휘어진 우주

휘어진 우주

지구의 표면이 평평하건 둥글건 실생활에 영향이 없다고 생각될지 모르지만 둥글다는 확신 때문에 먼 바다로 행해할 수 있게 되는 것이죠. 우주가 평평하거나 휘어져 있는 여부는 어떨까요? 지구의 표면과 관련해서는 2차원적이므로 실감나게 확인할 수 있지만 우주가 휘어져 있다는 것은 3차원적인 시각이므로 일상의 삶과는 관련이 없다고 느낄 수 있죠. 현재까지는 일반인들에게는 그렇겠지만 문명이 더 발달하면 일상적으로 활용되는 지식이 될 수 있습니다.

지구가 둥글다는 것은 배가 멀리 갈수록 보이지 않게 된다는 점을 보면 알 수 있죠. 평평하다면 바다 위의 모든 배가 다 보이고 수평선은 배들로 채워져 있겠죠.

맑은 밤하늘에 인간의 육안으로 확인할 수 있는 별들의 수는 수천 개라고 하죠. 멀리 있는 별들은 어두워서 보이지 않는다고 하죠. 아무튼 밤하늘은 보이는 별들만으로도 어느 정도 밝기를 유지하고 있습니다.

그런데 별들이 하늘에 균일하게 퍼져 있다고 할 때 지구에서 2거리 안에 있는 별들은 1거리 안에 있는 별들보다 8배가 많죠. 공간의 크기에 비례하는데 공간의 크기는 길이의 세제곱이니까요. 3거리 안에 있는 별들은 1거리 안의 별들의 수의 27배가 되는 것이죠. 그런데 밝기는 거리의 제곱에 반비례하죠. 즉 거리가 2에 있는 별의 밝기는 1에 있는 별들에 비해 밝기가 4분의 1이죠. 그런데 4분의 1 밝기의 별이 8배가 있으니 총 밝기는 두 배가 되어야 하는 것이죠. 마찬가지로 3거리 안에 있는 별들의 총 밝기는 1거리 안에 있는 전체 별들의 밝기의 세 배가 되는 것이죠. 그러므로 우주가 평평하다면 지구가 평평했을 때 수평선이 배로 채워져 있듯이 밤에도 대낮같이 밝아야하는 것이죠. 실제로 성능이 좋은 망원경으로 볼수록 더 많은 별들이 보이고 더 밝게 보이죠. 무한히 성능이 좋은 망원경으로 보면 밤하늘도 대낮 이상으로 밝겠죠. 비행기를 타고 높은 곳에서 바다를 보면 더 많은 배들이 보이는 것과 같죠.

지표면이 2차원적으로 휘어져 있어서 해안에서는 가까이 있는 일부 배들만 보이듯이 육안으로는 일부 별들만 보이는 것이죠. 공간이 3차원적으로 휘어져 있다는 증거로 제시되는 설명입니다.

공간이 어떻게 휘어져 있는지를 구체적으로 아는 것은 우주여행을 하는데 필수적인 지식이 될 것입니다. 구면에 대한 지식이 항로나 해로를 정하는데 필수적이듯이요.

비행기가 현실화되었듯이 비행접시도 곧 현실화될 것인데 왜냐하면 인간의 존재의 목적이 지구의 개척뿐 아니라 우주의 개척이기도 하기 때문이죠.