 예측하기도 했는데요. 
허블은 최초로 허블 상수 값을 대략 200 정도로 잡아서 우리 우주의 나이를 대략 50억 년이라고 예상했었습니다. 
그 이후에는 허블 상수를 300에서 500 정도로 측정하면서 우주의 나이를 30억 년으로 예측했죠.


그런데 우주의 나이가 30억 년이라면은 지구의 나이보다 어리죠 이거는 모순이잖아요. 
사실 이런 오류가 나올 수밖에 없었던 게 허브리 세페이드 변광성을 이용한 거리 측정을 잘못했기 때문이라고 해요. 
현대 과학자들의 연구와 관측 덕분에 이 허블 상수는 점점 더 정밀하게 계산되고 있는데요. 
현재 우주의 나이는 대략
137억 8천만 년 정도로 추정되고 있습니다. 


이 우주의 나이는 지금도 계속해서 조금씩 조금씩 변하고 있죠 지금 윌라 오디오북 가입하시고 쿠폰 등록에 리뷰 영예를 치시면 한 달 동안 무료에다가 3개월 동안 50% 할인을 받을 수 있습니다. 
1931년 허블 르메트르의 법칙이 발표되기 이전까지 기존의 우주론은 영원 불변하고 변하지 않는 우주 정적 우주론이 대세였어요.


정적 우주는 아인슈타인이 상대성 이론을 발표한 직후 1917년 상대성 이론에 따라 제안한 우주론이죠. 
나의 상대성 이론에 따르면 팽창하는 우주도 수축하는 우주도 변하지 않는 우주도 가능하오 하지만 나는 정적 우주론을 지지한다네 우주는 영원하고 불변할 것이오
우주는 수축도 뱅창도 하지 않을 것이오 나는 이것을 정적 우주라고 하겠소 아인슈타인은 우주가 변하지 않는 모형을 만들기 위해서 억지로 우주상수 람다를 도입했습니다. 


그렇게 아인슈타인의 정적 우주론이 완성되죠 아니 한번 생각해봐요 그 당시 광전 효과로 노벨상도 받고 게다가 상대성 이론까지 발표하면서 킹갓 제네럴 엠퍼러 사이언티스트가 된 아인슈타인인데
어느 누가 감히 정적 우주론에 반기를 들어요. 
절대 쉽지 않겠죠. 당연히 정적 우조론이 대세가 될 수밖에 없었던 이런 배경이 있는 거예요. 
그런데 허블이 허블 르메트르의 법칙을 발표하면서 아인슈타인의 정조 구조로는 틀린 것으로 판명났습니다. 


결국 아인슈타인은 1931년 우주는 영원하고 불변하다는 정적 우주론 그리고 우주상수 람다까지 철회했습니다.
그다음에 아인슈타인은 허블이 일하고 있는 윌슨산 천문대까지 찾아가서 허블의 공로를 인정하고 자신의 실수를 사과했죠. 
나의 일생 일대의 실수는 방정식의 우주 상수를 집어넣은 걸세 정적 우주로는 틀렸네 허블 자네가 맞네 이렇게 에드윈 허블은 10년 만에 인간의 우주론을 두 번이나 바꾼 위대한 천문학자가 됐습니다. 


안드로메다가 사실은
90만 광년 멀리 떨어진 은하라는 사실 우리 우주는 팽창하고 있다는 사실까지 말이에요. 
허블 르메트르의 법칙 발표 이후 영원 불멸하고 변하지 않는 우주 아인슈타인의 정적 우주로는 폐기 처분됐어요. 
그리고 나서 우주의 팽창을 설명하기 위한 이론으로 두 가지가 나오는데 조지 가모프로 대표되는 빅뱅 우주론입니다.
현재 우주가 계속해서 팽창하고 그 과정을 거꾸로 돌려보면 최초의 순간에는 모든 것이 한 점에 모여 있었을 겁니다. 
즉 한 점에서 대폭발이 일어나면서 우주가 탄생했고 그 이후로 계속 우주는
팽창하고 있는 거죠. 그런데 빅뱅 이론이 마음에 들지 않았던 과학자들도 있었는데 가장 대표적으로 프레드 호일입니다. 
프레도이를 비롯한 과학자들이 빅뱅 이론을 싫어했던 이유는 이제 빅빙 이론이 너무 종교적인 색채가 강하다는 거예요. 
창세기 1장을 보면 비치스라 하잖아요.


