우주의 탄생 빅뱅, 그리고 진화

1.1.1. 우주배경복사
공간의 모든 방향으로부터 같은 강도로 들어오는 전파로 1965년 A.펜지어스와 R.W.윌슨이 발견하였다. 이 전파는 파장 0.1mm∼20cm에서 관측되는 마이크로(±0.01%)파로 그 높은 등방성(等方性)으로 미루어, 어느 특정한 천체로부터 오는 것이 아니라 우주공간에 충만된 전파의 배경을 이루는 것으로 생각된다.이 전파의 파장별 강도분포의 특성은 2.7K(－270.3℃)의 흑체복사(黑體輻射)임을 나타내며, M.플랑크의 법칙에 의하여 1㎤당 약 400개의 광자(光子:photon)가 평균적으로 우주공간을 메우고 있음을 알려 준다. 이 개수밀도는 현재 관측되는 은하들로부터 추정되는 물질입자(양성자)의 평균 개수밀도의 약 10억 배에 이르므로 우주의 현재 온도가 주로 이 복사에 의하여 결정됨을 알 수 있다.
흑체복사의 법칙과 우주팽창의 법칙으로부터 우주의 크기는 그 온도에 반비례함을 알 수 있다. 우주의 팽창이 대폭발(big bang)로 시작되었다는 대폭발 우주론에 의하여 G.가모는 1940년대에 우주배경복사를 예언한 바 있다. 한때 우주배경복사의 등방성은 우주론의 문제점이 된 적이 있다. 그 까닭은 현재 방향이 2 °이상 틀린 두 곳에서 전파가 …(생략)