우주의 기원을 정리해보자.

이번 시간에는 기획자가 알아야 하는 우주에 대해 설명해보려고 합니다.

별의 진화와 원시 우주를 통해 세계관을 구축하는데 어떤 정보들이 도움이 되는지 알아보도록 합니다.

우리가 살고있는 지구별, 즉 지구에서 하늘을 바라보면 밤에는 별이 많이 떠있습니다.

물론 현대시대에 와서 공기의 질과 여러가지 자연 현상으로 맑은 하늘에서 별을 찾는게 점점 어려워지고는 있지만 그럼에도 불구하고 아직도 시골밤에 낡 밝은 밤이면 밤 하늘의 별을 가까이서 볼 수 있기도 합니다.

우리는 그런 별을 바라보며 별이 반짝이는 듯한 느낌을 받고는 하는데 실제로 대기권을 지나 우주에서 별을 바라보면 별은 반짝거리지는 않습니다.

그저 하얀 점이 가득히 떠있는 모습으로 보이는 것이 사실입니다. 실제로 별은 반짝이지 않습니다.

그러면 왜 우리가 살고있는 지구에서 하늘을 바라봤을 때 별이 반짝이는 것 처럼 느껴지는 것일까요.

그 원인은 지구를 둘러싸고있는 대기에 있습니다. 대기중 공기의 상태에 따라 별이 보이기도 하고 안 보이기도 하며 실제로 반짝거리는 것 처럼 보이기도 하는 것입니다. 이것은 대기중의 공기를 둘러싸고 있는 먼지나 여러 분자들이 별빛과 대기 그리고 하늘 사이에서 별빛을 가리기도 하고 흩어졌다 모이기도 하며 우리의 눈을 달빛에 산란시키기 때문입니다.

오히려 이런 별빛의 반짝거림 현상은 대기권이 안정적이지 못한 상태를 나타내기도 하는데 이것을 천문학적인 용여러 동요도라고 부릅니다.

우주에서 바라본 별의 움직임은 0으로 완전 정지 상태라고 이해하는 것이 맞을 것입니다.

방금 말한 원칙은 우리 인간이 상식적으로 해석하기 위한 일반화의 이야기이며, 지구를 기준으로 비교관측을 하기 위한 인간이 정한 원칙에 불과합니다. 별 자체를 분석하기 위해서는 이것보다 훨씬 더 많은 학문적 연구와 데이터를 두고 이야기하는 것이 맞을 것입니다.

기획자라면 이런 간단한 별의 원리를 알고 있어야 자신의 게임을 제대로 기획 할 수 있다고 이야기 할 수 있을 것입니다.

조금 더 파고들어보면 우주라고 하더라도 아무것도 없는 상태 즉 무인 상태는 아닙니다.

어떤 공간도 완전한 진공 상태로 있지는 않습니다. 99.9% 진공에 가까울 뿐입니다.

우주도 마찬가지입니다. 은하계를 중심으로 수소가스와 우주먼지같은 세밀한 입자들이 일정 법칙의 밀도로 우주를 떠다니고 있습니다.

우리가 흔히 알고있는 별자리를 예로 들면 안드로메다 자리라는 별자리는 페가수스 자리를 이어받는 2, 3등성의 별무리가 만들어내는 별자리 성운의 꼬리입니다. 이런 안드로메다 별자리가 생길 수 있는 이유도 바로 별 말고도 먼지나 가스들이 엷게 분포되어 있기 때문입니다.

우주는 이런 다양한 입자와 먼지들이 일정하지 않은 상태로 넓게 퍼져있는 것입니다. 이런 물질들이 별과 별 사이를 흩어져 있는 것을 우리는 성간물질 이라고 부르고 있습니다.

별의 인력이나 은하의 회전궤도 그리고 빛에 따른 복사열이 만든 압력으로 우주에도 온도차이가 발생합니다.

그리고 그런 온도차에 의해 밀도의 차이가 발생하고 이같은 온도차와 밀도차는 성간물질의 이동을 일으켜 성간운을 형성하게 되는 것입니다.

