* 우주의 탄생

150 억 년 전 (정확한 것은 아니다.) 에 대폭발 (Bing Bang) 이라고 불리우는 어떤 사건이 일어 났다. 그것이 바로 우리의 '우주의 시작'이었다. 현재 우주 가운데 존재하는 모든 물질과 에너지가 당시에는 지극히 고밀도 형태로 한곳에 응축되어 있었다.(이것은 현존하는 어떤 검은 구멍 (Black Hole) 보다 중력이 커서 이곳에서는 물질의 경계도 시간의 경계도 없고, 모든것이 함께 뭉쳐 있는 상태 였다. 물론 어떠한 것도 이곳을 빠져나오는 것 심지어는 시간도 이곳을 탈출할 수 없는 그런 곳이다.)
거대한 폭발과 더불어 우주의 팽창이 일어나기 시작해서 지금까지 그 팽창이 계속되고 있다. 공간이 급속히 부풀어 감에따라 우주 안의 물질과 에너지도 함께 팽창하면서 급속히 냉각되어 갔다. (이것은 간단히 종이를 태운 후의 상태를 생각해 보면 쉽게 이해할 수 있다.)
초기의 우주는 방사선과 물질로 충만되어 있었고 태초에 물질은 불덩어리의, 양자와 전자로 만들어진 수소와 헬륨 원소로 되어 있었다. 그러다가 얼마간의 혼합된 형태의 가스가 나타나기 시작하여 농도가 엷은 거대한 가스 구름이 형성되어 빛을 발하면서 휘말리며 돌기시작하더니 결국은 수천 억개의 회전점을 가진 덩어리가 뭉쳐지기 시작하였다.그러다가 드디어 오늘날 우리가 볼 수 있는 은하라고 불리우는 거대한 구조체가 우주가운데 나타났다.

생명의 기원이나 진화는 별의 기원이나 진화와 매우 밀접한 관계가 있다.

첫째는 우리들의 몸을 만들고 있는 물질,생명을 가능케 한 원자는 먼 옛날에 지극히 먼곳에 있는 적색거성 속에서 만들어 진 것이다.(왜냐하면 우주에 있는 화학원소의 존재 비율과 항성 속에서 만들어지는 원자의 양적 비율은 거의 일치하기 때문이다.)
결국 적색거성과 초신성의 폭발은 물질을 만들어 내는 원천이 된다.

둘째는 몇 종류의 무거운 원소가 지구상에 존재한다는 것은 태양계가 형성되기 직전에 가까운데서 초신성의 폭발했다는 것을 말해주는 것이다. 지금같은 태양계가 형성된 것은 이러한 초신성의 폭발로 인한 충격파가 항성간 우주의 기체와 먼지를 압축하고 그것이 계기가 되어 응축되기 시작되어 태양계가 생된 것이다.

세째는 태양이 빛나기 시작했을 때 자외선이 지구의 대기로 쏟아져 내려왔다. 대기의 온도가 올라가 번개가 에너지 원이 되어 복잡한 유기물이 생성되어 생명의 기원으로 이어졌다.
끝으로 돌연변이 이다. 그 돌연변이의 일부는 우주선 (Cosmic rays) 에서 유발되기도 한다.
자연은 이 돌연변이를 일으킨 생물 가운데 새로운 형태를 골라낸다. 결국 이러한 생물들의 진화 가운데 일부는 멀리 떨어져 있는 거대한 별들의 거룩한 죽음에 의해 추진되고 있는 것이다.

현재까지 가장 널리 받아들여진 우주기원에 관한 설명은 대폭발이론 (Big Bang Theory) 으로서, 우리 우주는 약 1 백 30 억년-2 백억년 전 무한밀도로 압축된 상태의 굉장히 작은 한 점에서 폭발하여 지금까지 팽창을 계속해오고 있다는 이론입니다.

그러나 우주가 언제까지 이러한 팽창을 계속할 것인지, 우주의 모양이 어떤 것인지에 관한 문제들은 아직 완전하게 해결되지 않고 있습니다. 가장 유력한 설로는 아인슈타인이 그의 ‘일반상대성이론’을 근거로 하여 제시한 우주론인데, 그 후 많은 학자들은 이 이론을 바탕으로 하여 꾸준한 변형 발전된 우주론을 펴내고 있습니다.

우주의 밀도와 시간을 고려하여 계산해 보면 미래의 우주는 대체로 3가지 가능성을 갖게 됩니다. 첫째, 지금처럼 앞으로도 지속적 팽창을 하게되면 ‘열린 우주’ 둘째, 어느 시간까지는 팽창하게 되나 그 이후에는 변동없이 고정되는 ‘평평한 우주’ 셋째, 계속 팽창하다가 어느 한계점이 이르면 다시 수축기로 들어서게 되고, 계속 팽창과 수축을 반복하게 되는 ‘닫힌 우주’ 를 생각할 수 있습니다.

그럼 과연 우주의 모양은 어떠할까요? 끝이 있을까요? 보다 쉽게 이해하기 위해서 풍선의 예를 들어보겠습니다. 풍선 위의 일정한 간격으로 점을 찍고 바람을 넣어 불어보면, 풍선 위의 각 점들은 서로에게서 일정한 간격으로 멀어져 가는 것을 볼 수 있습니다. 만일 내가 풍선위에 놓여 있는 개미라고 가정한다면, 개미는 유한하나 끝이 없는 2 차원의 풍선표면을 개미의 우주로 생각할 것이고, 우주가 팽창하고 있다고 느낄 것입니다. 풍선 표면의 2차원을 3차원 공간으로 한 차원 높여서 생각합시다. 팽창하고 있으면서 유한하지만 끝을 생각할 수 없는 우리의 우주는 바로 이런 모습일 것입니다.