Home > 학습자료 > 과학백과사전

4 134268

우주(universe ; cosmos)

모든 물질과 복사(輻射)를 포함하는 공간과 시간의 전체. 우주라는 말은 시공(時空)을 뜻할 때에는 이 세상에 존재하는 모든 물질 · 공간 · 시간을 포괄하고 지구 밖의 공간을 뜻할 때에는 지구를 둘러싼 원우주(遠宇宙)를 가리켰다.


우주에 관한 최근에 관심은 시공(時空)의 구조가 밝혀지면서 아직도 해명되지 않은 부분에 대한 궁극적 해답이다.


〔과학적 우주관〕 ① 팽창우주의 발견 이전 : 중세 유럽까지의 우주관은 그에 앞선 그리스에서 집대성된 우주였다.


그것은 태양과 행성의 규칙적인 운행을 이해하기 위한「하늘」의 모형으로 그려져 지구를 중심으로 하여 천구와 주천원(周天圓)으로 이루어지는 유한의 우주이며 하늘과 땅은 절대적으로 구별되었다.


16세기 중엽, 천체운행의 규칙성을 둘러싸고 제시된 N. 코페르니쿠스의 태양중심모형(太陽中心模型)은 17세기에서 18세기에 걸쳐 G. 갈릴레이, I. 뉴튼에 의한 천체의 운동을 지상의 운동법칙과 동일한 법칙으로 기술하는 근대과학의 개막으로 발전했으며 이로써 하늘과 땅의 절대적 구별은 없어졌다.


이리하여 태양을 중심으로 행성이 회전하는 태양계가 사람들에게 인식되는 동시에 항성에 대한 관심도 높아져 사람들의 시야는 그 범위가 수만분의 1광년에 지나지 않는 태양계로부터 수 광년 내지 수백 광년이라는 항성계로 확대되었다.


18세기말에 F. W. 허셜에 의해 비롯된 항성계의 연구와 관측의 진보 속에서 광대한 우주공간에는 우리가 속하는 은하계와 똑같은 은하가 무수히 산재한다는 우주상을 그릴 수 있게 되었다.


② 팽창우주와 우주흑체복사(宇宙黑體輻射)의 발견 : 광대한 우주에 산재하는 은하까지의 거리를 실제로 측정하여 은하계 외 공간의 넓이를 알게 된 것은 20세기에 이르러서의 일이다.


멀리 있는 은하의 거리를 측정할 수 있게 된 얼마 후인 1929년 E. P. 허블은 팽창하는 우주를 발견했다.


은하로부터의 빛의 스펙트럼선에 의한 적색이동(赤色移動 ; 도플러 효과로 빛의 파장이 길어지는 것)의 관측으로 먼 곳의 은하는 그 거리에 비례하는 속도로 우리로부터 후퇴하고 있다는 것을 발견한 것이다.


그리고 65년에는 미국의 두 물리학자 A. A. 펜지어스와 R. W. 윌슨이 천공에서 등방적으로 입사(入射)하는 마이크로파를 관측했으며 이에 의해 과거의 우주는 우주흑체복사가 충만해 있을 정도로 고밀도였다는 것이 직접적으로 확인되었다.


③ 현대의 우주상 : 이 팽창우주와 우주흑체복사라는 관측상의 두가지 발견을 기초로 묘사되는 현대의 우주상이 팽창우주론 또는 대폭발설이다.


이 우주론에 의하면 현재의 이 우주는 백수십억년 전에 대폭발을 일으켜, 그 폭발의 여파로서 지금도 팽창을 계속하고 있다는 것이다.


우리는 이 팽창하는 거대한 계(系)의 한계를 찾아내지 못하고 있다.


우리는 팽창하는 계 속에 있으면서 팽창을 인식하고 있으므로 팽창우주를 하나의 유한(有限)한 크기를 가진 천체처럼 생각하는 것은 적당하지 않다.


현재 우주의 크기는 명확하지 않지만 우리가 과학적으로 인식하고 있는 우주는 1,000억 개 이상의 은하를 포함하는 100억 광년의 공간적 범위를 가지며, 과거 100억 년간에 걸친 시간의 범위내에서는 팽창을 계속하고 있는 우주이다.


또 이 공간의 영역에서는 우주는 대략 한결같다.