수십억 광년 떨어진 별빛을 보기 때문에,
우주의 나이는 수십억 년 된 것이 아닌가?
Walt Brown
우리가 흔히 듣게되는 이러한 질문의 근거에는 몇 가지의 숨겨진 가정들(assumptions)이 있다. 아마도 가장 의문스러운 가정은 ‘별빛은 항상 같은 속도로 여행해 왔다’ 라는 것이다. 정말 그럴까? 빛의 속도는 초당 18만 6천마일, 초당 299,792.458 km로 항상 일정했을까? 한 간단한 실험이 역사적으로 있었던 광속에 관한 측정들을 비교했다.
역사적인 계측 (Historical Measurements)
과거 300여년 동안, 광속에 대한 측정은 적어도 164 회에 걸쳐 독립적으로 실시되어 문헌화되어 보고되었다. 16 종류의 각각 다른 측정 방법들이 사용되었다. 호주의 천문학자인 Barry Setterfield 는 이 측정들에 대해 연구를 수행했고, 특히 그들 측정방법들의 정밀도와 실험 오차를 연구했다.1 그의 결과에 의하면, 분명히 광속은 실험적인 오차로서는 설명할 수 없을 정도로 빠르게 감소되고 있음을 나타냈다! 수년동안 같은 과학자들이 같은 실험장비로 광속을 측정했던 7 번의 예에서 빛의 감소는 항상 보고되었다. 감소 정도는 보고된 실험 오차들보다 자주 몇 배나 컸다. 나는 그 정확도에 따라 각 측정의 비중(또는 유의성)에 대해 다른 분석들을 수행했다. 심지어 통계학적으로 정확도의 오차범위를 엄밀히 고려하여 보면, 광속이 일정했었다고 보기는 어려웠다.2
M.E.J. Gheury De Bray는 1927 년 프랑스 천문학 잡지에 공식적으로는 처음으로 광속의 감소에 대해 제안했다.3 그의 결론은 75 년 간의 측정에 기초를 두고 있었다. 후에, 그는 더욱 확신을 하게 되었고, 그의 결과는 두 번이나 세계적 권위의 과학 학술지인 Nature 지에 실리게 되었다.4 그는 강조했다. '만일 광속이 일정하다면, 어떻게 새로운 측정결과들은 마지막에 얻어진 결과보다 항상 적은가.....광속의 감소를 지지하는 22 번의 결과들이 있었다. 반면에 그것에 반하는 결과는 한 번도 없었다.' 5
측정된 빛의 속도가 과거 3 세기 동안 약 1% 정도 감소되었다 할지라도, 그 감소는 통계학적으로 중요하다. 왜냐하면 측정 기술은 수천 배의 더 작은 변화도 측정해낼 수 있었기 때문이었다. 오래 전에 행해졌던 측정들은 큰 오차를 가질 수는 있지만, 데이터가 보여주고 있는 경향은 매우 놀랄만한 것이었다. 빛의 속도는 시간을 거슬러 올라가 보면 가속율을 가지고 증가하고 있는 것처럼 보인다. 여러 수학적 곡선이 과거 3 세기 동안의 자료들에 적합한 것처럼 보인다. 이 곡선을 먼 과거까지 적용한다면, 빛의 속도는 너무 빨라서, 상상컨대 먼 은하로부터의 빛이 수천년 안에 지구에 도달할 수도 있었을 것이다.
과학적 법칙은 빛의 속도가 항상 일정할 것을 요구하지 않는다.6 많은 이들은 오래된 사고를 바꾼다는 것은 매우 어렵다고 생각한다. 러시아의 우주 과학자로 Gorky에 있는 방사물리연구소의 V.S. Troitskii 는 몇몇 오래된 믿음들에 의문을 가지게 되었다. 그는 Setterfield 와는 독립적으로, 광속은 태초에 100 억 배는 빨랐었다고 결론지었다.7 더 나아가 그는 우주배경복사(cosmic background radiation)와 대부분의 적색편이(redshifts)들은 광속이 빠르게 감소함으로서 기인한다고 하였다. Setterfield는 다른 방법으로 적색편이에 관하여 같은 결론에 도달했었다. 만약 Setterfield 나 Troitskii 둘 중에 하나라도 옳다면, 빅뱅 이론은 큰 폭발과 함께 날아가 버릴 것이다.
다른 우주 학자들도 광속의 거대한 붕괴를 제안하고 있는 중이다.8 만일 빛이 한때 수백만 배로 빠르게 여행했었다면 많은 이론상의 문제들이 해결된다.9
그림 138 : 원자 시계. 미국 국립 표준기술연구소에 있는 이 원자시계는 NIST-7 이라고 불린다. 이 시계는 600 만년에 1초 정도의 오차를 보이는 시계이다. 새로 개발된 NIST F-1이라고 불려지는 시계는 절대 영도 근처로 냉각하여 원자의 진동을 측정함으로서 3 배정도 정밀성을 높였다. 원자시계의 극단적인 정밀성에도 불구하고, 우리는 진실된(true) 시간에 대해 전혀 오차가 없다고 보장할 수 없다. 바꾸어 말하면, 우리는 원자시계의 정밀성에는 놀랄 수 있지만, 그러나 그것의 정확성에 대해서는 확신할 수 없다.
원자시간 대 궤도시간 (Atomic vs. Orbital Time).
왜 빛의 속도는 감소하는 것일까? 미국 해군관측소에서 근무하는 T.C. Van Flandern는 원자시계가 궤도시계에 비해 상대적으로 느려지고 있음을 보여주었다.10 궤도시계는 천체 궤도, 특히 지구가 태양주위를 공전하는 일년 주기에 기초를 두고 있다. 1967년 이전에, 1초의 길이는 지구가 태양궤도를 공전하는 기간의 1/31,556,925.9747로서 국제적으로 정해졌다. 원자시계는 세슘-133 원자의 진동 주기에 기초를 두고 있다. 1967년에, 1초는 세슘-133 원자의 9,192,631,770 진동으로 다시 정해졌다. Van Flandern는 만일 원자 시계가 ‘정확’ 하다면, 수성, 금성, 화성의 궤도 속도가 증가하고 있다는 것을 보여주었다. 결과적으로, 중력 '상수(constant)'는 변화되어져야 한다는 것이다. 그러나, 만약 궤도시계가 정확하다면, 중력상수는 정말로 일정하고, 원자진동과 빛의 속도는 감소하고 있다는 것이다.
두 시계 사이의 편차는 1 년에 단지 십억분의 몇 정도이다. 그러나 계측의 정밀도는 너무도 좋아서 편차는 아마도 사실일 것이다. 궤도시계가 정확히 맞는 것처럼 보이며, 아마도 원자진동수가 매우 천천히 느려지고 있다는 4 가지 이유가 있다.
1) 만약 원자시계와 Van Flanderns 연구가 맞는다면, 중력 상수(the gravitational constant)도 변화되어야 한다. 통계학적 연구는 이러한 변화를 찾아내지 못했다.
2) 만약 행성의 궤도속도가 증가한다면 (그리고 모든 다른 궤도변수들은 일정하게 유지되었다면), 그 에너지는 증가하여야만 한다. 이것은 질량-에너지 보존 법칙을 위반하는 것이다.
