[천문] 우주는 왜 어두운가?

목차

1. 어둠이란 무엇인가?
2. 우주는 왜 밝아야만 하는가?
3. 학자들의 생각

본문내용

1. 어둠이란 무엇인가?
우주가 왜 어두운지 생각해 보려면 먼저 ‘어둠’이 무엇인지 정의를 내려야 합니다. 우리는 아무것도 보이지 않으면 어둡다고 말합니다. 또한 어두운 곳에 적외선이 있다고 해서 우리가 그곳을 ‘밝다’고 하지는 않습니다. 두 가지 모두 눈으로 볼 수 없기 때문입니다. 따라서 우리가 말하는 어둠은 빛이 없는 상태, 그 중에서도 가시광선이 없는 상태라고 할 수 있습니다.

2. 우주는 왜 밝아야만 하는가?
커다란 고무공 한복판에 지구가 자리잡고 있고, 그 공의 껍질에는 별들이 규칙적으로 100개가 박혀 있고 각각의 별들의 절대 밝기는 같다고 가정했을 때 이 별들은 공의 중심에서 똑같은 거리에 있으므로 지구에 사는 우리에게는 모두 같은 밝기로 보일 것입니다. 여기에 반지름의 길이가 이 공의 두 배인 공을 하나 더 그려보면 지구와의 거리가 두 배가되었으므로 지구에서 보는 별의 밝기는 1/4로 줄었지만 공의 면적이 4배 늘어남에 따라 별의 숫자도 4배인 400개가되어서 지구에서 보여지는 빛의 전체적인 양은 첫 번째와 같아지게 되고 밤하늘의 밝기는 2배가됩니다. 겉보기 밝기는 거리의 제곱에 반비례하여 감소하지만 겉넓이는 제곱에 비례하여 증가합니다. 그러므로 공 껍질 하나 하나의 전체 밝기는 반지름, 즉 거리에 무관하게 늘 일정하게 됩니다. 우주가 무한하다면 무한히 많은 수의 공 껍질을 상상할 수 있으며 지구에서 보는 밤하늘의 밝기가 무한대로 되어야함을 쉽게 알 수 있습니다.

참고 자료

없음