Katie Mack: Life-altering questions about the end of the universe | TED

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TED


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번역: 성준 안 검토: DK Kim
릴리 제임스 올즈: 안녕하세요, 케이티, 어서 오세요.
케이티 맥: 감사합니다. 뵙게 돼서 반갑습니다.
L: 저도 정말 반갑습니다.
이번 자리에서 전문가가 아닌 분들을 위해
00:12
Lily James Olds: Hi, Katie, welcome.
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2120
우주가 어떻게 생겨났고 그것을 어떻게 알 수 있는지
00:15
Katie Mack: Thank you. Thanks for having me.
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2080
00:17
LJO: So happy to have you.
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1440
간단하게 말씀해주실 수 있나요?
00:18
I would love if, for those of us who are not astrophysicists,
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K: 알겠습니다.
00:22
you could return and help us give a little refresher
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22036
3440
사실은 초기 우주는 굉장히 많이 연구됐습니다.
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on how the universe did begin and how we know that.
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25516
3640
우주의 탄생도 그렇고요.
실제로 관측할 수 있거든요.
00:29
KM: Right, right, yeah.
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1200
00:30
So we know actually quite a lot about the early universe,
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30396
3840
그리고 이 분야는 천문학에서 가장 활발한 분야인데
00:34
about the beginning of the universe,
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2400
실제로 우주의 시작을 관측할 수 있거든요.
00:36
because we can actually see it.
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36636
2080
00:39
And this is the wildest part of astronomy,
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4840
우주가 탄생하고 약 138억 년이 지났으며
우리가 우주를 볼 때 멀리 떨어진 은하를 봅니다.
00:43
that we can see the beginning of the universe.
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2840
00:47
So the universe is about 13.8 billion years old,
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3120
멀리 떨어진 은하를 관측하면 그들은 우리와 멀어지고 있습니다.
그래서 오래전부터 이런 이론이 있었습니다.
00:50
and when we look out into the cosmos, we see distant galaxies.
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4720
은하가 우리에게서 멀어지고 있다면 과거에는 더 가까웠을 것이라는 거죠.
00:55
And when we look at the distant ones, they're all moving away from us.
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과거의 우주는
00:58
And so for a long time, there's been this idea that, well,
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3000
지금보다 더 작고 뜨겁고 조밀하며
01:01
if the galaxies are moving away from us now,
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더 좁은 공간에 모든 것이 뭉쳐있었을 것입니다.
01:03
they must have been closer in the past.
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2080
이것이 빅뱅 이론으로
01:06
The universe in the past must have been smaller in some sense,
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4400
과거의 우주는 지금보다 작고 고온, 고밀도였다는 이론입니다.
01:10
hotter and denser,
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1240
01:11
everything packed into less space.
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2320
1960년대에 이루어졌던 실험에서
01:14
And that's the Big Bang theory,
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74636
1520
01:16
the idea that the universe was smaller and denser and hotter in the past.
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76156
4160
이를 뒷받침하는 강력한 증거인
초기 우주에서 발생한 빛을 관측할 수 있었습니다.
01:20
And we got really direct evidence of that in the 1960s
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80876
4320
이를 쉽게 설명드리자면
멀리 떨어진 은하를 관측할 때
01:25
when we're able to actually see the light
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85236
4040
그 은하의 빛이 우리에게 닿기까지는 시간이 걸리고
01:29
from the very early universe.
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1600
그러니까 우리는 빛나는 은하를 보고
01:30
So let me take one more step back.
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2400
그 빛은 10억 년 동안
01:33
When we look at a distant galaxy,
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93396
1800
01:35
the light from that galaxy takes some time to reach us.
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95236
2960
우주를 건너 온 빛일지도 모릅니다.
엄청나게 멀리 있는 은하라면
01:38
So we see, you know, we see a galaxy shining.
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98236
2600
01:40
That light might have taken a billion years to cross the space
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100876
4160
빛이 도달하기까지 100억 년,
심지어 130억 년이 걸릴 수도 있지만
우주의 나이는 138억 년밖에 안됩니다.
01:45
between there and here.
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105076
1640
01:46
We can see galaxies that are so distant
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106716
2040
그렇다면 너무나도 멀리 떨어져 있어서
01:48
that the light took 10 billion years, even 13 billion years to reach us,
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108796
4320
빛이 도달하기까지 138억 년 이상 걸리면 어떻게 될까요?
01:53
and the universe is only 13.8 billion years old.
