The search for dark matter -- and what we've found so far | Risa Wechsler

542,498 views ・ 2020-01-27

TED


아래 영문자막을 더블클릭하시면 영상이 재생됩니다.

번역: Miyeong Hwang 검토: Hoeun Cheong
00:12
Do you ever think about what would happen
0
12958
1953
지구가 조금만 달랐다면 무슨 일이 생겼을지
00:14
if the world were a little bit different?
1
14935
2583
생각해 보신 적이 있습니까?
00:17
How your life would be different
2
17542
1559
여러분이 지금 말고
00:19
if you were born 5,000 years from now
3
19125
2643
약 5000년 후에 태어났다면
00:21
instead of today?
4
21792
1291
여러분의 삶은 얼마나 달라졌을까요?
00:23
How history would be different
5
23958
1518
각 대륙의 위도가 조금만 달랐더라면
00:25
if the continents were at different latitudes
6
25500
2143
역사가 달라졌겠죠?
00:27
or how life in the Solar system would have developed
7
27667
3934
혹은 태양의 크기가 지금보다 10%만 컸더라도
00:31
if the Sun were 10 percent larger.
8
31625
2542
태양계의 생명체가 다르게 발전하지 않았을까요?
00:35
Well, playing with these kinds of possibilities
9
35292
2892
이런 가능성들을 다루는 것이
00:38
is what I get to do for a living
10
38208
1601
제 직업입니다.
00:39
but with the entire universe.
11
39833
2167
지구 뿐만이 아닌 전체 우주를 대상으로요.
00:43
I make model universes in a computer.
12
43042
2809
저는 컴퓨터로 모형 우주들을 만듭니다.
00:45
Digital universes that have different starting points
13
45875
2934
시작점이 다른 디지털 우주들은
00:48
and are made of different amounts of different kinds of material.
14
48833
4601
다양한 양의 서로 다른 물질로 구성되어 있습니다.
00:53
And then I compare these universes to our own
15
53458
3310
저는 이러한 우주들을 우리 우주와 비교하여
00:56
to see what it is made of and how it evolved.
16
56792
3708
어떻게 구성되어 있는지, 어떻게 진화하는지를 관찰합니다.
01:02
This process of testing models with measurements of the sky
17
62542
4351
하늘의 측정과 병행되는 모형 시험 과정은
01:06
has taught us a huge amount about our universe so far.
18
66917
2875
지금까지 우리에게 엄청난 것들을 가르쳐 주었습니다.
01:10
One of the strangest things we have learned
19
70625
2226
저희가 알아낸 가장 이상했던 것 중 하나는
01:12
is that most of the material in the universe
20
72875
2559
우주에 있는 대부분의 물질들은
01:15
is made of something entirely different than you and me.
21
75458
3917
저와 여러분과는 완전히 다른 물질로 구성되어 있다는 것입니다.
01:20
But without it,
22
80750
2726
하지만 이러한 물질 없이는
01:23
the universe as we know it wouldn't exist.
23
83500
3500
우리가 아는 우주는 존재하지 않을 것입니다.
01:28
Everything we can see with telescopes
24
88958
3601
우리가 망원경을 통해서 보는 모든 것들은
01:32
makes up just about 15 percent of the total mass in the universe.
25
92583
4375
우주 전체 질량의 약 15%만을 차지하고 있을 뿐이고
01:38
Everything else, 85 percent of it,
26
98000
4393
그 외 85%의 물질은
01:42
doesn't emit or absorb light.
27
102417
2333
빛을 방출하지도 흡수하지도 않습니다.
01:45
We can't see it with our eyes,
28
105708
2351
눈으로는 그 물질을 관찰할 수 없고
01:48
we can't detect it with radio waves
29
108083
3518
전파나 전자파 혹은 그 어떤 빛으로도
01:51
or microwaves or any other kind of light.
30
111625
2417
탐지할 수 없습니다.
01:55
But we know it is there
31
115083
1935
우리가 그 존재를 알 수 있는 이유는
01:57
because of its influence on what we can see.
32
117042
2375
우리가 볼 수 있는 물질에게 영향을 주기 때문입니다.
02:01
It's a little bit like,
33
121208
1268
이것은 마치
02:02
if you wanted to map the surface of our planet
34
122500
2184
우리가 지구의 표면과 그 위에 있는 모든 것이 포함된
02:04
and everything on it
35
124708
1976
지도를 만든다면
02:06
using this picture of the Earth from space at night.
36
126708
3667
우주에서 밤에 찍은 지구 사진을 사용하는 것과 같습니다.