즉 성경에 따르면 어떤 전지전능한 존재가 아무것도 없는 무에서 빛과 함께 우주를 창조한 건데 이게 빅뱅 이론하고 너무 닮았다는 겁니다. 
그래서 프레드 오이를 비롯한 과학자들은 정상우주론을 내놓습니다. 
우주가 아무리 팽창한다고 해도 우주는 근본적으로 변하지 않습니다.

우주가 팽창하는 만큼 더 넓어진 공간에 수소를 비롯한 원자들이 새로 생겨나서 우주를 채울 것이기 때문입니다. 
즉 우주가 지금부터 아무리 더 커진다고 한들 우주는 계속 이 상태를 유지할 겁니다. 
빅뱅 우주론 그리고 정상우주론의 싸움은 무려 35년이나 이어졌어요. 


그런데 우주배경 복사가 발견되면서 빅뱅 우주론이 완전 대세가 됐죠.
빅뱅 우주론인데 정상 우주론 그리고 우주 배경 복사의 발견까지 제가 예전에 올려둔 영상이 있으니까요. 
지금 우측 상단에 나오는 카드를 눌러서 시청하시기 바랍니다. 
빅뱅 이론은 지금까지도 우주의 시작 그리고 팽창을 가장 잘 설명하는 완전 대세 이론으로 자리 잡았어요. 
그렇다고 해서 앞으로 10년 천 년 동안 계속 빅뱅 이론이 정설이란 법은 없죠. 
이 과학이라는 건 이 우주의 현상을 더 잘 설명하는 이론이 나타나면 기존의 이론은 사라지고 새로운 이론이 받아들여지는 법이니까요.


이렇게 에드윈 너블이 발견한 우주의 팽창 덕분에 빅뱅 이론까지 발전할 수 있었습니다. 
그런데 우주의 팽창을 발견한 사람은 에드윈 허블 단 한 사람이 아니었어요. 
그런데 사실 허블의 법칙은 우리 과학사에서 아주 오랜 시간 동안 에드윈 허블만의 공로로 인정되어 왔죠
그 말은 뭐냐 사실 알고 보니까 이 허블의 법칙에는 허블뿐만이 아니라 훨씬 더 많은 과학자들의 공이 있었다는 거예요. 
그래서 지금부터는 뿐만이 아니라 다른 과학자들의 공로도 같이 알아볼 거예요. 
훌륭한 과학자들의 공로를 더 많은 부엉이들한테 알리는 게 영화 유튜버 리병이잖아요. 


첫 번째 인물은 소련의 수학자이자 물리학자 알렉산드르 프리드만입니다.
프리드만은 아인슈타인의 상대성 이론을 연구한 끝에 1922년 프리드먼 방정식을 발표합니다. 
허블보다 7년 빠른 거죠.
만약에 우리 우주가
수축하거나 팽창하는 등 변화무상한 우주라고 하면 우주는
국도의 고밀도 상태에서 시작돼서
이 방정식은 상대성 이론을 기반으로 했기 때문에 수학적으로는 틀린 게 없었어요. 
하지만 아인슈타인은 영원 불멸하고 변하지 않는 우주 정적 우주론을 지지했기 때문에 프리드만의 연구의 중요성을 모르고 그냥 지나쳤죠. 