3) 만약 원자시간이 느려진다면, 원자들의 방사성 붕괴에 기초한 시계들도 또한 느려져야만 한다. 방사성 연대측정 방법들은 매우 오랜 연대를 나타냈을 것이다. 이것은 방사성 시계들의 대부분이 다른 연대측정 시계와 함께 비슷한 결과를 나타냈을 것을 예측할 수 있다. 이것은 또한 최초의 동위원소들이 5000 만년 보다 적은 반감기를 가지지 못하는 이유를 설명할 수 있다. 그러한 동위원소들은 방사성 붕괴율이 매우 컷을 때에 붕괴되어 버렸던 것이다.11
4) 만약 원자의 진동수가 감소하고 있다면, 플랑크 상수와 같은 원자의 5 가지 ‘특성들(properties)’도 또한 변화되어야만 한다. 과거 4-5번의 계측에 대한 통계학적 연구는 정확히 이러한 방향으로 변화되고 있음을 나타내었다.12
그래서 궤도시계는 극도로 정밀한 원자시계보다 더 정확한 것처럼 보인다.13
우리들 대부분은 Setterfield 의 초기 주장에 회의적이었다. 왜냐하면 광속의 측정시 나타나던 감소 경향은 1960년 이후 보이지 않았기 때문이었다. 만약 이전 3 세기 동안에 있었던 광속의 감소 경향이 계속되었다면, 측정기술은 충분히 정확하였기 때문에, 1960 년 이후 광속의 어떠한 감소도 찾아낼 수 있었을 것이다. 후에 Setterfield는 1960 년대가 시작되면서 원자시계가 광속을 측정하는데 사용되기 시작했었다는 것을 깨달았다. 만약 원자 진동수가 감소하고 있었다면, 측정대상(광속)과 측정도구(원자시계)가 같은 율로 변화되고 있었을 것이다. 당연히 어떠한 상대적인 변화도 발견되지 않았을 것이다. 그리고 빛의 속도는 원자 시간과는 일치했을 것이나, 궤도시계와는 아니었을 것이다.
오해들 (Misconceptions).
광속이 감소한다는 것은 자주 ‘광속은 불변하다’ 라고 말했다는 아인슈타인의 말과 충돌하는가? 그것은 그렇지 않다. 아인슈타인은 ‘광속은 광원의 속도에 의해 달라지지 않는다’ 라고 말했을 뿐이다. Setterfield는 광속은 시간이 지나면서 감소한다고 말한다. ‘광속은 광원의 속도에 대해 무관하다(the speed of light is independent of the velocity of the light source)’ 는 아인슈타인의 말은 아인슈타인의 2번째 가정 (Einstein's Second Postulate) 이라 불린다. 많은 사람들은 그것을 ‘아인슈타인이 광속은 시간에 대해 일정하다’ (the speed of light is constant over time) 라고 말했다고 오해하였다. 아인슈타인의 2 번째 가정은 놀라운 것이었다.
빠르게 달려가는 기차 앞쪽 방향으로 공 하나를 던졌을 때, 지상에 있는 관측자에게는 이것은 반대 방향에서 던진 것보다 더 빠를 것이라는 것을 기대할 수 있다. 던진 공의 예에서는 그것이 사실이지만, 빛에 대해서는 사실이 아님이 많은 실험적 증거들로 나타나고 있다.14
빠르게 움직이는 기차로부터 발산되는 빛은 모든 방향으로 똑 같은 속도로 퍼져 나갈 것이다. 빛의 이 이상한 성질은 더 광범위한 상대성 이론을 이끌어냈다.15
몇몇 사람들은 젊은 우주에서 먼 별들을 볼 수 있는 이유에 대해 또 다른 설명을 하고있다.
그들은 하나님이 지구와 각 별들 사이에 빛의 광선을 만들었다 라고 생각한다. 물론, 창조는 즉각적으로 완벽한 것들로 만들어졌다. 수초 후에 그들은 성숙한 모습을 보게되었다. 이것은 ‘성숙한 모습으로의 창조(creation with the appearance of age)‘ 라고 불려진다. 그 개념은 건전하다. 그러나 별빛에 대해서는 두 가지 어려움을 가지고 있다.
1) 밝게 폭발하는 별들은 ‘초신성 (supernovas)‘ 이라고 불려진다. 만약 초신성으로부터의 별빛이 지구로 가는 도중으로 창조되었다면, 그 빛은 폭발하는 별의 표면에서 기원되지 않았다. 그러면 무엇이 폭발했는가? 만약 폭발 장면이 빛의 광선에 의해서 창조되었다면, 별은 존재하지 않았으며, 폭발은 결코 일어나지 않았다. 그러면 결코 일어나지 않은 어떤 것의 모습은 왜 주어졌는가? 또한 지구 근처에서는 상대적으로 짧은 광선이 창조되었어야만 한다. 이것은 받아들이기가 힘들다.
2) 모든 고온의 기체들은 독특한 일련의 색들을 방사하는데, 그것을 방사 스펙트럼(emission spectrum) 이라 부른다. 각각의 별을 둘러 싸고있는 가스들은 가스의 화학적 구성을 알 수 있도록 하는 특별한 색을 띠고 있다. 모든 별빛은 방사 스펙트럼을 가지고 있기 때문에, 이것은 별빛이 춥고 텅 빈 우주공간에서 기원한 것이 아니라, 별로부터 기원했음을 강하게 제시하고 있다. 또한 별빛의 각 광선은 다른 정보들, 예를 들어 별의 회전율, 자기장, 표면온도, 별과 지구 사이에 있는 차가운 가스들에 대한 화학적 조성과 같은 정보들을 운반하고 있다. 물론 하나님은 이 빛의 광선 안에 모든 정보를 담아서 창조하실 수 있다. 그러나 실제 의문은 '하나님이 그것을 하실 수 있느냐? 가 아니라, ”하나님이 그것을 했느냐?' 이다.
그러므로, 별빛은 텅빈 우주공간에서가 아니라, 별의 표면에서 기원한 것으로 보인다.
그림 139 : Hubble Deep Field North.
1995 년 진화하는 은하를 찾기 위해 허블 우주 망원경을 10 일 동안 팔 길이 정도에 모래알 크기의 수많은 은하들이 있는 하늘의 한 작은 부분에 초점이 고정되었다. 하늘의 이 작은 부분의 사진은 Hubble Deep Field North 라고 불려진다. 그 안에 관측되는 것들은 개개의 별이 아니라, 수십억 개의 별들을 가지고 있는 은하이다. 사진에 찍혀진 3,000 개의 은하들은 그들의 적색편이를 측정하기에 충분한 별빛들을 방출했다. 이것들은 먼 거리로 측정되었고, 모두는 놀랍게도 성숙한 것처럼 보였다. Scientific American에서 언급됐던 것처럼, 보통의 나선 은하들과 타원 은하들의 형태는 분명히 적색편이의 조사 영역 밖이었다.16 더군다나 완전히 형성된 은하들의 성단은 허블 우주 망원경으로 볼 수 있는 가장 먼 거리인 것으로 보인다.17 1998 년에 비슷한 사진이 Southern Hemisphere 에서 얻어졌는데, 비슷한 결과를 나타내었다. 이것에 대해 생각해 보자. 은하들의 성단을 구성하는 모든 입자들을 중력으로 끌어당기기 위한 시간을 갖는 데에는 우주의 나이로는 충분하지 않다 (진화론자들이 그것을 10 억년으로 상상한다 할지라도).18 왜냐하면 은하들의 성단들은 언제나 형성될 수 없기 때문에 (허블 사진은 은하의 형성을 보여주지 않는다), 창조는 논리적이며 분명한 선택이 되는 것이다. 광대한 시간은 더 이상 필요 없다.
놀라운 관측들 (Surprising Observations).
먼 별들이나 은하들로부터의 별빛은 적색으로 편이(redshift) 되고 있다. (그들의 빛은 기대하는 것보다 더 붉게 나타난다). 다른 해석들이 가능하다 할지라도, 대부분의 천문학자들은 적색편이는 기차가 관측자로부터 멀어질 때 기적소리가 낮아지는 것처럼 파동의 영향(wave effect)으로 해석하여 왔다. 파동의 발생장소(기차나 별)가 관측자로부터 멀어짐으로서, 파동은 늘어나고, 높은 소리는 낮아지며, 색깔은 붉어지게 된다. 별들과 은하의 적색편이가 커지면 커질수록, 그것은 우리들로부터 빠르게 멀어지고 있는 것으로 추정하여 왔다.
1976년 이후 아리조나 대학의 천문학자인 William Tifft 는 먼 별과 은하들의 적색편이들은 단지 고정된 양(정도)에 의해서 서로 다르다고 하였다.19 만약 별들이 우리들로부터 실제적으로 멀어지고 있다면, 이것은 매우 이상한 것이었다. 이것은 마치 은하가 어떤 특정한 속도로 여행하다가, 갑자기 속도가 점프되어 중간 속도를 거치지 않고, 다른 속도로 움직이는 것처럼 보인다는 것이다. 만약 별들이 빠른 속도로 우리로부터 멀어지지 않는다면, 빅뱅이론은 우주론 분야에서 관련된 다른 많은 믿음들과 같이 틀렸음이 분명하다. 처음에 Tifft의 결과를 믿지 않던 다른 천문학자들도 비슷한 작업들을 하게 되었고, 똑같은 결론에 도달하게 되었다.
