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공상 과학 이야기에 얽매이지 않는 우주는 거의 이해할 수 없을 정도로 큽니다.
우주가 상대적으로 작고 거의 무한히 밀집된 곳이라는 것을 아는 것은 정말 놀랍습니다. 그것은 마음을 깜짝 놀라게 합니다. 그러나 그것은 138억 년 전이었습니다. 팽창하는 우주는 우리가 알고 있는 모든 것이 이제 엄청나게 커지고 매일 점점 더 커지고 있음을 의미합니다. 이것은 두 세대의 공상 과학 영화가 대중의 마음속에 심하게 왜곡된 영역 중 하나입니다. 기술이 꽤 좋고 경계가 거의 없다는 일반적인 느낌, 그리고 우리가 거의 확실히 언젠가 항성계 사이를 여행할 수 있다는 느낌은 거의 믿음으로 받아들여집니다. 하지만 공상 과학 영화가 전달하지 못한 것은 무엇보다도 우주가 엄청나게 넓은 곳이라는 것입니다. 가장 가까운 물체 사이의 거리조차도 어마 어마하고 은하수를 가로지르는 거리와 확실히 우주의 은하들 사이의 거리는 행성에 갇힌 생물들에게 놀랍도록 거대합니다. 태양이 모래알인 은하수의 모델이 이것을 집으로 가져옵니다. 이 척도에서 별은 은하수 원반에서 4마일 떨어져 있고 원반의 지름은 약 40,000마일입니다. 우주의 크기에 대한 개념은 지난 몇 년 동안 엄청난 발전을 이루었습니다. 얼마 전까지 만해도 천문학 자들이 어느 정도의 정확도로 우주의 대략적인 크기조차 알지 못했던 때가 있었습니다. 우리는 여전히 높은 정밀도로 모릅니다. 빅뱅 이론은 우주가 한때 매우 작았다고 말합니다. 방사선이나 정보가 이동할 수 있는 가장 빠른 속도는 초당 186,000마일인 빛의 속도입니다. 우리는 우주의 나이가 138억 년이라고 확신합니다. 우리는 또한 광년이 약 6조 마일에 해당한다는 것을 알고 있습니다. 거의 140억 년 동안, 첫 번째 홍조에서 우리는 방사선이 방사형으로 바깥쪽으로 300억 광년 정도까지 확장될 것으로 예상할 수 있습니다. 그러나 빅뱅은 방에서 터진 폭발과 같지 않았다는 것을 알아야 합니다. 빅뱅 이후, 시공간 자체가 모든 지점에서 방사형으로 바깥쪽으로 확장되었습니다. 즉, 그 안에 있는 것뿐만 아니라 모든 공간도 확장되었습니다. 시공간이라는 용어는 공간과 시간을 하나의 결합된 매체로 결합하는 수학적 모델을 의미합니다. 우주의 팽창이 시작됨에 따라 단지 1 센티미터의 빈 공간이 시간이 지남에 따라 간헐적으로 2센티미터가 되었습니다. 그래서 우주의 크기에 대한 가장 좋은 아이디어는 시간이 지남에 따라 460억 광년보다 약간 더 큰 반경으로 확장할 수 있으며, 따라서 우주의 직경은 약 930억 광년입니다. 그러 나이 결과에는 중요한 단서가 있습니다. 그 지름은 우리가 지구에서 볼 수 있는 보이는 우주를 의미합니다. 인플레이션 이론이 맞다면 우리가 볼 수 있는 우주의 일부가 결코 전체 우주가 아니라는 것을 암시합니다. 일부 우주 학자들은 우주가 무한하다고 제안합니다. 하지만 우리가 정말로 가지고 있는 우주를 가지고 작업해 봅시다. 적어도 우리가 관찰할 수 있는 부분은 약 930억 광년입니다. 