Welcome one and all! It’s time to grab your seat for the biggest battle in the soon-to-be-formed universe. That’s right— the Big Bang is about to go down! In one corner is the force that brings all matter together. It acts on any particle with mass, and its range is infinite— give it up for gravity! In the other corner, our contender can push matter away with spectacular strength. When the going gets tough, this fighter just gets tougher. That’s right, it’s pressure!
모두 환영합니다! 곧 만들어질 우주에서의 가장 큰 대결을 위해 자리에 앉을 시간입니다. 그렇습니다, 빅뱅이 곧 시작됩니다! 한 쪽에는 모든 것을 모을 수 있는 힘이 있습니다. 질량이 있는 모든 입자에 작용하고, 그 범위가 무한한 중력에게 박수를 보내주세요! 다른 쪽에는 우리의 도전자가 굉장한 힘으로 물질을 밀어낼 수 있습니다. 상대가 강해질수록 이 선수도 강해지지요. 그렇습니다, 압력입니다!
Over the next several hundred thousand years, these two contenders will be wrestling for the fate of the universe. That’s right folks, the ripple effects of this historic match will shape the structure of the universe as we know it today. But what are these powers fighting over? We’ll find out when the Big Bang hits right... now!
이후 수십만 년 이상 동안, 이 두 경쟁자는 우주의 운명을 두고 씨름할 겁니다. 그렇습니다 여러분, 이 역사적인 대결의 파급 효과로 오늘날 우리가 아는 우주의 구조가 형성됩니다. 이 힘들은 무엇을 위해 싸우는 걸까요? 빅뱅이 일어날 때 알게 될 거예요, 바로... 지금입니다!
Let’s zoom in for the play-by-play.
실시간 중계를 위해 확대해 봅시다.
This epic event has brought three components into our infant universe. Dark matter, which only interacts with gravity. Baryonic matter, which makes up all matter you’ve ever seen, is affected by both gravity and pressure. And radiation composed of innumerable particles of light, also known as photons.
이 서사시적인 경기는 신생 우주의 세 구성요소를 만들었습니다. 오직 중력에 작용하는 암흑 물질, 중력과 압력에 모두 영향을 받으며 여러분이 보고 계신 모든 물질을 만든 바리온 물질, 그리고 광자라고도 알려진 무수한 빛 입자로 구성된 방사선입니다.
In the moments just after the Big Bang, all three components are in equilibrium, meaning no one location is denser than another. But as the universe starts expanding, differences in density start to emerge. Gravity immediately gets to work pulling matter together. Dark matter begins to collect at the center of these increasingly dense regions, forming the foundations of future galaxies.
빅뱅 직후의 순간, 모든 세 구성요소는 평형상태에 있습니다. 그 어떤 요소도 다른 요소들보다 빽빽하지 않다는 뜻입니다. 하지만 우주가 팽창하기 시작하며 밀도의 차이가 생겨납니다. 중력은 즉시 물질들을 당기기 시작합니다. 암흑 물질은 이 고밀도 지역들의 중심으로 모이기 시작해서 미래 은하계의 기초를 형성하지요.
Meanwhile, pressure begins gathering its strength. In this hot, high-energy environment, protons and electrons can’t come together to form atoms, so these loose particles zip around, freely interacting with ambient photons. The result is almost a fluid of baryonic matter and radiation. But the closer these baryonic particles get, the hotter the fluid becomes, pushing photons to ping around with incredible force. This is the power of pressure, specifically radiation pressure, battling to push things apart.
반면, 압력은 힘을 모으기 시작합니다. 이 뜨겁고, 에너지 높은 환경에선 양성자와 전자가 모여 원자를 형성할 수 없기 때문에 이렇게 느슨한 입자들은 돌아다니면서 주위 광자들과 자유롭게 상호작용합니다. 그 결과로 바리온 물질과 방사선의 유사 유체가 생겨나지요. 하지만 바리온 입자들이 가까워질수록 유체는 더 뜨거워져서 어마어마한 힘으로 광자들을 밀어 돌아다니게 합니다. 이것은 압력, 특히 방사압의 힘이며 다른 물질들을 멀리 밀어냅니다.