02:11
You get some clues from where the light is,
37
131708
2476
빛이 있는 곳의 단서들을 찾을 수 있지만
02:14
but there's a lot that you can't see,
38
134208
1810
사람들에서 산맥까지
02:16
everything from people to mountain ranges.
39
136042
3642
보이지 않는 부분도 너무 많습니다.
02:19
And you have to infer what is there from these limited clues.
40
139708
4459
그러면 제한된 단서를 가지고 무엇이 있는지 추론을 해야 합니다.
02:25
We call this unseen stuff "dark matter."
41
145958
2917
안 보이는 이 물질을 '암흑물질'이라 부릅니다.
02:29
Now, a lot of people have heard of dark matter,
42
149708
2893
많은 사람들이 암흑물질이라는 말을 들어보았지만,
02:32
but even if you have heard of it,
43
152625
2309
여러분이 들어보셨다 하더라도
02:34
it probably seems abstract,
44
154958
3018
굉장히 추상적인 것 같고
02:38
far away, probably even irrelevant.
45
158000
2958
우리와 관련 없다고 생각하실 수도 있습니다.
02:42
Well, the interesting thing is,
46
162625
2809
흥미로운 점은
02:45
dark matter is all around us
47
165458
2518
암흑물질이 우리 주변에 존재하고
02:48
and probably right here.
48
168000
2934
아마도 지금 여기에도 있을 겁니다.
02:50
In fact, dark matter particles
49
170958
1935
사실, 암흑물질 입자들은
02:52
are probably going through your body right now
50
172917
3142
지금 여러분의 몸을 관통하고 있을지도 모릅니다.
02:56
as you sit in this room.
51
176083
1976
여러분이 여기 앉아 계시는 와중에도요.
02:58
Because we are on Earth
52
178083
1351
왜냐하면 우리가 지구 위에 있고,
02:59
and Earth is spinning around the Sun,
53
179458
1851
지구는 태양 주변을 공전하며,
03:01
and the Sun is hurtling through our galaxy
54
181333
2935
태양은 은하계에서 시간당 약 80만km의 속도로
03:04
at about half a million miles per hour.
55
184292
3226
움직이고 있기 때문입니다.
03:07
But dark matter doesn't bump into us,
56
187542
1809
하지만 암흑물질은 우리와 부딪치지는 않고
03:09
it just goes right through us.
57
189375
1500
그냥 우리를 통과해 버립니다.
03:12
So how do we figure out more about this?
58
192583
4435
그럼 어떻게 우리는 암흑물질에 대해
03:17
What is it,
59
197042
1267
이것이 무엇이고,
03:18
and what does it have to do with our existence?
60
198333
2435
우리의 존재와는 어떤 관련성이 있는지 알 수 있을까요?
03:20
Well, in order to figure out how we came to be,
61
200792
4767
우리가 어떻게 존재하게 됐는지 알아내기 위해서는
03:25
we first need to understand how our galaxy came to be.
62
205583
3976
먼저 은하계가 어떻게 형성되었는지 이해할 필요가 있습니다.
03:29
This is a picture of our galaxy, the Milky Way, today.
63
209583
4476
이것이 현재의 우리 은하계, 즉 은하수의 사진입니다.
03:34
What did it look like 10 billion years in the past
64
214083
2351
100억 년 전 과거에 우리 은하수는 어떤 모습이었을까요?
03:36
or what would it look like 10 billion years in the future?
65
216458
3417
혹은 100억년 후, 미래의 우리 은하수의 모습은 어떤 모습일까요?
03:40
What about the stories
66
220917
1434
우리가 조사해서
03:42
of the hundreds of millions of other galaxies
67
222375
2643
지도로 남긴 다른 수백만 개의 은하수들은 어떻게 될까요?
03:45
that we've already mapped out with large surveys of the sky?
68
225042
4142
03:49
How would their histories be different
69
229208
2226
우주가 뭔가 다른 물질로 만들어졌거나
03:51
if the universe was made of something else
70
231458
2893
우주를 구성하는 물질의 비율이 달랐다면
03:54
or if there was more or less matter in it?
71
234375
3101
은하계의 역사는 어떻게 달라졌을까요?
03:57
So the interesting thing about these model universes
72
237500
3851
이 모형 우주들에 관한 흥미로운 점은
04:01
is that they allow us to test these possibilities.
73
241375
2792
이러한 가능성들을 시험해 볼 수 있도록 해준다는 것입니다.
04:05
Let's go back to the first moment of the universe --
74
245500
5167
우주가 처음 생성되었던 그 순간으로 가보겠습니다.
04:11
just a fraction of a second after the big bang.
