우주의 시작은 빅뱅이 아니다! 우주 물리학자인 요시다나오키가 연구의 최선선을 말하다.

우주의 시작은 빅뱅이 아니다! 우주 물리학자인 요시다나오키가 연구의 최선선을 말하다.

2/25(월) 6:30

 

<사진>은하수(우)와 안드로메다 은하(좌)는 충돌할 것이 확실 시 되고 있다. 이것도 중력의 영향이다. (NASA; ESA; Z Levay and R. van der Marel, STScI; T. Hallas; and A. Mellinger)

처음 “우주란”이 있어서, 그것이 폭발해서 우주가 탄생했다. 어린 시절, 그렇게 써진 책을 읽은 사람도 있을 것이다. 하지만, 최신의 학설에서는 “우주는 진공의 흔들림”으로부터 생겨 났다고 합니다. 진공이라고 하는 아무것도 없는 곳에서 우주가 생겼다니, 믿을 수 없다! 수 많은 우주의 수수께끼를 밝혀내 왔던 오시다 나오키씨에게, 최신학설을 들어 보았다.

 

우주의 아름다움에 끌려 천문소년으로..

요시다 선생님은 어릴 적부터 우주에 흥미를 가졌습니까?

요시다 : 초등학교에 들어갔을 때부터, 과학 전반에 흥미가 있었습니다만, 어느 쪽이냐 하면, 곤충이나 동물 같은 생물학쪽이 아닌, 투탕카멘 등의 고고학이나 천문학분야가 좋았습니다.

후주에 흥미를 가진 것은, 비주얼에 끌렸기 대문입니다. 성운이라던지 은하 같은 아름다운 천체사진을 도서관에서 보고, ‘아름답다’라고 생각했습니다.

초등학교 5학년때, 아버지께 천체 망원경을 사달라고 한 뒤에는 날씨가 좋은 밤은 언제나 베란다에 가지고 나가서, 별의 관찰 노트를 기록했습니다.

초등학교의 졸업문집에는, “장래의 꿈은 우주비행사”라고 썼던 기억이 있습니다.

동경대학에서는”항공우주공학”을 전공 했습니다. 이것은 우주에 관련되어 있습니다만, 대학원(스웨딘 국립 공화대학)에서는 응용수학을 연구 하셨지요?

요시다 : 응용수학이라고 하는 것은, 다양한 방정식 등에 대해서, 기초가 되는 해법이 있는가에 대해, 비슷한 방정식이 있는지 등을 연구한느 것입니다만, 너무나 추상적인 연구 입니다.

물론, 흥미가 있어서 전공했습니다만, 박사과정(독일의 막스 프랑크 우주물리학 연수고)으로 나아갈 때에, 조금 더 구체적인 대상이 좋겠다고 생각하여, 그 대상으로써, 아이적부터 좋아했던 테마인 “우주”로 돌아 왔습니다.

우주에 관련된 학문으로, 일반인이 우선 생각나는 것은 천문학이라고 생각합니다만, 선생님의 전문인 “우주물리학”은 어떤 것입니까?

 

요시다 :”우주 물리학”은, 우주의 여러 현상을, 물질의 기본적인 법칙이나 성질 등의 물리의 이론을 근거로 하여 연구하는 학문 입니다.

“천문학자는 우주를 관측한다”라고 이야기 되기도 합니다만, 이즈김나 양자의 차이는 그다지 없습니다. 천문학자가 이록연구를 하는 일도 있고, 우주물리학자가 관측을 하는 일도 있습니다.

대학 등 일본의 연구기관에서는, 천문학은 “천문학과”, 우주물리학은 “물리학과”로 나누어져 있습니다만, 해외에서는 “Physics & astronomy”로써 일체화 되어 있습니다. 오히려, “혹성”이나 “블랙홀”같은 연구대상의 차이로 나누어지는 것이 보통입니다.

 

“우주는 빅뱅으로 시작되었다”는 틀렸다.