우리의 이웃, 태양계, 우리 은하계, 우리 은하 등에 대한 철저한 이해는 우주가 어떻게 작동하는지 이해하는데 매우 중요합니다. 그리고 우주 거리 척도를 탐구하면 천문학자들이 가까운 물체와 멀리 있는 물체까지의 거리를 결정하는 데 사용하는 흥미로운 물체가 많이 공개됩니다. 우주 측정의 씨앗은 태양과 달의 거리와 관련하여 올바른 시차 개념을 염두에 둔 그리스 천문학자 사모스의 아리스타쿠스까지 시간을 거슬러 올라갑니다. 시차는 별의 먼 배경에 가까운 물체의 오프셋을 측정하고 기하학적으로 거리를 계산하는 기술입니다. 폴란드 천문학자 니콜라스 코페르니쿠스가 우주의 태양 중심 모델을 제안할 때까지 아리스타르코스 이후 거의 진전이 없었으며, 최초의 시차를 만든 마지막 위대한 시각 천문학자인 덴마크의 귀족 티코 브라헤였습니다. 혜성의 측정과 가까운 물체에 대한보다 현대적인 거리 척도를 정의하는 데 도움이 되었습니다. 그리고 잠시 멈춰서 우리 태양계의 물리적 규모, 즉 태양, 그에 수반되는 행성과 잔해, 그리고 그 안에 있는 우리의 작은 생명의 지구를 상상해봅시다. 당신의 마음속에 우리의 바로 근처를 조금 더 잘 상상하기 위해, 한쪽 끝에 태양이 있고 우리 별과 지구 사이의 거리를 나타내는 1 센티미터의 천문단위라고 불리는 규모의 태양계를 상상해보십시오. 즉, 1AU = 1센티미터입니다. 실제로 이것을 종이에 그려 마음속에서 구체화할 수 있습니다. 여러 장의 종이를 함께 테이프로 묶어 가지고 있습니다. 태양이 한쪽 끝에 있으면 지구는 1센티미터 떨어져 있고 수성과 금성은 각각 0.4센티미터와 0.7센티미터에 있습니다. 지구 바깥쪽에는 화성이 1.5 센티미터, 주 벨트 소행성은 2.5 센티미터, 목성은 5센티미터, 토성은 9센티미터입니다. 5센티미터, 천왕성은 19센티미터, 해왕성은 30 센티미터입니다. 명왕성은 40cm에 놓을 수 있습니다. 외부 태양계는 태양으로부터 30~50cm 떨어진 카이퍼 벨트 지역으로 구성되어 있으며, 명왕성을 유지하기 위해 해당 지역에서 더 흥미로운 물체 중 일부를 표시할 수도 있습니다. 왜향성은 40cm, 왜행성는 45cm입니다. 이제 태양에서 50~100 센티미터 사이에 에너지 적으로 회전된 얼음 소행성의 드문 몸체 인 흩어진 원반의 영역을 표시하여 완료할 수 있습니다. 이것은 1미터에 걸쳐있는 지역에서 태양계의 완전한 축척 모델을 제공합니다. 이제 이 척도에서 태양계 주변에 있는 2조 혜성의 광대한 후광인 오트 클라우드의 내부 가장자리가 다이어그램 가장자리보다 100미터 더 멀리 떨어져 있음을 이해할 수 있습니다. 이 규모의 오트 클라우드의 바깥쪽 가장자리는 1,000m 떨어져 있습니다. 그러나 인간 우주 비행사 탐험가로서 우리는 지구에서 약 1/389 AU 또는 1/389 센티미터의 달까지만 여행했습니다. 이 규모에서는 인간 적혈구 크기의 크기입니다.. 그 거리는 우리의 축척 그림에서 우리 행성의 점에 눈에 띄지 않게 가깝습니다. 그러나 가장 가까운 별까지의 거리는 우리가 상상한 구름 규모보다 큽니다. 그러고 나서 우리 은하계의 밝은 원반에 흩어져있는 별 4천억 개, 가로 15만 광년, 광대 한 우주를 가로지르는 천억 개의 은하계가 나옵니다.