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113156
3000
더 먼 곳의 빛을 관측하려 한다면 어떤 일이 일어날까요?
01:56
So what happens if you look at something so far away
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116196
3760
01:59
that the light has taken more than, you know,
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119996
2240
관측에는 한계가 있습니다.
02:02
more than 13 billion years to reach us?
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122276
1880
관측 가능한 우주라고 부릅니다.
02:04
What happens when you try and look at something even farther?
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124156
4720
빛이 도달하는 시간으로 정의되는 관측 한계입니다.
02:09
Well, there's a limit to how far you can look,
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129436
2160
따라서 너무 멀리 떨어져 있어서
02:11
the observable universe,
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131636
1240
빛이 도달하기까지 150억 년이 걸린다면
02:12
and that limit is defined by how long it takes light to travel.
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132876
5120
빛이 아직 도달하지 않아 관측할 수 없습니다.
02:17
So if something is so far away
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137996
2360
그런데 적당히 떨어져 있어서
02:20
that the light would take 15 billion years to reach us,
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140356
3360
빛이 우리에게 도달하기까지 138억 년이 걸린다면
02:23
we can't see it because the light hasn't gotten here yet.
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143756
2720
우리가 보는 빛은 우주가 막 탄생한 시점의 빛일 것입니다.
02:26
But if we look at something that's, you know, so far away,
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146476
3360
우주가 탄생한 순간에 발생한 빛을 보고 있는 것이고
02:29
the light's taken 13.8 billion years to reach us,
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149836
3080
그렇게 멀리 떨어져 있다면 보이는 것은
02:32
then what we're looking at is a time when the universe was just beginning.
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152916
3520
아마 불꽃이겠죠?
이로 미루어 볼 때 초기 우주는
02:36
We're looking at the light from the very beginning of the universe
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156476
3120
뜨겁고 밀도가 높으며
02:39
and what we should see, if we look at something that far away,
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159596
2960
우주 전체가 요동치는 플라즈마로
02:42
is fire, right?
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1720
가득했을 것입니다.
02:44
So we take this idea
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2400
그러니 충분히 멀리까지 관측한다면 그걸 관측할 수 있을지도 모릅니다.
02:46
that the early universe was hot and dense,
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166756
2040
시간을 아주 뒤로 되돌려서
02:48
everywhere in the cosmos was, like, filled with this sort of roiling plasma.
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168796
4800
전 우주가 불타고 있을 때를 보고 있는 거니까요.
02:53
And so if we look far enough away, we should see it,
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173636
2440
충격적이게도 그 순간을 실제로 관측했습니다.
02:56
because we're looking so far back in time
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176116
2000
02:58
that we're looking at the time when the whole universe was on fire.
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178116
4200
마이크로파 망원경을 쓰면
03:02
And we do see that shockingly,
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182316
3200
사방에 있는 배경 복사가 보입니다.
03:05
we actually do see that.
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185556
1640
우리가 볼 수 있는 영역의 밖에는 열이 있습니다.
03:07
When we use microwave telescopes,
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187236
3840
03:11
we see this background light every direction we look.
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191116
3040
우리는 이게 열기임을 압니다.
이 빛의 스펙트럼을 분석할 수 있고
03:14
You know, at the edges of our vision, is this heat, this fire,
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194196
5920
이 복사, 마이크로파가
03:20
and we know that it's heat,
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200156
1600
뜨거운 물체에서 나오는 빛임을 압니다.
03:21
we can analyze the spectrum of the light
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3400
어느 방향을 보든지
03:25
and we can see that this microwave light,
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205236
1960
03:27
this radiation,
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207236
1320
충분히 멀리까지 관측한다면 과거를 보는 것이고
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is the kind of light you get when something is just glowing
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2880
불타는 우주를 보는 것입니다.
03:31
because it's hot.
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211516
1480
03:33
And so we can see that every direction we look,
68
213036
2760
그게 빅뱅입니다.
03:35
if we look far enough away, we’re looking so far back in time
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215796
2880
그때 정확히 어떤 일이 일어났고 불꽃이 어떻게 시작했는지는
03:38
that we're seeing a universe that is still on fire.
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218716
3440
전혀 다른 아주 복잡한 이야기이며 여전히 연구하고 있습니다.
03:42
So that's the Big Bang.
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222716
1200
03:43
Exactly what happened, you know, around that time,
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223956
3240
예를 들어
붙타는 시기 이전에 우주는 급격하게 팽창했습니다.