모든 원자는 고정된 양으로 작은 에너지의 묶음들(quanta, 양자 라고 불림)을 내어놓고 있다. 그리고 그 사이에는 아무 것도 없다. 그래서 Setterfield는 많은 사람들이 묘사하고 있는 '적색편이의 양자화 (quantization of redshifts)”는 이상한 후퇴 속도의 영향이 아니라, 원자의 영향(atomic effect)으로 믿고있다. 만약 우주가 방출된 모든 빛 에너지를 천천히 흡수한다면, 이것은 고정적인 증가를 가져올 것이다. 이것은 별빛의 적색편이를 가져오고, 가장 먼 별빛은 가장 큰 적색편이를 보일 것이다. Setterfield는 이것과 광속의 감소를 함께 조화시키는 이론을 지금도 연구하고 있다. 만약 그가 옳다면, 몇몇 특별히 먼 은하들의 적색편이들은 갑작스런 감소를 일으킬 것이다. 이것은 두 개의 분명히 구별되는 적색편이들이 여러 개의 잘 연구된 은하들에서 각각 관찰되어진 이유를 설명할 수 있다.20그 밖의 전형적인 은하들은 떨어져서 여행하지 않는다.
또 다른 놀라운 관측은 대부분의 먼 은하들은 놀랍게도 가까이에 있는 은하들과 비슷하다는 것이다. 예를 들어 은하들은 완전히 발달되어 있고, 진화의 표시(signs)를 찾아볼 수 없다는 것이다. 이것은 천문학자들에게 수수께끼이다.21 만약 광속이 극적으로 감소했다면, 이러한 먼 거리에 있으면서도 성숙한 은하는 더 이상 설명할 수가 없다. 또한 먼 은하에서 출발한 빛은 은하를 출발한 후 오래되지 않아 지구에 도착하여야만 한다. 왜냐하면 회전되어 비틀린 정도가 가까이 있는 은하나 먼 은하나 비슷하기 때문이다. 이것은 실제 사실로 나타나고 있다. (그림 140을 보시오)
그림 140 : 나선 은하들 (Spiral Galaxies).
이 6 개의 대표적인 나선 은하의 팔들은 비틀린 정도가 거의 같다. 지구와 은하들과의 거리는 광년으로 표시되는데, 1 광년（빛이 1년 동안 여행한 거리）은 5,879,000,000,000의 마일과 같다. 오늘밤 지구에 은하의 빛들이 도착하기 위해서는 멀리 떨어져 있는 은하는 가까운 은하보다 오래 전에 빛들을 방출시켜야만 했다. 그러므로, 멀리 떨어져 있는 은하는 그들의 팔이 비틀어지는 시간을 많이 갖지 못했다. 반대로, 더 가까운 은하는 훨씬 더 비틀어져 있어야 한다. 물론, 만일 빛의 속도가 과거에 100만 배나 빨랐다면, 가장 먼 은하라도 가까운 은하에 비해 그들의 빛을 그렇게 일찍 방출할 필요가 없었을 것이다. 그러므로 나선 은하의 비틀림 정도는 비슷해야만 한다. 이것은 여러 경우에서 입증되었다. 사진 속의 은하는 다음과 같다. A)M33 or NGC598 (200만 광년), B)M101 or NGC5457 (1800만 광년), C)M51 or NGC5194 (2500만 광년), D)NGC4559 (3200만 광년), E)M88 or NGC4501 (6500만 광년), F)NGC 772 (1억600만 광년). 모든 거리는 R. Brent Tully가 쓴 Nearby Galaxies Catalog (New York: Cambridge University Press, 1988)에 적혀있는 것으로 하였다.
임계시험 (A Critical Test).
만약 빛의 속도가 백만 배나 감소된다면, 우리는 바깥 은하의 사건들을 극도의 느린 동작으로 관측하고 있는 것이 된다. 여기에 그 이유가 있다. 빛의 속도가 오늘날에 비해 1백만 배나 빨랐을 때의 먼 과거를 상상해 보자. 지구로부터 수십억 광년 떨어진, 한 이론적 행성에서 빛이 지구를 향하여 매초 마다 번쩍이며 출발했다. 각 섬광은 지구로의 매우 긴 여행을 시작했다. 빛의 속도가 오늘날에 비해 1 백만 배나 빨랐었기 때문에, 그 최초의 섬광은 오늘날의 빛의 속도가 가는 거리의 1백만 배의 거리를 여행한다. 자, 수 천년 후에, 우주를 통과하면서 빛의 속도가 오늘날의 속도로 느려졌다고 상상해보자. 긴 줄에 구슬이 꿰어져 미끌어 떨어지듯 첫 번째 빛의 섬광은 지구에 도착하게 된다. 인접한 섬광들을 분리시킨 먼 거리는 수천년 동안 일정하게 유지되게 된다. 왜냐하면 움직이는 섬광들은 같이 느려지기 때문이다.
지구와 부딪치는 처음의 섬광은 너무 먼 곳에서 여행해 왔기 때문에, 그들은 지구에 백만 초에 한 번씩 부딪칠 것이다. 다른 말로 해서, 우리는 그 빛을 보낸 행성의 과거를 매우 느린 동작으로 보게되는 것이다. 만약 빛의 속도가 창조 이후에 감소되어져 왔다면, 우리가 보는 우주가 멀리 떨어져 있을 수록, 더욱 극적인 느린 동작이 될 것이다. 우리 은하에 있는 별들의 대략 반 정도는 연성(binary)이다. 즉, 그들은 쌍을 이루어 질량의 공통 중심 둘레를 서로 돌고 있다. 만약 'slow-motion effect” 가 있다면, 연성의 분명한 궤도주기(orbital periods)는 지구로부터의 거리가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보여야만 한다. 만약 빛의 속도가 감소해 왔다면, 허블 우주 망원경은 결과적으로 먼 거리에 있는 (느린 동작을 보이는) 연성들이 매우 긴 궤도주기를 갖고 있는 것을 발견할 수도 있다.
References and Notes
1 . Trevor Norman and Barry Setterfield, The Atomic Constants, Light, and Time (Box 318, Blackwood, South Australia, 5051: self-published, 1987).
2 . Two creationist physicists have claimed that the speed of light has not changed. See, for example:
.Gerald E. Aardsma, 'Has the Speed of Light Decayed?' Impact, No. 179 (El Cajon, California: The Institute for Creation Research), May 1988.
.Gerald E. Aardsma, 'Has the Speed of Light Decayed Recently?' Creation Research Society Quarterly, Vol. 25, June 1988, pp. 36-40.
.Robert H. Brown, 'Statistical Analysis of the Atomic Constants, Light and Time,' Creation Research Society Quarterly, Vol. 25, September 1988, pp. 91-95.
Their calculations contain mathematical errors which, if corrected, would support the hypothesis that the speed of light has decreased. I have discussed these matters with each author. The following professional statisticians have verified my conclusions or have reached similar conclusions independently:
.Michael Hasofer, University of New South Wales, Sidney 2033, Australia.
.David J. Merkel, 11 Sunnybank Road, Aston, Pennsylvania 19014, U.S.A.
.Alan Montgomery, 218 McCurdy Drive, Kanata, Ontario K2L 2L6, Canada.
3 . 'The Velocity of Light,' Science, Vol. 66, Supplement x, 30 September 1927.
4 . M. E. J. Gheury de Bray, 'The Velocity of Light,' Nature, 24 March 1934, p. 464.
.M. E. J. Gheury de Bray, 'The Velocity of Light,' Nature, 4 April 1931, p. 522.
5 . Ibid., p. 522.
6 . Light beams are considered to be traveling in a vacuum. Light traveling through any substance-such as air, water, or glass-travels at slightly slower speeds.
