Dark matter: The matter we can't see - James Gillies

암흑 물질: 우리가 볼 수 없는 물질 - 제임스 길리스(James Gillies)

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

번역: Gemma Lee 검토: Keewoo Lee

The ancient Greeks had a great idea:

고대 그리스 사람들은 훌륭한 생각을 했습니다.

The universe is simple.

우주는 단순하다고 생각했죠.

In their minds,

그들의 마음 속에는

all you needed to make it were four elements:

우주를 만드는 데는 4 가지 요소가 필요하다고 생각했습니다.

earth,

흙,

air,

fire,

공기,

불,

and water.

물입니다.

As theories go, it's a beautiful one.

이론에 따르면 그 생각은 아름답습니다.

It has simplicity and elegance.

단순함과 우아함이 있죠.

It says that by combining

4 가지 기본 요소를

the four basic elements in different ways,

서로 다른 방식으로 조합해서

you could produce all the wonderful diversity of the universe.

여러 가지로 훌륭한 우주의 다양성을 만들어낼 수 있다는거죠.

Earth and fire, for example,

예를 들면 흙과 불은

give you things that are dry.

마른 것을 만들어내고

Air and water, things that are wet.

공기와 물은 젖은 것을 만듭니다.

But as theories go, it had a problem.

하지만 이론에 따르면 문제가 생깁니다.

It didn't predict anything that could be measured,

그 이론은 측정할 수 있는 것에 대해선 예상을 못했죠.

and measurement is the basis of experimental science.

측정은 실험 과학의 기본입니다.

Worse still, the theory was wrong.

더 나쁜 점은 그 이론이 틀렸다는 겁니다.

But the Greeks were great scientists of the mind

하지만 그리스 사람들은 훌륭한 정신을 가진 과학자들이었고

and in the 5th century B.C.,

기원전 5세기에

Leucippus of Miletus came up

밀레투스 출신의 레우키포스는

with one of the most enduring scientific ideas ever.

가장 뛰어난 과학적 이론을 내놓았습니다.

Everything we see is made up

우리가 보는 모든 것은

of tiny, indivisible bits of stuff called atoms.

원자라는 아주 작고 더는 나눌 수 없는 물질로 이루어져있다는 거죠.

This theory is simple and elegant,

이 이론은 단순하고 우아합니다.

and it has the advantage

그리고 흙, 공기, 불, 물 이론에 비해

over the earth, air, fire, and water theory

장점도 가지고 있는데

of being right.

옳다는 것입니다.

Centuries of scientific thought and experimentation

몇 세기에 걸친 과학적 사고와 실험은

have established that the real elements,

진짜 원소들,

things like hydrogen,

수소,

carbon,

and iron,

탄소,

철같은 것들이

can be broken down into atoms.

원자로 쪼개질 수 있음을 확인시켰습니다.

In Leucippus's theory, the atom is the smallest,

레우키포스의 이론에서 원자는 가장 작고

indivisible bit of stuff that's still recognizable

더는 나눌 수 없지만 여전히 인식이 가능한 물질입니다.

as hydrogen,

수소,

carbon,

탄소,

or iron.

또는 철처럼 말입니다.

The only thing wrong with Leucippus's idea

레우키포스의 생각에서 딱 하나 잘못된 것은

is that atoms are, in fact, divisible.

원자는 사실 나눌 수 있습니다.

Furthermore, his atoms idea turns out

더우기 그의 원자론은

to explain just a small part

우주를 이루고 있는

of what the universe is made of.

작은 부분만을 설명할 수 있습니다.

What appears to be the ordinary stuff of the universe

우주에서 보통으로 보이는 물질은

is, in fact, quite rare.

사실 아주 드뭅니다.

Leucippus's atoms, and the things they're made of,

레우키포스의 원자론, 즉 물질을 이루고 있는 것은

actually make up only about 5%

우리가 우주에 있다고 알고 있는 것의

of what we know to be there.

5%만 이루고 있습니다.

Physicists know the rest of the universe,

물리학자들은 우주의 나머지가,

95% of it,

그러니까 우주의 95%가

as the dark universe,

어두운 우주처럼

made of dark matter and dark energy.

암흑 물질과 암흑 에너지로 이루어져있음을 알고 있습니다.

How do we know this?

우리가 이것을 어떻게 알까요?

Well, we know because we look at things

음, 우리가 사물을 관찰하고

and we see them.

