사는 이야기/과학사전

우주상수

후암동남산 2013. 3. 31. 07:26

어떠한 행성의 중력의 범위는 무한대이며 오직 인력(당기는 힘) 외에는 없다고 보았던 시절에 왜 별들은 서로 가까와지지 않는가에 대해 두가지 관점이 있었습니다.

하나는 우주가 서로 튕겨져 가는 과정이므로 멀어지는 과정중 인력에 의해 그 멀어지는 속도가 감소할 것이라고 하는 것이고

다른 하나는 별들은 정지해 있고 다른 무언가가 있어서 이들이 중력에 의해 가까와지지 않는 이유가 될 것이라는 것입니다.

후자의 경우 무언가의 실체를 모르니 식의 부족한 부분을 상수로서 보완하였던 것입니다.

현대에 와서는 후자보다는 전자을 선호하지만 상수는 유용한 존재가 되었습니다.

 

추가분>

밈샘의 말씀은 우주상수를 해석하면서 나오는 것이고.. 아인슈타인이 자신의 방정식에 우주상수를 도입했다가 리엔샘 말씀처럼.. 잘못되었다라고 이야기한 이유는... 자신이 만든 방정식과 그 당시 실험 관측값이 달랐기 때문입니다... 자신의 방정식을 실험 결과와 일치 시키기 위하여 우주상수를 도입하였으나.. 허블의 법칙이 발견되면서 잘못되었다고 인정한 것입니다.. 그러다가 나중에 나중에.. 아인슈타인방정식에.. 우주상수를 도입하는 것이 맞는 결과일거라는 후대의 과학자들이 결론을 내리게 된 것입니다..

 

추가분1>

아인슈타인의 일반상대성이론은 텐서 기반의 방정식을 기초로 하고 있다고 알고 있습니다. 그리고 그 방정식을 풀다보면 다양한 종류의 해가 나타납니다.


이론에 따르면 질량은 공간을 왜곡시킵니다. 그리고 그것을 우주 전체의 질량 수준으로 확대해서 전체 공간과의 관계를 정리하다보면 질량의 수준에 따라 전체 우주 공간의 왜곡에 의해 공간 전체가 수축하거나 팽창한다는 사실을 알게 되었습니다.


아인슈타인 본인의 계산도 마찬가지고 여러 과학자,수학자들의 연구 결과에서도 비슷한 경우가 보이게 되었기 때문에, 당시로서는 우주의 팽창과 수축 같은 개념은 아예 생각도 하지 않았던 아인슈타인은 불변의 시공간을 만들기 위해 방정식의 일종의 상수항을 도입해버립니다. 그리고 그 상수항을 도입하는 과정에서 질량과 밀도 간의 관계를 의미하는 우주 상수가 대입된 것으로 알고 있습니다.


그 우주상수의 크기에 따라 질량의 수준이 변하게 되고 결국 우주 시공간의 팽창이나 수축 등의 현상을 볼 수 있는데, 처음에는 불변의 시공간을 만들기 위한 우주상수가 나중에는 우주의 팽창 및 수축을 이해할 수 있는 지표점으로 자리잡게 된 것으로  압니다.