In two published experiments, the speed of light was apparently exceeded by as much as a factor of 100! The first experiment involved radio signals which, of course, are a type of light. [See P. T. Pappas and Alexis Guy Obolensky, 'Thirty Six Nanoseconds Faster Than Light,' Electronics and Wireless World, December 1988, pp. 1162-1165.] The second report referred to a theoretical derivation and a simple experiment that permitted electrical signals to greatly exceed the speed of light. This derivation follows directly from Maxwell's equations. The special conditions involved extremely thin electrical conductors with very low capacitance and inductance. [See Harold W. Milnes, 'Faster Than Light?' RadioElectronics, Vol. 54, January 1983, pp. 55-58.]
Another phenomena allows light to exceed slightly its normal speed. [See Julian Brown, 'Faster Than the Speed of Light,' New Scientist, 1 April 1995, pp. 26-29. Also see Jon Marangos, 'Faster than a Speeding Photon,'Nature, Vol. 406, 20 July 2000, pp. 243-244.] However, this effect does not explain distant light in a young universe.
7 . V. S. Troitskii, 'Physical Constants and the Evolution of the Universe,' Astrophysics and Space Science, Vol. 139, No. 2, December 1987, pp. 389-411.
8 . 'We have shown how a time varying speed of light could provide a resolution to the well-known cosmological puzzles.' Andreas Albrecht and Joao Magueijo, 'A Time Varying Speed of Light as a Solution to Cosmological Puzzles,' Physical Review D, 15 February 1999, p. 043516-9. [The authors state that light may have traveled thirty orders of magnitude faster than it does today!]
.'It is remarkable when you can find one simple idea [a decaying speed of light] that has so many appealing consequences.' John D. Barrow, Professor of Astronomy and Director of the Astronomy Centre at the University of Sussex, as quoted by Steve Farrar, 'Speed of Light Slowing Down,' London Sunday Times, 15 November 1998.
.'If light initially moved much faster than it does today and then decelerated sufficiently rapidly early in the history of the Universe, then all three cosmological problems-the horizon, flatness and lambda problems-can be solved at once.' John D. Barrow, 'Is Nothing Sacred?' New Scientist, Vol. 163, 24 July 1999, p. 28.
Two comments. First, each problem Barrow mentions is actually a reason for concluding the big bang theory is wrong. Second, no scientific law says the speed of light is a constant. It has only been assumed to be such. In fact, today it is arbitrarily defined as a constant. W.B.
9 . For example, 'the horizon problem' recognizes that opposite extremes of the universe have the same temperature and laws of physics. Why should this be? The universe isn't old enough for such vastly separated regions to have ever had contact with each other. Light doesn't travel fast enough-at least today.
10 . T. C. Van Flandern, 'Is the Gravitational Constant Changing?' The Astrophysical Journal, Vol. 248, 1 September 1981, pp. 813-816.
. T. C. Van Flandern, 'Is the Gravitational Constant Changing?' Precision Measurement and Fundamental Constants II, editors B. N. Taylor and W. D. Phillips, National Bureau of Standards (U.S.A.), Special Publication 617, 1984, pp. 625-627.
11 . Some who believe in an old universe have a different explanation. Those isotopes are extinct because so much time has passed. However, this explanation raises a counterbalancing question: How did those isotopes, and 97% of all elements, form? The standard answer is that these elements appeared during supernova explosions. This is actually speculation, because essentially no supporting evidence has been found. Besides, all supernova remnants we see in our galaxy appear to be less than 10,000 years old. This is based on the well-established decay pattern of a supernova's light intensity in the radio-wave frequency range. [Keith Davies, 'Distribution of Supernova Remnants in the Galaxy,' Proceedings of the Third International Conference on Creationism (Pittsburgh, Pennsylvania: Creation Science Fellowship, 1994), pp. 175-184.]
12 . Alan Montgomery and Lambert Dolphin, 'Is the Velocity of Light Constant in Time?' Galilean Electrodynamics, Vol. 4, No. 5, September-October 1993, pp. 93-97.
13 . 'Precision' should not be confused with 'accuracy.' Atomic clocks are very precise, but not necessarily accurate. They keep very consistent time with each other, and each atomic clock can subdivide a second into nine billion parts. This is remarkable precision. But what if this entire global network of atomic clocks is drifting-speeding up or slowing down? Precision, while impressive, is a necessary but not sufficient requirement for accuracy.
14 . Kenneth Brecher, 'Is the Speed of Light Independent of the Velocity of the Source?' Physical Review Letters, Vol. 39, No. 17, 24 October 1977, pp. 1051-1054.
15 . Another question concerns Einstein's well-known formula, E=mc2, which supposedly gives the energy (E) released when a nuclear reaction annihilates a mass (m). If the speed of light (c) decreases, then one might think that either E must decrease or m must increase. Not necessarily.
In the universe, time could flow according to either atomic time or orbital time. Under which standard would E=mc2 be a true statement? Mass-energy would be conserved under both; in other words, the energy or mass of an isolated system would not depend on how fast time passed. Obviously, E=mc2 would be absolutely true in atomic time where c is constant, but not in orbital time where c decreases. Today, E=mc2 will be approximately correct even in orbital time.
Nuclear reactions convert mass to energy. Unfortunately, the extremely small mass lost and large energy produced cannot be measured precisely enough to test whether E=mc2 is absolutely true in orbital time. Even if mass and energy were precisely measured, this formula has embedded in it an experimentally-derived, unit-conversion factor that requires a time measurement by some clock. Which type of clock should be used: an orbital clock or an atomic clock? Again, we can see that E=mc2 is 'clock dependent.'
If c has decreased (using the orbital time standard), neither length, electrical charge, nor temperature standards would change. Therefore, chemical and nuclear reactions would not change. However, the speed of chemical and nuclear reactions would change, because the vibrational frequencies of atoms and nuclei would change. Also, radioactive decay rates, which depend on the vibrational frequency of the nucleus, would decrease if c decreased.
16 . F. Duccio Macchetto and Mark Dickerson,'Galaxies in the Young Universe,' Scientific American, Vol. 276, May 1997, p. 95.
17 . Govert Schilling, 'Early Start for Lumpy Universe,' Science, Vol. 281, 11 September 1998, p. 1593. [See also, E. J. Ostrander et al., 'The Hubble Space Telescope Medium Deep Survey Cluster Sample: Methodology and Data,' The Astronomical Journal, Vol. 116, December 1998, pp. 2644-2658.]
18 . This problem for conventional astronomy has been quietly recognized for several decades. Having a photograph of so many galaxies so far away simply makes the public more aware of it.
.'Gravity can't, over the age of the universe, amplify these irregularities enough [to form huge clusters of galaxies].' Margaret Geller, as quoted by John Travis, 'Cosmic Structures Fill Southern Sky,' Science, Vol. 263, 25 March 1994, p. 1684.
.'The theorists know of no way such a monster could have condensed in the time available since the Big Bang, especially considering that the 2.7 K background radiation reveals a universe that was very homogeneous in the beginning.' M. Mitchell Waldrop,
'The Large-Scale Structure of the Universe Gets Larger-Maybe,'Science, Vol. 238, 13 November 1987, p. 894.
.'But this uniformity [in the cosmic background radiation] is difficult to reconcile with the obvious clumping of matter into galaxies, clusters of galaxies and even larger features extending across vast regions of the universe, such as 'walls' and 'bubbles'.' Ivars Peterson, 'Seeding the Universe,' Science News, Vol. 137, 24 March 1990, p. 184.
19 . William G. Tifft, 'Properties of the Redshift. III. Temporal Variation,' The Astrophysical Journal, Vol. 382, 1 December 1991, pp. 396-415.
20 . William G. Tifft and W. John Cocke, 'Quantized Galaxy Redshifts,' Sky & Telescope, January 1987, p. 19.
21 . 'Most Distant Galaxies: Surprisingly Mature,' Science News, Vol. 119, 7 March 1981, p. 148.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.creationscience.com/onlinebook/FAQ15.html#wp1621525
출처 - CSC
수십억 광년 떨어진 별빛을 보기 때문에,
우주의 나이는 수십억 년 된 것이 아닌가?
