우주의 죽음 - Renée Hlozek

전체강의 보기: http://ed.ted.com/lessons/the-death-of-the-universe-renee-hlozek

우주의 모양 , 내용 그리고 미래모두 복잡하게 관련 되어 있습니다. 우리는 그것이 대게 평탄 하다는것을 알고 , 그것이 별들과 행성들처럼 중입자 물질로 만들어졌다는것을 알고잇습니다. 하지만 대부분 암흑물질과 암흑에너지 ; 그리고 우리는 그것이 끊임없이 팽창해서 모든별들은 결국에 차가운 무(無)의 형태로 타버리는것을 압니다.
Renée Hlozek 는 이 어두운 결말의 아름다움에 대해 상세히 말해주었습니다.

강의: Renée Hlozek, 애니메이션: Giant Animation Studios.

밤하늘을 올려다 보십시요,

우리는 그것이 계속해서 영원한 것처럼
보이는 것에 놀랄것입니다.

그러나 수십억년 전에

하늘은 어떻게 보였을까요?

특정한 분야의 우주론학자라

불려지는 과학자들이

바로 그 질문에 대한 생각으로
그녀들의 시간을 보냈습니다 .

우주의 끝은 친밀하게

우주에 포함 된 내용에
연결되어 있습니다.

100여년 전,

아인슈타인은
우주를 이루고 잇는것과

그것의 형태사이의 관계를 우리가

이해하도록 도와주는 방정식의 형태로

이루어진 상대성 이론을

개발했습니다 .

그것은 우주가 공 이나 구 처럼

휠 수 있다는것으로 밝혀졋습니다.

우리는 이것을 긍정적이게
휘어졌거나 닫혔거나

또는 안장같이 생겼다고 부릅니다.

우리는 이것을
부정적으로 휘어지거나 열려다고 하죠.

혹은 납작해질수 있는것으로 부릅니다.

그리고 그모양은
어떻게 우주가 살수있고

죽게 되는지를 결정합니다.

우리는 이제 우주가
평면에 가깝다는 것을 알수 있습니다.

그러나 우주의 구성 요소는 여전히

궁극적인 운명에 영향을 미칠 수 있습니다 .

오늘날 우주에서 다양한 요소의

에너지 밀도들과 양을 측정할 수 있다면,

우리는 시간과 함께 우주가

어떻게 바뀌는지 예측할 수 있습니다.

그렇다면
우주는 무엇으로 만들어 졌을까요 ?

우주는 별가스와 행성 같은
우리가 볼 수 있는것들

모두를 포함하고 있습니다 .

우리는 이것들을 보통의
또는 중입자 물질이라고 부릅니다 .

비록 우리가 우리의 주위에서

그것들을 볼 수 있을지라도
이 요소들의

전체 에너지의 밀도는
우주전체 에너지의 약5%로

실제로는 매우 작습니다 .

그러면 이제 다른 95%는 무엇인지에 대해
이야기 해보도록 하지요

우주 에너지 밀도의

나머지인 27%이하의 것들은

소위 암흑물질로 이루어져 있습니다 .

암흑물질은 오직 빛에만
매우 약하게 상호작용을 하는데 ,

이것은 별들과 행성들이 하는방식으로
빛이 빛나거나

반사할 수 없다는 것을 의미합니다.

그러나 , 모든 다른방식으로

그것은 중력으로써 물체를 이끄는

보통의 물질과 같이 행동합니다

사실상 우리가
암흑물질을 감지할 수 있는 방법은

어떻게 물질들이 그것 주위를 도는지와

어떻게 그것이 공간을 휘도록

빛을 구부리는지를 통한

이것의 중력적인
상호작용을 통해서입니다 .

우리는 아직
암흑물질 분자를 찾지 못햇습니다

그러나 전세계의 과학자들은

이것의 광대한 분자나 물질과

우주에서의 암흑물질의
효과를 찾고 있습니다.

하지만 이것은 여전히
100%까지 늘어나지는 못합니다

우주 에너지 밀도의 나머지인

68%는 암흑물질보다

더욱더 불가사의한

암흑물질로 이루어져 있습니다 .

이 암흑 에너지는

우리가 알고있는
모든 다른 물질과 같이 작용하지않고 ,

중력에 반하는 힘과 같이 작용합니다 .

우리는 이것을 보통의 물질과 암흑물질이

가지고 있지않은
중력의 압력을 가지고 있다고 말합니다 .

다함께 우주를 집어당기는 대신에,

우리가 중력이
그렇게 하기를 예상하는것처럼

우주는 증가하는 속도로 따로

팽창하는것으로 나타납니다

암흑에너지에 대한 최고의 아이디어는

우주 상수입니다

그것은 우주의 부피가

그것의 끊임없는
에너지 밀도를 지키면서 증가함으로써

이산한 특성을 가졌음을 의미합니다 .

그래서 , 우주의 팽창은

지금도 진행되고있으며

그곳에는
더 많은 암흑에너지가 있을것 입니다

다른 한편으로는

암흑물질과 주입자물질은

우주로 확장되지않으며

더 희석될것입니다

점점 추워지고

빠르게 확장되는

우주상수의 이러한 특성때문에

미래의 우주는

암흑에너지에 의해 점점더

지배될것입니다.

머지않아 ,
우주는 별을 형성하는데 쓰이는 가스를

소진할것입니다

그리고 별들또한 그것들 스스로 연료를

다 소진하고 불탈것이며 ,

우주에
블랙홀만 남겨둔채 떠날것입니다 .

시간만 충분히 주어진다면 ,

블랙홀도 완벽하게 춥고 빈 우주를

남겨둔채 증발할 것 입니다 .

이것을 우리는
열역학적 사 (死) 라고 부릅니다 .

그 수명이 언젠가는 다하고

삶이 전혀없는

우주에서 사는것이

꽤나 슬프게 들릴지라도

우리의 우주의 마지막 운명은

사실 뜨겁고 불타오르는

시작의 아름다운 좌우대칭 입니다.

네덜란드 수학자인

willem de sitter 의 이름을 따라
명명되어진 후에

우리는 우주의 가속되는 증발상태를

de sitter 단계라고 부릅니다.

하지만 , 우리는

그 우주가 초기에 de sitter 의

또다른 구조를

가지고 있을거라고 믿었습니다,

우리는 이러한 초기상태를

빅뱅직후에 잠깐동안

아주 빠르게 확장된 우주를 일컫는 말인

초팽창 이라고 부릅니다 .

그래서 , 그우주는 가속된것이

시작된 똑같은 상태에서

끝이 날 것 입니다.

우리는 우주의 여행을

이해하기 시작할수 있고,

우리모두가 볼수 있는

하늘에서 쓸모가 없어진

역사를 볼수있는

우주의 일생에서

특별한 시간에 살고있습니다 .