빛의 속도로 우주의 끝을 갈 수 있을까요?

Question

문득 그런 생각이 들었습니다.

아인슈타인의 상대성 이론에 의하면 물체의 속도가 빛의 속도에 근접할수록 물체 자신이 느끼는 거리가 줄어드는 거리 수축이 일어나잖아요?

그 식이 L' = L * sqrt(1 - v^2/c^2)이므로 물체가 빛의 속도에 도달한다면 (쉽게 생각해서 빛이라고 가정하겠습니다.) 우주의 그 어떤 공간까지의 거리가 0이 된다는 거죠

그렇다면 빛은 자신이 어디서 출발하고 어디에 도착하든 0초만에 도착한다고 느끼게 될것입니다.

그런데 여기서 의문 우주는 빛의 속도로 팽창하고 있잖아요?

그럼 만약에 관측 가능한 우주의 중심에서 빛이 우주의 끝으로 출발한다고 가정합시다.

그렇다면 빛은 0초만에 우주의 끝에 도달하게 되고 그 순간 우주의 끝에 도착함과 동시에 빛의 눈 앞에서 우주의 팽창이 일어나고 있을겁니다. 즉 그 순간만큼은 빛은 우주의 끝에 도달한거죠.

그런데 이를 외부에서 관측한다면 빛은 우주의 끝에 도착하는데 130억년이 걸립니다. 즉 빛이 우주의 끝에 도착했다고 생각하는 그 순간 사실 우주는 130억광년이 더 팽창하여있는 상태일것이고 빛의 눈 앞은 우주의 끝이 아닐것이라는겁니다. 130억광년의 우주가 눈에 보이겠죠.

결국 우주의 중심에서 출발한 빛은 절대 우주의 끝에 도착할 수가 없다는 의미인데 왜 이런 모순이 발생하는거죠?

우주의 중심에서 출발한 빛은 과연 우주의 끝을 포착할 수 있는건가요?

Answer 1

현재 천문학자들이 추정하는 우주의 끝은 약 137억 광년입니다. 빛의 속도로 진행해도 137억 년이 걸린다는 이야기입니다. 따라서 빛의 속도로 가도 우주의 끝을 보기는 어려울 것 같습니다.