결국 프리드먼은 폐결핵으로 젊은 나이에 세상을 떠나는 바람에 그의 이론은 널리 알려지지 않았습니다.
두 번째 인물은 조르주 르메트르입니다. 
르메트르는 프리드먼의 연구 5년 뒤 1927년 아인슈타인의 상대성 이론을 바탕으로 우주가 팽창하고 있음을 주장했습니다. 
르메트르의 연구 성과는 허블보다 2년 빨랐습니다. 
그리고 더 재밌는 건 르메트르는 프리드만 하고 같이 연구한 적도 없는데 같은 결론을 냈다는 거예요.
그렇다면 왜 르메트르의 연구는 잘 알려지지 않았을까요. 


당시 세계 천문학의 중심지는 허브리 안드로메다가 은하라는 걸 발견한 이후 미국으로 바뀌었습니다. 
그런데 르메트르는 그의 발표를 미국이 아니라 프랑스에 프랑스어로 제출했습니다. 
거기가 왕립천문학회 월간 공지라는 곳인데 이곳은 그 당시 학교에서도 별로 유명하지 않았다고 해요.
아니 영상 엄청 재밌는 거 만들어 놓고 유튜브에 안 올리고 굳이 어디 영상을 블로그에다 올린 거랑 비슷한 거예요. 
르메트르의 연구가 잘 알려지지 않았던 두 번째 이유는 아인슈타인의 비판 때문이었어요. 


르메트르는 6차 솔베이 학회가 끝난 이후 학회를 떠나고 있는 아인슈타인을 만나서 자신의 우주 팽창에 대한 이론을 이야기했는데
아인슈타인은 그 말을 듣고는 우주가 팽창한다니 당신의 이론은 정말 끔찍하구나 당신의 이론은 수학적으로는 가능할지 몰라도 물리적으로는 말이 안 되네 그런데 안슈타인은 르메트르에게 한 가지 재밌는 사실을 알려줍니다. 
그런데 이거 참 재밌구만 얼마 전에 그 소련의 물리학자 프리드만도 자네랑 똑같은 주장을 했었지 아마 그 친구도 나한테 겁나게 까였던 걸로 기억하네
자기랑 같은 생각을 하고 있던 물리학자가 있다. 


이 말을 들은 르메트르는 오히려 자신의 이론을 포기하지 않고 더 연구에 매진했다는 썰이 있습니다. 
아인슈타인도 뭔가 아쉽죠 프리드먼 그리고 르메트르까지 두 명이나 우주의 팽창을 주장했는데 정작 아인슈타인 그 자신은 정적 우주론 빼고는 다 배척했으니깐요
르메트르의 팽창 우주가 세상에 잘 알려지지 않은 세 번째 이유도 있습니다. 
바로 종교 때문인데요. 아주 작은 점 하나가 폭발하면서 우주가 탄생했다는 주장은 꼭 창세기의 구절 빛이 있으라 하고 똑 닮았어요. 


그래서 그 당시 우주의 시작이 있었다는 개념은 창조론자들만 가지고 있었다고요
오히려 과학자들은 야 빅뱅 그거 종교인들이나 믿는 그 순 엉터리 소설 아니야 하면서 빅뱅을 배척했다고 하죠. 
그런데 하필 우주의 팽창을 주장하는 르메트르가 가톨릭 성직자 출신의 과학자라는 거예요. 
상황이 좀 그렇죠 르메트르는 혹시라도 자신의 직업이 성직자니까 과학자들이 선입견을 가지고 자신의 이론을 받아들일까 봐 걱정을 정말 많이 했어요.


아니나 다를까 빅뱅을 주장한 르메트르를 과학계는 강하게 비판했죠. 
야 야 저거 종교인 아니랄까 봐 저거 꼭 성경에 맞는 빅뱅을 주장하는 구만 저거 르메트르 그 친구 자기 종교
신앙 따라서 연구하면 어떻게 합니까 과학의
옮겨적 편향이 있으면 어떡합니까 과학자 딱지 떼십시오 아 르메트르로서는 참 억울한 상황이죠. 
자 그래서 르메트르는
우주의 팽창과 빅뱅은 저의 종교와 아무런 관련이 없습니다. 


