[디지털머니=이성주 기자] 우주 여행 하면 가장 먼저 떠오르는 이미지는 두꺼운 우주복을 입은 우주인의 모습이다. 아무런 물질도 존재하지 않은 공간이 대부분이기 때문에 숨을 쉬기 위해서는 산소통이 필수다. 우주는 이른바 진공 상태로 알려져 있는데 진공은 물질이 비어있는 상태를 의미한다.

그렇다면 우주가 거의 완벽한 진공 상태로 꼽히능 이유는 무엇일까. 말 그대로 물질이 거의 없기 때문이다. 하지만 과학자들에 의하면 우주의 범위를 확대하면 우주에는 상당량의 원자가 존재하고 있다고 전해지고 있다. 유튜브 채널 '신박과학'의 '우주가 진공인 이유는 무엇인가요? 정말 진공이 맞을까요?' 영상에서는 진공 상태로 알려진 우주의 환경에 대해 소개하고 있다.

■ 우주 진공 상태의 키(KEY)는 '중력'

우주가 원래부터 진공 상태였는지. 언제부터 진공 상태가 됐는지는 중력에 달려 있다. 지구에는 공기가 있기 때문에 일정 수준의 기압이 유지되고 있다. 공기는 물질이고 이 물질은 중력에 의해 무게가 생기게 돼 압력을 일으키는 것이다. 하지만 우주에는 물질이 없기 때문에 압력이 발생할 이유가 없다.

우주에 물질이 없는 건 행성들의 중력이 대부분의 물질을 끌어 당기고 있기 때문이다. 중력의 가장 기본적인 성질은 질량이 있는 모든 물체들을 서로 이끌리게 한다는 것이다. 이러한 특성은 우주의 모든 물질들이 근처의 다른 물질들을 자신 쪽으로 끌어당기게 만든다. 또 중력에 의해 모이게 된 물질들은 질량이 점점 커지게 돼 더 많은 물질들을 끌어 당긴다.

■ 우주 공간, 완벽한 진공 상태라 말할 수 없는 이유

하지만 과학자들은 엄밀히 말하면 우주 공간을 완벽한 진공 상태라고 말하기는 어렵다고 설명한다. 은하 간 공간을 살펴보면 1세제곱미터당 1개 미만의 원자가 존재하고 있기 때문. 물질이 적긴 해도 은하 간 공간이 완전히 비어있는 건 아니라는 것. 범위를 확대하면 상당량의 원자가 존재하고 있는 것을 확인할 수 있다는 설명이다. 

또한 모든 공간에는 아원자 입자들이 생겨났다가 사라진다는 양자 요동의 개념이나 암흑 물질 등까지 고려하면 우주 공간은 더욱 더 텅 비어있지 않다는 것을 확인할 수 있다.

다만 우주 공간은 지구에서 만들 수 있는 진공에 비해 훨씬 더 완벽에 가까운 진공이라 할 수는 있다. 우주가 완벽에 가까운 진공을 유지할 수 있는 건 중력의 작용과 더불어 우주 자체가 빠르게 팽창하고 있는 것 또한 영향을 끼치고 있다. 

디지털머니 이성주 기자 reeskk@naver.com 이성주 기자의 기사 더보기

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