새로운 천문우주 모델: 시간의 팽창과 정지(3)
[2011년 4월 뉴스레터]
지난 호 요약 : 창조 첫째 날 창조 된 지구는 깊음의 물로 된 지구였다. 창조 둘째 날 하나님은 궁창을 만드셨는데 깊음의 물은 펼칠 수 있는 궁창 위에 있었고 그 물 위에는 수십억 광년이나 확장 될 수 있는 더 큰 공간이 있었다. 창조 둘째 날의 시작 하나님이 “그 깊음”의 중앙에 상대적으로 작은 원형의 물을 구별하셨다. 우리 인식으로는 비어 있지만 사실 어떤 물질로된 우주공간의 얇은 영역을 구별하셨는데 하나님은 그것을 천공(firmament) 혹은 궁창(the expanse)이라고 불렀다(창1:7). 히브리어로는 라퀴아(raqia)라는 단어인데 이것은 마치 망치질하여 얇게 펼칠 수 있는 동이나 금과 같은 고체의 물질과 같은 것임을 암시한다. 라퀴아는 앞에서 언급한 우주공간의 천과 같은데 만질 수 없고 볼 수 없는 물질로 구성된 것으로 이해된다. 라퀴아 위에는 깊음의 물이 있었고, 그 물 위에는 수십억 광년 확장될 수 있는 더 큰 공간이 있었는데 그 공간도 우리 감각으로는 텅 빈 것으로 느끼지만 역시 어떤 물질로 된 것이다. 그리고 나서 하나님은 성경대로 그 궁창(라퀴아)을 펼치(팽창)기 시작하셨다.
여기서 궁창 위에 있는 물은 공간이 펼쳐짐에 따라 더욱 얇게 되고 궁극적으로 크고 작은 물방울로 나누어졌다. 그리고 그 물방울들은 바깥에서부터 안쪽으로 얼어 굳기 시작하였다. 그래서 결국 궁창 위에 있던 물들은 얼음 입자로 된 구형(우주)의 껍질에 해당하는 영역이 되었다. 창조 넷째 날의 빛 이동 이제 가장 흥미로운 주제인 별빛에 대하여 다루려고 한다. 별빛은 별을 출발하여 지구까지 도착하는데 어떻게 수천 년 밖에 걸리지 않았는지를 설명하려는 것이다. 험프리 박사는 아인슈타인의 중력장을 표현하는 방정식의 해(메트릭)로부터 물질, 공간, 시간의 관계를 설명하였는데 물질은 공간을, 공간은 빛의 속도를, 빛의 속도는 시간을 컨트롤 한다는 것이다. 즉 시계의 상대적인 속도는 원래 중력의 중심 즉, 창조 첫째 날의 거대한 지구에 가까우면 느려지고 중심에서 멀어질수록 빠르게 된다(그림1 참조).
중력의 중심에 점점 가까워 지면 중력장의 포텐셜(Φ)이 낮아져 시간이 점점 느려지다가 정지하는 순간(그림 1의 점선으로 표시 된 임계에너지(critical potential)가 오고 그 다음부터는 시간이 없는(achromous = no time) 위치에 이르게 된다(그림 2의 검은 부분). 창조 넷째 날, 하나님은 궁창 가운데 은하들을 창조 하는데 이럴 경우 은하의 질량에 의해 우주의 중심(지구)의 중력 potential은 더욱 낮아지게 되어 중심에서부터 시간이 정지된 공간 반 경(그림 2의 R)이 늘어나게 된다. 물론 지구에 있는 시계들은 모두 완전히 멈추게 된다. 또 하나님은 시간이 정지하는 임계에너지(critical potential)를 조절하실 수 있으므로 시간이 없는 영역 을 컨트롤 하실 수 있다.
더 많은 은하들이 생겨 날수록 중력에너지는 더욱 낮아지게 되고 시간이 없는 영역이 늘어나 넷째 날 창조 된 많은 은하들도 시간이 없는(무시간) 영역으로 들어가게 된다. 이제 은하들의 창조 가 끝났을 때를 생각해 보자. 앞에서 언급한 것처럼 공간이 빛의 속도를 조절하게 되므로 만일 하나님께서 궁창을 펴(사 40:22) 공간의 장력을 높이면 빛의 속도가 변하고 임계포텐셜(critical potential)의 높이가 낮아지게 되므로, 무시간 영역의 반경이 지구 쪽으로 향해 점점 작아지게 된다. 이때 하나님께서 장력의 증가 속도를 빛의 속도와 같게 한다면 무시간 영역에서 벗어 난 은하의 빛은 무시간 영역에 있는 지구 시간이 전혀 변하지 않았음에도 불구하고 점점 지구에 가깝게 오게 된다.
마침내 지구가 무시간 영역에서 벗어나 시간이 흐르기 시작 했을 때 수십억 광 년 떨어져 있는 은하의 빛은 이미 지구에 도달해 있어 마치 순간적으로 빛이 도달한 것처럼 보이게 될 것이다. 그러나 지구에서는 아직도 넷째 날인 것이다! 만약 그때 지구에서 망원경으로 멀리 떨어져 있는 은하들을 보았다면 궁창의 팽창 때문에 그때에도 적색편이 현상을 보게 되었을 것이다.
- 번역/정리: 이동용 박사 (항공기계공학)
참고문헌
Humphreys, D.R. 2008, New time dilation helps creation cosmology, Journal of Creation, 22(3): 84-92
Humphreys, D.R. 1994, Starlight and Time, Green Forest, AR: Master Books, 67.