한 번쯤 이런 생각 해보신 적 있나요? “태양빛이 지구까지 도달해서 낮에는 이렇게 밝은데, 왜 태양에서 지구까지 오는 우주는 온통 깜깜한 걸까?”
분명히 빛은 존재하고 있고, 그 빛이 지구를 환하게 만들고 있는데… 그 사이 공간은 왜 어둡게 느껴질까요?
빛은 오고 있다, 하지만 ‘보이지 않는다’
먼저 중요한 사실 하나! 태양에서 나오는 빛은 지구를 포함해 모든 방향으로 계속 퍼지고 있어요. 그러니까 지구까지 오는 빛이 있다는 건 확실하죠.
하지만 그 빛은 ‘직진’하고 있어요. 그리고 그 사이의 공간, 즉 우주에는 거의 아무것도 없기 때문에, 우리는 그 빛이 지나가는 “모습”을 볼 수 없는 겁니다.
빛이 보이려면 ‘반사’가 필요하다
우리가 어떤 물체를 볼 수 있는 건, 그 물체가 빛을 반사해서 우리 눈에 들어오기 때문이에요.
예를 들어:
- 벽이 보이는 건, 벽이 햇빛이나 형광등 빛을 반사하기 때문
- 안개 속 자동차 라이트가 퍼져 보이는 건, 물방울이 빛을 산란시키기 때문
그런데 우주는 어떨까요?
우주는 거의 완전한 진공 상태예요. 공기, 먼지, 수증기 같은 게 거의 없어요. 그래서 빛이 반사되거나 퍼지지 않고, 그냥 쭉 직진해서 지나가버리는 것이죠.
비유로 쉽게 이해하기
1. 체육관 속 촛불
커다란 어두운 체육관 한가운데에 촛불을 하나 켰다고 상상해보세요. 그 촛불은 분명히 빛나고 있지만, 체육관 전체를 환하게 만들진 못하죠.
게다가 촛불과 당신 사이에 연기나 먼지가 없다면, 빛이 ‘지나가는 모습’도 보이지 않을 거예요. 바로 그게 우주의 모습이에요.
2. 레이저 포인터
레이저 포인터를 어두운 방에서 벽에 쏴본 적 있으신가요? 벽에는 빨간 점이 보이지만, 공기 중에 연기나 먼지가 없으면 레이저 광선 경로는 보이지 않아요.
하지만 방에 연기를 채워보면? 레이저 광선이 공중에서 선처럼 보이죠. 그건 연기가 빛을 산란시켜 눈에 들어오게 해주기 때문이에요.
우주는 그 연기조차 없는 공간이기 때문에, 빛은 오고 있어도 그 경로는 보이지 않는 거예요.
우주는 실제로 ‘빛’으로 가득 차 있다
중요한 건, 우주가 실제로는 빛으로 꽉 차 있다는 것이에요. 단지 우리 눈이 볼 수 있는 빛(가시광선)이 아니기 때문에 어둡게 느껴지는 거죠.
우주에는 다음과 같은 다양한 빛이 존재합니다:
- 적외선
- 자외선
- 마이크로파 (우주 배경 복사)
- 감마선, X선
제임스 웹 우주망원경(JWST)이나 허블 우주망원경 같은 장비는 이런 ‘눈에 보이지 않는 빛’을 감지해서 우주를 시각화해주고 있어요.
정리해볼까요?
- 태양빛은 실제로 지구까지 계속 직진해서 오고 있다.
- 하지만 우주는 거의 완전한 진공이라, 빛이 산란되지 않는다.
- 그래서 빛이 지나가는 ‘길’은 보이지 않고, 우리는 어둡게 느낀다.