75
251542
4791
빅뱅이 발생한 바로 그 직후로 말입니다.
04:17
In this first moment,
76
257875
1934
처음 그 순간엔
04:19
there was no matter at all.
77
259833
2101
어떤 물질도 존재하지 않았습니다.
04:21
The universe was expanding very fast.
78
261958
3476
우주는 매우 빠르게 팽창하고 있었습니다.
04:25
And quantum mechanics tells us
79
265458
2768
양자역학에 따르면
04:28
that matter is being created and destroyed
80
268250
2726
물질은 끊임없이, 매 순간
04:31
all the time, in every moment.
81
271000
2000
생성되고 파괴됩니다.
04:34
At this time, the universe was expanding so fast
82
274357
2286
이 당시에는, 우주의 팽창속도가 엄청나게 빨랐었고
04:36
that the matter that got created couldn't get destroyed.
83
276667
3250
생성되었던 물질들은 파괴되지 않았었습니다.
04:40
And thus we think that all of the matter was created during this time.
84
280833
4810
그래서 우리는 모든 물질들이 이 시기에 생성되었다고 생각합니다.
04:45
Both the dark matter
85
285667
2184
여러분과 저를 구성하고 있는
04:47
and the regular matter that makes up you and me.
86
287875
3083
암흑물질이나 일반물질 둘 다 말이죠.
04:52
Now, let's go a little bit further
87
292167
2434
이제는 빅뱅이 발생한 약 40만년 후,
04:54
to a time after the matter was created,
88
294625
2476
암흑물질이 만들어지고
04:57
after protons and neutrons formed,
89
297125
2309
양성자와 중성자
04:59
after hydrogen formed,
90
299458
1726
그리고 수소가 형성된
05:01
about 400,000 years after the big bang.
91
301208
4018
시기로 가보도록 하죠.
05:05
The universe was hot and dense and really smooth
92
305250
4268
우주는 뜨겁고 밀도가 높으며 정말 부드러웠습니다.
05:09
but not perfectly smooth.
93
309542
2726
그러나 완벽히 부드러웠던 것은 아닙니다.
05:12
This image, taken with a space telescope called the Planck satellite,
94
312292
4767
'플랜크 위성'이라 불리는 우주 망원경으로 찍은 이 이미지는
05:17
shows us the temperature of the universe
95
317083
2476
우리에게 우주의 온도를
05:19
in all directions.
96
319583
1375
모든 방향에서 볼 수 있게 해줍니다.
05:22
And what we see
97
322000
1393
그리고 우리가 보는 것은
05:23
is that there were places that were a little bit hotter
98
323417
3017
다른 지역보다 조금 더 뜨겁고
05:26
and denser than others.
99
326458
2393
밀도가 높은 지역들입니다.
05:28
The spots in this image
100
328875
1684
이 이미지에서 점들은
05:30
represent places where there was more or less mass in the early universe.
101
330583
4917
초기 우주의 질량의 분포를 나타냅니다.
05:37
Those spots got big because of gravity.
102
337125
3333
저 점들이 커다란 이유는 중력 때문입니다.
05:41
The universe was expanding and getting less dense overall
103
341500
4434
지난 138억 년에 걸쳐 우주는 팽창하면서
05:45
over the last 13.8 billion years.
104
345958
3685
전반적으로 밀도가 약해졌습니다.
05:49
But gravity worked hard in those spots
105
349667
2851
하지만 저 지점들의 중력은 강력해서
05:52
where there was a little bit more mass
106
352542
2142
약간의 질량만이 존재해도
05:54
and pulled more and more mass into those regions.
107
354708
4310
점점 더 많은 질량을 저 지역으로 끌어당겼죠.
05:59
Now, all of this is a little hard to imagine,
108
359042
2767
이것들을 전부 머릿속에서 그려내긴 좀 어려울 테니
06:01
so let me just show you what I am talking about.
109
361833
3351
제가 말씀드린 것을 보여 드리도록 하겠습니다.
06:05
Those computer models I mentioned allow us to test these ideas,
110
365208
3560
컴퓨터 모형들은 이러한 생각들을 실험할 수 있게 해줍니다.
06:08
so let's take a look at one of them.
111
368792
1791
이 중 하나를 살펴보도록 하죠.
06:11
This movie, made by my research group,
112
371625
2934
저희 연구 그룹에서 만든 이 영화는
06:14
shows us what happened to the universe after its earliest moments.
113
374583
4209
탄생 초기의 순간이 지나고 우주에 무슨 일이 일어났는지를 보여줍니다.
