빅뱅 이전에는 무엇이 있는지알수있을까요

Question

빅뱅전을 과학적으로 설명이 가능한지 또는 그것을 설명하기 위해 연구하려는 어떠한 시도들이 있나요? 어떠한 한 점에서 물질의 충돌로 폭발하여 지금의 우주가 있는거잖아요? 근데 그 물질은 어디서 온거죠.. 결국 무에서 유, 그니깐 과학적으로 말이 안되는 일이 일어난거 아닌가요? 영원히 설명할 수 없을거같은데 과학적으로.. 맞나요

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

현재로서는 과학적으로 빅뱅 이전의 정확한 시기와 우주의 상태를 알 수 없습니다. 빅뱅 이론은 우주의 초기에 대한 가장 널리 받아들여지는 설명이지만, 빅뱅 이전의 우주 상태에 대한 직접적인 관찰이나 실험적인 증거는 아직 없습니다.

빅뱅 이전에 대한 이론적인 가설 중 하나는 "인플레이션 이론"입니다. 이 이론에 따르면, 빅뱅 이전에는 우주가 높은 에너지 상태에서 급격한 팽창이 일어났을 것으로 예상됩니다. 하지만 이러한 가설은 아직 실험적으로 확인되지 않았으며, 우주의 초기에 대한 연구는 여전히 활발하게 진행되고 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.

빅뱅 이전에는 과학적으로 증명하기 어려운 실제로는 추정도 어렵죠. 아직 밝혀진바는 없다고 봅니다.

감사합니다.

Answer 3

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

빅뱅 이전에는 과연 무엇이 있었을까? 현재 빅뱅의 비밀을 밝혀 줄 차세대 관측 장비가 한창 건설 중에 있다. 현재의 장비로는 빅뱅 후 30만년(원자가 형성되기 시작한 시점)에 방출된 마이크로 복사파만을 감지할 수 있을 뿐이다. 빅뱅 초기에 방출된 복사는 너무 뜨겁고 무작위라서 유용한 정보를 얻을 수 없다.

그러나 다른 형태의 복사를 관측하여 빅뱅에 접근하는 방법도 있다. 예를 들어 뉴트리노를 추적하면 거의 빅뱅이 일어났던 시점까지 접근할 수 있다. 뉴트리노는 질량이 없거나 있더라도 거의 무시할 정도라 다른 입자와 상호작용을 하지 않기 때문에 태양계 크기의 납덩어리를 아무렇지 않게 통과할 정도로 투과성이 뛰어나다. 뉴트리노 복사는 우리를 빅뱅 후 몇 초가 지난 시점까지 데려다 줄 것이다.

그러나 뭐니 뭐니 해도 빅뱅의 비밀을 밝혀줄 가장 그럴듯한 후보는 시공간을 따라 움직이는 ‘중력파(gravity wave)’일 것이다. 1916년 아인슈타인이 그 존재를 처음으로 예측했던 중력파는 앞으로 우주론 분야에서 가장 중요한 탐사 도구로 자리잡게 될 것이다. 역사적으로 볼 때, 인류가 새로운 복사에너지를 활용할 때마다 천문학의 새로운 장이 열리곤 했다. 첫 번째 복사에너지는 갈릴레오가 망원경으로 태양계를 관측할 때 사용했던 빛이었고, 두 번째는 은하의 중심에서 블랙홀을 발견하는데 결정적인 기여를 했던 전자파였다. 앞으로 중력파가 이들의 뒤를 이어 우주 창조의 비밀을 밝혀 줄 것으로 기대된다.

어떤 면에서 보면 중력파는 반드시 존재해야 하는 파동이다. 예를 들어 “태양이 갑자기 사라진다면 어떤 일이 생길까?” 뉴턴 물리학에 의하면 우리는 태양의 부재를 즉각적으로 느낄 수 있다. 태양이 사라지는 바로 그 순간 지구는 공전궤도에서 벗어나 우주 공간으로 내던져질 것이다. 왜냐하면 뉴턴의 중력이론에 의하면 중력이 전달되는데 털끝만큼의 시간도 걸리지 않기 때문이다. 그러나 아인슈타인은 우주 안에 존재하는 그 어떤 것도 빛보다 빠르게 이동할 수 없다고 했으므로 중력도 빛보다 빠르게 전달될 수 없다. 만일 중력이 빛과 동일한 속도로 전달된다면, 지구와 태양 사이의 거리가 약 1억5천만 킬로미터이므로 지구의 생명체가 태양의 부재를 느끼려면 8분 20초가량 기다려야 한다. 빛의 속도와 중력파의 속도가 같기 때문에 시야에서 태양이 사라지는 순간 태양의 중력도 사라진다.

중력파가 존재하는 또 다른 증거는 커다란 침대 시트에서 찾을 수 있다. 아인슈타인의 일반상대성이론에 의하면 시공간은 사람 때문에 휘어진 침대 시트처럼 특정한 곡률에 따라 휘어져 있다. 침대시트의 한 곳을 손에 쥐고 위아래로 빠르게 흔들면 물결 모양의 파동이 시트의 표면을 따라 퍼져나간다. 이와 마찬가지로 중력파는 시공간을 따라 퍼져나가는 파동으로 간주할 수 있다.

중력파는 현대물리학에서 가장 빠르게 변하는 테마 중 하나이다. 지난 2003년 세계에서 가장 큰 중력파 검출기인 LIGO(Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory)가 가동되기 시작했다. 제작비만 무려 3억 6,500만 달러에, 총 길이는 4킬로미터에 이르는 LIGO는 서로 충돌하는 중성자별이나 블랙홀에서 방출된 중력파를 검출할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

2015년에는 빅뱅의 순간에 발생했던 중력파를 감지하기 위해 완전히 새로운 형태의 위성이 발사될 예정이다. 지구에서 4,800만 킬로미터 떨어진 태양 주변 궤도를 공전하는 세 개의 위성으로 이루어진 LISA(Laser Interferometer Space Antenna) 프로젝트는 서로 480만 킬로미터의 거리를 두고 삼각 대형을 이룬 채 공전하도록 설계되었으며, 각 위성은 레이저빔을 통해 서로 연결된다. 이 프로젝트가 예정대로 진행된다면 과학 역사상 가장 큰 규모의 관측 장비가 될 것이다. 이 위성에 탑재될 감지기는 빅뱅이 일어나고 수조 분의 1초 후에 방출된 중력파까지 감지할 수 있을 정도로 정밀하다. 빅뱅 때 발생한 중력파가 아직도 우주를 떠돌고 있다면 위성에서 발사된 레이저빔을 교란시킬 것이고, 이것을 정밀하게 분석하면 갓 태어난 아기우주의 사진을 재현할 수 있다.

Answer 4

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

빅뱅 이전에 무엇이 있었는지는 아직 알 수 없습니다.

일부 과학자들은 빅뱅 이전에도 다른 우주가 존재했을 수 있다고 주장하고 있습니다. 또한, 빅뱅은 우주의 시작처럼 생각되지만, 실제로는 우주의 팽창을 시작한 시점일 뿐이며, 그 이전에도 어떤 형태의 존재가 있었을 가능성이 있습니다.

하지만 이러한 주장들은 아직 논란의 여지가 있으며, 과학적으로 입증된 것은 아닙니다.

따라서 빅뱅 이전에 무엇이 있었는지는 현재로서는 알 수가 없습니다.