03:47
how that fire got started,
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227236
2000
03:49
that's a whole other very complicated story that we're still figuring out.
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229276
4360
그 이전에는 특이점이 있었거나 없었을 수도 있고 아무도 모릅니다.
03:53
So we think that, you know,
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233676
1320
03:54
before the fiery part there was this inflation, this rapid expansion.
76
234996
4240
왜 급격히 팽창했는지 모릅니다.
하지만 우주가 탄생하고 38만 년 동안
03:59
Before that, maybe there was a singularity,
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239236
2160
04:01
maybe not, we don't know.
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241436
1560
04:03
We don't know what started that rapid expansion.
79
243396
3360
우주 전체가 불길로 가득찼다는 것은 압니다.
04:06
But we do know that for the first 380,000 years of the cosmos,
80
246796
5160
이것들은 관측으로 알 수 있죠.
04:11
it was this sort of,
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251956
2160
L: 정말 놀랍네요.
다른 재밌는 주제로 넘어가려 합니다.
04:14
all of space was filled with this fire.
82
254156
3160
우주는 어떻게 끝이 날까요?
04:17
And we know that because we can see it.
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257356
2480
여러 우주론자들과 이야기를 나누셨고
04:20
LJO: It's amazing.
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260156
1200
04:21
Well, let's get into some of the juicy specifics
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261356
3280
정말 다양한 이론이 있다고 알고 있습니다.
04:24
of how exactly the universe might end.
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264676
2600
어디서부터 시작할까요? 편하신 대로 말씀하셔도 됩니다.
04:27
I know that you've talked to many other cosmologists yourself
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267316
3840
어떤 이론들이 있을까요?
K: 우주론자들 사이에서
04:31
and there are a lot of different theories on this.
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271196
2560
04:33
Where do you think we should begin?
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273796
1720
가장 많이 거론되는 이론은
04:35
Dealer's choice.
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275516
1160
04:36
What's in store for us?
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276716
1800
‘열죽음’이라는 이론입니다.
04:38
KM: Well, so the one that is, as far as we know, the most likely,
92
278516
4680
제 TED 강연에서 다뤘던 주제이기도 합니다.
이 이론에서 우주는 지금 팽창 중이고
04:43
the one that we talk about the most in cosmology, is the heat death.
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283236
4080
은하 간 거리는 계속 멀어지고 있습니다.
04:47
So this is what I discussed in my TED Talk,
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287356
3040
팽창 속도를 측정하면
04:50
and the idea there is that, you know, the universe is currently expanding.
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290436
4520
조금도 느려지지 않고 오히려 빨라지고 있습니다.
04:54
Galaxies are getting farther and farther apart from each other.
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294996
2960
무슨 말이냐면 공을 위로 던졌는데
04:57
When we measured the expansion,
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297996
2800
05:00
it turned out that it was not slowing down at all,
98
300836
2360
잠깐은 느려졌다가 그냥 우주로 날아가버리는 겁니다.
05:03
it was actually speeding up.
99
303196
1360
정말 비슷한 비유이고 왜 그런지는 전혀 알 수 없었습니다.
05:04
And that was like if you throw a ball up into the air,
100
304596
4280
05:08
it slows down for a little while and then just shoots off into space.
101
308916
3240
왜 이런 현상이 생기는지 여전히 모릅니다.
‘암흑 에너지’라 부르는 것이 그 이유라고 정의했지만
05:12
It’s very similar physics,
102
312196
1520
05:13
and we didn't have any idea why that should happen.
103
313756
3120
암흑 에너지가 무엇인지를 모릅니다.
물질을 밀어내는 것처럼 보이는 것으로
05:17
So we still don't know why that's happening.
104
317556
2080
05:19
We attribute it to something we call “dark energy.”
105
319676
3400
우주의 팽창을 가속한다고 추측할 뿐입니다.
그리고 이 암흑 에너지 때문에
05:23
We don't know what dark energy is.
106
323076
1640
05:24
It's just something that seems to be pushing things apart,
107
324756
2880
사실 모든 물질은...
05:27
making the universe expand faster.
108
327676
2240
은하는 서로 멀어져 고립되고 별은 외롭게 사라질 것입니다.
05:29
And because of that, it looks like we will end up
109
329956
4600
결국 우주는 아주 어둡고 차갑게 식어
05:34
with everything, really --
110
334596
2720
마지막에는 공허하게
05:37
you know, all the galaxies really isolated,
111
337356
2000
05:39
the stars will die away.
