에너지데일리

영국 임페리얼칼리지 런던 연구팀이 빛의 속도가 변화한다는 이론을 입증할 지도 모를 수치를 발견했다고 발표했다. 이 값은 0.96478. 물론 수치만 보면 무슨 말인지 알 수 없지만 앞으로 이 수치에 대한 정당성이 실험이나 관찰을 통해 입증된다면 우주의 성립에 대한 상식이 크게 바뀔 수도 있다.

우주는 모든 방향에서 우주 배경 복사(cosmic background radiation)라는 마이크로파가 날아오고 있다. 빅뱅 이후 40만 년 뒤까지 방출된 초기 우주의 빛 잔재로 여겨지는 것이다.

이 스펙트럼 지수는 0.968인 것으로 관측되어 왔다. 연구팀이 이번에 발견한 0.96478은 빅뱅에 가까운 더 오래된 시기 스펙트럼 지수값을 이론적으로 도출한 것이다. 0.963과 0.96478이라고 하면 거의 오차가 없다고 생각할 수 있지만 이 차이가 관찰에 의해 입증된다면 태고 시절 빛은 현재보다 더 빨랐다는 게 된다.

현재 우주에는 한쪽 끝에서 반대쪽까지 빛의 속도로 우주가 생기면서 도착할 수 없는 지평선 문제(horizon problem)라는 모순이 있다. 우주에 빛이 닿지 않는 장소가 있다면 우주의 위치에 따라 온도가 달라져야 한다. 그런데 실제로는 우주 내 어느 곳에서도 온도는 균일하다. 이 문제를 해결하는 게 빅뱅이 일어난 것 같은 우주 초기 시절 빛이 빨랐다고 생각하는 가변 광속 이론(varying speed of light theory)이다. 이번에 수치를 발견한 주앙 마게이주(João Magueijo) 교수 역시 이런 가변 광속 이론 권위자다.(주앙 마게이주 종신교수의 책<빛보다 더 빠른 것>이 2005년(세계 물리학의 해)에 출판되었음)

현재 주류는 빛의 속도가 일정하다는 일반 상대성 이론에 근거한 인플레이션 이론(inflation theory)이다. 인플레이션 이론은 지평선 문제를 해결할 수 있지만 빅뱅 이후 급격하게 우주가 팽창한 인플레이션이 있었다는 특별한 조건을 필요로 한다. 이 점에 대해선 아무런 증명도 되지 않았다.

만일 이번에 발견한 우주 배경 복사의 스펙트럼 지수값이 관측으로 맞는 것으로 확인된다면 인플레이션 이론 뿐 아니라 일반 상대성 이론 일부도 수정이 필요하게 될지도 모른다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다. 인터넷<대덕넷>에서......

2017-05-15 14:15:13

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