과학자 여러분들께서는 제 이론에 선입견을 갖지 말아주십시오
라면서 과학계를 설득하고 다녔죠 자 또 하필이면 그 당시 교황 비오 12세가 르메트르의 빅뱅 우주론을 밀어줬거든요. 
근데 이게 다른 건 몰라도 빅뱅을 교황님이 밀어준다는 게 이거 참 난감하죠. 
그래서 르메트르는 교황청에 빅뱅
우주론과 신앙을 연관 짓지 말아주십시오


라고 요청했다고요 이제 과학 이론을 종교계에서 밀어주는 모양새면 오히려 과학계의 반발이 계속될지도 모르니깐요 르메트르의 팽창 우주가 알려지지 않은 마지막 이유입니다. 
허블은 1929년 그리고 1931년에 우주의 팽창을 발표하면서 과학계는 진짜 떠들썩해졌어요.
인간의 우주론을 두 번이나 바은 허블은 완전 스타 천문학자가 됐고요 이때 르메트르의 논문도 재발견돼서 1931년에 영어로 번역됐는데요. 


이제 문제는 르메트르가 이 논문을 영어로 번역할 때 우주 팽창하고 관련된 부분을 일부러 뺐다는 거예요.
도대체 르메트르는 이 부분을 왜 뺐을까요. 
르메트르의 논문이 영어로 번역돼서 나왔을 때는 이미 허블이 우주의 팽창을 발표하고 나서 2년이나 지났거든요. 
그래서 르메트르는 세상에 이미 널리 알려진 이루는 다시 쓸
필요가 없습니다. 어떤 자연 과학 현상을
누가 제일 먼저 발견했는지는
중요한 문제가 아닙니다.


우주의 팽창과 관련된 부분은 빼고 번역하는 게 좋겠습니다. 
와 보통 사람들 같으면 야 그 우주
주 팽창 내가 먼저 발견
하면서 과학계에 무조건 이의를 제기했을 텐데 르메트르 이브는 진짜 그냥 천사죠 결국 르메트르가 허블보다 이 년 먼저 우주의 팽창을 발견했지만 이미 게이득이란 게이득은 허블이 다 챙겨갔어요. 
그런데 우주의 팽창을 르메트르가 먼저 연구하고 논문을 올렸다는 사실을 아는 사람이 있었으니 바로 알버트 아인슈타인이죠.


아인슈타인은 뭔가 르메트르의 팽창 우주 이론을 듣고도 알아주지 못했던 것에 대해서 미안한 감정을 갖고 있었나 봐요 그래서 아인슈타인은 영국의 천문학자 아서 에딩턴하고 같이 르메트르의 공적을 미국에 알리려고 여러 가지 노력을 했다고 하죠. 
그런데 끝내 바뀌는 건 아무것도 없었죠. 
그래도 아인슈타인은 르메트르의 공적을 공개적으로 인정했다고 하고요 또 한 가지 재밌는 일화도 있어요.


이제 르메트르가 ucla에서 우주의 팽창과 관련된 강연을 할 때가 있었는데 그 강연을 아인슈타인도 들었다고 해요. 
근데 르메트르의 강연이 다 끝나고 나서 갑자기 아인슈타인이 벌떡 일어나더니 지금까지 들어왔던 우주의 탄생 이론 중에서 가장 완벽한 이론 일색 라면서 극찬을 이어갔다고 해요. 
아인슈타인이 정말 르메트르한테 많이 미안하긴 했나 봐요
아주 오랜 시간이 지나서 2018년 10월 26일 오스트리아의 빈에서 국제천문연맹 총회가 열립니다. 
이 날의 의제 중에 하나는 허블의 법칙을 허블 르메트르의 법칙으로 이름을 바꾸는 것
그 르메트르가 허블보다 2년 먼저 우주 팽청에 대한 수학적 증거를 발견했습니다. 