06:20
You see the universe started out pretty smooth,
114
380375
2893
여러분이 보시다시피 우주는 상당히 순조롭게 시작되지만
06:23
but there were some regions
115
383292
1434
어떤 지역들은
06:24
where there was a little bit more material.
116
384750
3059
다른 지역보다 좀 더 많은 물질들이 있습니다.
06:27
Gravity turned on and brought more and more mass
117
387833
3226
중력이 작용하면서, 점점 더 많은 질량들이
06:31
into those spots that started out with a little bit extra.
118
391083
4042
저 지점들로 끌려가게 되고 그로 인해 좀 더 많은 물질을 갖게 된 것이죠.
06:36
Over time,
119
396167
1434
시간이 지남에 따라
06:37
you get enough stuff in one place
120
397625
2851
한 장소에서 질량이 충분히 커지면서
06:40
that the hydrogen gas,
121
400500
1268
암흑물질과 잘 섞여 있었던
06:41
which was initially well mixed with the dark matter,
122
401792
3017
수소가스가
06:44
starts to separate from it,
123
404833
1810
암흑물질과 분리되면서
06:46
cool down, form stars,
124
406667
2559
식혀지고, 항성을 형성하게 되어
06:49
and you get a small galaxy.
125
409250
2434
작은 은하계가 됩니다.
06:51
Over time, over billions and billions of years,
126
411708
3018
시간이 지남에 따라 수 십억 년에 거쳐
06:54
those small galaxies crash into each other
127
414750
2434
조그마한 은하계들은 서로 충돌하고
06:57
and merge and grow to become larger galaxies,
128
417208
3018
합쳐지고 성장하며 더 큰 은하계들이 되는 것입니다.
07:00
like our own galaxy, the Milky Way.
129
420250
2333
우리의 은하계인, 은하수처럼 말입니다.
07:03
Now, what happens if you don't have dark matter?
130
423875
3583
그러면 만약 암흑물질이 없다면 어떤 일이 일어날까요?
07:08
If you don't have dark matter,
131
428292
1892
만약 암흑물질이 없다면,
07:10
those spots never get clumpy enough.
132
430208
2959
저 점들은 결코 충분한 질량을 가질 수 없습니다.
07:14
It turns out, you need at least a million times the mass of the Sun
133
434000
5143
'항성' 들이 형성되려면 하나의 밀집 지역에
07:19
in one dense region,
134
439167
1642
태양의 수백만 배의 질량을 필요로 합니다.
07:20
before you can start forming stars.
135
440833
2518
07:23
And without dark matter,
136
443375
1643
암흑물질 없이는
07:25
you never get enough stuff in one place.
137
445042
3767
한 곳 에서 충분한 물질을 얻을 수 없습니다.
07:28
So here, we're looking at two universes, side by side.
138
448833
4601
여기 두 개의 우주들을 나란히 놓고 보고 계신데요.
07:33
In one of them you can see
139
453458
2476
이 중 하나는 물질들이 재빨리
07:35
that things get clumpy quickly.
140
455958
3018
뭉쳐진 것을 볼 수 있습니다.
07:39
In that universe,
141
459000
1268
이 우주에서는
07:40
it's really easy to form galaxies.
142
460292
2333
은하계들이 정말 쉽게 형성되지만
07:43
In the other universe,
143
463458
1476
다른 우주에서는
07:44
the things that start out like small clumps,
144
464958
2518
물질들이 정말 작은 군집체로 시작합니다.
07:47
they just stay really small.
145
467500
1893
그것들은 그냥 정말 작은 상태로 머물며
07:49
Not very much happens.
146
469417
2101
특별한 사건들이 일어나지 않습니다.
07:51
In that universe, you wouldn't get our galaxy.
147
471542
3351
그런 우주에서는 우리 것과 같은 은하는 탄생할 수 없고,
07:54
Or any other galaxy.
148
474917
1684
다른 어떤 은하계도 생성되지 않습니다.
07:56
You wouldn't get the Milky Way,
149
476625
1851
은하수도 생성되지 않고,
07:58
you wouldn't get the Sun,
150
478500
1809
태양도 생겨나지 않으며,
08:00
you wouldn't get us.
151
480333
1726
인간도 생겨날 수 없습니다.
08:02
We just couldn't exist in that universe.
152
482083
2667
우리는 저 우주에선 존재할 수 없습니다.
08:07
OK, so this crazy stuff, dark matter,
153
487083
3310
이런 엄청난 물질인 암흑물질은
08:10
it's most of the mass in the universe,
154
490417
1810
우주 질량의 대부분을 구성합니다.
08:12
it's going through us right now, we wouldn't be here without it.
