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과학정보 이야기

정적 우주론에 대해, 지지하는 과학자

by Js 지식보관소 2023. 8. 13.

정적 우주론은 우주의 크기, 규모, 성질이 시간이 지나도 일정하게 유지되는 우주의 모델을 말합니다. 정적 우주에서는 팽창이나 수축이 없고 물질과 은하의 분포는 변하지 않습니다. 정적 우주의 개념은 20세기 초 확장하는 우주 모델의 대안으로 제안되었는데, 현재 빅뱅 이론에 의해 설명되고 있습니다.

 

정적 우주론과 관련된 몇 가지 핵심 사항과 역사적 배경은 다음과 같습니다.

 

역사적 배경

정적인 우주에 대한 생각은 빅뱅 이론의 출현과 우주의 확장이 널리 받아들여지기 전인 20세기 초 우주론적 사고로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 그 당시, 우주는 정적이고, 무한하며, 변하지 않는다는 믿음이 지배적이었습니다.

 

정상 상태 이론

가장 잘 알려진 정적인 우주론 모델 중 하나는 1940년대 후반에 천문학자 헤르만 본디, 토마스 골드, 프레드 호일에 의해 제안된 정상 상태 이론입니다. 정상 상태 이론은 우주는 변하지 않고 우주가 팽창함에 따라 일정한 밀도를 유지하기 위해 새로운 물질이 지속적으로 생성되었다고 가정합니다. 이 이론은 비교적 균일한 은하 분포의 관측을 설명하는 것을 목표로 합니다.

 

관측과의 모순

정상 상태 이론은 특정 관찰된 현상을 설명하는 데 어려움에 직면했습니다. 한 가지 주목할 만한 불일치는 1965년 우주 마이크로파 배경 방사선의 발견이었는데, 이것은 빅뱅 이론에 의해 예측된 우주의 초기 뜨겁고 밀도 높은 단계의 유물로 여겨집니다. 이 방사선의 존재는 완전히 정적인 우주에 대한 강력한 증거를 제공했습니다.

 

우주의 확장 확인

우리로부터 멀어졌다는 것을 나타내는 적색 이동을 보여주는 먼 은하의 관찰은 우주가 확장되고 있다는 생각에 상당한 지지를 주었습니다. 벨기에 천문학자 조르주 르메트르는 일찍이 1920년대에 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 기초하여 확장하는 우주의 모델을 제안했습니다.

 

정적 모델 포기

우주 극초단파 배경 복사의 발견을 포함한 관측 증거의 압도적인 축적은 빅뱅 이론에 의해 설명된 확장 우주 모델을 선호하는 정적 우주 모델의 궁극적인 포기로 이어졌습니다. 암흑 에너지로 인한 확장 우주의 가속화의 발견은 우주론적 이해의 이러한 변화를 더욱 확인시켜 주었습니다.

 

현대적 관점

진정으로 정적이고 변하지 않는 우주의 개념은 현재의 관찰과 우주론에 대한 우리의 이해에 의해 뒷받침되지 않습니다. 우주의 팽창은 잘 확립되어 있고, 빅뱅 이론은 우주의 역사와 진화를 묘사하기 위한 포괄적인 틀을 제공합니다.

 

정적 우주론에서 확장 우주 모델로의 전환은 우주론의 중요한 패러다임 변화를 나타냅니다. 우주 마이크로파 배경 복사 및 적색편이 측정과 같은 다양한 관측 데이터의 발견과 해석은 우주의 동적 특성에 대한 우리의 이해를 형성하는 데 중추적인 역할을 했습니다.

 

정적 우주론을 지지하는 대표적인 과학자는 프레드 호일입니다.

 

프로드 호일(1915-2001)

프레드 호일은 별의 핵합성, 별의 무거운 원소의 기원, 그리고 은하의 구조에 대한 우리의 이해에 상당한 기여를 한 저명한 천체 물리학자였습니다. 그는 또한 우주론에 대한 그의 연구, 특히 정상 상태 이론의 발전에 대한 그의 참여로 유명했습니다.

 

호일은 헤르만 본디, 토마스 골드와 함께 1948년에 팽창하는 우주 모델의 대안으로 정상 상태 이론을 소개했습니다. 은하의 겉보기 균일한 분포의 문제를 해결하고 관찰된 먼 은하의 적색편이에 대한 다른 설명을 제공하는 것을 목표로 했습니다.

 

안정 상태 이론에 대한 호일의 옹호는 우주 마이크로파 배경 복사의 발견을 포함하여 확장되는 우주 모델을 지지하는 점점 더 많은 증거에 반대하게 되었습니다. 그는 라디오 방송에서 빅뱅 이론을 "빅뱅"이라고 유명하게 언급하여 이를 무시하려는 의도였지만 결국 이 용어가 널리 사용되었습니다.

 

프레드 호일이 천체물리학과 우주론에 가치 있는 기여를 한 존경받는 과학자였지만, 정상 상태 이론과 정적 우주의 개념은 빅뱅 이론과 팽창하는 우주를 뒷받침하는 강력한 증거에 비추어 크게 신뢰를 받지 못했습니다. 우주 마이크로파 배경 복사의 발견은 과학적 합의가 팽창하는 우주 모델로 궁극적으로 전환하는 데 중요한 역할을 했습니다.

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