하지만 르메트르의 공론은 지금까지도 인정받지 못하고 있습니다. 
우리 후대 과학자들이 지금이라도 그의 공적을 기려야 하지 않겠습니까
국제천문연맹의 전자투표 결과 과학자들 78%의 찬성으로 허블의 법칙은 허블 르메트르의 법칙으로 이름이 바뀌었습니다. 


거의 100년 가까이 되는 시간이 지나서야 르메트르의 공적을 인정하게 된 거죠. 
물론 허블의 공적도 대단한 거예요. 허블은 관측을 통해서 우주 팽창의 증거를 실제로 확인하고 허블 상수를 계산해냈으니까요.
허블과 함께 연구하면서 우주의 팽창을 같이 알아냈던 미국의 천문학자 휴메이슨의 이름 또한 잘 알려지지 않았습니다. 
사실 러버은 휴메이슨이 아니었다면 우주의 팽창을 발견하지 못했을지도 몰라요 허블이 이제 은하 간의 거리를 연구했다면 휴메이스는 은하들의 분광을 연구해서 도플러 편의의 정도를 측정했습니다. 



은하가 얼마나 빠른 속도로 멀어지고 있는지는 휴메이슨의 성과고 은하들의 거리를 측정해낸 건 허블의 성과라는 거예요. 
이 두 가지 데이터를 합쳐서 우주의 팽창이라는 결과를 얻어낸 거고요 이렇게 본다면 휴메이슨의 업적도 상당한 거죠. 
그런데 도대체 왜 휴메이슨의 이름은 알려지지 않았을까요. 


사실 휴메이슨은 14살 이후로 정식 교육을 받지 못했다고 해요.
그런데 그는 우연한 계기로 윌슨산 천문대를 건설할 당시 건설 노동자로 일하기 시작했다고 하죠. 
주로 노쇠를 이용해서 온갖 기계 장비 망원경 광학 설비 등등을 산 정상까지 옮기는 노새 몰이꾼이었죠. 
그리고 윌슨산 천문대 건설이 끝난 이후 1917년부터는 휴메이스는 천문대를 관리하는 업무를 맡았다고 해요.
그가 주로 맡았던 업무는 전기공 보조 건물 관리 청소 등등이었다고 하죠. 


이렇게 휴메이스는 윌슨산 천문대에서 일하게 되면서 천문대에 머무는 시간이 많아진 거예요.
아니 근데 진짜 솔직히 윌슨산 천문대 장비들 내가 노새로 다 옮겼는데 그때 진짜 비똥 쌌다 아입니까 근데 이 장비들이 무슨 별을 보는 망원경이라던데
일 다 끝났네
시간도 남는데
나도 한번 배워볼까 휴메이스는 천문대 일을 다 끝내고 나서 윌슨산 천문대 장비들을 다루는 법에 대해서 공부하기 시작했다고 해요. 


그렇게 어느새부터인가 휴메이스는 망원경을 능숙하게 다룰 줄 알게 됐다고 하죠. 
그러던 어느 날 야간 관측 보조원의 자리가 갑작스럽게 비게 된 거예요. 
아 뭐야 빨리 관측해야 하는데
잠깐만 현민이슨 저 친구 망원경 좀 다룰 줄 알지 않나
그렇긴 한데 저 친구는 그 대안
가방 끈이 뭔 상관이야 망원경만 잘 다루면 됐지 일단 급하니까 휴메이슨 저 친구 바로 채용하고
그렇게 휴메이스는 1919년 망원경 조작과 관측 보조연구원으로 정식 채용됐습니다. 


