우주가 점점 더 빠르게 팽창하는 원인으로 지목되어 온 신비한 힘, ‘암흑 에너지’의 존재 자체가 사실은 수학적 계산 오류에서 비롯된 착각일 수 있다는 충격적인 연구 결과가 나왔다. 독일 브레멘 대학교(ZARM)와 루마니아 공동 연구팀은 암흑 에너지라는 가상의 힘을 빌리지 않고도 우주 팽창을 완벽히 설명하는 새로운 중력 이론을 발표했다.
[사진=AI/ScienceDaily.com]
암흑 에너지는 계산 안 맞아서 억지로 끼워 넣은 값
그동안 과학계는 아인슈타인의 상대성 이론으로 우주를 설명해 왔다. 하지만 문제가 있었다. 아인슈타인의 수식대로라면 우주는 팽창 속도가 줄어들어야 하는데, 실제 관측 결과는 반대로 더 빨라지고 있었기 때문이다.
답답했던 과학자들은 수식의 결과값을 관측 데이터와 맞추기 위해 ‘암흑 에너지’라는 정체불명의 힘을 억지로 끼워 넣었다. 마치 정답을 맞추기 위해 문제지에 가상의 숫자를 적어 넣은 ‘땜질식 처방’이었던 셈이다. 이 암흑 에너지는 우주의 68%를 차지한다고 알려졌지만, 지금까지 그 누구도 실체를 증명하지 못해 물리학계의 유령 같은 존재로 불려 왔다.
렌즈를 바꾸자 정답이 보였다
연구팀은 아인슈타인의 안경(상대성 이론) 대신, 시공간을 더 정밀하게 들여다볼 수 있는 새로운 안경, ‘핀슬러 중력(Finsler Gravity)’ 이론을 도입했다. 이 이론은 기존 중력 법칙이 놓쳤던 미세한 시공간의 뒤틀림과 가스의 움직임을 더 정확하게 묘사한다.
놀랍게도 이 새로운 중력 법칙을 적용하자, 인위적인 ‘암흑 에너지’ 수치를 넣지 않아도 우주가 스스로 가속하며 팽창한다는 결과가 도출되었다. 즉, 우리가 그동안 암흑 에너지라고 믿었던 것은 사실 중력 법칙을 완벽히 이해하지 못해 생긴 ‘수학적 신기루’였을 가능성이 크다는 것이다.
교과서 다시 써야 하나? 현대 우주론의 패러다임 전환
이번 연구는 국제 학술지 ‘우주론 및 입자물리학 저널(JCAP)’ 최신호에 게재되며 학계에 큰 파장을 일으키고 있다.
연구팀의 크리스티안 파이퍼 박사는 “암흑 에너지라는 미스터리한 힘 없이도 우주의 가속 팽창을 설명할 길이 열렸다”며 “이는 우리가 자연의 법칙을 더 근본적으로 이해할 수 있게 된 역사적인 전환점이 될 것”이라고 강조했다. 이번 연구가 확정될 경우, 현대 우주론의 표준 모델인 ‘빅뱅 이론’ 이후 가장 큰 변화가 일어날 것으로 전망된다.
성치훈 기자/ hello@sciencewave.kr
출처: ScienceDaily (New theory of gravity can explain cosmic acceleration without dark energy)
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