빅뱅이론 (Big Bang Theory) 창시자 조르주 르메트르 (Georges Lemaitre, 1984-1966)

벨기에 샤를루아에 있는 예수회 중등학교인 사크레쾨르 대학에서 고전 교육을 받은 르메트르는 17세에 루뱅 가톨릭 대학교에서 토목 공학을 공부하기 시작했다. 1914년 그는 학업을 중단하고 제1차 세계 대전 기간 동안 벨기에 군대에서 포병 장교로 복무했다. 적대 행위가 끝났을 때 그는 야자수가 있는 벨기에 전쟁 십자 훈장을 받았다.
전쟁이 끝난 후, 그는 물리학과 수학을 공부하였고, 예수회가 아닌 교구 사제직을 준비하기 시작했다.

 

1920년 샤를장 드 라 발레푸생의 지도 아래 쓴 "몇 가지 실제 변수의 함수 근사(L'Amassation des functions de plusieurs)"라는 논문으로 박사 학위를 취득했다.

1923년 9월 22일 데지레 조제프 메르시에 추기경에 의해 사제 서품을 받았다.

1923년 그는 케임브리지 대학교의 천문학 연구원이 되어 세인트 에드먼드 하우스에서 1년을 보냈다.

그는 아서 에딩턴과 함께 일했는데, 그는 그에게 현대 우주론, 항성 천문학 및 수치해석학을 소개해주었다.

그는 성운에 대한 연구로 명성을 얻은 할로 섀플리와 함께 매사추세츠주 케임브리지의 하버드 대학 천문대와 과학 박사 과정에 등록한 매사추세츠 공과대학교(MIT)에서 다음 1년을 보냈다.

1925년 벨기에로 돌아온 그는 루뱅 가톨릭 대학교의 비상근 강사가 되었고 1927년 《브뤼셀과학학회 연보》에 제목 "은하외 성운의 반경 방향 속도를 설명하는 일정한 질량과 증가하는 반경의 균일한 우주"로 보고서를 발표하기 시작했고, 그것은 나중에 그에게 국제적 명성을 가져왔다.

이 보고서에서 그는 일반 상대성 이론에서 파생된 우주가 팽창하고 있다는 새로운 개념을 제시했다. 이것은 르메트르가 처음으로 허블 상수의 관측적 추정치를 제공했음에도 불구하고 허블의 법칙으로 알려지게 되었다. 그가 제안한 초기 상태는 유한한 크기의 정적 우주에 대한 아인슈타인 자신의 모형으로 간주되었다. 그 논문은 그것이 출판된 저널이 벨기에 외의 천문학자들에 의해 널리 읽히지 않았기 때문에 거의 영향을 미치지 못했다. 아서 에딩턴은 1931년에 이 기사를 영어로 번역하는 데 도움을 주었다고 전해지고 있지만, "허블 상수" 추정과 관련된 부분은 오랫동안 알려지지 않은 이유로 번역에 포함되지 않았다. 이 문제는 마라오 라보에 의해 2011년에 밝혀졌다. 르메트르는 이 주제에 대한 새로운 연구 보고서를 위해 왕립천문학회(Royal Astronomical Society)의 논문을 번역할 때 이 단락을 직접 생략했다.

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대폭발 이론에 따르면 우주는 극도로 조밀하고 뜨거운 상태(중력 특이점)에서 출현했다. 우주 자체는 그 이후로 팽창해 왔으며, 부풀고 있는 빵 한 덩어리에 들어 있는 건포도처럼 은하를 실어 나르고 있다. 위의 그래픽 안은 평평한 우주의 일부가 확장되는 것을 보여주는 예술가의 개념이다.

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이 당시, 아인슈타인은 르메트르 이론의 수학에 반감을 갖지는 않았지만 우주가 팽창하고 있다는 사실을 받아들이기를 거부했다. 르메트르는 "당신의 계산은 정확하지만 당신의 물리학은 끔찍하다"라는 말을 회상했다.

같은 해에 르메트르는 '상대성 이론에 따른 균일한 밀도의 유체 구의 중력장(The gravitational field in a fluid sphere of uniform invariant density according to the theory of relativity)'에 대한 박사 학위 논문을 발표하기 위해 MIT로 돌아왔다. 박사 학위를 취득하고, 루뱅 가톨릭 대학교의 일반 교수로 임명되었다.

 

1931년, 아서 에딩턴은 《왕립천문학회 월간공지(The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)》에 르메트르의 1927년 소논문에 대해서 우주론의 뛰어난 문제에 대한 "훌륭한 해"(brilliant solution)로 설명하는 긴 논평을 실었다.

원본 논문은 에딩턴의 논평에 응답한 르메트르의 속편과 함께 1931년에 영어로 축약된 번역본으로 나중에 출판되었다.

 

르메트르는 물리적 우주와 영성의 관계에 관한 영국과학협회(British Science Association) 회의에 참석하기 위해 런던으로 초대되었다. 그곳에서 그는 우주가 "원시 원자(Primeval Atom)"라고 불리는 초기 지점에서 팽창했다고 제안했다.

그는 《네이처》에 발표된 보고서에서 이 아이디어를 발전시켰다.

르메트르의 이론은 《파퓰러 사이언스》 1932년 12월호 과학 및 기술 주제에 대한 일반 독자를 위한 기사에 처음으로 실렸다.

르메트르와 아인슈타인, 캘리포니아 공과대학에서의 강의 후 (1933년 1월)

르메트르의 이론은 "대폭발 이론(Big Bang theory)"으로 더 잘 알려지게 되었으며, 이는 1949년 BBC 라디오 방송에서 천문학자 프레드 호일이 장난스럽게 만들어낸 회화적인 용어로, 그는 정상우주론의 지지자였으며 그가 2001년 사망할 때까지 그렇게 남아있었다.