112
339396
2240
차갑고 어둡고 외롭게 될 것이라 예상합니다.
05:41
The universe will get very dark, very cold.
113
341676
2440
이것이 열죽음이라는 가설입니다.
열죽음이라 불리는 이유는...
05:44
And you know, we'll end up with this basically empty,
114
344156
3680
05:47
cold, dark, lonely universe.
115
347836
2280
모든 것은 폐열이라는 형태로 사라질 것이기 때문입니다.
05:50
And that's called the heat death.
116
350156
1760
05:52
The reason it's called the heat death
117
352356
1760
100% 효율은 있을 수 없기 때문에
05:54
is because, like ...
118
354156
2720
05:56
Everything's decaying into, like, the waste heat of creation.
119
356916
4120
마찰로 에너지를 조금씩 잃어버립니다.
06:01
So, you know, just as you can't have a machine that's perfectly efficient,
120
361076
4960
이건 물리의 기본 법칙으로 열역학 제 2법칙이라고 합니다.
06:06
it'll always lose a little bit of energy through friction.
121
366076
3880
모든 것이 엔트로피, 무질서로 붕괴하고
06:09
That's a property of physics in general,
122
369996
2720
이것이 물리학 관점에서 열입니다.
06:12
it's called the second law of thermodynamics.
123
372756
2200
06:14
Everything sort of decays into entropy, into disorder,
124
374996
4320
열죽음이란 폐열을 제외하고 아무것도 남지 않은 상태를 뜻합니다.
06:19
and that is called heat from a physics perspective.
125
379356
3680
이렇게 여러 가설을 다루는 일이 재미있는 이유는
열죽음이 일어날지는 아무도 모르기 때문입니다.
06:23
So the heat death is when nothing is left but the waste heat of the universe.
126
383076
5080
암흑 에너지가 무엇인지 모르기 때문이기도 합니다.
06:28
Which is part of why it's fun to talk about the alternatives,
127
388196
2880
우주의 팽창을 가속하는 이것을 이해하지 못합니다.
06:31
because we don't know for sure that the heat death will happen.
128
391116
2960
아니면 원래 우주의 성질이 그래서
06:34
Partially because we don't know what dark energy is.
129
394556
2480
우주는 그저 팽창하는 것일 수도 있고
06:37
We don't understand this stuff that's making the universe expand faster.
130
397036
3960
그냥 계속 커지는지도 모릅니다.
이런 가설도 시간이 지나면서 바뀔 것입니다.
06:41
Maybe it's just a property of space where, you know,
131
401036
2920
06:43
space just has this sort of, expansion built in,
132
403996
3040
반대로 수축해서 ‘빅 크런치’가 일어나 모든 것이 서로 모일지도 모릅니다.
06:47
and it'll keep going the way it's going.
133
407076
2160
아니면 팽창하는 힘이 점점 커질지도 모릅니다.
06:49
But maybe it's something that changes over time.
134
409276
2320
그러면 ‘빅립’이라는 가설에 따라
06:51
Maybe it'll turn around and we'll get a big crunch
135
411636
2360
암흑 에너지가 더 커져서
06:54
and everything will come back together.
136
414036
1880
06:55
Or maybe it'll become more powerful.
137
415916
2640
은하 간 거리가 단순히 멀어지는 것이 아니라
06:58
And then you end up with something called a “Big Rip,”
138
418596
2960
은하 속 공간이 팽창해
07:01
where if the dark energy becomes more powerful,
139
421556
3400
별과 은하, 별과 행성이 서로 멀어지고
07:04
it starts to not just move galaxies apart from each other,
140
424996
2720
종국에는 우주 전체를 찢어버릴 수도 있습니다.
07:07
but actually expand the space in galaxies and move stars away from galaxies
141
427716
4760
이런 다양한 우주 종말론을 제 책에 넣어놓았습니다.
07:12
and then pull apart planets and stars
142
432516
2840
암흑 에너지가 무엇인지 모르고
07:15
and eventually destroy the entire universe.
143
435396
2760
앞으로 어떤 일이 일어날지 모르기 때문입니다.
07:18
So those are other possibilities that I talk about in the book.
144
438636
3000
L: 시청자께서 질문을 주셨는데,
07:21
Because we don't know what dark energy is,
145
441636
2120
07:23
and we don't know for sure what it'll do in the future.
