1. 우주는 어떻게 생겨났을까? 허블 우주 망원경으로 찍은 은하오래된 은하를 발견하는 것은 우주의 기원을 밝혀내는 중요한 단서가 된다. 우주가 어떻게 탄생했는지에 대해서는 여러 이론들이 있지만, 오늘날 대부분의 과학자들이 지지하는 이론은 바로 '대폭발설'인 '빅 뱅(big bang) 이론'이다. 이 이론에 의하면 대략 150억 년 전, 하나의 점에 불과했던 태초의 우주가 매우 높은 온도와 밀도에서 대폭발을 일으켜 엄청나게 팽창해 현재에 이르게 되었다고 한다. 이 대폭발로 점 상태의 우주는 급속도로 팽창해 나갔고 시간과 공간, 에너지가 만들어진 것이다.
많은 과학자들은 우주가 지금도 팽창하고 있다고 말한다. 이 주장의 근거로 은하가 계속해서 조금씩 멀어지고 있으며, 멀리 떨어진 은하일수록 우리가 살고 있는 은하계로부터 빠른 속도로 멀어지고 있다는 사실 등을 주장하고 있다. 2. 태양계의 탄생태양계란 스스로 빛을 내는 항성인 태양과 태양 주변을 도는 여덟 개의 행성, 수많은 소행성, 혜성 등으로 이루어져 있다. 태양계의 탄생 배경에 대해서도 여러 추측이 있는데, 대표적인 학설로는 성운설, 소행성설, 조석설 등이 있다.
성운설은 독일의 철학자 칸트와 프랑스의 수학자 라플라스가 제안한 설로, 성운이라는 가스의 집합체가 천천히 회전하면서 수축해 가는 과정에서 회전 속도가 빨라져 여러 개로 분리되어 떨어져 나와 행성이 되었다는 가설이다.
소행성설은 미국의 지질학자 챔벌린이, 원시 태양 주위로 별이 통과할 때 만유인력에 의해 태양으로부터 소행성과 같은 작은 덩어리들이 끌려 나와 통과하는 별의 평면을 따라 응집되어 행성들을 이루게 되었다고 주장한 내용이다. 조석설은 영국의 지구 물리학자 제프리와 천문학자 진즈가 주장한 것으로, 소행성설의 약점을 보완한 것이다.
태양을 도는 여덟 개의 행성은 지구형 행성과 목성형 행성으로 구분하는데, 비교적 크기가 작은 지구형 행성은 태양과 거리가 가깝고 단단한 암석으로 만들어진 것들로 수성, 금성, 지구, 화성이 여기에 속한다. 이에 비해 크기가 크고 태양에서 멀리 떨어진 목성, 토성, 천왕성, 해왕성은 수소와 헬륨 등 가벼운 가스로 이루어진 목성형 행성에 속한다.  태양계태양계에는 태양에서 가까운 순서대로 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성의 여덟 개 행성이 있다. 3. 우주가 팽창하면 지구와 태양 사이도 멀어질까?1929년 미국의 천문학자 에드윈 허블은 은하들의 후퇴 속도가 이동 거리에 비례해서 빨라진다는 허블의 법칙을 발견했다. 먼 은하들이 우리에게서 더 빨리 멀어지고 있다는 것을 직접 관찰하여 밝혀낸 것이다.
그럼 우주가 팽창하면 태양과 지구의 사이도 멀어질까? 태양과 지구는 만유인력으로 서로를 끌어 당기기 때문에 우주가 계속 팽창하더라도 일정한 거리를 유지할 수 있다. 마치 종이배 두 척을 서서히 넓어지는 강물에 띄우면 둘의 간격이 점점 벌어지지만, 둘 사이를 끈으로 묶으면 일정한 거리를 유지하는 것과 같은 원리이다.  우주는 약 138억 년 전 대폭발로 태어났어요. 이후 우주는 팽창하면서 부피가 커졌고, 물질이 만들어지며 현재에 이르렀어요. 이것이 ‘빅뱅 이론’으로 설명되는 우주 탄생 과정이에요.  빅뱅 이후 우주가 만들어지는 과정을 표현한 이미지. (출처: 위키미디어)
인간은 언제부터 지구에서 살게 되었을까요? 우리가 살고 있는 지구와 우주는 언제 생겼을까요? 인간은 아주 오래 전부터 우주가 어떻게 태어났는지, 나이는 얼마나 되는지 궁금해 했어요. 19세기 초 프랑스의 뷔퐁 백작은 뜨거운 쇠공이 식는 속도를 계산해서 지구 나이가 7만 5000년~16만 8000년이라고 주장했고, 지질학자 졸리는 바다로 들어오는 소금의 농도를 계산해서 9000만 년이라고 주장했지요. 그러다 과학이 발전하면서 20세기에 우주 탄생에 대한 새로운 이론이 나타났어요. 약 138억 년 전 우주에서 큰 폭발이 일어났고, 이후 지금의 우주가 만들어졌다는 거예요. 이 대폭발을 ‘빅뱅’이라고 불러요. 빅뱅 이론은 현재 우주의 역사를 설명하는 여러 가지 이론 중 가장 널리 받아들여지고 있답니다.
빅뱅 이론에 따르면 대폭발은 순식간에 일어났어요. 이후 우주는 팽창하면서 부피가 커졌는데, 1억분의 1초보다도 더 짧은 순간에 현재 우주만큼 큰 공간이 되었지요. 물질의 최소 단위인 쿼크와 전자도 만들어졌어요. 이때의 우주는 상상할 수 없을 정도로 뜨거운 상태였답니다. 1초가 채 지나가기도 전에 우주가 팽창하는 속도는 느려지기 시작했어요. 동시에 온도가 서서히 내려갔지요. 대폭발이 일어나고 38만 년이라는 시간 동안 쿼크는 중성자와 양성자가 되고, 이후 핵, 원자로 변하면서 물질을 구성하는 입자들이 만들어졌답니다. 우리가 아는 별과 은하계는 빅뱅이 일어난 지 10억 년이 지난 뒤에 만들어졌어요. 그리고 약 80억 년이 더 지난 뒤에야 태양과 지구가 만들어지고, 다양한 물질들이 탄생하게 되었답니다.
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