통합과학 빅뱅우주론의 증거 수소와 헬륨의 질량비

정상우주론에서 주장하는 것처럼 수소와 헬륨이 계속 생성되고 있지 않습니다. 새롭게 수소와 헬륨이 생긴다는 증거가 아직까지 관측이나 실험으로 밝혀진 적도 없고, 그 외에 정상우주론의 증거들 중에서 제대로 밝혀진 것도 없습니다.

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그런데 수소와 헬륨의 분포 비율 외에도 빅뱅 우주론의 증거로 답변확정된 것은 많이 있죠(우주배경복사, 우주에 존재하는 상대론적 입자들의 밀도, 잔존 배경복사 등등).

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그리고 빅뱅 우주론이 맞다고 가정하고, 현대의 관측결과를 대입해서 초기 우주상태를 풀어내고, 이에 따른 현재 존재해야만 하는 수소와 헬륨의 비율을 계산하면 지금 우주에 존재하는 수소와 헬륨의 비율과 거의 일치하는 결과가 나오기도 하죠.

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또, 빅뱅우주론에서 이론적으로 계산해 낸 수소와 헬륨의 존재하는 비율과 실제 관측되는 우주의 수소 헬륨 비율이 거의 일치해서 빅뱅우주론이 힘을 얻는 것도 있지만...

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다른 의미로 생각해보면 빅뱅우주론에 따라서 초기 뜨거웠던 우주에서 탄소와 산소 이상의 원소들이 왜 만들어지지 않았고, 지금 우주에서 탄소와 산소의 비율이 왜 이렇게 되는지도 입자물리학과 더불어서 잘 설명할 수 있습니다.

질문에 적합한 답변을 해보면...

질문자의 말대로라면 수소와 헬륨비는 3:1로 일정한 채로 수소와 헬륨이 계속 만들어져 우주에 채워진다는 말인데(정상상태 우주론) 그럴 경우는 우주의 질량은 계속 증가하게 되겠죠.

그렇게 우주의 질량이 계속 증가하면 우주는 자체 중력이 계속 늘어나 팽창할 수가 없게 됩니다. 그래서 오류죠..

반면 빅뱅우주론에서는 왜 수소와 헬륨비가 3:1이 되어야 하는지를 명확히 계산으로 예측하고 있는데 실제로 우주에서 측정해보니 3:1이라 강력한 근거가 되는 것이죠.

이 3:1의 비율은 빅뱅극초기 뜨거운 우주에서는 원자나 원자핵조차 없다가 우주가 식어지면서 입자인 양성자와 중성자가 만들어지면서 이 둘은 서로 상호변환하는데 초기에는 1:1의 비율이였다가 우주가 식어지면서 약간더 무거운 중성자가 가벼운 양성자로 더 잘 변환하므로 양성자의 숫자가 늘어나게되고 결국 더 이상 상호변환할 수 없는 온도로 식어지는데 이때의 양성자 중성자비가 7:1이며 여기서 수소와 헬륨이 만들어지는데 이 비율에 따라 만들어지니까 3:1이 된다고 계산으로 예측한 것임.

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