With each of gravity’s vicious tugs squeezing photons and matter together, pressure exerts a forceful shove back. And as the two giants struggle, they heave this fluid back and forth— creating massive waves called baryonic acoustic oscillations. Moving at almost two thirds the speed of light these BAOs ripple across space, impacting the universe on the biggest scale imaginable. These rolling waves determine the distribution of matter throughout space, meaning that today— almost 14 billion years after this fight began— we're more likely to find galaxies at their peaks and empty space in their troughs. And that’s not all. We can still see these ripples in the background radiation of the universe, a permanent reminder of this epic brawl.
각 중력이 광자와 물질을 함께 공격적으로 잡아당기면 압력은 강력하게 되밀려고 노력합니다. 두 거인이 분투하는 동안 이 유체는 앞뒤로 들썩여져서 바리온 음향 진동(BAO)이라는 거대한 파동을 만들지요. 이 바리온 음향 진동은 빛의 대략 3분의 2 속력으로 우주를 가롤질러 잔물결을 이루고 우주에 상상할 수 있는 가장 큰 영향을 미치지요. 이 흔들리는 파동은 우주 전역의 물질의 분배를 결정합니다. 이는 이 결투가 시작되고 거의 천사백 만년이 지난 오늘날 파동의 마루에서 은하를 찾기 더 쉽고 골에서는 빈 공간을 더 찾기 쉽다는 것을 의미합니다. 그게 다가 아니에요. 우리는 여전히 이 잔물결을 서사시적인 싸움의 영원한 표지인 우주 배경 복사에서 볼 수 있습니다.
But after being locked in a stalemate for roughly 370,000 years, the tide of our battle finally begins to turn. After all this time, the heat from the Big Bang has dissipated significantly, cooling the universe down to a temperature at which loose electrons start to pair up with protons. Known as the “era of recombination,” this stops electrons from recklessly pinging around. This allows light to stream freely for the first time, illuminating the universe. These photons now only exert a tiny force on the neutral atoms they interact with, gradually reducing the power of pressure.
하지만 거의 37만 년간의 교착상태 후 마침내 결투의 판도가 바뀌기 시작합니다. 오랜 시간이 지난 후, 빅뱅이 생성한 열은 상당히 소멸되어 느슨했던 전자들이 양성자와 다시 합쳐질 수 있는 온도에 다다랐습니다. “재결합의 시대“라고 알려졌으며, 전자가 아무렇게나 돌아다니는 것을 멈추었죠. 이는 처음으로 빛이 자유롭게 이동할 수 있게 해 우주를 밝혔습니다. 양성자들은 이제 상호작용하는 중성자들에만 작은 힘을 가해서 점진적으로 압력의 힘을 낮추었습니다.
And with that, it’s time to crown our champion! The undefeated force, the most pervasive power in the universe: it’s gravity! And yet, this rivalry isn’t over. A similar battle continues between these two sworn enemies today, within every single star. As gravity pulls a star’s gas inward, pressure increases and pushes the matter back outward. This push and pull keeps the Sun, and all other stars, stable for billions of years. In fact, this clash of the titans is the same reason Earth’s atmosphere doesn’t collapse to the ground. So while their greatest fight might have ended, these two warriors are still to be locked in combat— even as a new challenger approaches.
그러므로, 이제 우리의 승자에게 왕관을 씌울 차례입니다! 지지 않는 힘, 우주 구석구석에 가장 만연한 힘인 바로... 중력입니다! 하지만, 이 라이벌 관계는 끝나지 않았습니다. 오늘날에도 유사한 결투는 두 철천지원수 사이에 계속됩니다. 모든 별에서 말이지요. 중력이 별의 기체를 안쪽으로 당기면 압력이 증가해 물질을 밖으로 밀어냅니다. 이 밀고 당김은 태양과 모든 항성들을 몇백 년 동안 안정적이게 해주었습니다. 사실, 이 타이탄들의 충돌은 지구의 대기는 땅으로 가라앉지 않는 이유와 같습니다. 그들의 가장 위대한 결투가 끝났을지라도 두 전사들은 여전히 전투 안에 갇혀있는 것이죠. 새로운 도전자가 다가오더라도 말이에요.