146
443796
3120
배실리 님의 질문입니다.
“혹시 우주가 존재하지 않는다면 어떤 일이 일어날지 생각해봤나요?
07:27
LJO: I want to open up to some of the questions from the audience.
147
447956
3600
이어서 우주가 사라진 뒤에는 무엇이 있을까요?”
07:31
Vasily asks,
148
451556
1760
07:33
"Have you ever asked the question 'If there were no universe,
149
453316
2920
K: 그 질문은 조금 어려운 문제인
07:36
what would there be?'
150
456276
1160
우주란 무엇인가로 넘어가는 것 같습니다.
07:37
This leads to the question of what will be after the universe ends?"
151
457476
3640
우주는 모든 것이라고 정의할 수도 있지만
07:42
KM: So I think that gets into tricky questions
152
462876
2440
그러면 더 모호한 질문이 되겠죠.
07:45
of how do you define universe, right?
153
465316
2520
모든 것이라는 말에 포함되지 않은 것이 뭐겠어요?
07:48
So you can define universe as being everything,
154
468436
4440
07:52
and then it becomes a less clear question.
155
472916
3040
무엇이든 있다면
정의에 따라 우주의 일부가 되겠죠.
07:55
What does it mean for something other than everything?
156
475996
3840
우주론 관점에서 우주는
08:00
Then, you know, if there is anything else,
157
480796
2000
08:02
it's by definition part of the universe.
158
482836
3240
관측 가능한 우주를 가리키는데
관측 가능한 우주는 인간이 볼 수 있는 범위를 뜻하며
08:06
But one of the ways we often talk about the universe in cosmology,
159
486516
4440
빅뱅 이후 출발한 빛이 우리에게 도달할 수 있는 범위입니다.
08:10
is we talk about the observable universe,
160
490996
1960
앞에서도 이야기 했죠.
08:12
where the observable universe is the part of the cosmos we can see,
161
492996
4200
관측 가능한 우주의 끝에서 우리는 빅뱅 당시의 빛을 봅니다.
08:17
where the light has had time to reach us since the Big Bang.
162
497196
2920
실제 우주는
08:20
So I talked about that before.
163
500156
1520
관측 가능한 우주보다 훨씬 클 것입니다.
08:21
The edge of the observable universe is where we see that Big Bang light.
164
501676
3720
관측 가능한 우주는 그저 우리가 볼 때 그런 것입니다.
08:25
The actual universe,
165
505956
3240
지구의 수평선은
여러분이 서 있는 곳에서는 거기까지만 볼 수 있습니다.
08:29
we think extends far beyond the edge of the observable universe.
166
509236
3200
하지만 수평선 너머에도 지구는 계속 있습니다.
08:32
The observable universe is just a perspective thing.
167
512476
2520
이와 비슷하게 우주는 계속 이어져서
08:35
It's like a horizon when you're on Earth,
168
515036
2200
08:37
you can only see so far because of where you're standing,
169
517276
2800
관측 가능한 우주보다 훨씬 멀리까지 있으리라 확신합니다.
08:40
but the Earth keeps going beyond the horizon.
170
520116
2560
08:42
And similarly, with the universe, we're pretty sure that it extends
171
522716
4440
하지만 우리는 관측 가능한 우주의 정보만 얻을 수 있고
관측 가능한 우주만 연구할 수 있습니다.
08:47
much, much farther than what we can see, what we can observe.
172
527196
3360
그 너머에 무엇이 있을지 아무것도 알 수 없습니다.
그래서 다중 우주라는 개념이 생겼는데
08:51
But we can see the observable universe and we can study,
173
531196
3000
08:54
we can learn about the observable universe,
174
534236
2040
우주 내에서도 너무 멀리 떨어져 있어서
08:56
and we can't get any information about what's beyond it.
175
536276
2840
사실상 다른 우주이고
08:59
So, you know, that brings up things like a multiverse,
176
539156
4040
서로 완전히 다른 역사나 완전히 다른 미래가 있을 수 있고
09:03
where you can have regions of space that are so far away from us
177
543236
3240
09:06
that they’re effectively another universe,
178
546516
2880
심지어 다른 물리 법칙이 적용될 수도 있습니다.
따라서 관측 가능한 우주가 엔트로피에 빠져 끝나거나
09:09
and those regions can have a totally different history,
179
549436
3840
09:13
a totally different future,
180
553316
1560
아니면 다른 운명을 맞이했더라도
09:14
different laws of physics even.
