하루가 모여 인생이 된다

이번 이야기의 중심은 빅뱅의 비밀을 간직하고 있는 중성미자입니다.

각 원자는 중심에 작은 핵을 가지고 있고, 그 핵은 전자구름에 둘러싸여 있습니다.

모든 원자는 물질의 99.9%이상이 핵에 집중되어 있습니다.

원자핵을 둘러싸고 있는 전자구름은 보이지 않는 힘의 장을 생성하며 완충기 역할을 합니다.

원자핵은 원자의 나머지 부분에 비해 아주 작기 때문에 원자의 대부분은 빈 공간입니다.

지구상에서 없어서는 안 되는 원자는 탄소입니다.

모든 방향으로 연결될 수 있는 성질을 가지고 있어 어떤 원자보다도 복잡한 구조를 만들어 낼 수 있습니다.

특히, 단백질처럼 생명체에 가장 중요한 물질에 중요한 원소이므로 인간을 포함한 모든 생명들을 만들어내는 중추입니다.

우주에서 가장 풍부하고 단순한 것은 수소입니다.

수소를 둘러싸고 있는 전자구름은 한 개의 전자가 독차지하고 있습니다.

원자핵에 양성자가 둘이면 서로 밀어내는 양성자를 묶어놓으려면 중성자라는 입자가 필요합니다. 모든 원소의 핵은 양성자와 중성자의 수가 동일하게 늘어나게 됩니다.

이러한 과정은 강한 열에너지와 압력을 필요로 합니다.

태양과 같은 항성들은 어마어마한 중력을 가지고 있어 원자들을 압착합니다.

중력 에너지가 움직이는 원자들의 에너지로 전환되어 열을 만들어냅니다.

안으로 깊이 들어갈수록 압축이 더 심해지고 온도가 더 높아집니다.

태양의 중심부에서는 원자들의 움직임이 너무 빨라 서로 충돌하며 융합하게 됩니다.

태양 내부에서는 수소가 헬륨으로 융합되며 광자의 형태로 빛을 내보내게 됩니다.

태양보다 무거운 원소의 경우는 헬륨을 융합하여 탄소와 산소와 같은 중원소를 만들어냅니다.

이런 항성이 늙으면 그 원소를 서서히 우주로 퍼트립니다.

그보다 더 무거운 항성들은 빠르게 살고 이른 나이에 초신성 폭발로 생을 마감합니다.

그 폭발은 태양 중심부보다 훨씬 더 뜨거워 철 같은 원소를 그보다 더 무거운 원소로 만들어 우주로 뿜어낼 만큼 뜨겁습니다.

초신성이 폭발할 때 발생하는 모든 빛은 폭발로 발산되는 에너지의 약 1%입니다.

나머지 에너지는 우주에서 가장 흔하고 신비로운 중성미자에 실려 나갑니다.

1930년 볼프강 파울리는 에너지 보존 법칙을 이용해 중성미자의 존재를 알아내었고, 원자로의 방사성에서 최초로 발견되었습니다.

우주에서 지구로 끊임없이 내려오는 우주선들은 지구의 암석을 뚫지 못하지만 중성미자는 감속없이 통과합니다.

중성미자는 무게가 거의 없으며 물질과 거의 상호작용을 하지 않습니다.

또한, 중성미자는 초신성이 폭발하기 전 광속과 가까운 속도로 우주로 방출되어 폭발할 때 발생하는 빛보다 먼저 지구에 도달합니다.

빅뱅 초기의 우주는 크기가 작고 밀도가 매우 높았습니다.

초기 우주는 빛이 이동하기에는 너무 밀도가 높았지만 중성미자는 통과할 수 있었습니다.

이 중성미자가 빅뱅을 일으켰을 것입니다. 중성미자는 우주 도처에 있습니다.