3-2. 빅뱅 — 우주의 시작

우주에는 시작이 있었다.

약 138억 년 전, 모든 공간, 모든 시간, 모든 물질과 에너지는 상상할 수 없을 만큼 뜨겁고 밀도 높은 상태에서 출발했다. 이것이 빅뱅(Big Bang)이다.

가장 거대한 질문 — 우주에 시작이 있는가?

한 번 진지하게 생각해보자. 우주는 언제부터 존재했을까?

"우주는 영원히 존재해 왔다"고 답하면, 곤란한 문제에 부딪힌다. 밤하늘이 어두운 이유를 설명할 수 없기 때문이다. 만약 우주가 무한히 오래되었고 무한히 넓다면, 어느 방향을 보든 결국 어떤 별의 표면에 시선이 닿을 것이고, 밤하늘은 별빛으로 환하게 빛나야 한다. 하지만 현실의 밤하늘은 대부분 어둡다. 이 역설을 올베르스의 역설(Olbers' paradox)이라고 부른다.

이 역설에 대한 가장 깔끔한 해답은 놀라울 정도로 간단하다: 우주의 나이가 유한하기 때문이다. 우주가 시작된 지 138억 년밖에 되지 않았으므로, 138억 광년 너머에 있는 별의 빛은 아직 우리에게 도달하지 못했다. 밤하늘의 어둠은, 우주에 시작이 있었다는 증거인 셈이다.

그렇다면 그 "시작"은 어떤 모습이었을까?

이 절의 핵심 질문: 빅뱅이란 정확히 무엇이며, 우주의 초기 순간에 어떤 일이 벌어졌는가? 그리고 이것이 단순한 상상이 아니라 과학적으로 뒷받침되는 이론이라는 것을 어떻게 알 수 있는가?