보기 때문에 알 수 있습니다.

That might seem rather simplistic,

좀 단순해보일지는 모르겠지만

but it's actually quite profound.

실제로는 아주 심오합니다.

All the stuff that's made of atoms is visible.

원자로 이뤄진 모든 것들은 볼 수 있습니다.

Light bounces off it, and we can see it.

빛은 물질에 반사되어 우리가 그것을 볼 수 있습니다.

When we look out into space,

우리가 우주를 보면

we see stars and galaxies.

별과 은하계를 봅니다.

Some of them, like the one we live in,

그들 가운데 일부는 우리가 살고 있는 지구처럼

are beautiful, spiral shapes, spinning gracefully through space.

아름답고, 나선형이며 우주를 우아하게 회전하고 있죠.

When scientists first measured the motion

과학자들이 1930년에 처음으로

of groups of galaxies in the 1930's

은하계의 회전 운동과

and weighed the amount of matter they contained,

은하계가 가진 물질의 양을 측정했을 때

they were in for a surprise.

그들은 깜짝 놀랐습니다.

They found that there's not enough visible stuff

거기에는 서로를 함께 뭉쳐있게 하는

in those groups to hold them together.

보이는 물질들이 충분하지 않다는 것을 발견했습니다.

Later measurements of individual galaxies

개개 은하계를 나중에 측정한 결과

confirmed this puzzling result.

이 놀라운 사실을 확인했습니다.

There's simply not enough visible stuff in galaxies

은하계에는 눈에 보이는 물질이 충분하지 않아서

to provide enough gravity to hold them together.

그들을 함께 모여있도록 충분한 중력을 제공하지 않습니다.

From what we can see,

우리가 볼 수 있는 것으로는

they ought to fly apart, but they don't.

은하계가 서로 흩어져야 하는데 실제로는 그렇지 않습니다.

So there must be stuff there

그러니 우리가 볼 수 없는

that we can't see.

어떤 물질이 거기에 있습니다.

We call that stuff dark matter.

그 물질을 암흑 물질이라 부릅니다.

The best evidence for dark matter today

오늘날 암흑 물질에 대한 가장 훌륭한 증거는

comes from measurements of something

우주 배경 복사를

called the cosmic microwave background,

측정하여 나오는데

the afterglow of the Big Bang,

빅뱅의 잔광입니다.

but that's another story.

하지만 그건 다른 이야기입니다.

All of the evidence we have

우리가 모은 모든 증거가

says that dark matter is there

암흑 물질이 거기 있음을 말해주고

and it accounts for much of the stuff

하늘을 채우고 있는

in those beautiful spiral galaxies

아름다운 나선형의 은하계에 있는

that fill the heavens.

물질의 대부분을 이루고 있습니다.

So where does that leave us?

그것이 시사하는 바가 뭘까요?

We've long known that the heavens

우리는 오랫동안 하늘이

do not revolve around us

우리를 중심으로 돌고 있지 않음을 알고 있었습니다.

and that we're residents of a fairly ordinary planet,

게다가 우리는 아주 평범한 행성에서 살고 있고

orbiting a fairly ordinary star,

우리가 사는 행성은 아주 평범한 별을 돌고 있으며

in the spiral arm of a fairly ordinary galaxy.

그 별은 아주 평범한 은하계의 나선형에 끝에 위치합니다.

The discovery of dark matter took us

암흑 물질의 발견은

one step further away from the center of things.

모든 것의 중심에서 한발짝 물러서게 합니다.

It told us that the stuff we're made of

우리를 이루고 있는 물질은

is only a small fraction of what makes up the universe.

우주를 이루고 있는 것의 아주 일부일 뿐임을 알려줍니다.

But there was more to come.

하지만 더 있습니다.

Early this century,

이번 세기 초에

scientists studying the outer reaches of the universe

우주의 바깥 경계를 연구하는 과학자들이

confirmed that not only is everything moving apart

모든 것이 서로에게서

from everything else,

흩어져 나가는 것을 확인했습니다.

as you would expect in a universe

여러분이 기대했던 것처럼

that began in hot, dense big bang,

뜨겁고 빽빽한 빅뱅으로 시작한 우주처럼

but that the universe's expansion

뿐만 아니라 우주의 팽창은

also seems to be accelerating.

가속화되는 것처럼 보입니다.

What's that about?