Walt Brown
우리가 흔히 듣게되는 이러한 질문의 근거에는 몇 가지의 숨겨진 가정들(assumptions)이 있다. 아마도 가장 의문스러운 가정은 ‘별빛은 항상 같은 속도로 여행해 왔다’ 라는 것이다. 정말 그럴까? 빛의 속도는 초당 18만 6천마일, 초당 299,792.458 km로 항상 일정했을까? 한 간단한 실험이 역사적으로 있었던 광속에 관한 측정들을 비교했다.
역사적인 계측 (Historical Measurements)
과거 300여년 동안, 광속에 대한 측정은 적어도 164 회에 걸쳐 독립적으로 실시되어 문헌화되어 보고되었다. 16 종류의 각각 다른 측정 방법들이 사용되었다. 호주의 천문학자인 Barry Setterfield 는 이 측정들에 대해 연구를 수행했고, 특히 그들 측정방법들의 정밀도와 실험 오차를 연구했다.1 그의 결과에 의하면, 분명히 광속은 실험적인 오차로서는 설명할 수 없을 정도로 빠르게 감소되고 있음을 나타냈다! 수년동안 같은 과학자들이 같은 실험장비로 광속을 측정했던 7 번의 예에서 빛의 감소는 항상 보고되었다. 감소 정도는 보고된 실험 오차들보다 자주 몇 배나 컸다. 나는 그 정확도에 따라 각 측정의 비중(또는 유의성)에 대해 다른 분석들을 수행했다. 심지어 통계학적으로 정확도의 오차범위를 엄밀히 고려하여 보면, 광속이 일정했었다고 보기는 어려웠다.2
M.E.J. Gheury De Bray는 1927 년 프랑스 천문학 잡지에 공식적으로는 처음으로 광속의 감소에 대해 제안했다.3 그의 결론은 75 년 간의 측정에 기초를 두고 있었다. 후에, 그는 더욱 확신을 하게 되었고, 그의 결과는 두 번이나 세계적 권위의 과학 학술지인 Nature 지에 실리게 되었다.4 그는 강조했다. '만일 광속이 일정하다면, 어떻게 새로운 측정결과들은 마지막에 얻어진 결과보다 항상 적은가.....광속의 감소를 지지하는 22 번의 결과들이 있었다. 반면에 그것에 반하는 결과는 한 번도 없었다.' 5
측정된 빛의 속도가 과거 3 세기 동안 약 1% 정도 감소되었다 할지라도, 그 감소는 통계학적으로 중요하다. 왜냐하면 측정 기술은 수천 배의 더 작은 변화도 측정해낼 수 있었기 때문이었다. 오래 전에 행해졌던 측정들은 큰 오차를 가질 수는 있지만, 데이터가 보여주고 있는 경향은 매우 놀랄만한 것이었다. 빛의 속도는 시간을 거슬러 올라가 보면 가속율을 가지고 증가하고 있는 것처럼 보인다. 여러 수학적 곡선이 과거 3 세기 동안의 자료들에 적합한 것처럼 보인다. 이 곡선을 먼 과거까지 적용한다면, 빛의 속도는 너무 빨라서, 상상컨대 먼 은하로부터의 빛이 수천년 안에 지구에 도달할 수도 있었을 것이다.
과학적 법칙은 빛의 속도가 항상 일정할 것을 요구하지 않는다.6 많은 이들은 오래된 사고를 바꾼다는 것은 매우 어렵다고 생각한다. 러시아의 우주 과학자로 Gorky에 있는 방사물리연구소의 V.S. Troitskii 는 몇몇 오래된 믿음들에 의문을 가지게 되었다. 그는 Setterfield 와는 독립적으로, 광속은 태초에 100 억 배는 빨랐었다고 결론지었다.7 더 나아가 그는 우주배경복사(cosmic background radiation)와 대부분의 적색편이(redshifts)들은 광속이 빠르게 감소함으로서 기인한다고 하였다. Setterfield는 다른 방법으로 적색편이에 관하여 같은 결론에 도달했었다. 만약 Setterfield 나 Troitskii 둘 중에 하나라도 옳다면, 빅뱅 이론은 큰 폭발과 함께 날아가 버릴 것이다.
다른 우주 학자들도 광속의 거대한 붕괴를 제안하고 있는 중이다.8 만일 빛이 한때 수백만 배로 빠르게 여행했었다면 많은 이론상의 문제들이 해결된다.9
그림 138 : 원자 시계. 미국 국립 표준기술연구소에 있는 이 원자시계는 NIST-7 이라고 불린다. 이 시계는 600 만년에 1초 정도의 오차를 보이는 시계이다. 새로 개발된 NIST F-1이라고 불려지는 시계는 절대 영도 근처로 냉각하여 원자의 진동을 측정함으로서 3 배정도 정밀성을 높였다. 원자시계의 극단적인 정밀성에도 불구하고, 우리는 진실된(true) 시간에 대해 전혀 오차가 없다고 보장할 수 없다. 바꾸어 말하면, 우리는 원자시계의 정밀성에는 놀랄 수 있지만, 그러나 그것의 정확성에 대해서는 확신할 수 없다.
원자시간 대 궤도시간 (Atomic vs. Orbital Time).
왜 빛의 속도는 감소하는 것일까? 미국 해군관측소에서 근무하는 T.C. Van Flandern는 원자시계가 궤도시계에 비해 상대적으로 느려지고 있음을 보여주었다.10 궤도시계는 천체 궤도, 특히 지구가 태양주위를 공전하는 일년 주기에 기초를 두고 있다. 1967년 이전에, 1초의 길이는 지구가 태양궤도를 공전하는 기간의 1/31,556,925.9747로서 국제적으로 정해졌다. 원자시계는 세슘-133 원자의 진동 주기에 기초를 두고 있다. 1967년에, 1초는 세슘-133 원자의 9,192,631,770 진동으로 다시 정해졌다. Van Flandern는 만일 원자 시계가 ‘정확’ 하다면, 수성, 금성, 화성의 궤도 속도가 증가하고 있다는 것을 보여주었다. 결과적으로, 중력 '상수(constant)'는 변화되어져야 한다는 것이다. 그러나, 만약 궤도시계가 정확하다면, 중력상수는 정말로 일정하고, 원자진동과 빛의 속도는 감소하고 있다는 것이다.
두 시계 사이의 편차는 1 년에 단지 십억분의 몇 정도이다. 그러나 계측의 정밀도는 너무도 좋아서 편차는 아마도 사실일 것이다. 궤도시계가 정확히 맞는 것처럼 보이며, 아마도 원자진동수가 매우 천천히 느려지고 있다는 4 가지 이유가 있다.
1) 만약 원자시계와 Van Flanderns 연구가 맞는다면, 중력 상수(the gravitational constant)도 변화되어야 한다. 통계학적 연구는 이러한 변화를 찾아내지 못했다.
2) 만약 행성의 궤도속도가 증가한다면 (그리고 모든 다른 궤도변수들은 일정하게 유지되었다면), 그 에너지는 증가하여야만 한다. 이것은 질량-에너지 보존 법칙을 위반하는 것이다.
