빅뱅은 두 막의 충돌일까?

우리가 살고 있는 우주의 모습은 어떨까. 그 우주를 이루고 있는 물질의 궁극적인 실체는 무엇일까. 20세기에 물리학은 두 질문에 대해 아주 그럴듯한 대답을 내놓았는데, 그것이 입자물리 표준모형과 표준우주론이다.

입자물리 표준모형은 우주를 이루는 궁극적인 실체를 크기가 없는 점 입자로 보는 양자장론에 기반을 두고 있고, 양자장론은 특수상대성이론과 양자역학을 바탕으로 하고 있다. 표준모형은 쿼크와 렙톤 입자의 강, 약, 전자기 상호작용에 대해 길이가 10-18m 이상인 영역에서 관측한 모든 결과를 완벽하게 설명하고 있다. 표준우주론은 일반상대성이론에 기반을 두고 있다. 우리 우주가 전체적으로는 균일, 등방하면서 10-5 정도의 작은 밀도요동을 가진 뜨거운(1000억℃ 이상) 우주에서 시작됐다는 가정으로부터 우주의 팽창, 원소의 구성, 우주 배경복사, 은하에서 초은하단에 이르는 거대구조의 존재 등 현재 관측된 우리 우주의 모습을 잘 설명한다. 과학동아