Gravity vs. Pressure: The battle that formed the universe - Fabio Pacucci

번역: Hyeona Seo 검토: Hannah Choi

Welcome one and all!

모두 환영합니다!

It’s time to grab your seat for the biggest battle

곧 만들어질 우주에서의 가장 큰 대결을 위해

in the soon-to-be-formed universe.

자리에 앉을 시간입니다.

That’s right— the Big Bang is about to go down!

그렇습니다, 빅뱅이 곧 시작됩니다!

In one corner is the force that brings all matter together.

한 쪽에는 모든 것을 모을 수 있는 힘이 있습니다.

It acts on any particle with mass, and its range is infinite—

질량이 있는 모든 입자에 작용하고, 그 범위가 무한한

give it up for gravity!

중력에게 박수를 보내주세요!

In the other corner, our contender can push matter away

다른 쪽에는 우리의 도전자가 굉장한 힘으로

with spectacular strength.

물질을 밀어낼 수 있습니다.

When the going gets tough, this fighter just gets tougher.

상대가 강해질수록 이 선수도 강해지지요.

That’s right, it’s pressure!

그렇습니다, 압력입니다!

Over the next several hundred thousand years,

이후 수십만 년 이상 동안,

these two contenders will be wrestling for the fate of the universe.

이 두 경쟁자는 우주의 운명을 두고 씨름할 겁니다.

That’s right folks, the ripple effects of this historic match

그렇습니다 여러분, 이 역사적인 대결의 파급 효과로

will shape the structure of the universe as we know it today.

오늘날 우리가 아는 우주의 구조가 형성됩니다.

But what are these powers fighting over?

이 힘들은 무엇을 위해 싸우는 걸까요?

We’ll find out when the Big Bang hits right... now!

빅뱅이 일어날 때 알게 될 거예요, 바로... 지금입니다!

Let’s zoom in for the play-by-play.

실시간 중계를 위해 확대해 봅시다.

This epic event has brought three components into our infant universe.

이 서사시적인 경기는 신생 우주의 세 구성요소를 만들었습니다.

Dark matter, which only interacts with gravity.

오직 중력에 작용하는 암흑 물질,

Baryonic matter, which makes up all matter you’ve ever seen,

중력과 압력에 모두 영향을 받으며

is affected by both gravity and pressure.

여러분이 보고 계신 모든 물질을 만든 바리온 물질,

And radiation composed of innumerable particles of light,

그리고 광자라고도 알려진 무수한 빛 입자로 구성된

also known as photons.

방사선입니다.

In the moments just after the Big Bang,

빅뱅 직후의 순간,

all three components are in equilibrium,

모든 세 구성요소는 평형상태에 있습니다.

meaning no one location is denser than another.

그 어떤 요소도 다른 요소들보다 빽빽하지 않다는 뜻입니다.

But as the universe starts expanding, differences in density start to emerge.

하지만 우주가 팽창하기 시작하며 밀도의 차이가 생겨납니다.

Gravity immediately gets to work pulling matter together.

중력은 즉시 물질들을 당기기 시작합니다.

Dark matter begins to collect at the center

암흑 물질은 이 고밀도 지역들의

of these increasingly dense regions,

중심으로 모이기 시작해서

forming the foundations of future galaxies.

미래 은하계의 기초를 형성하지요.

Meanwhile, pressure begins gathering its strength.

반면, 압력은 힘을 모으기 시작합니다.

In this hot, high-energy environment,

이 뜨겁고, 에너지 높은 환경에선

protons and electrons can’t come together to form atoms,

양성자와 전자가 모여 원자를 형성할 수 없기 때문에

so these loose particles zip around, freely interacting with ambient photons.

이렇게 느슨한 입자들은 돌아다니면서 주위 광자들과 자유롭게 상호작용합니다.

The result is almost a fluid of baryonic matter and radiation.

그 결과로 바리온 물질과 방사선의 유사 유체가 생겨나지요.

But the closer these baryonic particles get, the hotter the fluid becomes,

하지만 바리온 입자들이 가까워질수록 유체는 더 뜨거워져서

pushing photons to ping around with incredible force.

어마어마한 힘으로 광자들을 밀어 돌아다니게 합니다.

This is the power of pressure, specifically radiation pressure,

이것은 압력, 특히 방사압의 힘이며

battling to push things apart.

