우주는 팽창하고 있다

조르주 르메트르는 "우주는 팽창하고 있다. 우주가 가만히 있는 것 아니라 점점 커지고 있다."고 얘기했습니다. 그리고 나서 팽창의 증거를 발견했습니다. 당시 천문학자들이 우리은하 밖의 외부은하를 관찰하다보니 붉어지고 있는 것을 발견했습니다. 적색이동이라고 부르는데요. 이를 설명하기 위해서는 파장에 대해서 이해가 필요합니다. 도로에서 자동차가 멀리서 다가오면서 경적을 울리면 소리가 점점 커집니다. 그러다가 나를 지나쳐서 멀어지면 소리가 작아지는데요. 이는 소리의 파장이 달라지기 때문입니다. 차가 다가올 때는 파장이 짧아지다가 지나가면 파장이 길어지는 것입니다. 소리 뿐만 아니라 빛도 파장입니다. 파장이 짧은 빛은 푸르스름하고 긴 빛은 붉으스름합니다. 그러니까 어떠한 빛이 우리에게 다가오면 그 빛이 푸르스름해지고 멀어지면 빛이 붉으스름해지는 것이죠. 결국 적색이동은 물체가 내는 빛의 파장이 길어져 붉에 보이는 현상인 것입니다. 예를 들어 63억 광년 떨어진 은하보다 123억 광년 떨어진 은하가 더 붉은 색으로 보이게 됩니다. 앞서 얘기했던 외부은하의 적색이동은 우주가 팽창하고 있다의 증거라 할 수 있다고 르메트르는 생각했습니다. 그리고 1927년 팽창우주론에 대한 논문을 발표했습니다. 그리고 아인슈타인에게 논문을 건냈다고 하는데요. 이에 대해 아인슈타인은 "당신의 수학은 정확하지만 물리학은 혐오스럽네"라고 얘기했다고 합니다. 아인슈타인이 르메트르의 이론을 무시했던 것이죠. 하지만 약 2년 뒤 에드윈 허블이 우주가 팽창하는 확고한 증거를 내놓았습니다. 르메트르 보다 더 많은 외부은하의 적색이동을 발견했습니다. 이렇게 적색이동 등 우주 팽창에 대한 증거들이 나오면서 결국 아인슈타인은 자신의 이론을 수정하게 됩니다. 결국 아인슈타인은 우주가 정적이라는 우주상수는 생애 가장 큰 실수였다고 고백하기에 이릅니다. 그런데 이렇게 위대한 업적을 세운 르메트르는 우리에게 낯익은 인물은 아닙니다. 지금까지 르메트르의 업적이 상당히 과소평가되었다고 할 수 있는데요. 그래서인지 2018년 천문연맹에서는 '먼 우주로부터 오는 빛의 적색이동은 거리에 비례한다'는 '허블의 법칙'을 '허블-르메트르의 법칙'으로 명칭을 변경했다고 합니다. 우주 팽창의 이론적 토대를 마련한 허블과 르메트르 모두 기억해야 할 만한 인물들입니다.