＂빅뱅 이전에 우주는 액체상태＂

우주 생성 이론과 관련, 약 150억 년 전 '빅뱅(대폭발)' 직후의 우주 상태는 기체가 아니라 액체 상태였다는 새 학설이 제기됐다.

19일 아사히신문에 따르면 일본 도쿄(東京)대와 미국 브룩헤븐 국립연구소 등 합동 연구진은 18일 미국 물리학회에서 이 같은 새 이론을 발표했다.

연구진은 2000년 이후 가속기를 이용, 금의 원자핵을 광속에 가까운 속도로 정면충돌시키는 실험을 계속해왔다. 이 충격으로 빅뱅 후 수십만 분의 1초 뒤의 우주 온도인 약 섭씨 1조도 이상 상태를 재현해 초고온, 초고밀도의 '모의 우주'를 만들었다.

'모의 우주'가 기체 상태라면 물질 형성의 최소단위인 '쿼크'가 사방으로 튀어나가야 하는데 연구진이 예상했던 것과 달리 수평 방향으로 튀어나가는 경우가 많았다.

연구진은 이에 따라 빅빙 직후 우주 상태는 쿼크가 자유롭게 움직일 수 있는 기체가 아니라 덩어리 형태로 일정 방향으로 움직이는 액체였을 것이라는 결론을 내렸다. 또 빅뱅 직후 우주 형태와 관련해 연구진은 럭비공을 세워놓은 모양이었을 것으로 추정했다.

하지만 액체 상태의 우주는 매우 짧은 순간만 존재하고 바로 기체 상태로 변했을 것으로 연구진은 분석했다.

공동연구진은 "이번 발견은 우주 탄생의 수수께끼를 풀고 입자의 성질을 비롯한 물질의 성립과정을 연구하는데도 큰 도움이 될 것"이라고 밝혔다.

도쿄=조헌주특파원 hanscho@donga.com