종말은 인간 역사에 있어 언제나 화두였다 지난 20세기 말엽 노스트라다무스, 휴거 소동, 사이비 종교의 등장, 요한계시록 등등 인류의 멸망에 대한 논란은 끊임없이 이어져 왔다 사실 이런 종말에 대한 유언비어는 20세기 뿐만 아니라 현재, 심지어 과거에도 터무니없을만큼 많이 일어 났다
그렇다면 인류, 지구의 종말이 아니라 우주의 종말은 어떨까?
노스트라다무스의 예언처럼 공포의 대왕이 우주를 불태워버릴 것인가 휴거 소동처럼 구세주가 등장하여 모두를 천국으로 데려가고 우주를 없애버릴 것인가 요한계시록에 나온 것처럼 뿔은 열이요 머리는 일곱인 짐승이 종말을 가져올 것인가
분명한 것은 우리가 우주를 바라보게 되고 달에 인간이 착륙하게 되고 수십억광년 떨어진 은하의 모습을 바라볼 수 있는 그 모든 우주의 비밀은 다름 아닌 '과학' 이 일궈냈다 성경이나 종교에는 우주의 비밀은 단 하나도 들어있지 않다 그러면 이제 과학이 말하고 있는 우주의 종말을 알아봐야 할 것이다
과학이 말하고 있는 우주의 종말은 허무하게도 단 두가지 뿐이다 빅 프리즈와 빅 크런치 즉 한없이 팽창하여 거대한 동결을 맞게 되거나 갑자기 수축하여 다시 빅뱅 직전으로 점이 되거나 우리 우주는 둘 중 하나의 경우로 선택되어 종말을 맞이하게 될 것이다
천문학에 관심이 없는 사람들도 우리 우주가 137억년 전 하나의 점으로부터 엄청난 폭발을 일으켜 오늘날까지 진화해왔으며 현재도 엄청난 속도로 팽창하고 있다는 것 쯤은 잘 알고 있다 만약 우리 우주가 현재 팽창을 멈춘 채 균일한 물질 구성으로 이루어져 있다면 우리는 우주의 종말을 굳이 생각할 필요가 없다 정지해있고 균일하다면 그것은 영원하다는 것을 뜻하기 때문이다 그러나 불행히도 우리의 우주는 팽창을 하고 있다 그렇기 때문에 우리는 자연스럽게 우주의 종말에 대해 예견을 해야 되며 과학적 근거를 통해 추론을 해 나갈 수 있는 것이다
빅 크런치란 간단하게 요약하여 우주가 팽창을 멈추고 급속도로 수축을 하게 되어 모든 것이 하나의 점으로 돌아간다는 설이다 임계밀도와 우주평균밀도 간의 계산은 수학적인 내용이니 넘어가고 (사실 어려운 계산은 아니다 매우 간단하다) 물질과 공간을 비유로 해보자 우리의 우주는 팽창을 계속 하고 있지만 이것을 어느 정도 커버하고 있는 것이 바로 물질이다 물질에는 누구나 다 알고 있듯이 만유인력이 존재한다 즉, 우주에는 중력(만유인력)이 있기 때문에 팽창의 속도를 어느 정도 제어하고 있는 것이다 물질들이 서로 끌어당기고 있으므로 팽창이 지연되고 있는 것이다 그런데 우주의 물질들의 총 질량이 커진다고 생각해보자 (쉽게 생각하여 별들이 많아지거나 혹은 커지거나 미지의 물질이 많아진다고 생각하면 된다) 이렇게 물질들이 행사하는 중력이 충분히 커지게 되면 우주는 팽창을 멈추고 수축을 하게 된다 빅 크런치가 시작되는 것이다
우주의 온도는 다시 올라가게 되고 별과 은하들은 서로서로 다시 가까워지게 된다 (밀도가 작아지면 온도는 당연히 올라간다. 또한 중력에너지는 열에너지로 전환된다) 이런 식으로 수축이 계속되게 되면 결국 우주는 초고온 상태가 되고 모든 생명체가 사라지며 모든 것이 하나의 점으로 되돌아가게 되는 것이다 마틴 리스는 지금 우주의 은하들 간의 거리가 두배로 멀어지게 되면 바로 이러한 빅 크런치가 일어날 것이라고 예견했다 그 시기는 500억년 후라고 리스는 말하고 있다
흔히들 빅 크런치가 일어나면 시간이 거꾸로 흐를 것이라고 알고 있는데 이는 잘못된 인식이다 스티븐 호킹도 이런 잘못된 점을 분명히 시인했다 빅 크런치는 공간의 수축이기 때문에 시간이 거꾸로 흐른다는 것은 별개의 문제이다 풍선이 다시 줄어든다고 해서 풍선 내부의 시간이 거꾸로 흐르는 것은 아니기 때문이다
그러나 최근의 연구 결과에 의하면 우주는 지금 이순간도 더 빠른 속도로 팽창을 해 나가고 있다 그래서 대다수의 과학자들은 빅 크런치보다 빅 프리즈에 무게를 두고 있다 간단히 요약하자면 결국 우주는 한없이 팽창하게 되고 모든 것은 동결된다 라는 것이다
동결, 즉 얼어붙는다는 이야기다 공간이 늘어나게 되면 그 공간의 온도는 자연히 낮아지게 된다 1리터의 물을 끓이는 데 들어가는 열과 2리터의 물을 끓이는데 들어가는 열이 다른 것처럼 말 이다 우주가 팽창을 한없이 계속하여 공간의 밀도가 작아지게 되면 결국 우주는 한없이 추운 공간이 되게 된다 실제로 우주는 초창기 엄청난 고온의 상태에서 지금의 온도까지 차갑게 식었다
우주의 온도가 절대온도 0K (섭씨 -273도) 까지 떨어지게 되면 모든 원자들은 아무 미동도 없는 정지 상태가 된다 이 시기 이전에는 이미 모든 우주의 별들의 에너지가 고갈되고 핵반응의 찌꺼기인 왜성,중성자별, 그리고 블랙홀만이 남게 된다 별의 에너지가 고갈되었다는 것은 이 우주에 더 이상 빛을 발하는 그 어떤 존재도 없게 된다는 것이다 빛은 모두 사라지고 그 무엇도 보이지 않는 암흑만이 뒤덮이게 된다
모든 것이 얼어붙게 되는 것이다
우주의 종말은 분명 저 둘 중 하나로 이루어질 것이다 과학적인 데이터를 놓고 봤을 때는 사실상 빅 프리즈로 끝날 가능성이 매우 높다
인류는 어떻게 될까? 앞으로 수십억 년 뒤면 태양이 사라지게 될 것이므로 어쩌면 우주라는 더 거대한 무대의 종말 을 이야기하긴 사치일지도 모른다 빅 프리즈는 수십,수백조년이 흘러야 이루어질테니...
하지만 천문학자 켄 크로스웰은 이런 말을 남겼다 "인간의 두뇌가 진보하는 속도가 태양이 뜨거워지는 속도보다 빠른 한 인류는 그 어떤 재난 속에서도 살아남을 것이다"
200년 전만 해도 인간이 하늘을 날 수 있을 거라곤 누구도 감히 예상하지 못했다 100년 전만 해도 인간이 달에 갈 수 있을 것이라곤 누구도 예상하지 못했다
수억년 수조년이라는 세월은 인류에게있어 너무도 많은 세월이 아닐까