또 휴메이스는 허블 베스토 슬라이퍼를 통해서 은하들의 분광 사진을 얻는 법을 배웠어요. 
그런데 어느 날 보니까 휴메이슨이 전 세계 천문학자 그 누구보다도 은하 스펙트럼을 잘 얻어내는 거예요. 
그렇게 휴메이슨은 윌슨산 천문대 보조연구원에서 정식 연구원 자리까지 올라갔죠.
그리고 휴메이슨이 얻어낸 은하들의 스펙트럼 덕분에 허블과 함께 우주의 팽창을 발견한 거고요 역시 사람은 그 주변 배경이 중요해요 서당개 삼 년이면 풍어를 넣는다고 천문대에서 일을 하다 보니까 휴메이슨이 천문대 정식 연구원까지 올라갔잖아요. 


게다가 휴메이스는 14살 이후로는 교육을 받은 적도 없었지만 별을 향한 호기심 그리고 배움에 대한 열정 하나로 천문학사에 자신의 이름까지 올리게 됐어요.
진짜 인간 승리라고 할 수 있죠 그런데 휴메이슨의 이름은 도대체 왜 알려지지 않았을까요. 
그의 이름이 알려지지 않은 것은 우주 팽창에 대한 논문에 휴메이슨의 이름이 실리지 못했기 때문인 것으로 추정되고 있습니다. 


천문학사를 연구하는 사람들의 추측으로는 14살 이후에 학업을 그만둔 휴메이슨의 이름을 올리는 게 이제 별로 도움도 안 되고 오히려 방해가 될 거라는 생각에 휴메이슨의 이름을 뺐을 거라고 하네요.
우주 팽청 연구에 이름을 알리지 못한 마지막 인물은 미국의 천문학자 베스토 슬라이퍼입니다. 
그는 1912년 9월 안드로메다의 스펙트럼을 얻어냈는데 이 스펙트럼을 분석해 보니까 안드로메다는 청색 편의를 보이는 거예요. 


그리고 이걸 분석해 보니까 안드로메다는 초속 300km의 속도로 지구로 다가오고 있다는 걸 알아냈죠.
베스토 슬라이퍼는 그 직후 25개의 은하들을 관측했는데요. 
무려 21개의 은하들이 적색 편의를 보였고 은하들은 각각 초속 150km에서 1천km까지 아주 빠른 속도로 멀어져 갔죠. 
그리고 나머지 4개 은하들은 청색 편의를 보였고요 베스토슬라이퍼는 은하들의 적색 편의와 청색 편의를 통해서 은하들이 가까워지고 멀어지는 현상을 최초로 발견한 사람입니다. 


하지만 베스토 슬라이퍼의 연구는 그 당시 널리 알려지지 않았다고 해요.
그런데 슬라이퍼의 연구를 기억하고 있었던 사람이 있었으니 그 사람이 바로 에드윈 허블이에요. 
허블은 슬라이퍼의 연구 결과를 기억하고서 언젠가는 슬라이퍼의 연구를 이어서 해야겠다 라고 마음 먹고 있었죠. 
그리고 허블은 안드로메다가 외부 은하라는 것을 밝혀낸 직후 슬라이퍼를 따라서 은하들의 도플러 효과를 연구하기 시작했습니다.


그리고 어블은 1929년 그리고 1931년에 우주의 팽창에 대해서 논문을 제출했는데 실제로 이 논문에는 슬라이퍼가 연구했던 은하들의 적색 편의 자료를 사용했다고 하죠. 
하지만 모든 영광은 허블이 독차지했고 슬라이퍼의 이름은 거의 100년 가까운 시간 동안 잊혀져 있었죠. 
이렇게 해서 지금까지 에드윈 허블이 밝혀낸 우주의 팽창 그리고 이름이 알려지지 못했던 네 명의 천문학자들을 알아봤습니다.


오디오북에 있는 도서 우주의 역사를 기반으로  작성되었습니다. 

반응형