155
492251
3100
우리를 그냥 통과하지만, 암흑물질 없이 우리는 존재할 수 없는 거죠.
08:15
What is it?
156
495375
1250
정체가 대체 무엇일까요?
08:17
Well, we have no idea.
157
497625
1268
우린 모릅니다.
08:18
(Laughter)
158
498917
1375
(웃음)
08:21
But we have a lot of educated guesses,
159
501208
3060
하지만 많은 교육적인 추측이 가능하고,
08:24
and a lot of ideas for how to find out more.
160
504292
3267
이 물질을 알아내기 위한 많은 아이디어들이 있습니다.
08:27
So, most physicists think that dark matter is a particle,
161
507583
4518
대부분의 물리학자들은 암흑물질이 입자라고 생각합니다.
08:32
similar in many ways to the subatomic particles that we know of,
162
512125
3059
많은 면에서 우리가 알고 있는 아원자 입자인
08:35
like protons and neutrons and electrons.
163
515208
3018
양성자, 중성자, 전자와 유사하거든요.
08:38
Whatever it is,
164
518250
1268
암흑물질이 무엇이든
08:39
it behaves very similarly with respect to gravity.
165
519542
3875
중력의 측면에서는 매우 유사한 행동을 합니다.
08:44
But it doesn't emit or absorb light,
166
524333
3185
하지만 빛을 방출하거나 흡수하지 않고
08:47
and it goes right through normal matter,
167
527542
1934
일반물질을 통과해버립니다.
08:49
as if it wasn't even there.
168
529500
1792
마치 존재하지 않는 것처럼 말이죠.
08:52
We'd like to know what particle it is.
169
532375
2393
우리는 이 입자가 무엇인지 알고 싶었습니다.
08:54
For example, how heavy is it?
170
534792
2476
입자의 무게가 얼마나 나가는지
08:57
Or, does anything at all happen if it interacts with normal matter?
171
537292
5059
혹은 보통물질과 상호작용하면 어떤 일이 일어나는지 같은 것들을요.
09:02
Physicists have lots of great ideas for what it could be,
172
542375
2809
물리학자들은 암흑물질이 무엇인지에 대해 많은 훌륭한 의견들을 가지고 있는데
09:05
they're very creative.
173
545208
2018
매우 창의적입니다.
09:07
But it's really hard,
174
547250
1809
하지만 상당히 어렵죠.
09:09
because those ideas span a huge range.
175
549083
3685
그들의 의견이 큰 범위를 아우르기 때문입니다.
09:12
It could be as small as the smallest subatomic particles,
176
552792
3226
암흑물질은 아원자 입자들과 같이 작을 수도 있고
09:16
or it could be as large as the mass of 100 Suns.
177
556042
3583
100개의 태양의 질량만큼 거대할 수도 있습니다.
09:20
So, how do we figure out what it is?
178
560958
3685
그러면 암흑물질이 무엇인지 어떻게 알아낼 수 있을까요?
09:24
Well, physicists and astronomers
179
564667
1809
물리학자들과 천문학자들은
09:26
have a lot of ways to look for dark matter.
180
566500
3476
암흑물질을 찾는 많은 방법들을 알고 있습니다.
09:30
One of the things we're doing is building sensitive detectors
181
570000
4184
그 중 한 가지 방법은 민감한 탐지기를
09:34
in deep underground mines,
182
574208
2935
지하 깊숙한 광산에 설치하고
09:37
waiting for the possibility
183
577167
2851
암흑물질이 우리나 지구를 통과해서
09:40
that a dark matter particle, which goes through us and the Earth,
184
580042
3851
좀 더 밀도 높은 물질에 부딪힐 때
09:43
would hit a denser material
185
583917
2309
지나온 곳에 흔적을 남겨 놓을
09:46
and leave behind some trace of its passage.
186
586250
2917
가능성을 기다리는 것입니다.
09:50
We're looking for dark matter in the sky,
187
590000
2976
우리는 하늘에서도 암흑물질을 찾고 있습니다.
09:53
for the possibility that dark matter particles
188
593000
2184
암흑물질 입자가
09:55
would crash into each other
189
595208
1393
서로 충돌해서 만들어 내는
09:56
and create high-energy light that we could see
190
596625
2976
고에너지의 광채를 특수 감마선 망원경으로
09:59
with special gamma-ray telescopes.
191
599625
2976
관찰할 수 있습니다.
10:02
We're even trying to make dark matter here on Earth,
192
602625
3726
우리는 지구에서도 암흑물질을 만들어 내려고 시도하고 있습니다.
