우주는 어디를 향해 팽창하고 있을까

우주는 광속 이상 속도로 끊임없이 팽창하고 있다고 알려져 있으며 인류는 우주 끝에는 도달 불가능하다고 말하거나 원래 우주 끝이 있는지에 대해 전문가 의견이 나뉘는 등 현대 과학 기술에서도 밝혀지지 않는 경우가 많다. 이런 우주 팽창은 어떻게 일어나고 있을까.

아인슈타인의 일반 상대성 이론과 실제로 우주를 관측한 결과로부터 우주는 137억 7,000만 년 전 빅뱅이 발생하고 지금까지 계속 확대되고 있는 걸 알게 됐다. 시간을 137억 7,000만 년 전으로 되돌리면 우주가 부풀기 전 존재한 무한히 작은 점에 도달하기 때문에 이곳이 퍼져 나가는 우주의 중심이라고 생각될 수 있지만 이 점은 기존 이론적 설명이 붙지 않는 특이점이다. 따라서 우주는 퍼지고 있다고 해도 우주는 어디를 중심으로 어디를 향해 퍼지고 있는지 생각하기는 어렵다.

우주가 팽창하고 있다고 종종 말하지만 어디를 중심으로 어디 끝이 늘어나는 것으로 퍼지는 게 아니라 엄밀하게 말하면 팽창하고 있다는 표현은 적절하지 않다고 한다. 우주 모든 장소에서 빅뱅이 동시에 일어난 것으로 그 모든 장소에서 우주가 계속 퍼져 있기 때문에 우주가 일정한 넓이를 갖는 공간에서 그 끝이 밖을 향해 뻗어 나가는 형태로 공간이 넓어지고 있다는 인식은 잘못된 것이라고 한다.

우주가 팽창하고 있다는 표현에 대해 예를 들어 복수 은하를 맵핑해 은하간 거리를 기록할 수 있다면 1년 뒤에는 이 거리가 늘어나는 것으로 알 수 있을 것이다. 다시 말해 우주가 팽창하고 있다는 건 은하 사이간 거리가 시간과 함께 평균적으로 성장하고 있다는 걸 의미하고 있다고 한다. 이 때문에 중심도 끝도 없어 우주 전체가 어딘가를 향해 퍼지고 있는 건 아니라고 할 수 있다.

마찬가지로 지구가 속한 은하수 은하를 중심으로 생각하면 우주 전체가 우리로부터 멀어지도록 팽창하고 있다고 보여진다. 하지만 다른 은하를 중심으로 한 경우도 마찬가지로 멀어지도록 팽창해보인다며 우주는 무엇을 향해도 어디서나 퍼지지 않는다며 우주는 우주 그 자체가 확장되는 것이라고 말한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.