2-1. 암흑 물질과 암흑 에너지의 정체

지금까지의 이야기: 제10권 1절에서 우리는 일반상대론과 양자역학이라는 물리학의 두 거인이 서로 화해하지 못하고 있다는 사실을 살펴보았다. 끈이론과 루프 양자중력이라는 야심찬 시도들이 이 문제에 도전하고 있었다. 이제 시선을 이론의 내부에서 우주의 바깥으로 돌려보자. 우주를 관측하면 관측할수록, 우리는 훨씬 더 당혹스러운 사실과 마주하게 된다.

우주의 95%가 정체불명이라면?

잠깐, 놀라운 숫자 하나를 보자.

우리가 아는 모든 것 — 별, 행성, 은하, 당신의 몸을 이루는 원자, 스마트폰의 반도체, 바다의 물 분자 — 이 모든 것을 합쳐도 **우주 전체의 약 5%**에 불과하다.

나머지 **95%**는 무엇인가?

약 27%는 암흑 물질(dark matter)이라 불리는 무언가이고, 약 68%는 암흑 에너지(dark energy)라 불리는 또 다른 무언가다. '암흑'이라는 이름이 붙은 이유는 간단하다. 빛을 내지도 않고, 빛을 흡수하지도 않으며, 어떤 망원경으로도 직접 볼 수 없기 때문이다. 말 그대로, 우리는 보이지 않는 우주 속에서 살고 있다.

이것은 마치 이런 상황과 같다. 당신이 거대한 바다에서 수영하고 있다고 상상해보자. 당신은 물이 무엇인지 잘 안다. 물의 성분도 알고, 온도도 재고, 파도의 규칙도 이해한다. 그런데 어느 날, 누군가 이렇게 말한다. "사실 이 바다의 95%는 물이 아니에요. 무엇인지 우리도 몰라요." 얼마나 충격적이겠는가?

현대 물리학이 바로 이 상황에 놓여 있다.

핵심 질문: 우주의 95%를 차지하는 암흑 물질과 암흑 에너지는 대체 무엇인가? 왜 우리는 그것이 존재한다고 확신하면서도 정체를 알지 못하는가?