모래알에 비하면 우주는 얼마나 큰가?

우주는 얼마나 큰가?

우리는 얼마나 우주가 큰지 상상할 수 없을 것입니다. 우주가 얼마나 큰지 그곳에 갈 수 없을 것입니다. 

우주는 정말 광대합니다. 제가 생각하기에 우리가 코끼리 크기, 나무의 크기, 심지어 빌딩의 크기에 만족하는 우주의 진정한 광대함을 실제로 이해할 수 있는 방법은 없습니다. 하지만 저는 우리가 그것을 넘어서면 우리의 마음이 그렇게 될 것이라고 생각합니다. 그 크기는 우리의 뇌가 이해하기 어려울 수도 있습니다. 그것은 별까지의 거리를 측정하기 위해서 노력하는 천 묵학자들을 멈추지 못했습니다. 천문학자들은 그중 한 가지 기술은 시차라고 불리는 현상을 사용하는 것입니다. 엄지손가락을 들고 한쪽 눈을 감으면 모두가 실제로 시차를 경험할 수 있습니다. 엄지손가락은 엄지손가락 뒤의 무언가에 상대적인 위치에 있는 것처럼 보이지만, 만약 당신이 그 눈을 뜨고 다른 눈을 감는다면 당신은 엄지손가락이 지구에서 상대적으로 가까운 별을 볼 때 같은 일이 일어나는 뒤의 물체에 상대적으로 임직이는 것을 볼 수 있을 것입니다. 

엄지 손가락 시차 

6개월 후 지구가 태양의 반대쪽에 있을때 같은 별이 한쪽 눈을 뜨고 감는 것과 같이 배경에 상대적으로 다른 위치에 나타날 것이고 다른 쪽 별이 움직이는 것처럼 보일 것이고 명백한 움직임을 측정함으로써 우리는 별의 실제 위치를 계산할 수 있습니다. 측정 방법은 표준 양초로 알려진 하늘의 특정 별을 사용하는 것입니다. 그러므로 우리가 그것들이 지구상에서 우리에게 얼마나 밝게 보이는지 측정할 수 있다면 우리는 그것들이 얼마나 어둡게 보이는지 계살을할 수 있습니다. 지구에서 태양의 가장 가까운 시작은 센타우루스자리 근교 입니다. 

센타우루스자리

지구로부터 4.22광년 (40조 KM) 떨어져 있는 것으로 밝혀졌습니다. 그러한 숫자들은 우리에게 이해할 수 없게 되기 시작하고 너무 큰 숫자입니다. 하지만 그것이 천문학자들이 그렇게 광대한 거리에 대한 대체 측정 단위를 채택한 이유입니다. 광년은 빛이 지구 주위를 1초 동안 움직인다고 상상한다면 빛이 1년 안에 이동하는 거리입니다. 그래서 빛이 지구 주위를 7시간 동안 이동할 것입니다. 그래서 빛의 빠른 속도는 초당 30만 KM입니다. 여기서 빛의 속도는 약 900만 킬로미터입니다. 우리가 별들을 바라볼 때 빛의 속도는 기이한 결과로 이어집니다. 그래서 태양으로부터의 빛은 본질적으로 우리가 과거를 들여다보고 있다는 것을 의미합니다. 8분 전과 같은 태양을 거슬러 올라가 만약 태양이 지금 당장 사라진다면 우리는 8분 동안 알 수 없을 것이기 때문입니다. 그렇게 때문에 당신이 망원경으로 우주를 관측한다면 그것은 타임머신입니다. 

 

우리 인간들은 과거를 돌아보고 있고 그 물체가 우리로부터 멀리 떨어져 있을수록 우리가 육안으로 볼 수 있는 거의 모든 별들이 우리 은하라고 부르는 은하계 안에 있는 것처럼 우리의 태양을 보는 것은 태양이 우리가 은하계 안에 있는 것처럼 보이지만 우리의 은하계는 우주에 혼자 있는 것이 아니라 밤하늘에서 볼 수 있는 모든 것이 실제로 우리 은하계 안에 있는 것으로 밝혀졌습니다. 

희미한 점들 중 일부는 사실 다른 은하들입니다. 인간이 맨눈으로 실제로 볼 수 있는 가장 먼 물체는 안드로메다라고 불리는 또 다른 은하입니다. 그 은하로부터의 빛은 지구에 도달하는 데 약 250만 년이 걸렸습니다. 그래서 만약 우리가 시나리오를 뒤집고 안드로에서 지구를 보고 있다고 상상을 한다면 망원경에는 도시의 흔적을 볼 수 없을 것입니다. 어떤 문명도 볼 수 없을 것입니다. 정말 운이 좋다면 저녁 식사를 위해 아프리카 평원에서 사냥하는 한 두 종류의 초기 인간을 볼 수 있을 수도 있습니다. 아마도 천문학자들은 항상 더 크고 더 나은 망원경을 사용하여 방법을 알아내기 위해 더 멀리 보기를 원했을 것입니다. 

 

허블망원경

우리는 많은 다른 은하들이 허블 망원경을 통해서 밤하늘의 매우 어둡고 평범한 부분으로 가리켰습니다. 만약 당신이 그것에 모래알을 얹은 손가락을 들고 하늘의 부분을 보는 것을 상상한다면, 그것은 망원경이 확대한 부분의 일부분 일 것입니다. 

 

이 사진의 모든 빛의 반점은 팔의 길이에 있는 모래알 크기의 하늘 조각에 있는 은하수 만개입니다. 만약 이 작은 조각이 다른 모든 것과 같다면 우리는 눈에 보이는 우주가 얼마나 많은 은하수를 가지고 있는지 계산할 수 있습니다. 

 

우주에는 각각의 은하수는 약 1000억 개가 있습니다. 은하계는 약 1000억 개의 별을 포함하고 있습니다. 가장 먼 은하들 중 일부에서 나오는 빛은 초당 30만 킬로미터로 이동하는 빛에 도달하는데 약 130억 년이 걸렸습니다. 가시적인 우주는 지구에서 약 130억 광년 떨어져 있기 때문에 우리는 우주가 크다고 말했습니다. 만약 그렇다면 해왕성의 궤도로 나가는 우리의 태양계는 더럼 대성당만큼의 크기라고 상상을 해보면 우리는 이것을 모래 알갱이 크기로 축소를 하면 은하수는 이 성당의 천배는 더 클 것입니다. 그 은하수를 또 모래 알갱이만큼 줄이면 

성당의 크기가 우리 우주의 전체가 될 것입니다.