10:06
by smashing particles together and looking for what happens,
193
606375
4559
스위스에 있는 입자가속기를 이용하여 압자들을 서로 충돌하게 함으로써
10:10
using the Large Hadron Collider in Switzerland.
194
610958
3084
무슨 일이 발생하는지 관찰하고 있죠.
10:15
Now, so far,
195
615083
2185
지금까지
10:17
all of these experiments have taught us a lot
196
617292
3267
이러한 모든 실험들은 우리에게 많은 것을 가르쳐 주었습니다.
10:20
about what dark matter isn't
197
620583
1643
무엇이 암흑물질이 아닌지에 대해서요.
10:22
(Laughter)
198
622250
1184
(웃음)
10:23
but not yet what it is.
199
623458
1542
아직까지 암흑물질이 무엇인지는 알 수 없었습니다
10:25
There were really good ideas that dark matter could have been,
200
625875
3143
암흑물질을 판명해 줄 수 있는 정말 좋은 아이디어들이 있었고
10:29
that these experiments would have seen.
201
629042
2059
이를 보여줄 실험들도 있었습니다.
10:31
And they didn't see them yet,
202
631125
1393
하지만 아직은 알 수 없습니다.
10:32
so we have to keep looking and thinking harder.
203
632542
2791
그래서 우리는 계속 찾고 더 열심히 생각해야 합니다.
10:37
Now, another way to get a clue to what dark matter is
204
637458
4810
암흑물질이 무엇인지 알아낼 수 있는 단서를 찾는 또 다른 방법은
10:42
is to study galaxies.
205
642292
2267
은하계를 연구하는 것입니다.
10:44
We already talked about
206
644583
1435
앞서 이야기했듯이
10:46
how our galaxy and many other galaxies wouldn't even be here
207
646042
3559
우리 은하계와 다른 많은 은하계들은 암흑물질 없이는 존재할 수가 없습니다.
10:49
without dark matter.
208
649625
1851
10:51
Those models also make predictions
209
651500
2351
저런 모형은 또한 은하계에 대한
10:53
for many other things about galaxies:
210
653875
2059
많은 것들 즉 분포 방식, 움직임
10:55
How they're distributed in the universe,
211
655958
1905
시간에 경과에 따른
10:57
how they move,
212
657887
1256
진화 방식 등을 예측 가능하게 해줍니다.
10:59
how they evolve over time.
213
659167
2017
11:01
And we can test those predictions with observations of the sky.
214
661208
4810
우리는 하늘을 관찰함으로서 이러한 예측을 확인해 볼 수 있습니다.
11:06
So let me just give you two examples
215
666042
2809
은하계를 통해 할 수 있는
11:08
of these kinds of measurements we can make with galaxies.
216
668875
3250
측정 방식 중 두 가지의 예시를 들어 드리겠습니다.
11:13
The first is that we can make maps of the universe with galaxies.
217
673208
4893
먼저, 우리는 은하계들이 있는 우주지도를 만들 수 있습니다.
11:18
I am part of a survey called the Dark Energy Survey,
218
678125
2726
저는 현존하는 가장 큰 우주지도를 만들고 있는
11:20
which has made the largest map of the universe so far.
219
680875
3208
'암흑에너지 조사'라는 연구에 참여하고 있습니다.
11:25
We measured the positions and shapes of 100 million galaxies
220
685167
5434
우리는 우리가 보는 하늘의 8분의 1이 넘는
11:30
over one-eighth of the sky.
221
690625
2292
은하수의 위치와 모양을 측정해냈습니다
11:34
And this map is showing us all the matter in this region of the sky,
222
694458
5435
이 지도는 하늘에 있는 그 지역의 모든 물질들을 보여주고 있습니다.
11:39
which is inferred by the light distorted from these 100 million galaxies.
223
699917
5625
이는 1억 개의 은하계로부터 방출되는 왜곡된 빛으로 추론 가능합니다.
11:46
The light distorted from all of the matter
224
706708
3060
우리와 은하계들 사이에는 모든 물질로부터
11:49
that was between those galaxies and us.
225
709792
3208
방출돼는 왜곡된 빛이 있습니다.
11:54
The gravity of the matter is strong enough to bend the path of light.
226
714333
4643
이 물질들의 중력은 빛의 경로를 왜곡시킬 만큼 충분히 강하기 때문에
11:59
And it gives us this image.
227
719000
3667
우리에게 이러한 이미지를 보여줍니다.
12:04
So these kinds of maps
228
724250
1434
그래서 이 같은 지도들은
12:05
can tell us about how much dark matter there is,
229
725708
3060
얼마만큼의 암흑물질이 존재하는지 말해주고
12:08
they also tell us where it is
230
728792
2267
그것들이 어디에 있는지
12:11
and how it changes over time.
