빅뱅이론보다 우주 생성 원리를 더 잘 설명하는 이론이 국내 연구진에 의해 나왔다.
이화여대 수학과 조용승 교수와 과학교육과 홍순태 교수는 우주가 1차원 ‘끈’에서 시작됐다는 가설을 바탕으로 우주 탄생을 설명하는 이론(조·홍 이론)을 미국물리학회에서 발행하는 ‘피지컬 리뷰’ 5월 20일자 온라인 판에 발표했다.
빅뱅이론은 우주가 부피가 0인 한 점에서 거대한 폭발이 일어 생겨났다는 내용으로 이론 물리학자이자 수학자인 스티븐 호킹과 로저 펜로즈가 설명해낸 것이다. 그런데 이번에 발표된 ‘조^홍 이론’은 물질의 기본 단위를 0차원의 점이 아니라 1차원인 끈으로 가정한다. 기존의 빅뱅이론 결과를 포함하면서 우주의 생성 과정을 더 구체적으로 설명할 수 있기 때문이다. 예를 들어 조^홍 이론은 천체를 비롯해 우주에 존재하는 물질의 회전을 설명할 수 있다. 하지만 호킹^펜로즈 이론에서는 물질의 회전을 0으로 가정해 이 회전을 설명할 수 없었다. 나아가 조^홍 이론은 우주의 회전속도가 점점 느려질 것이라는 예측도 내놓았다.
또 조^홍 이론은 대폭발 이후 빛처럼 질량이 없는 입자와 질량이 있는 입자가 동시에 나타났다는 사실을 수식 하나로 밝혀냈다. 기존 이론은 각각을 나타내는 식이 달라 질량이 없는 입자가 나타난 뒤 상변환을 통해 질량이 있는 입자가 생겼다고 설명한다. 상변환은 끓는점에서 액체가 기체로 바뀌는 것처럼 물질의 상태가 변하는 것을 말한다.
조용승 교수는 “수학자와 물리학자가 만나 5년간 함께 연구한 결실”이라며 “앞으로 이 이론을 활용해 초기 우주 모형을 완성할 계획”이라고 말했다.
