아인슈타인은 역시 옳았다

아인슈타인의 일반상대성 이론은 우리 태양계를 넘어선 사상 최대 규모의 우주 관찰을 통해 또다시 옳은 것으로 입증됐다고 스페이스 닷컴이 보도했다.

미국과 스위스 과학자들은 관측 가능한 우주의 3분의1 범위에 분포한 7만 여개의 은하를 관찰한 결과 일반상대성 이론 공식은 질량이 다른 질량을 끌어당기는 방향을 정확하게 예측하는 것으로 나타났으며 이는 암흑물질의 존재를 입증하는 것이라고 네이처지 최신호에 발표했다.

이는 지구로부터 최소한 35억광년 거리 내의 우주가 아인슈타인이 밝힌 규칙대로 움직이고 있음을 보여주는 것이자 암흑물질의 존재를 배제한 ‘중력 이론’보다 우주의 움직임을 더 정확히 설명해 주는 것이다.

1915년 물리학계를 뒤흔든 아인슈타인의 일반상대성 이론은 뉴턴의 법칙에 근거한 전통적인 중력 개념을 기초로 하고 있지만 ‘질량이 시공간을 왜곡시킨다’는 전혀 새로운 개념을 더한 것이다.

이는 큰 질량체 부근 공간을 이동하는 물체나 빛은 휘어진 경로를 지나가게 된다는 것을 의미하며 더 나아가 질량이 시간까지도 늘이거나 수축시킬 수 있음을 의미한다. 연구진은 지구로부터 최고 35억광년 범위 안에서 이 가설을 검증하기 위해 7만여개의 은하들을 조사해 세 종류의 측정치를 종합했다.

첫째는 은하들로 인해 일어나는 약한 중력 렌즈 현상, 즉 은하의 질량이 다른 은하로부터 오는 빛을 얼마나 휘어지게 만드는지를 주변 은하들의 평균 형태 왜곡정도를 통해 계산했다. 두번째는 이 자료를 은하의 속도와 합쳐 은하들이 어떻게 다른 은하들에 가까워지거나 멀어지는지를 계산했으며 마지막으로 다양한 거리에서 이들 은하가 어떻게 덩어리를 이루는지 계산했다.

이 세 측정치를 결합시켜 만들어낸 검증 시스템을 적용한 결과 연구진은 일반상대성 이론이 대규모 은하 관측 결과와 일치한다는 것을 확인했다.

이들은 또 암흑물질의 존재를 배제하는 TeVeS 이론과 f(R) 이론 등 다른 두 개의 가설로는 관측 결과를 설명할 수 없어 배제할 수 있다는 결론을 내렸다.

[연합뉴스]