헬륨원자핵이 왜 빅뱅 3분 후에 생성된 거에요?
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헬륨원자핵이 왜 빅뱅 3분 후에 생성된 거에요?
안녕하세요.
질문이 좀 애매한데 수소 핵융합 반응으로 헬륨 원소가 합성된 것은 빅뱅 3분후가 아니라 빅뱅 후 3분동안입니다.
빅뱅 이론에 따르면, 우주의 탄생 초기에는 높은 온도와 밀도로 인해 수소가 헬륨로 합성되는 핵융합이 일어났습니다. 그런데 이 핵융합이 일어나기 위해서는 매우 높은 온도와 압력이 필요하며, 이러한 조건은 우주가 아주 작고 뜨거웠던 빅뱅 직후에만 만족됩니다.
빅뱅 이후 약 3분 동안은 우주의 온도와 밀도가 충분히 높아 핵융합이 일어날 수 있었습니다. 이때 수소 원자핵이 합성되어 헬륨 원자핵을 만들었습니다. 그러나 3분 이후에는 우주가 팽창하면서 온도와 밀도가 급격히 떨어져 핵융합이 멈췄고, 이후로는 별들 내부에서 일어나는 핵융합을 통해 더 무거운 원소들이 만들어졌습니다.
그렇다면 이렇게 빅뱅 이후 3분 동안 헬륨이 생성되었다는 것을 어떻게 알게 되었을까요?
이는 빅뱅 이론이 제안하는 원소 합성의 과정과 관측된 우주의 원소 비율이 잘 일치하기 때문입니다. 즉, 빅뱅 이론에 따르면 원소의 합성은 우주의 온도와 밀도에 따라 결정되며, 이를 바탕으로 초기 우주의 조건에서 어떤 원소가 어떤 비율로 합성되었는지를 계산할 수 있습니다. 즉, 빅뱅이론으로 계산된 초기우주의 수소와 헬륨의 비율이 3:1인데 이런 계산된 예측 결과가 현재 우주에서 관측되는 수소 헬륨 원소의 비율과 잘 일치하기 때문에 빅뱅 이후 3분 동안 헬륨이 생성되었다는 결론을 내릴 수 있었다 하겠습니다.
이를 통해 빅뱅 이론은 우주의 탄생과 초기 진화를 가장 잘 설명하는 현재의 가장 타당한 이론으로 인정받고 있는 것입니다.
이상, 참고만하시기 바랍니다.
간단 요약은 다음 글아 잘되어 있으니 참고하시기 바랍니다.
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