3) 만약 원자시간이 느려진다면, 원자들의 방사성 붕괴에 기초한 시계들도 또한 느려져야만 한다. 방사성 연대측정 방법들은 매우 오랜 연대를 나타냈을 것이다. 이것은 방사성 시계들의 대부분이 다른 연대측정 시계와 함께 비슷한 결과를 나타냈을 것을 예측할 수 있다. 이것은 또한 최초의 동위원소들이 5000 만년 보다 적은 반감기를 가지지 못하는 이유를 설명할 수 있다. 그러한 동위원소들은 방사성 붕괴율이 매우 컷을 때에 붕괴되어 버렸던 것이다.11
4) 만약 원자의 진동수가 감소하고 있다면, 플랑크 상수와 같은 원자의 5 가지 ‘특성들(properties)’도 또한 변화되어야만 한다. 과거 4-5번의 계측에 대한 통계학적 연구는 정확히 이러한 방향으로 변화되고 있음을 나타내었다.12
그래서 궤도시계는 극도로 정밀한 원자시계보다 더 정확한 것처럼 보인다.13
우리들 대부분은 Setterfield 의 초기 주장에 회의적이었다. 왜냐하면 광속의 측정시 나타나던 감소 경향은 1960년 이후 보이지 않았기 때문이었다. 만약 이전 3 세기 동안에 있었던 광속의 감소 경향이 계속되었다면, 측정기술은 충분히 정확하였기 때문에, 1960 년 이후 광속의 어떠한 감소도 찾아낼 수 있었을 것이다. 후에 Setterfield는 1960 년대가 시작되면서 원자시계가 광속을 측정하는데 사용되기 시작했었다는 것을 깨달았다. 만약 원자 진동수가 감소하고 있었다면, 측정대상(광속)과 측정도구(원자시계)가 같은 율로 변화되고 있었을 것이다. 당연히 어떠한 상대적인 변화도 발견되지 않았을 것이다. 그리고 빛의 속도는 원자 시간과는 일치했을 것이나, 궤도시계와는 아니었을 것이다.
오해들 (Misconceptions).
광속이 감소한다는 것은 자주 ‘광속은 불변하다’ 라고 말했다는 아인슈타인의 말과 충돌하는가? 그것은 그렇지 않다. 아인슈타인은 ‘광속은 광원의 속도에 의해 달라지지 않는다’ 라고 말했을 뿐이다. Setterfield는 광속은 시간이 지나면서 감소한다고 말한다. ‘광속은 광원의 속도에 대해 무관하다(the speed of light is independent of the velocity of the light source)’ 는 아인슈타인의 말은 아인슈타인의 2번째 가정 (Einstein's Second Postulate) 이라 불린다. 많은 사람들은 그것을 ‘아인슈타인이 광속은 시간에 대해 일정하다’ (the speed of light is constant over time) 라고 말했다고 오해하였다. 아인슈타인의 2 번째 가정은 놀라운 것이었다.
빠르게 달려가는 기차 앞쪽 방향으로 공 하나를 던졌을 때, 지상에 있는 관측자에게는 이것은 반대 방향에서 던진 것보다 더 빠를 것이라는 것을 기대할 수 있다. 던진 공의 예에서는 그것이 사실이지만, 빛에 대해서는 사실이 아님이 많은 실험적 증거들로 나타나고 있다.14
빠르게 움직이는 기차로부터 발산되는 빛은 모든 방향으로 똑 같은 속도로 퍼져 나갈 것이다. 빛의 이 이상한 성질은 더 광범위한 상대성 이론을 이끌어냈다.15
몇몇 사람들은 젊은 우주에서 먼 별들을 볼 수 있는 이유에 대해 또 다른 설명을 하고있다.
그들은 하나님이 지구와 각 별들 사이에 빛의 광선을 만들었다 라고 생각한다. 물론, 창조는 즉각적으로 완벽한 것들로 만들어졌다. 수초 후에 그들은 성숙한 모습을 보게되었다. 이것은 ‘성숙한 모습으로의 창조(creation with the appearance of age)‘ 라고 불려진다. 그 개념은 건전하다. 그러나 별빛에 대해서는 두 가지 어려움을 가지고 있다.
1) 밝게 폭발하는 별들은 ‘초신성 (supernovas)‘ 이라고 불려진다. 만약 초신성으로부터의 별빛이 지구로 가는 도중으로 창조되었다면, 그 빛은 폭발하는 별의 표면에서 기원되지 않았다. 그러면 무엇이 폭발했는가? 만약 폭발 장면이 빛의 광선에 의해서 창조되었다면, 별은 존재하지 않았으며, 폭발은 결코 일어나지 않았다. 그러면 결코 일어나지 않은 어떤 것의 모습은 왜 주어졌는가? 또한 지구 근처에서는 상대적으로 짧은 광선이 창조되었어야만 한다. 이것은 받아들이기가 힘들다.
2) 모든 고온의 기체들은 독특한 일련의 색들을 방사하는데, 그것을 방사 스펙트럼(emission spectrum) 이라 부른다. 각각의 별을 둘러 싸고있는 가스들은 가스의 화학적 구성을 알 수 있도록 하는 특별한 색을 띠고 있다. 모든 별빛은 방사 스펙트럼을 가지고 있기 때문에, 이것은 별빛이 춥고 텅 빈 우주공간에서 기원한 것이 아니라, 별로부터 기원했음을 강하게 제시하고 있다. 또한 별빛의 각 광선은 다른 정보들, 예를 들어 별의 회전율, 자기장, 표면온도, 별과 지구 사이에 있는 차가운 가스들에 대한 화학적 조성과 같은 정보들을 운반하고 있다. 물론 하나님은 이 빛의 광선 안에 모든 정보를 담아서 창조하실 수 있다. 그러나 실제 의문은 '하나님이 그것을 하실 수 있느냐? 가 아니라, ”하나님이 그것을 했느냐?' 이다.
그러므로, 별빛은 텅빈 우주공간에서가 아니라, 별의 표면에서 기원한 것으로 보인다.
그림 139 : Hubble Deep Field North.
1995 년 진화하는 은하를 찾기 위해 허블 우주 망원경을 10 일 동안 팔 길이 정도에 모래알 크기의 수많은 은하들이 있는 하늘의 한 작은 부분에 초점이 고정되었다. 하늘의 이 작은 부분의 사진은 Hubble Deep Field North 라고 불려진다. 그 안에 관측되는 것들은 개개의 별이 아니라, 수십억 개의 별들을 가지고 있는 은하이다. 사진에 찍혀진 3,000 개의 은하들은 그들의 적색편이를 측정하기에 충분한 별빛들을 방출했다. 이것들은 먼 거리로 측정되었고, 모두는 놀랍게도 성숙한 것처럼 보였다. Scientific American에서 언급됐던 것처럼, 보통의 나선 은하들과 타원 은하들의 형태는 분명히 적색편이의 조사 영역 밖이었다.16 더군다나 완전히 형성된 은하들의 성단은 허블 우주 망원경으로 볼 수 있는 가장 먼 거리인 것으로 보인다.17 1998 년에 비슷한 사진이 Southern Hemisphere 에서 얻어졌는데, 비슷한 결과를 나타내었다. 이것에 대해 생각해 보자. 은하들의 성단을 구성하는 모든 입자들을 중력으로 끌어당기기 위한 시간을 갖는 데에는 우주의 나이로는 충분하지 않다 (진화론자들이 그것을 10 억년으로 상상한다 할지라도).18 왜냐하면 은하들의 성단들은 언제나 형성될 수 없기 때문에 (허블 사진은 은하의 형성을 보여주지 않는다), 창조는 논리적이며 분명한 선택이 되는 것이다. 광대한 시간은 더 이상 필요 없다.
놀라운 관측들 (Surprising Observations).
먼 별들이나 은하들로부터의 별빛은 적색으로 편이(redshift) 되고 있다. (그들의 빛은 기대하는 것보다 더 붉게 나타난다). 다른 해석들이 가능하다 할지라도, 대부분의 천문학자들은 적색편이는 기차가 관측자로부터 멀어질 때 기적소리가 낮아지는 것처럼 파동의 영향(wave effect)으로 해석하여 왔다. 파동의 발생장소(기차나 별)가 관측자로부터 멀어짐으로서, 파동은 늘어나고, 높은 소리는 낮아지며, 색깔은 붉어지게 된다. 별들과 은하의 적색편이가 커지면 커질수록, 그것은 우리들로부터 빠르게 멀어지고 있는 것으로 추정하여 왔다.
1976년 이후 아리조나 대학의 천문학자인 William Tifft 는 먼 별과 은하들의 적색편이들은 단지 고정된 양(정도)에 의해서 서로 다르다고 하였다.19 만약 별들이 우리들로부터 실제적으로 멀어지고 있다면, 이것은 매우 이상한 것이었다. 이것은 마치 은하가 어떤 특정한 속도로 여행하다가, 갑자기 속도가 점프되어 중간 속도를 거치지 않고, 다른 속도로 움직이는 것처럼 보인다는 것이다. 만약 별들이 빠른 속도로 우리로부터 멀어지지 않는다면, 빅뱅이론은 우주론 분야에서 관련된 다른 많은 믿음들과 같이 틀렸음이 분명하다. 처음에 Tifft의 결과를 믿지 않던 다른 천문학자들도 비슷한 작업들을 하게 되었고, 똑같은 결론에 도달하게 되었다.
