[블로그복습]허블 법칙과 우주 팽창

허블 법칙과 우주 팽창

3. 모든 은하들이 적색편이를 가진다는 것을 발견

관측광 허블은 모든 은하들이 적색편이를 가진다는 것을 발견했습니다.
적색편이란,  빛을 내는 물체가 관측자로부터 멀어짐에 따라 나타나는 파장변화죠 ! 즉, 모든 은하들이 적색편이를 가진다는 것은 모든 은하들이 멀어지고 있다는 것이죠 !!
모든 은하들이 멀어진다는 것?? 우주가 팽창하고 있다는 것입니다 !!
우주가 팽창하고 있다는 것을 관측적으로 증명하는 순간입니다. 어떻게 하였냐??

허블은 은하들이 멀어지는 속도를  구해보았습니다. 그리고 아주 놀라운 법칙을 발견합니다.

외부 은하의 멀어지는 속도(후퇴속도)는 거리에 비례하여 빨라진다는 것입니다 !
즉, 멀리있는 은하일수록 빠르게 멀어집니다 ~
이것이 그 유명한 허블 법칙입니다 !   V = Hr
V : 후퇴속도[km/s] , r : 거리[Mpc] , H : 허블상수[km/s/Mpc]


허블의 법칙에는 과학적 의미가 많이 담겨있습니다.

1. 허블 상수

허블 상수는 중요한 의미를 가집니다.
  H=V/r이므로 1Mpc거리당 후퇴하는 속도, 즉 1Mpc당 팽창 속도를 의미합니다.

2. 우주의 나이

허블의 법칙으로 우주의 나이를 계산할 수 있습니다.
우주의 나이 t=r/V=r/Hr=1/H 입니다.  현재의 허블 상수 H=71±4 km/s/Mpc 이므로, 이값으로 계산한 우주의 나이는 약 185억년이 됩니다.
허블상수의 역수가 우주의 나이가 됩니다.. 

3. 우주의 크기

허블의 법칙으로 우주의 크기도 구할 수 있습니다.
가장 큰 후퇴속도의 값은 가장 멀리있는 은하의 후퇴속도일 것이고 , 가장 멀리 있는 은하까지의 거리가 대략적인 우주의 크기일 것입니다 ! 
가장 큰 후퇴속도의 값은 빛의 속도보다는 빨라질 수 없으므로 c=Hr 에서 r=H/c로 우주의 크기를 구할 수 있습니다.


당시 허블의 발표는 물리학계에서 최고로 잘나가는 아인슈타인이 주장하던 정상 우주론에 대해 반박하는 것이어서 커다란 반향을 일으켰습니다. 하지만 허블의 확실한 증거 앞에서 결국 아인슈타인도 자신의 생각이 틀렸다는 것에 멘붕이 있었지만 쿨하게 허블을 인정하게 되었습니다.

 

 
이렇게 허블의 발표 이후, 우주의 팽창을 어떻게 설명할 것인가에 대한 연구가 활발해지면서 빅뱅우주론이 받아들여지게 되는데요 !