181
554916
1960
09:17
So, there are possibilities for things that carry on
182
557396
4320
이야기는 계속될 가능성이 있습니다.
09:21
long after our observable universe is decayed into entropy
183
561716
5360
심지어는 인간이 상상할 수 없는
더 높은 차원의 우주가 존재할 가능성도 있습니다.
09:27
or maybe meets another fate.
184
567116
2320
우리가 생각할 수 없는 차원의 방향이 있어서
09:30
And there are even possibilities
185
570636
2960
공간의 다른 축으로 우리와 떨어져 있는 거죠.
09:33
where there could be higher dimensions of space,
186
573636
4680
09:38
like directions that we can't conceive,
187
578356
2880
우리가 아는 모든 공간 방향과 수직인 어떤 방향 말입니다.
09:41
you know, space that's separated from us by some other dimension of space,
188
581276
5520
보여드릴 방법이 없네요.
09:46
some other direction that we don't, you know,
189
586836
2120
하지만 수학적으로는 어떻게 가능한 일입니다.
09:48
perpendicular to all of our spatial directions,
190
588996
2680
이렇게 수많은 가능성이 있습니다.
09:51
which I can't sort of envision.
191
591676
3280
이 밖에도 더 찾아보면
09:54
But mathematically, that makes sense in some ways.
192
594956
3320
시공간의 정말 특이한 성질이 많습니다.
09:58
So there are those kinds of possibilities.
193
598276
2520
하지만 책에서는
10:02
And you know, you can get into really weird stuff
194
602076
2720
관측 가능한 우주의 종말과 관련한 내용을 주로 다뤘는데
10:04
about the nature of space and time
195
604836
2280
10:07
with you if you really dig into it.
196
607156
1680
그게 우리가 연구할 수 있는 한계이기 때문입니다.
10:09
But in the book,
197
609676
2360
다중 우주나 그 외의 가능성은
조금만 다루었습니다.
10:12
I really just talk about our observable universe in terms of the fate of that,
198
612076
4120
우주가 끝날 때에 무슨 일이 일어날지는
10:16
because that's all we can really study.
199
616196
1920
10:18
I do talk a little bit about the multiverse
200
618156
2280
10:20
and the possibilities of other parts of space.
201
620436
3320
어떻게 파괴되는지에 달렸습니다.
관측 가능한 우주가 파괴되더라도
10:24
But in terms of what happens when our universe is destroyed,
202
624076
4920
그 너머에 무언가가 있을 수도 있고 없을 수도 있습니다.
10:28
I mean, it depends on how it's destroyed,
203
628996
2720
지금 당장은 완전히 추측의 영역입니다.
10:31
whether there’s, you know, the observable universe is over
204
631756
3200
L: 주제를 약간 바꿔보겠습니다.
10:34
but there's more space beyond it or not.
205
634996
2440
비교적 최근에 쓰신 논문에서
10:38
And that's all the realm of speculation at the moment.
206
638036
3160
시공간은 실제가 아닐 수도 있으며
10:41
LJO: So I want to switch gears a little bit,
207
641236
3080
우주에 더 심오하고 더 추상 수학적인 실재가 있을 수도 있고
10:44
because one of the articles that you wrote fairly recently
208
644356
4280
10:48
talked about how time and space might not be real,
209
648676
3760
시공간은 단순히 우리가 인식하는 것뿐일 수 있다고 하셨죠.
10:52
and how there might be a deeper,
210
652476
1800
어떻게 이런 것이 가능한지 더 자세히 말씀해주시겠어요?
10:54
more abstract mathematical reality to the universe,
211
654316
3320
상식을 뛰어넘는 일을 설명해주세요.
10:57
and that time and space might just be what we perceive.
212
657676
3600
K: 정말 답하기 어려운 질문이네요.
11:01
Can you tell us more about this?
213
661316
1560
이 개념은 몇 년 전에 처음 들었습니다.
11:02
How is this possible?
214
662876
1280
11:04
Talk about your mind doing backflips.
215
664196
2760
11:06
KM: Yeah, yeah, this is really wild.
216
666996
3360
다른 연구자가 이야기해주었습니다.
