우주의 탄생 빅뱅 포스터

1. 빛과 빛 부딪쳐 전자, 양전자 생성

우주의 탄생, 즉 빅뱅이론에서는 우주가 약 138억 년 전 뜨겁고 밀도가 높은 상태에서 시작되었다고 설명한다. 초기 우주에서는 모든 존재하는 물질과 에너지가 하나의 점에 모여 있었고, 이 상태에서 우주는 급격하게 팽창하기 시작하였다. 이때의 환경은 극단적인 온도와 압력을 지니고 있었고, 에너지가 높은 상태였다. 그러한 조건 하에서 빛, 즉 광자는 중요한 역할을 하게 된다. 빛은 전자기파의 한 형태로, 이 우주 초창기의 환경에서는 고에너지 광자가 존재하였고, 이들은 우주에서 기본적인 상호작용을 통해 물질의 생성에 기여하게 된다. 우주의 초기 시점에서는 온도가 높아서 모든 물질은 에너지 상태로만 존재하였고, 이러한 에너지가 충분히 높을 경우 광자는 서로 충돌하게 된다. 이 충돌의 결과로 전자와 그 반입자인 양전자가 생성되기 시작하였다. 전자와 양전자는 모두 물질의 기본 입자이며, 전자는 음전하를 가지고 있고 양전자는 양전하를 가지기 때문에 서로 상반된 성질을 지닌다. 광자의 에너지가 충분히 높을 때, 이들은 쌍 생성 과정을 통해 전자-양전자 쌍을 만들어낼 수 있다. 이 과정은 다음과 같이 …