 

요 몇 년동안 커다란 뉴스가 되었던 우주의 화제로 말할 것 같으면, 중성미자(neutrino)라던지 중력파이지요. 둘 다 어려운 인상이 있어서, 지금 하나, 확실히 공부 해둘까 싶은 기분이 들지 않습니다만.

요시다 : 중성미자등의 소립자는, 물질의 기원 등의 근원적인 사정에 관여되는 것이므로, “A를 이해하면, B도 이해된다”라는, 단순히 말하는 것이 불가능합니다. 그래서, 쓸데없이 어렵게 느껴지는 건지도 모르겠습니다.

하지만, 우주의 이야기는, 양자 – 소립자등, 이 이사으 ㅣ분할 불가능한 물리적인 최소단위나, 상대성이론을 기초정도라도 알아두는 편이, 좀 더 재미있게 느껴질 것이라고 생각합니다.

예를 들면, “우주의 시작은 빅뱅이론이 아니다.”라고 말한다면, 놀랄 분들이 많지 않을까요?

물리학에서 취급하는 “진공”이라는 것은, 입자가 반입자와 짝으로 생겨서는 순식간에 소멸하며, 평군으로 치면, 아무것도 없는 상태가 되는 것으로, 우주가 탄생하는 때도 똑 같은 상태에 있다고 생각되어 집니다. 그리고, 만물이 생기고 사라지는 상태를 “진공이 흔들리고 있다”도 말하며, 어느 때에 그 균형이 크게 흔들려 우주가 생겼다고 생각되어지고 있습니다.

탄생한 이후, 한순간에 무한의 크기가 되어 버린 우주는, 그 이후, 물질의 근원이 되는 소립자나 빛을 만들어내, 초고온이 되어 더욱 더 확장 합니다. 그것이 빅뱅입니다.

들어보니, 흥미가 생기는 군요. 요시다씨의 저서 “지구, 쉬운 우주 이야기”에서는 “중력”이 키워드가 되어 있습니다만, 대체로 중력의 정체가 이해되지 않았다는 점도 써 있었습니다.

 

요시다 : 그렇습니다. 중력의 운동이 어떤 것인지도, 사실은 잘 이해 못하고 있습니다.

 

일상생활에서 무게를 느끼고 있는데, 그 이유를 모르는 것은 이상하군요.

 

요시다 : 단지, 우리들도, 지구도, 그리고 우주도, 중력의 은혜를 받고 있는 것은 확실합니다. 지주가 태양의 주변을 도는 것도, 우리들이 사는 태양계가 은하계로부터 떨어지지 않고 있을 수 있는 것도, 우주가 지금의 구조가 된 것도 중력의 덕입니다. 말하자면, “우주는 중력의 선물”입니다

그 중력은, 고등학교까지는 “아래로 향하는 힘”으로써 배우고 있지요. 무게가 있는 것은 아래- 지구의 중심을 향해 끌려간다, 라는 것입니다.

하지만, 우주는 위도 아래도 없습니다. 우리들 우주 물리학자는, 중력을 “공간의 흔들림”으로 례를 듭니다.

상대성이론이군요. 우리 일반인들에게는 조금 허들이 너무 높습니다만,

 

요시다 : “시간과 공간이 흔들리다”라던지, “시간이 음으로 흐르다”등의 이야기를 들으면, “그건 재미있어”라고 생각하는 사람이 있는 한편, 수학적인 이야기를 이유없이 싫어하는 사람도 있지요. 우주와 관련된, 이상하며 재미있는 이야기에 도달하기 전, 셔터를 내려버리게 됩니다.

그래서는 아까우므로, 제가 쓴 “지구 – 쉬운 우주의 이야기”에서는, 달이나 태양 같은 가까운 천체의 입구에 수식을 사용하지 않고, 상대성이론이나 양자역학, 그리고 블랙홀까지 깨끗하게 설명했습니다.

 

원문출처 : https://headlines.yahoo.co.jp/article?a=20190225-00563845-bookbang-soci&p=1