11:10
So I first heard about this a couple of years ago
217
670396
4840
입자 간 상호 작용을 계산해 보면,
11:15
where somebody was talking about how,
218
675236
4280
예를 들어 입자 충돌 실험에서
11:19
if you do calculations of particles interacting with other particles,
219
679556
4840
양성자끼리 충돌시키고
충돌 후 튀어나온 입자를 측정할 때
11:24
like the kind of stuff relevant to particle collider experiments
220
684436
3520
계산 방법이 여러 가지 있지만
11:27
where you're slamming protons into each other
221
687956
2160
이론 수학을 이용해 계산하는 방법이 있는데
11:30
and measuring what happens to the particles that come out,
222
690156
3560
11:33
there are ways to do those calculations
223
693756
1960
계산을 해보면
11:35
where you can kind of put them into an abstract mathematical format
224
695716
6400
기존에 했던 방식으로 계산한 것과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.
기존에는 공간에서 움직이는 입자가
11:42
and do the calculation.
225
702116
2280
시공간에서 상호 작용한다고 가정했죠.
11:44
And then you get the same answer
226
704436
2040
11:46
as if you do the calculation the usual way,
227
706516
2400
이론 수학처럼 시공간 개념을 사용하지 않고도
11:48
assuming, you know, it's actually particles moving through space
228
708956
3040
계산할 방법이 있기 때문에
11:51
and interacting with each other in space and time.
229
711996
2880
이런 이론 수학 공간,
11:55
And since there are ways to do some of these calculations
230
715676
3640
시공간 개념은 연구에 도움되지 않고
11:59
without making use of the ideas of space or time,
231
719316
2760
이런 결과가 어떻게 나오는지 이해하는 데 필요하지 않다 생각합니다.
12:02
you just have this sort of abstract mathematical space,
232
722116
2760
12:04
it sort of suggests that maybe space and time are not helping you
233
724916
4080
실제로도 물리학에서는 원자보다 작은 크기인
아원자 규모에서 계산할 때
12:09
and not necessary for understanding how these processes work.
234
729036
4480
시공간이 중요한 요소가 아니기도 합니다.
12:13
And there is actually a lot that you can calculate in physics
235
733556
3800
계산할 때 고려하지 않아도
같은 결과를 얻을 수 있습니다.
12:17
at the sort of, subatomic scale,
236
737396
2120
12:19
where space and time are not salient variables.
237
739556
4000
이런 생각을 바탕으로 시공간이
12:23
They're not part of the calculation.
238
743556
1880
우주를 관장하는 핵심 요소가 아니라면
12:25
And you get the right answer when you do that.
239
745436
3040
12:28
And that sort of hints at this idea
240
748956
1760
연구하는 대상이나 현상이 시공간에 종속되어 있다고
12:30
that maybe space and time are not the fundamental things
241
750756
4080
가정할 필요가 없다고 결론지을 수 있습니다.
12:34
that govern how the universe works,
242
754876
1680
해당 분야를 연구하는 이론 물리학자들도
12:36
that you don't have to assume that, you know,
243
756596
3000
12:39
everything happens in a background of a space measured by time.
244
759636
4680
시공간을 고려하지 않고 연구하고 있으며
그들에게 물어보신다면 시공간이 중요치 않다는 것은
12:44
If you talk to the theoretical physicists who are working in these areas
245
764356
3800
진작에 알고 있었다는 대답을 들을 거예요.
12:48
and are actually doing these calculations, doing these equations,
246
768196
3080
믿기 힘드실 수도 있지만요.
12:51
they will say things like,
247
771316
1960
L: 처음 듣는 이야기네요.
12:53
"Oh yeah, we've known for years
248
773316
1600
12:54
that space and time are not fundamental."
249
774956
2880
K: 네, 그러실 거에요.
12:57
And you're like, "Wait, what?"
250
777876
2640
더 물어본다면 새로 발전하는 분야라고 할 거예요.
13:01
LJO: I missed that memo.
251
781396
1600
하지만 사실입니다.
13:03
KM: Yeah, no, totally.
252
783596
2400
우리는 공간 내에서 움직이고 시간이 흐르는 것을 느끼지만
13:06
And you dig down into it and they say,
253
786036
2480
사실 이 우주의 구조는
13:08
"Well, you know, maybe they're emergent."
254
788556
1960
13:10
Maybe it's like, you know, they're sort of real.
255
790516
2280
다른 수학적 공간으로
13:12
Like, we live in space, we experience time.
256
792836
2880
시공간 개념과 딱 들어맞지는 않아요.
13:15
But the actual, sort of, fabric of the universe
257
795756
4480
기존과 다른 것이며 다른 규칙이 적용되죠.
