천체 물리학 서론 25단원 연습문제 답안

11. 한 친구가 어떤 지방의 중학교에서 우주론 강의를 준비하고 있다. 그는 은하들을 구슬로, 은하들이 차지하는 공간을 큰 보자기로 정하고, 한 움큼의 구슬을 퍼서 보자기 한 가운데 놓았다. 그리고 그는, 그 구슬더미를 내려쳐 구슬을 사방으로 분산시킴으로써 빅뱅 우주의 팽창을 설명하고자 하였다. 이때 밖으로 흩어져 가는 구슬의 운동은 우주가 팽창하는 모습을 보여 준다. 이 시범 실험에 대하여 어떻게 생각하는지 논평하시오. 이 실험은 우주 팽창의 좋은 비유가 되는가? 더 좋은 실험을 생각해 보시오. 이 친구는 실험 후에 구슬을 잃어버렸을까?

사방으로 분산되는 구슬들은 팽창하는 은하에 비유된다. 이는 팽창하는 우주모형을 설명하는데 적절하다. 하지만, 이론대로라면 구슬은 계속 팽창(멀어짐)하여 실험이 끝난 후에 학생들은 구슬을 찾을 수 없어야 한다. 하지만, 그렇지 않기 때문에 약간의 오류가 있다.
우주 팽창에 대한 좋은 실험의 예로, 풍선에 매직점을 칠한 후, 불어서 우주팽창 모형을 확인하는 방법과, 고무줄을 자른 후, 일자로 만든다음, 점을 칠해서 늘리고 점 사이의 간격을 측정하여 우주 팽창모형을 확인하는 방법도 있…(생략)