다른 물질들을 멀리 밀어냅니다.

With each of gravity’s vicious tugs squeezing photons and matter together,

각 중력이 광자와 물질을 함께 공격적으로 잡아당기면

pressure exerts a forceful shove back.

압력은 강력하게 되밀려고 노력합니다.

And as the two giants struggle, they heave this fluid back and forth—

두 거인이 분투하는 동안 이 유체는 앞뒤로 들썩여져서

creating massive waves called baryonic acoustic oscillations.

바리온 음향 진동(BAO)이라는 거대한 파동을 만들지요.

Moving at almost two thirds the speed of light

이 바리온 음향 진동은 빛의 대략 3분의 2 속력으로

these BAOs ripple across space,

우주를 가롤질러 잔물결을 이루고

impacting the universe on the biggest scale imaginable.

우주에 상상할 수 있는 가장 큰 영향을 미치지요.

These rolling waves determine the distribution of matter throughout space,

이 흔들리는 파동은 우주 전역의 물질의 분배를 결정합니다.

meaning that today— almost 14 billion years after this fight began—

이는 이 결투가 시작되고 거의 천사백 만년이 지난 오늘날

we're more likely to find galaxies at their peaks

파동의 마루에서 은하를 찾기 더 쉽고

and empty space in their troughs.

골에서는 빈 공간을 더 찾기 쉽다는 것을 의미합니다.

And that’s not all.

그게 다가 아니에요.

We can still see these ripples in the background radiation of the universe,

우리는 여전히 이 잔물결을 서사시적인 싸움의 영원한 표지인

a permanent reminder of this epic brawl.

우주 배경 복사에서 볼 수 있습니다.

But after being locked in a stalemate for roughly 370,000 years,

하지만 거의 37만 년간의 교착상태 후

the tide of our battle finally begins to turn.

마침내 결투의 판도가 바뀌기 시작합니다.

After all this time, the heat from the Big Bang has dissipated significantly,

오랜 시간이 지난 후, 빅뱅이 생성한 열은 상당히 소멸되어

cooling the universe down to a temperature

느슨했던 전자들이

at which loose electrons start to pair up with protons.

양성자와 다시 합쳐질 수 있는 온도에 다다랐습니다.

Known as the “era of recombination,”

“재결합의 시대“라고 알려졌으며,

this stops electrons from recklessly pinging around.

전자가 아무렇게나 돌아다니는 것을 멈추었죠.

This allows light to stream freely for the first time,

이는 처음으로 빛이 자유롭게 이동할 수 있게 해

illuminating the universe.

우주를 밝혔습니다.

These photons now only exert a tiny force on the neutral atoms they interact with,

양성자들은 이제 상호작용하는 중성자들에만 작은 힘을 가해서

gradually reducing the power of pressure.

점진적으로 압력의 힘을 낮추었습니다.

And with that, it’s time to crown our champion!

그러므로, 이제 우리의 승자에게 왕관을 씌울 차례입니다!

The undefeated force, the most pervasive power in the universe:

지지 않는 힘, 우주 구석구석에 가장 만연한 힘인

it’s gravity!

바로... 중력입니다!

And yet, this rivalry isn’t over.

하지만, 이 라이벌 관계는 끝나지 않았습니다.

A similar battle continues between these two sworn enemies today,

오늘날에도 유사한 결투는 두 철천지원수 사이에 계속됩니다.

within every single star.

모든 별에서 말이지요.

As gravity pulls a star’s gas inward,

중력이 별의 기체를 안쪽으로 당기면

pressure increases and pushes the matter back outward.

압력이 증가해 물질을 밖으로 밀어냅니다.

This push and pull keeps the Sun, and all other stars,

이 밀고 당김은 태양과 모든 항성들을

stable for billions of years.

몇백 년 동안 안정적이게 해주었습니다.

In fact, this clash of the titans is the same reason

사실, 이 타이탄들의 충돌은

Earth’s atmosphere doesn’t collapse to the ground.

지구의 대기는 땅으로 가라앉지 않는 이유와 같습니다.

So while their greatest fight might have ended,

그들의 가장 위대한 결투가 끝났을지라도

these two warriors are still to be locked in combat—

두 전사들은 여전히 전투 안에 갇혀있는 것이죠.

even as a new challenger approaches.

새로운 도전자가 다가오더라도 말이에요.