우주 종말의 3가지 가설

우주 종말의 3가지 가설

"암흑에너지: 우주의 가속 팽창의 원인이 되는 미지의 에너지"

 

1) 동결

지금과 같이 암흑에너지로 인해 우주가 지속적으로 팽창하면 은하끼리의 간격이 점점 벌어지게 됩니다. 우주를 팽창시키는 힘이 은하 내의 중력을 붕괴시킬 만큼은 아니라 은하의 형태는 계속 유지는 되겠지만,

 

오랜 시간이 흘러 별을 만드는 재료가 점점 사라지고 수소와 헬륨은 별이 만들어질 때 사용되었다가 별의 수명이 끝나면 일부만 바깥으로 분출하게 됩니다.

 

결국 새로운 별이 될 수소와 헬륨은 우주 공간에서 점점 줄어들어 별의 개수는 점차 줄어들 것이고 우주의 빛은 점점 사라지는 암흑기에 접어들 것입니다. 

 

자연스럽게 빛이 사라진 암흑 속 우주는 0K(절대영도)에 근접하여 모든 천체가 증발해 우주 공간에는 입자들만 희박하게 존재하는 "열 죽음" 상태에 이르게 될 것이라는 가설이 첫 번째 가설인 "동결(Big Freeze)"입니다.

 

2) 우주 수축

두 번째 가설은 암흑에너지가 지금보다 줄어들어 그 힘이 척력에서 중력으로 바뀌며 우주를 수축시킬 수고 있다고 하는데 이를 "빅 크런치(Big Crunch)" 가설이라 합니다.

 

암흑에너지가 척력에서 중력으로 바뀐다고 가정한다면, 우주 공간이 줄어들며 은하들도 다시 가까워지고, 공간 내에 물질의 밀도가 응집되어 우주의 온도가 다시 상승하게 됩니다.

 

시간이 지날수록 우주의 온도가 높아져 행성의 생명체는 살기 어려워지고, 빙하와 얼음이 녹고 이윽고 하늘 전체가 불로 뒤덮일 것입니다.

 

우주의 크기가 지금의 100만 분의 1이 되면 온도는 수백만 K으로 뜨거워져 별은 이를 견디지 못하고 폭발할 것입니다.

 

우주가 지금의 1조 분의 1로 줄어든다면 온도가 1조 K로 수직 상승하고 양성자와 중성자가 해체되어 쿼크로 바뀌게 될 것이며 이것은 "특이점"으로 돌아가기 불과 몇 초전의 상황입니다.

 

3) 우주 분해

지금보다 암흑에너지의 밀도가 증가하여 우주 팽창 속도가 더욱 빨라지고 우주의 모든 것이 찢겨질 만큼의 속도로 팽창하게 되는 "빅립(Big Rip)" 가설입니다.

 

"빅립" 가설은 우주 팽창 가속화가 더욱 심화됩니다. 약 200억 년 후에 중력의 굴레에서 벗어난 은하군은 물질의 해체가 급속도로 이루어지게 되며, 종말의 날이 6000만 년 앞으로 다가옵니다.

 

공룡이 멸종하기 3달 전, 태양계와 같은 행성계의 행성들은 암흑에너지의 척력에 꼼짝 못하여 궤도에서 튕겨져 날아갑니다. 그로 인해 행성은 폭발하고 무수한 원자들로 해체되는 현상이 나타나게 됩니다.

 

이렇게 뿔뿔이 흩어진 원자들의 생명 역시 오래갈 수 없습니다. 공간이 빛의 속도보다 빠르게 팽창하고 있어 

입자들끼리 서로 상호작용을 할 수 없게 되는 상황에 놓이게 되고 원자들마저 결국엔 쪼개지게 될 것입니다.

 

이제는 아무것도 없는 진공간만이 남아 시공간의 개념조차 사라져 무의 세계에 돌입하게 될 것이라는 "우주 분해" 가설입니다.