모든 원자는 고정된 양으로 작은 에너지의 묶음들(quanta, 양자 라고 불림)을 내어놓고 있다. 그리고 그 사이에는 아무 것도 없다. 그래서 Setterfield는 많은 사람들이 묘사하고 있는 '적색편이의 양자화 (quantization of redshifts)”는 이상한 후퇴 속도의 영향이 아니라, 원자의 영향(atomic effect)으로 믿고있다. 만약 우주가 방출된 모든 빛 에너지를 천천히 흡수한다면, 이것은 고정적인 증가를 가져올 것이다. 이것은 별빛의 적색편이를 가져오고, 가장 먼 별빛은 가장 큰 적색편이를 보일 것이다. Setterfield는 이것과 광속의 감소를 함께 조화시키는 이론을 지금도 연구하고 있다. 만약 그가 옳다면, 몇몇 특별히 먼 은하들의 적색편이들은 갑작스런 감소를 일으킬 것이다. 이것은 두 개의 분명히 구별되는 적색편이들이 여러 개의 잘 연구된 은하들에서 각각 관찰되어진 이유를 설명할 수 있다.20그 밖의 전형적인 은하들은 떨어져서 여행하지 않는다.
또 다른 놀라운 관측은 대부분의 먼 은하들은 놀랍게도 가까이에 있는 은하들과 비슷하다는 것이다. 예를 들어 은하들은 완전히 발달되어 있고, 진화의 표시(signs)를 찾아볼 수 없다는 것이다. 이것은 천문학자들에게 수수께끼이다.21 만약 광속이 극적으로 감소했다면, 이러한 먼 거리에 있으면서도 성숙한 은하는 더 이상 설명할 수가 없다. 또한 먼 은하에서 출발한 빛은 은하를 출발한 후 오래되지 않아 지구에 도착하여야만 한다. 왜냐하면 회전되어 비틀린 정도가 가까이 있는 은하나 먼 은하나 비슷하기 때문이다. 이것은 실제 사실로 나타나고 있다. (그림 140을 보시오)
그림 140 : 나선 은하들 (Spiral Galaxies).
이 6 개의 대표적인 나선 은하의 팔들은 비틀린 정도가 거의 같다. 지구와 은하들과의 거리는 광년으로 표시되는데, 1 광년（빛이 1년 동안 여행한 거리）은 5,879,000,000,000의 마일과 같다. 오늘밤 지구에 은하의 빛들이 도착하기 위해서는 멀리 떨어져 있는 은하는 가까운 은하보다 오래 전에 빛들을 방출시켜야만 했다. 그러므로, 멀리 떨어져 있는 은하는 그들의 팔이 비틀어지는 시간을 많이 갖지 못했다. 반대로, 더 가까운 은하는 훨씬 더 비틀어져 있어야 한다. 물론, 만일 빛의 속도가 과거에 100만 배나 빨랐다면, 가장 먼 은하라도 가까운 은하에 비해 그들의 빛을 그렇게 일찍 방출할 필요가 없었을 것이다. 그러므로 나선 은하의 비틀림 정도는 비슷해야만 한다. 이것은 여러 경우에서 입증되었다. 사진 속의 은하는 다음과 같다. A)M33 or NGC598 (200만 광년), B)M101 or NGC5457 (1800만 광년), C)M51 or NGC5194 (2500만 광년), D)NGC4559 (3200만 광년), E)M88 or NGC4501 (6500만 광년), F)NGC 772 (1억600만 광년). 모든 거리는 R. Brent Tully가 쓴 Nearby Galaxies Catalog (New York: Cambridge University Press, 1988)에 적혀있는 것으로 하였다.
임계시험 (A Critical Test).
만약 빛의 속도가 백만 배나 감소된다면, 우리는 바깥 은하의 사건들을 극도의 느린 동작으로 관측하고 있는 것이 된다. 여기에 그 이유가 있다. 빛의 속도가 오늘날에 비해 1백만 배나 빨랐을 때의 먼 과거를 상상해 보자. 지구로부터 수십억 광년 떨어진, 한 이론적 행성에서 빛이 지구를 향하여 매초 마다 번쩍이며 출발했다. 각 섬광은 지구로의 매우 긴 여행을 시작했다. 빛의 속도가 오늘날에 비해 1 백만 배나 빨랐었기 때문에, 그 최초의 섬광은 오늘날의 빛의 속도가 가는 거리의 1백만 배의 거리를 여행한다. 자, 수 천년 후에, 우주를 통과하면서 빛의 속도가 오늘날의 속도로 느려졌다고 상상해보자. 긴 줄에 구슬이 꿰어져 미끌어 떨어지듯 첫 번째 빛의 섬광은 지구에 도착하게 된다. 인접한 섬광들을 분리시킨 먼 거리는 수천년 동안 일정하게 유지되게 된다. 왜냐하면 움직이는 섬광들은 같이 느려지기 때문이다.
지구와 부딪치는 처음의 섬광은 너무 먼 곳에서 여행해 왔기 때문에, 그들은 지구에 백만 초에 한 번씩 부딪칠 것이다. 다른 말로 해서, 우리는 그 빛을 보낸 행성의 과거를 매우 느린 동작으로 보게되는 것이다. 만약 빛의 속도가 창조 이후에 감소되어져 왔다면, 우리가 보는 우주가 멀리 떨어져 있을 수록, 더욱 극적인 느린 동작이 될 것이다. 우리 은하에 있는 별들의 대략 반 정도는 연성(binary)이다. 즉, 그들은 쌍을 이루어 질량의 공통 중심 둘레를 서로 돌고 있다. 만약 'slow-motion effect” 가 있다면, 연성의 분명한 궤도주기(orbital periods)는 지구로부터의 거리가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보여야만 한다. 만약 빛의 속도가 감소해 왔다면, 허블 우주 망원경은 결과적으로 먼 거리에 있는 (느린 동작을 보이는) 연성들이 매우 긴 궤도주기를 갖고 있는 것을 발견할 수도 있다.
References and Notes
1 . Trevor Norman and Barry Setterfield, The Atomic Constants, Light, and Time (Box 318, Blackwood, South Australia, 5051: self-published, 1987).
2 . Two creationist physicists have claimed that the speed of light has not changed. See, for example:
.Gerald E. Aardsma, 'Has the Speed of Light Decayed?' Impact, No. 179 (El Cajon, California: The Institute for Creation Research), May 1988.
.Gerald E. Aardsma, 'Has the Speed of Light Decayed Recently?' Creation Research Society Quarterly, Vol. 25, June 1988, pp. 36-40.
.Robert H. Brown, 'Statistical Analysis of the Atomic Constants, Light and Time,' Creation Research Society Quarterly, Vol. 25, September 1988, pp. 91-95.
Their calculations contain mathematical errors which, if corrected, would support the hypothesis that the speed of light has decreased. I have discussed these matters with each author. The following professional statisticians have verified my conclusions or have reached similar conclusions independently:
.Michael Hasofer, University of New South Wales, Sidney 2033, Australia.
.David J. Merkel, 11 Sunnybank Road, Aston, Pennsylvania 19014, U.S.A.
.Alan Montgomery, 218 McCurdy Drive, Kanata, Ontario K2L 2L6, Canada.
3 . 'The Velocity of Light,' Science, Vol. 66, Supplement x, 30 September 1927.
4 . M. E. J. Gheury de Bray, 'The Velocity of Light,' Nature, 24 March 1934, p. 464.
.M. E. J. Gheury de Bray, 'The Velocity of Light,' Nature, 4 April 1931, p. 522.
5 . Ibid., p. 522.
6 . Light beams are considered to be traveling in a vacuum. Light traveling through any substance-such as air, water, or glass-travels at slightly slower speeds.
