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이번 사건의 주인공은 남극에서 ‘바이셉2(BICEP2)’라는 망원경으로 우주를 관측하던 연구팀이었다. 이들은 우주가 태어나던 날, 즉 빅뱅 이후 처음 흘러나온 빛이라고 할 수 있는 우주배경복사를 관측하고 있었다. 그런데 지금까지 우주배경복사를 연구하던 팀은 많았다. 이미 두 번이나 노벨물리학상을 받은 주제였다. 만일 바이셉2 연구팀이 단순하게 우주배경복사를 조금 더 정확하게 봤다면 이번처럼 환호하지는 않았을 것이다.

바이셉2 연구팀이 찾고 있었던 것은 우주배경복사 속에 숨어 있는 중력파의 흔적이었다. 만일 그들이 중력파를 발견한다면 ‘빅뱅 직후 우주가 갑자기 엄청나게 커졌다’라고 할 수 있는 급팽창이론(인플레이션)의 직접적인 증거를 찾을 수 있었다. 어려운 단어들이 낯설게 들리겠지만 물리학계에서는 언제나 ‘최고의 인기검색어’들이다.

중력파는 조셉 테일러와 러셀 헐스라는 과학자가 간접적으로만 증명해 1993년 이미 노벨상을 받았다. 그러나 직접적인 증거는 아직 찾지 못했다. 과학자들은 2015년 이후에나 새로운 기술을 통해 발견할 수 있으리라는 희망을 품고 있었다. 하지만 희망뿐이었다. 급팽창이론 역시 직접 증거를 발견하지 못해 우주를 연구하는 과학자들은 늘 찜찜한 상태였다. 그런데 이번 연구는 중력파와 급팽창이론이라는 두 가
지 ‘미싱 링크(잃어버린 고리)’를 한 방에 확인했다! 싸이의 강남스타일이 예고 없이 나타나 빌보드차트와 유튜브 1위를 한꺼번에 달성한 셈이다.

박완일 고등과학원 물리학부 연구원은 “이번 연구는 한마디로 세기의 발견”이라며 “힉스 입자 발견이 표준모형을 완성했다면, 이번에는 우리 우주가 어떻게 시작됐는지에 대한 결정적인 단서를 줬다”고 설명했다. 그렇다면 이번 연구의 의미를 찾기 위해 우주의 시작인 빅뱅부터 차근차근 살펴보자.


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Intro. 우주 급팽창이론 첫 증거 찾았다
Part 1. 왜 이렇게 떠들썩하나
Part 2. 은하와 생명의 진정한 기원 드러나
Part 3. 잡음없이 깨끗한 중력파를 발견하라!
Part 4. “정확도 99.999999636%”