13:20
is some other mathematical space that just doesn't map well
258
800276
4600
어떻게 보면 인간은 수학적으로...
13:24
to space and time.
259
804916
1200
13:26
That's not the same kind of thing, doesn't follow the same kind of rules.
260
806116
4800
수학적으로 도출된 결과이며
13:30
But in some sense, you know, maybe we are mathematical,
261
810916
4720
시공간을 살아가는 존재가 아닐 수 있습니다.
이게 더 근본적인 것이죠.
13:35
you know, some kind of instantiation of mathematics
262
815676
2920
시공간은 인간의 인식과 경험의 결과로
13:38
rather than objects in space existing in time.
263
818636
4240
시공간을 느낀다 생각할 뿐입니다.
13:42
And that's the more fundamental thing.
264
822916
2120
실제로 우주는
13:45
And it's just that because of our perspective, because of our experience,
265
825076
3480
그렇지 않습니다.
13:48
we think we see objects in space and time.
266
828556
3400
L: 그렇군요.
13:51
In fact, that is not what the universe is really made of.
267
831996
6080
그리고 시인이시기도 한데,
곤혹스럽게 만들 생각은 아니지만
13:58
LJO: I love that.
268
838716
1760
직접 쓰신 ‘방향 상실’이란 제목의 시를 정말 좋아합니다.
14:00
You know, it turns out you are also a poet.
269
840836
2920
오늘 이야기한 내용을 정말 아름답게 읊은 것 같습니다.
14:03
I don't want to put you on the spot, but I'm wondering,
270
843796
2840
시의 마지막 몇 구절을 낭송해주실 수 있으실까요?
14:06
I really love your poem "Disorientation,"
271
846676
3360
K: 그럼요.
14:10
and I feel like it states this really beautifully, actually.
272
850076
3480
제가 몇 년 전에 썼는데
14:13
I was wondering if you'd be willing to read the last few stanzas?
273
853556
3920
사실 트위터에 올린 것이었습니다.
14:17
KM: Sure, yeah, I can do that.
274
857516
2240
재밌다고 생각해 올린 글이었거든요.
그러니 각 구절은 트윗 하나씩입니다.
14:21
Yes, this was a poem I wrote a few years ago,
275
861076
2600
제가 우주를 어떻게 생각하는지를 잘 담고 있다 생각합니다.
14:23
and I wrote it as a Twitter thread actually,
276
863716
2080
14:25
just because I thought it would be kind of fun.
277
865836
2240
조금만 읊어드리겠습니다.
14:28
So each stanza is a tweet.
278
868076
1400
우주는 광활하고 무작위적이며 무심한 공간이며
14:30
But it sort of encapsulates how I think about the universe.
279
870436
3640
그 안에서 우리 인간과 지구는 아주 작은 존재입니다.
14:34
So, yeah, this is the last bit.
280
874116
1520
14:36
I want you to believe that the universe is a vast, random, uncaring place
281
876876
4840
우리의 소명은 스스로의 아름다움과 의미를 만들고
14:41
in which our species, our world, has absolutely no significance
282
881756
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사는 동안 이를 나누는 것뿐입니다.
저 너머에는 무엇이 있을까요?
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And I want you to believe
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끝 없는 곳 너머에서 온 빛에는
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that the only response is to make our own beauty
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and meaning and to share it while we can
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어떤 바람이 담겨 있을까요?
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I want to make you wonder what is out there.
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한 가지 알 수 있는 것은
우리네 삶 동안은 진실을 알 수 없다는 것입니다.
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What dreams may come in waves of radiation
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across the breadth of an endless expanse.
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그래도 의미를 두고 싶습니다.
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What we may know, given time,
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우리는 우주에 존재하고 우리는 우주의 일부입니다.
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and what splendors may never, ever reach us
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우리는 별에서 태어나 별로 돌아가는
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I want to make it mean something to you.
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우주의 신비 자체입니다.
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That you are in the cosmos.
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That you are of the cosmos.
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That you were born from stardust
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and to stardust you will return.
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L: 정말 좋은 시입니다. 감사합니다, 케이티.
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That you are a way for the universe to be in awe of itself.
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사려 깊고 좋은 말씀을 해주셔서 감사합니다.
정말 좋은 시간이었습니다.
15:23
LJO: I love that.
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15:24
Thank you so much, Katie.
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15:25
Thank you for such a thoughtful and engaging conversation.
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It's really been such a pleasure.
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