완전히 새로운 모델이 빅뱅의 기원을 설명합니다.

(댄 트리) - 우리는 여전히 우주가 빅뱅으로 시작되었다고 믿지만, 이 사건의 원인에 대한 설득력 있는 설명은 없습니다. 새로운 모델이 이 질문에 대한 답을 줄 수도 있습니다.

우주 인플레이션 이론은 우주가 빅뱅으로 시작되었다고 설명하지만, 빅뱅의 원인은 아무도 모른다(사진: Gremlin/Getty Images).

수십 년 동안 과학자들은 우주의 시작과 현재의 모습을 설명하기 위해 인플레이션 우주 이론에 의존해 왔습니다. 이 이론은 빅뱅 직후 우주가 상상할 수 없는 속도로 팽창했다고 주장합니다.

널리 지지되고 있음에도 불구하고, 이 이론은 여전히 ​​핵심적인 문제에 직면해 있습니다. 바로 빅뱅의 정확한 원인을 아무도 모른다는 것입니다. 많은 가설이 제시되었지만, 지금까지 설득력 있는 설명은 나오지 않았습니다.

그 후, 한 무리의 연구자들은 우주의 기원에 대한 가장 기본적인 해답을 찾기로 했습니다. 그들은 대담한 아이디어를 생각해냈습니다. 중력파가 빅뱅의 비밀을 푸는 열쇠가 될 수 있다는 것입니다.

2025년 7월 미국 물리 학회지 Physical Review 에 게재된 "팽창 없는 인플레이션"이라는 제목의 연구는 4명의 과학자가 신비한 물질 입자의 가정에 의존하지 않고도 우주의 형성을 설명할 수 있는 새로운 빅뱅 모델을 제안하기 위해 수행했습니다.

우주는 세 가지 방법으로 끝날 수 있다: 동결, 분열, 붕괴( 영상 : 우주).

연구진에 따르면, 중력파라고 불리는 시공간의 작은 파장이 은하와 별의 발생에 영향을 준 최초의 진동을 만들어냈을 가능성이 있다고 합니다.

계산 결과, 이 과정은 천문학적 관측 데이터와 잘 일치하며, 오늘날 우리가 알고 있는 우주가 급속한 팽창기에서 고에너지 복사로 가득 찬 시기로 전환되는 과정을 설명합니다.

간단히 말해, 이 모델은 새로운 입자를 가정하지 않고도 우주의 팽창을 설명할 수 있는 가능성을 제공하며, 우주의 기원을 이해하는 데 완전히 다른 접근 방식을 열어줍니다.

이 모델은 어떻게 탄생했나요?

과학에서 유연성이 너무 많으면 과학자들이 모델이 무언가를 예측하는지 아니면 관찰된 데이터에 기반한 휴리스틱을 포착하는지 판단하기 어려울 수 있으며, 새로운 모델의 단순성과 자유 매개변수가 없다는 이점이 "핵심"이라고 연구원 다니엘 베르타카(사진: 트리프/Shutterstock)는 말합니다.

과학자들은 전통적인 우주론적 모델에 계속 의존하는 대신 양자 물리학으로 눈을 돌리며 다른 길을 택했습니다. 그들은 중력파라고 알려진 시공간의 미세한 파동이 어떻게 오늘날 우주의 구조를 형성하는 밀도 변동을 자연스럽게 만들어낼 수 있는지 설명하는 데 집중합니다.

연구팀은 이러한 파장이 중력파 자체의 2차 효과일 수 있으며, 중력파가 어디에나 존재하게 되어 별, 은하, 그리고 우리가 밤하늘에서 관찰하는 모든 것의 형성에 도움이 될 수 있다고 제안했습니다.

그들은 또한 초기 우주의 본질적인 불안정성을 고려하여 우주가 현재 추정되는 것보다 두 배 더 오래 존재했을 수 있다는 가설을 세웠습니다. 연구팀은 이러한 불안정성이 팽창을 멈추게 하여 우주가 오늘날 우리가 보는 것처럼 복사선으로 가득 찬 상태가 되도록 만들었을 수 있다고 주장합니다.

이 연구의 공동 저자인 이탈리아 파도바 대학교의 다니엘레 베르타카 교수는 "팽창하는 우주 대신 중력파에 기반한 이론이 우주의 기원을 밝히는 열쇠가 될 수 있다"고 말했습니다.

미래 빅뱅 모델에 대한 의미

앞으로의 관찰과 연구를 통해 이 새로운 모델의 정확성이 계속 확인된다면, 이는 빅뱅 이론과 우주의 기원에 대한 우리의 이해에 있어 획기적인 발견이 될 것입니다(사진: Rbkomar/Getty Images).

연구진은 새로운 모델은 은하와 우주 구조의 형성을 촉발했을 수 있는 시공간의 파장에 초점을 맞추고 있으며, 이는 오늘날 인간이 우주에서 관찰하는 것과 일치한다고 밝혔습니다.

만약 미래의 관찰과 데이터가 계속해서 이 모델을 확인한다면, 이는 빅뱅 이론과 우주의 기원을 이해하는 데 획기적인 발견이 될 수 있습니다.

연구팀을 이끄는 스페인 바르셀로나 대학교 라울 히메네스 교수는 중력에 대한 깊은 이해와 양자 물리학의 결합이 이 모델의 실현 가능성을 강화하는 데 도움이 된다고 강조했습니다. 그에 따르면, 이 새로운 이론은 우주 팽창 현상을 가정할 필요는 없지만, 기존 구조를 설명할 수 있습니다.

그는 "이 모델은 최소한의 요소로 명확하게 구축되어 향후 테스트와 예측을 위한 견고한 프레임워크를 제공합니다."라고 말했습니다.

다니엘레 베르타카 교수(이탈리아 파도바 대학교)는 이 모델이 우주론 분야에 특별한 가치를 지닌다고 덧붙였습니다.

"모든 이론적 모델과 마찬가지로, 지구에서의 실험 데이터부터 우주 관측에 이르기까지 검증 가능한 측정과 관측을 통해 모델을 검증해야 합니다."라고 그는 말했다. "이러한 중력 파동은 상호작용하며 시간이 지남에 따라 복잡성이 증가하고 실제 데이터와 비교할 수 있는 예측을 생성합니다."

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/mo-hinh-hoan-toan-moi-giai-thai-nguon-goc-cua-big-bang-20251024000138373.htm