231
731083
1917
시간에 따라 어떻게 변하는지도 보여줍니다.
12:14
So we're trying to learn about what the universe is made of
232
734583
4185
우리는 거시적으로 우주가 어떻게 구성되어 있는지
12:18
on the very largest scales.
233
738792
2309
알아내려고 노력하고 있었는데요.
12:21
It turns out that the tiniest galaxies in the universe
234
741125
4726
우주에서 가장 조그마한 은하계가 핵심 단서를 제공해 준다는 것이 드러났습니다.
12:25
provide some of the best clues.
235
745875
3143
12:29
So why is that?
236
749042
1250
왜 그럴까요?
12:31
Here are two example simulated universes
237
751375
3434
여기 두 개의 다른 종류의 암흑물질로 이루어진
12:34
with two different kinds of dark matter.
238
754833
2601
가상의 우주가 두 개 있습니다.
12:37
Both of these pictures are showing you a region
239
757458
2226
이 두 개의 사진이 보여주는 지역은
12:39
around a galaxy like the Milky Way.
240
759708
2893
은하수와 비슷한 은하계 주변입니다.
12:42
And you can see that there's a lot of other material around it,
241
762625
2976
그리고 주변에 작은 군집체를 이루고 있는
12:45
little small clumps.
242
765625
1684
많은 물질들을 볼 수 있습니다.
12:47
Now, in the image on the right,
243
767333
2185
오른쪽 이미지를 보시면,
12:49
dark matter particles are moving slower than they are in the one on the left.
244
769542
5184
왼쪽에 있는 것보다 암흑물질 입자들이 더 천천히 움직입니다.
12:54
If those dark matter particles are moving really fast,
245
774750
3101
만약 저 암흑물질 입자들이 정말 빠르게 움직인다면,
12:57
then the gravity in small clumps is not strong enough
246
777875
2809
군집체가 내는 중력이 입자들의 속도를 늦출 만큼
13:00
to slow those fast particles down.
247
780708
2435
강하지 않은 것입니다.
13:03
And they keep going.
248
783167
1267
그리고 입자들이 그 상태라면
13:04
They never collapse into these small clumps.
249
784458
2476
그것들이 부서져서 작은 군집체가 되는 일은 없게 되고
13:06
So you end up with fewer of them than in the universe on the right.
250
786958
4768
결국에는 오른쪽의 우주보다 더 적은 군집체의 수를 가지게 될 것입니다.
13:11
If you don't have those small clumps,
251
791750
1934
만약 저 작은 군집체들이 없다면
13:13
then you get fewer small galaxies.
252
793708
2709
작은 은하계의 수가 더 적어집니다.
13:18
If you look up at the southern sky,
253
798208
1685
남쪽 하늘을 보시게 되면
13:19
you can actually see two of these small galaxies,
254
799917
3351
실제로 이 작은 두 개의 은하계들을 볼 수 있으신데요.
13:23
the largest of the small galaxies that are orbiting our Milky Way,
255
803292
3476
우리 은하수를 돌고 있는 작은 은하계 중 가장 큰 은하계로
13:26
the Large Magellanic Cloud and the Small Magellanic Cloud.
256
806792
3000
대 마젤란운과 소 마젤란운입니다.
13:30
In the last several years,
257
810958
1268
지난 몇 년간
13:32
we have detected a whole bunch more even smaller galaxies.
258
812250
3351
우리는 훨씬 작은 은하계를 무더기로 발견하였습니다.
13:35
This is an example of one of them
259
815625
1809
이것은 우리가
13:37
that we detected with the same dark energy survey
260
817458
2935
우주지도를 만들기 위해 사용했던 암흑에너지와 같은 것으로
13:40
that we used to make maps of the universe.
261
820417
3101
감지되었던 것들 중 하나의 예입니다.
13:43
These really small galaxies,
262
823542
2226
이들은 정말 작은 은하계입니다.
13:45
some of them are extremely small.
263
825792
1958
몇몇은 너무나도 작습니다.
13:48
Some of them have as few as a few hundred stars,
264
828458
2935
몇몇 은하계는 그저 몇 백 개의 별들로 구성되어 있어
13:51
compared to the few hundred billion stars in our Milky Way.
265
831417
3642
몇 조 개의 별들로 구성된 은하수와 비교한다면 정말 적은 수입니다.
13:55
So that makes them really hard to find.
266
835083
2810
그러니 이렇게 작은 것들을 찾는 것은 힘들죠.
