벤틀리의 역설

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1. 개요
2. 이후
3. 관련 문서


1. 개요[편집]


벤틀리의 편지 원문
뉴턴의 답장

영국의 신학자 리처드 벤틀리(Richard Bentley ,1662~1742)가 제기한 역설. 아이작 뉴턴프린키피아 초판을 발간하고 5년이 지난 1692년 뉴턴과의 서신교환에서 벤틀리는 뉴턴의 역학에 따른 우주는 매우 불안정하여서 조그마한 요동이 있다면 우주는 중력으로 인해 붕괴해 버릴 것이라는 점을 지적했다. 뉴턴은 이 문제를 해결하기가 어렵다는 것을 인정했고 나중에는 이러한 상황이 의 기적을 필요로 한다고 말했다. 이 역설 때문인지는 몰라도 1713년에 출간된 프린키피아 2판에는 초판에는 없었던 신에 대한 언급이 포함되는 일이 일어난다.[1]

2. 이후[편집]


우주가 붕괴한다는 벤틀리의 역설을 체계적으로 다룰 수 있게 된 것은 수백년이 지나 1915년 아인슈타인의 중력이론이 발표된 후이다. 알베르트 아인슈타인의 중력이론 덕분에 사람들은 중력이 우주에 어떻게 작용할 지를 예측할 수 있게 되었다. 1917년 아인슈타인은 중력이론을 토대로 정적 우주론을 만들어낸다. 정적 우주론에서 우주의 크기는 항상 일정하며 중력으로 우주가 붕괴하는 것을 막기 위해 중력방정식에는 우주 상수가 들어가 있다.

1922년 알렉산드르 프리드만은 중력이론을 이용한 계산을 하여 벤틀리가 염려한 대로 우주가 실제로 수축하거나 팽창할 수 있음을 보인다. 프리드만의 계산에 따르면 만약 우주가 팽창하지도 수축하지도 않는 정적인 초기상태를 가졌다고 할 때 우주는 중력에 의해 한 점으로 수축하게 된다. 그러한 사태가 일어나지 않았다는 것을 근거로 프리드만은 우주가 팽창중이라고 추측하였다.

그 후 우주가 팽창한다는 사실이 알려지고 우주의 안정성을 위해 굳이 우주 상수를 도입할 필요가 없음이 밝혀진다. 그러나, 이후 우주의 질량이 실제 관측된 질량과 비교했을때 어마어마하게 크다는 것이 밝혀지면서,[2] 그리고 나선은하의 나선팔의 운동에 의문이 제기되면서[3] 암흑물질이라는 개념이 도입되었고, 우주의 팽창이 가속되고 있다는 것이 밝혀지면서 이 현상을 일으키는 모종의 에너지로서 암흑에너지가 재도입되었다.

3. 관련 문서[편집]


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[1] 기독교인이었던 뉴턴이 프린키피아 1편을 발표하고 기독교와 언론의 비판을 받자 2판에 이에 대해 언급한 것이다.[2] 직접 관측된 은하의 질량은 작은데, 간접관측(중력 렌즈 효과 등)을 통해 계산된 질량은 너무 컸다.[3] 본래 질량이라면 나선팔이 그렇게 빠르게 움직일 수 없다. 그러나 나선팔은 매우 빠르게 움직이며 밖으로 튕겨나가지 않고 형태가 유지된다.