그래서요?

Either there is some kind of energy

이런 가속화를 밀어붙이는,

pushing this acceleration,

여러분이 차를 가속하는 힘을 제공하는 것처럼

just like you provide energy to accelerate a car,

어떤 에너지가 있거나,

or gravity does not behave exactly as we think.

아니면 중력이 우리가 생각하는 것처럼 움직이지 않는다는 것을 말합니다.

Most scientists think it's the former,

대부분의 과학자들은 전자라고 생각합니다.

that there's some kind of energy driving the acceleration,

가속화를 진행시키는 어떤 에너지가 있고

and they called it <i>dark energy</i>.

그것을 암흑 에너지 라고 부릅니다.

Today's best measurements allow us to work out

오늘날의 최신 측정법으로

just how much of the universe is dark.

우주의 얼마나 많은 부분이 암흑인지를 측정할 수 있습니다.

It looks as if dark energy makes up

암흑 에너지는

about 68% of the universe

우주의 약 68%를 이루고 있고

and dark matter about 27%,

암흑 물질은 약 27%,

leaving just 5% for us

우리에게 남은 것은 5% 뿐입니다.

and everything else we can actually see.

우리가 볼 수 있는 것은 이것 뿐이죠.

So what's the dark stuff made of?

암흑 물질은 뭘로 이루어져 있을까요?

We don't know,

but there's one theory, called <i>supersymmetry</i>,

모릅니다.

하지만 하나의 이론이 있는데 초대칭성 이라고 부릅니다.

that could explain some of it.

이것으로 일부분을 설명할 수 있습니다.

Supersymmetry, or SUSY for short,

초대칭성 또는 줄여서 수지(SUSY)라고 하는데

predicts a whole range of new particles,

다양한 새 입자들을 예측합니다.

some of which could make up the dark matter.

그들 일부가 암흑 물질을 구성할 수 있습니다.

If we found evidence for SUSY,

수지(SUSY)에 관한 증거를 찾는다면

we could go from understanding 5% of our universe,

우주의 5%를 이해하는데서,

the things we can actually see,

우리가 실제로 볼 수 있는 데서 나아가

to around a third.

1/3 까지 이해할 수 있습니다.

Not bad for a day's work.

하루 일거리로는 나쁘지 않죠.

Dark energy would probably be harder to understand,

암흑 에너지는 아마 이해하기가 더 어렵겠지만

but there are some speculative theories out there

일부 추측 이론이 있어서

that might point the way.

길을 알려줄 지도 모릅니다.

Among them are theories that go back

그 가운데서도 몇몇 이론들은

to that first great idea of the ancient Greeks,

고대 그리스 사람들의 뛰어난 최초 이론으로 거슬러 올라갑니다.

the idea that we began with several minutes ago,

우리가 몇 분 전에 했던 그 생각,

the idea that the universe must be simple.

우주는 단순하다는 그 생각 말입니다.

These theories predict that there is just a single element

그 이론들은 단지 하나의 요소가 있다고 예측합니다.

from which all the universe's wonderful diversity stems,

그 요소에서 우주의 훌륭한 다양성이 갈라져 나오는

a vibrating string.

떨리는 끈이라구요.

The idea is that all the particles we know today

오늘날 우리고 알고 있는 모든 입자는

are just different harmonics on the string.

그 끈에서 서로 다른 화음을 이룰 뿐이라는 이론입니다.

Unfortunately, string theories today

불행히도 오늘날의 끈 이론은

are, as yet, untestable.

아직 검증되지 않았습니다.

But, with so much of the universe waiting to be explored,

하지만 아직 탐험해야 할 우주가 많이 남아있는 것처럼

the stakes are high.

개연성이 큽니다.

Does all of this make you feel small?

이런 모든 것들이 여러분을 왜소하게 만듭니까?

It shouldn't.

그렇지 않아야 합니다.

Instead, you should marvel

오히려 여러분은

in the fact that, as far as we know,

지금까지 우리가 아는 사실에 경이로움을 느껴야 합니다.

you are a member of the only species in the universe

여러분은 우주의 신비를 파악하기 시작한

able even to begin to grasp its wonders,

우주에서 유일한 종의 일원입니다.

and you're living at the right time

여러분은 우리의 이해력이 폭발하는 것을

to see our understanding explode.

볼 수 있는 알맞은 때에 살고 있습니다.