13:57
But in the last decade,
267
837917
1892
하지만 지난 10년간
13:59
we've actually found a whole bunch more of these.
268
839833
2685
우리는 이 작은 은하계를 무더기로 발견했고
14:02
We now know of 60 of these tiny galaxies
269
842542
2726
우리 은하수를 돌고 있는 작은 은하계만
14:05
that are orbiting our own Milky Way.
270
845292
3017
60개를 찾아 냈습니다.
14:08
And these little guys are a big clue to dark matter.
271
848333
3584
그리고, 이 작은 은하계들은 암흑물질에 대한 커다란 단서입니다.
14:12
Because just the existence of these galaxies tells us
272
852833
3810
왜냐하면 이러한 은하계의 존재가 우리에게 말해주는 바는
14:16
that dark matter can't be moving very fast,
273
856667
2809
암흑물질은 빨리 움직이지 않는다는 것입니다.
14:19
and not much can be happening when it runs into normal matter.
274
859500
3917
그리고 일반물질과 충돌할 때도 특별한 사건이 발생하지 않는다는 것 입니다.
14:24
In the next several years,
275
864583
1435
앞으로 몇 년 동안
14:26
we're going to make much more precise maps of the sky.
276
866042
3666
우리는 좀 더 정확한 하늘 지도들을 만들어 낼 것입니다.
14:31
And those will help refine our movies
277
871292
2434
그런 지도들은 우리의 완전한 우주와
14:33
of the whole universe and the entire galaxy.
278
873750
3000
은하계 전체에 대한 좀 더 나은 영화를 만드는데 도움을 줄 것입니다.
14:37
Physicists are also making new, more sensitive experiments
279
877708
4060
물리학자들은 그들의 실험실에서 암흑물질에 대한 단서를 알아내고자
14:41
to try to catch some sign of dark matter in their laboratories.
280
881792
3833
좀 더 새롭고, 정밀한 실험들을 실시하고 있습니다.
14:47
Dark matter is still a huge mystery.
281
887042
3267
암흑물질은 여전히 미스터리입니다.
14:50
But it's a really exciting time to be working on it.
282
890333
3250
하지만 그것에 대해 연구하는 것은 정말 즐겁습니다.
14:54
We have really clear evidence it exists.
283
894750
2351
우리는 가장 작은 은하계로부터
14:57
From the scale of the smallest galaxies
284
897125
2393
전체 우주까지 암흑물질이 존재한다는
14:59
to the scale of the whole universe.
285
899542
2583
분명한 증거를 가지고 있습니다.
15:03
Will we actually find it and figure out what it is?
286
903458
3500
암흑물질이 무엇인지 우리가 실제로 밝혀낼 수 있을까요?
15:08
I have no idea.
287
908542
1767
전 모릅니다.
15:10
But it's going to be a lot of fun to find out.
288
910333
2935
하지만 발견해 낸다면 정말 재미있을 겁니다.
15:13
We have a lot of possibilities for discovery,
289
913292
2392
우리는 발견에 대한 많은 가능성들을 가지고 있고
15:15
and we definitely will learn more about what it is doing
290
915708
3476
암흑물질이 하는 일과 하지 않는 일에 대해
15:19
and about what it isn't.
291
919208
1584
좀 더 많은 것을 배울 것입니다.
15:21
Regardless of whether we find that particle anytime soon,
292
921833
3060
우리가 얼마나 빨리 그 입자를 발견해 내는지와는 상관없이,
15:24
I hope I have convinced you
293
924917
1726
이 비밀이 거의 밝혀졌다는 것을
15:26
that this mystery is actually really close to home.
294
926667
4059
여러분에게 확신시켜 드리고 싶습니다.
15:30
The search for dark matter
295
930750
1518
암흑물질을 연구하는 것은
15:32
may just be the key to a whole new understanding of physics
296
932292
3309
물리학과 우주에서 우리의 위치를 이해하는데
15:35
and our place in the universe.
297
935625
1851
열쇠가 되어 줄 수도 있을 것입니다.
15:37
Thank you.
298
937500
1268
감사합니다.
15:38
(Applause)
299
938792
3750
(박수)
이 웹사이트 정보

이 사이트는 영어 학습에 유용한 YouTube 동영상을 소개합니다. 전 세계 최고의 선생님들이 가르치는 영어 수업을 보게 될 것입니다. 각 동영상 페이지에 표시되는 영어 자막을 더블 클릭하면 그곳에서 동영상이 재생됩니다. 비디오 재생에 맞춰 자막이 스크롤됩니다. 의견이나 요청이 있는 경우 이 문의 양식을 사용하여 문의하십시오.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7