이런 성간운은 그 성간운을 둘러싸고있는 둘레의 빛 에너지를 복사에너지와 밀도에 의한 인력에 맞추어 수축현상을 발생시키는데 이런 수축현상을 통해 성간운이 점점 거대화되고 밀도가 높아짐에 따라 원시 상태의 별이 생성되는 구조입니다.

원시 상태의 별은 아직 우리가 알고있는 별이라고 부르긴 어렵습니다. 별의 모태가 되어지는 글로벌이라는 이름이 붙게됩니다.

글로벌의 스스로 빛을 생산하기위해서는 핵융합에너지가 반드시 필요합니다. 핵융합반응을 이해하기 위해서는 우리가 익히 알고있는 아인슈타인의 상대성이론을 전제로 설명이 되어야 합니다.

간단하게 상대성이론을 설명하고 넘어가자면 질량은 에너지와 같다는 중요한 대전제가 존재합니다. 다시 풀어쓰면 질량이라는 에너지는 눈에 보이는 형태로 존재한다는 이야기와 같은 것입니다. 만약 원자 하나를 이 세상에서 강제로 없애버린다면 그 원자는 사라지면서 거대한 에너지를 발생시키게 되는 것입니다. 이 때 발생되는 에너지의 분량을 질량에다가 빛의 속도로 ^을 곱한것이 간단하게 말해 상대성이론입니다.

이것이 바로 우리가 흔히 알고있는 E=mc2 인 엠씨스퀘어입니다.

우리가 익히 알고있는것처럼 핵융합반응이라는 것은 4가지의 수소 분자가 결합하여 하나의 헬륨 원자를 만들어내는 것을 말하는 반응입니다. 그리고 이때 남는 질량들이 에너지로 변화되는 것입니다. 그리고 이 질량이 바로 태양을 비롯해 모든 별을 빛나보이게 하는 성질의 그것입니다.

여기까지가 상대성이론을 이해하기 쉽도록 설명한 글이니 다음으로는 다시 글로벌에 대해 이야기해보도록 하겠습니다.

원시 상태의 별은 주변에 다른 빛이나 우주에 있는 다양한 에너지를 받아서 다시 자신의 에너지로 축적하게 됩니다.

이 때 원시 상태의 별 내부에 있는 수소 원자 에너지들이 충돌하여 그 충돌운동에서 발생한 에너지가 열로 변하게 됩니다.

이렇게 스스로 에너지를 축적하여 열을 발생시키는 원시 상태의 별인 글로벌은 수축운동을 통해 중력을 늘려나가게 됩니다.

하지만 중력이 늘어나는 만큼 밀도가 함께 늘지는 않습니다. 최종적으로 성간운을 이루는 입자들이 중심축을 향해 빠르게 모이게 되고 글로벌은 더욱 빠르게 수축운동을 이어나갑니다.

이런 빠른 수축운동을 통해 원시 상태의 별의 밀도가 빠르게 커지고 가운데로 모인 입자들이 밖으로 나갈 수 없기 때문에 열에너지가 더욱 강력하게 발생하게 됩니다. 이런 운동을 반복하다가 특정 구간에서 중력과 압력이 서로 평형을 이루면서 수축은 멈추게 됩니다. 평형이 이루어지면 원시 별의 외부는 밀도가 낮기 때문에 입자들이 중심부에 음속으로 모이며 내부에 열을 또 한 차례 발생시키게 됩니다.

이런 과정을 통해 헬륨 원자나 수소들이 전자를 잃어버리게 되고 원시 별은 표면온도를 섭씨 4천도까지 올리게 됩니다.

이렇게 온도가 올라가게 되면 가스 덩어리들은 그 열을 기반으로 하여 빛을 발생시키게 되는 것입니다.

이렇게 빛이 발생하면 수축 현상이 점점 느려지게 되고 거의 평형이 완성되며 다시 빛을 잃어갑니다.

빛을 잃어갈때쯤 다시 내부에서는 수축운동이 발생하게 되고 이 과정에서 다시 별의 온도가 상승하게 됩니다.

이 과정을 반복하며 섭씨 1백만도가 넘어가게 되면 수소가 헬륨으로 변하며 핵융합반응을 발생시키게 됩니다.

이런 핵융합과정을 거쳐서 드디어 우리가 흔히 알고있는 별이라고 하는 하나의 주계열성이 탄생하는 것입니다.