우주는 끝이 있을까??

밤하늘을 올려다 보고, 저 멀리 있는 별들을 보면서 생각에 문득 잠긴다. 이 별 빛은 어디서부터 오는 걸까? 저 별 빛 너머에는 무엇이 있을까 하는 상상으로 우주에 관해 가장 궁금한 것 중의 하나로 지금이 순간에도 쉬지 않고 팽창하는 우주에 대한 연구를 하며 살아간다. 이번 시간에는 우주의 끝에 대해서 이야기를 해보겠다.

 

 

우주의 끝을 알려줄 의무

우주에 존재하는 질량이 공간을 휘어지게 만들고, 우주 전체로 볼때 우주는 그 자체로 완전히 휘어져 있는 닫힌 공간이다. 따라서 유한하지만 안과 밖, 경계나 끝도 없고, 가장자리나 중심도 따로 없는 것이 우주이다. 이것이 바로 아인슈타인이 도달한 우주의 구조다. 다시 말하면, 우주는 무한하면서 유한하기도 하고, 유한하면서 무한하기도 하다. 이러한 아인슈타인의 '유한하나 끝이 없는' 우주에 대해서 반 론을 펴는 과학자들에게 <뉴욕타임스>는 이렇게 말한 적이 있다. "우주가 어디선가 끝이 있다고 주장하는 과학자들은 우리에게 그 바깥에 무엇이 있는지 알려줄 의무가 있다."

 

 

 

 

안과 밖이 따로 없는 우주의 구조

우주의 끝 문제에 대해 최초로 과학적 가설을 내놓은 사람은 아인슈타인이다. 우주는 일정한 크기가 있긴 하지만, 안팎의 경계가 없는 구조로써 우주는 끝이라고 할 만한 것이 존재하지 않는다는 얘기다. 사람들은 보통 상식적으로 안이 있으면 바깥도 있다고 생각하지만, 그렇지 않은 사물들도 있다. 뫼비우스의 띠만 해도 그렇다. 한 줄의 긴 띠를 한 바퀴 틀어서 서로 연결해보자 그 띠에는 안과 밖이 따로 없다. 

출처 : 픽사베이

뫼비우스의 띠 보다 더 극적인 현상을 보여주는 것도 존재한다. 1882년 독일의 수학자 펠릭스 클라인이 발견한 클라인 병은 안과 바깥의 구별이 없는 공간을 가진 구조다. 클라인 병을 따라가다 보면 공간이 뒷면으로 이어진다. 그러니 안과 밖이 반드시 따로 있다는 것은 우리의 고정관념일 뿐이다. 3차원의 우주는 이런 식으로 휘어져 있다는 얘기다. 따라서 우주에는 중심과 가장자리란 게 따로 없다. 내가 있는 이 지점이 주주의 중심이라 해도 틀린 얘기가 아니다. 우주의 모든 지점은 중심이기도 하고, 가장자리이기도 하다.

반응형

출처 : 네이버