'백억 또는 이백억 년' — 우주의 나이는 어떻게 138억이 되었나 | 코스모스 46년 검증 18화

칼 세이건의 『코스모스』(1980)를 2026년의 과학으로 다시 확인합니다. 책이 그때 무엇이라고 말했는지, 그 뒤 46년 동안 무엇이 밝혀졌는지 하나씩 출처와 함께 대조합니다. 아래는 영상에서 다룬 내용을 그림과 함께 풀어 쓴 것입니다.

이 회차의 판정

영상 내용 — 장면별 해설

두 배의 안개

코스모스 10장은 이렇게 시작합니다. 백억 또는 이백억 년 전, 무언가가 일어났다. 빅뱅, 우리 우주를 시작한 사건이다. 그런데 이 문장을 다시 보십시오. 백억 또는 이백억. 두 배 차이입니다. 사람의 나이를 마흔 살 또는 여든 살이라고 말하는 셈입니다. 1980년 우주론의 정밀도가 그랬습니다.

코스모

좁혀지는 오차

46년 동안 오차가 어떻게 좁혀졌는지 보시죠. 1980년에는 백억에서 이백억 사이. 1990년대 허블 우주망원경이 올라가며 백십억에서 백육십억으로 좁혀졌습니다. 2003년 WMAP 위성이 우주배경복사를 정밀하게 재면서 138억 년 근처로, 그리고 2018년 플랑크 위성은 138억 년에 오차 0.2억 년까지 확정했습니다. 불확실성이 약 백 배 좁아진 겁니다.

어떻게 재나

방법은 이렇습니다. 빅뱅으로부터 38만 년이 지난 시점, 우주가 처음 투명해진 순간의 빛이 지금도 하늘 전체에 남아 있습니다. 우주배경복사죠. 이 빛의 온도 얼룩 무늬를 정밀하게 재면, 우주가 무엇으로 얼마나 이루어졌는지, 어떻게 팽창해 왔는지를 읽을 수 있습니다. 그것을 거꾸로 계산하면 시작점까지의 시간, 즉 나이가 나옵니다.

새 문제

그런데 정밀도가 올라가면서 새 문제가 드러났습니다. 우주의 팽창률을 재는 두 방법이 서로 다른 값을 내놓습니다. 우주배경복사에서 계산하면 약 67, 가까운 별과 초신성으로 직접 재면 약 73입니다. 처음엔 오차 범위 안이라고 여겼지만, 양쪽의 정밀도가 올라갈수록 차이가 더 또렷해졌습니다. 웹 망원경의 검증 관측도 이 차이를 지웠다고 보기 어렵습니다. 이것을 허블 갈등이라 부릅니다.

판정

판정합니다. 빅뱅이 있었다는 서술은 그대로 유효하고, 나이는 138억 년으로 확정되었습니다. 판정은, 정밀화. 세이건이 틀린 게 아니라 당시 측정이 거칠었던 겁니다. 그리고 이 회차가 보여 주는 것이 하나 더 있습니다. 정밀해질수록 새 문제가 드러난다는 것. 허블 갈등은 46년 뒤의 우리에게 남은 숙제입니다.

다음 화

챕터

• 00:00 두 배의 안개
• 00:29 코스모
• 00:43 좁혀지는 오차
• 01:18 어떻게 재나
• 01:50 새 문제
• 02:27 판정
• 02:57 다음 화

화면에 표시한 출처

• Carl Sagan, Cosmos (1980) ch.10 — 비평 목적 인용
• COBE (1992) · WMAP (2003) · Planck (2018) — 우주배경복사 정밀 측정
• Riess et al. SH0ES — 거리 사다리 기반 허블 상수
• JWST 검증 관측 — 허블 갈등 재확인

세이건을 깎아내리려는 채널이 아닙니다. 46년이 지나 무엇이 맞았고 무엇이 바뀌었는지 보는 일은, 스스로를 고쳐 나가는 과학이 어떻게 작동하는지 보는 일이기도 합니다. '틀렸다'와 '당시에는 알 수 없었다'와 '수치가 정밀해졌다'를 구분해 전합니다.

책의 인용은 비평 목적의 짧은 인용이며 한국어는 원문에서 직접 옮긴 것입니다. 화면 자료는 자체 제작한 SVG 모식도이고, 나레이션은 AI 합성 음성입니다. 실존 인물의 목소리를 모사하지 않았습니다.

본편은 매주 수·일 저녁 8시에 올라갑니다. 구독: https://www.youtube.com/@Cosmo-1980