In two published experiments, the speed of light was apparently exceeded by as much as a factor of 100! The first experiment involved radio signals which, of course, are a type of light. [See P. T. Pappas and Alexis Guy Obolensky, 'Thirty Six Nanoseconds Faster Than Light,' Electronics and Wireless World, December 1988, pp. 1162-1165.] The second report referred to a theoretical derivation and a simple experiment that permitted electrical signals to greatly exceed the speed of light. This derivation follows directly from Maxwell's equations. The special conditions involved extremely thin electrical conductors with very low capacitance and inductance. [See Harold W. Milnes, 'Faster Than Light?' RadioElectronics, Vol. 54, January 1983, pp. 55-58.]
Another phenomena allows light to exceed slightly its normal speed. [See Julian Brown, 'Faster Than the Speed of Light,' New Scientist, 1 April 1995, pp. 26-29. Also see Jon Marangos, 'Faster than a Speeding Photon,'Nature, Vol. 406, 20 July 2000, pp. 243-244.] However, this effect does not explain distant light in a young universe.
7 . V. S. Troitskii, 'Physical Constants and the Evolution of the Universe,' Astrophysics and Space Science, Vol. 139, No. 2, December 1987, pp. 389-411.
8 . 'We have shown how a time varying speed of light could provide a resolution to the well-known cosmological puzzles.' Andreas Albrecht and Joao Magueijo, 'A Time Varying Speed of Light as a Solution to Cosmological Puzzles,' Physical Review D, 15 February 1999, p. 043516-9. [The authors state that light may have traveled thirty orders of magnitude faster than it does today!]
.'It is remarkable when you can find one simple idea [a decaying speed of light] that has so many appealing consequences.' John D. Barrow, Professor of Astronomy and Director of the Astronomy Centre at the University of Sussex, as quoted by Steve Farrar, 'Speed of Light Slowing Down,' London Sunday Times, 15 November 1998.
.'If light initially moved much faster than it does today and then decelerated sufficiently rapidly early in the history of the Universe, then all three cosmological problems-the horizon, flatness and lambda problems-can be solved at once.' John D. Barrow, 'Is Nothing Sacred?' New Scientist, Vol. 163, 24 July 1999, p. 28.
Two comments. First, each problem Barrow mentions is actually a reason for concluding the big bang theory is wrong. Second, no scientific law says the speed of light is a constant. It has only been assumed to be such. In fact, today it is arbitrarily defined as a constant. W.B.
9 . For example, 'the horizon problem' recognizes that opposite extremes of the universe have the same temperature and laws of physics. Why should this be? The universe isn't old enough for such vastly separated regions to have ever had contact with each other. Light doesn't travel fast enough-at least today.
10 . T. C. Van Flandern, 'Is the Gravitational Constant Changing?' The Astrophysical Journal, Vol. 248, 1 September 1981, pp. 813-816.
. T. C. Van Flandern, 'Is the Gravitational Constant Changing?' Precision Measurement and Fundamental Constants II, editors B. N. Taylor and W. D. Phillips, National Bureau of Standards (U.S.A.), Special Publication 617, 1984, pp. 625-627.
11 . Some who believe in an old universe have a different explanation. Those isotopes are extinct because so much time has passed. However, this explanation raises a counterbalancing question: How did those isotopes, and 97% of all elements, form? The standard answer is that these elements appeared during supernova explosions. This is actually speculation, because essentially no supporting evidence has been found. Besides, all supernova remnants we see in our galaxy appear to be less than 10,000 years old. This is based on the well-established decay pattern of a supernova's light intensity in the radio-wave frequency range. [Keith Davies, 'Distribution of Supernova Remnants in the Galaxy,' Proceedings of the Third International Conference on Creationism (Pittsburgh, Pennsylvania: Creation Science Fellowship, 1994), pp. 175-184.]
12 . Alan Montgomery and Lambert Dolphin, 'Is the Velocity of Light Constant in Time?' Galilean Electrodynamics, Vol. 4, No. 5, September-October 1993, pp. 93-97.
13 . 'Precision' should not be confused with 'accuracy.' Atomic clocks are very precise, but not necessarily accurate. They keep very consistent time with each other, and each atomic clock can subdivide a second into nine billion parts. This is remarkable precision. But what if this entire global network of atomic clocks is drifting-speeding up or slowing down? Precision, while impressive, is a necessary but not sufficient requirement for accuracy.
14 . Kenneth Brecher, 'Is the Speed of Light Independent of the Velocity of the Source?' Physical Review Letters, Vol. 39, No. 17, 24 October 1977, pp. 1051-1054.
15 . Another question concerns Einstein's well-known formula, E=mc2, which supposedly gives the energy (E) released when a nuclear reaction annihilates a mass (m). If the speed of light (c) decreases, then one might think that either E must decrease or m must increase. Not necessarily.
In the universe, time could flow according to either atomic time or orbital time. Under which standard would E=mc2 be a true statement? Mass-energy would be conserved under both; in other words, the energy or mass of an isolated system would not depend on how fast time passed. Obviously, E=mc2 would be absolutely true in atomic time where c is constant, but not in orbital time where c decreases. Today, E=mc2 will be approximately correct even in orbital time.
Nuclear reactions convert mass to energy. Unfortunately, the extremely small mass lost and large energy produced cannot be measured precisely enough to test whether E=mc2 is absolutely true in orbital time. Even if mass and energy were precisely measured, this formula has embedded in it an experimentally-derived, unit-conversion factor that requires a time measurement by some clock. Which type of clock should be used: an orbital clock or an atomic clock? Again, we can see that E=mc2 is 'clock dependent.'
If c has decreased (using the orbital time standard), neither length, electrical charge, nor temperature standards would change. Therefore, chemical and nuclear reactions would not change. However, the speed of chemical and nuclear reactions would change, because the vibrational frequencies of atoms and nuclei would change. Also, radioactive decay rates, which depend on the vibrational frequency of the nucleus, would decrease if c decreased.
16 . F. Duccio Macchetto and Mark Dickerson,'Galaxies in the Young Universe,' Scientific American, Vol. 276, May 1997, p. 95.
17 . Govert Schilling, 'Early Start for Lumpy Universe,' Science, Vol. 281, 11 September 1998, p. 1593. [See also, E. J. Ostrander et al., 'The Hubble Space Telescope Medium Deep Survey Cluster Sample: Methodology and Data,' The Astronomical Journal, Vol. 116, December 1998, pp. 2644-2658.]
18 . This problem for conventional astronomy has been quietly recognized for several decades. Having a photograph of so many galaxies so far away simply makes the public more aware of it.
.'Gravity can't, over the age of the universe, amplify these irregularities enough [to form huge clusters of galaxies].' Margaret Geller, as quoted by John Travis, 'Cosmic Structures Fill Southern Sky,' Science, Vol. 263, 25 March 1994, p. 1684.
.'The theorists know of no way such a monster could have condensed in the time available since the Big Bang, especially considering that the 2.7 K background radiation reveals a universe that was very homogeneous in the beginning.' M. Mitchell Waldrop,
'The Large-Scale Structure of the Universe Gets Larger-Maybe,'Science, Vol. 238, 13 November 1987, p. 894.
.'But this uniformity [in the cosmic background radiation] is difficult to reconcile with the obvious clumping of matter into galaxies, clusters of galaxies and even larger features extending across vast regions of the universe, such as 'walls' and 'bubbles'.' Ivars Peterson, 'Seeding the Universe,' Science News, Vol. 137, 24 March 1990, p. 184.
19 . William G. Tifft, 'Properties of the Redshift. III. Temporal Variation,' The Astrophysical Journal, Vol. 382, 1 December 1991, pp. 396-415.
20 . William G. Tifft and W. John Cocke, 'Quantized Galaxy Redshifts,' Sky & Telescope, January 1987, p. 19.
21 . 'Most Distant Galaxies: Surprisingly Mature,' Science News, Vol. 119, 7 March 1981, p. 148.
번역 - 미디어위원회
링크 - http://www.creationscience.com/onlinebook/FAQ15.html#wp1621525
출처 - CSC