안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
약 137억 9900만 년(±210만 년) 전의 대폭발을 시작으로 우주가 팽창했다는 이론. 좀 더 상세히 설명하자면 현재 우주가 계속하여 팽창하고 있으니, 그 과정을 역으로 계속 되짚어 가면 '최초의 순간'에는 모든 것이 한 점에 모여있었을 것이란 일종의 역발상이다.
1927년 벨기에의 조르주 르메트르가 최초로 주장한 이래 많은 증거들과 발견들로[2] 정상우주론을 제치고 정설로서 자리잡았다. 정확히 말하면 137억 년 전 우주에서 대폭발이 있었다는 것 자체는 거의 확실시되나, 빅뱅 이외에 우주의 기원에 대한 가설들이나 빅뱅 이전 시대에 대한 추측들도 현재까지 계속해서 논의되고 있다. 빅뱅이 우주의 시작이라면, 빅뱅 이전에는 도대체 무엇이 있었느냐?라고 뒤따르는 이 상식적인 질문이 현재까지도 빅뱅 이론의 가장 핵심적인 논의거리 중 하나다.
처음의 빅뱅 우주론에 비해서, 현재의 우주론은 굉장히 많은 발전을 이루었고 지금의 우주모형은 보통 표준 우주 모형 또는 우주상수-차가운 암흑 물질 우주론 (Lambda-Cold Dark Matter Cosmology, LCDM)으로 불린다. 대략 우주 밀도의 70%를 차지하는 우주상수와 25%를 차지하는 ‘암흑 물질’이 우주의 주된 구성 물질이라는 뜻이다.
현재 관측되는 우주 팽창 속도는 1메가파섹당 초속 68~74km[3]다. 즉, 관찰자로부터 1메가파섹(326만 광년) 떨어져있는 물체는 약 초속 70km의 속도로 멀어지는 것으로 보인다는 의미이다. 관찰자로부터 먼 물체일수록 더 빨리 멀어지는 것으로 보이는 것은 우주 전체가 팽창하므로 당연한 일이며 지구에서뿐 아니라 어디에서든 마찬가지다. 여기서 "물체가 멀어지는 것으로 보인다"는 표현을 썼지만 실제로는 공간(우주 자체)이 팽창하는 것이다.[4] 때문에 "멀어지는" 속도가 광속을 넘어설 수도 있다. 질량이 있는 물체는 빛보다 빠를 수 없는 거 아닌가? 라고 생각할 수 있으나, 빛이 지나가는 공간 자체가 늘어나며 상대속도가 늘어나는 거라서 물리법칙을 거스르지 않는다.
