3.5 우주 팽창과 적색편이: 에너지 바다의 장력 재구성 관점

목차 ／ 제3장: 거시적 우주

I. 현상과 쟁점

• 견고한 적색편이–거리 관계. 멀리 있는 은하일수록 스펙트럼선이 더 붉게 보이며, 우주가 전반적으로 늘어나는 듯합니다. 이 경험 법칙은 우주 마이크로파 배경 (CMB) 등에서 안정적으로 확인되었습니다.
• 더 멀수록 더 어둡고 “템포”가 느립니다. 높은 적색편이에서 일부 표준 촛불은 더 희미해지고 광도곡선이 늘어납니다. 흔히 가속 팽창의 신호로 해석됩니다.
• 방법 간 불일치와 약한 방향성. 서로 다른 역산 방법의 팽창률은 완전히 일치하지 않으며, 일부 자료는 하늘 방향과 환경 밀도에 약하게 의존합니다. 이는 주파수·밝기·여행시간에서 기하를 되돌릴 때 매질 계통 오차가 섞였음을 시사합니다.

II. 물리 메커니즘(에너지 바다의 장력 재구성)

핵심 그림: 우주는 “빈 기하 상자”에서 늘어나는 것이 아니라, 사건들이 실시간으로 재배열하는 에너지 바다 (Energy Sea) 속에서 진화합니다. 바다의 장력은 빛의 국소 속도 상한과 방출원의 내부 박동을 함께 설정합니다. 따라서 관측 적색편이는 단일 기원이 아니라 두 항의 합입니다.

1. 원천 칼리브레이션: 방출 지점의 장력이 눈금을 정합니다.
   방출원의 내부 리듬은 국소 장력에 의해 정해집니다. 장력이 높을수록 “시계”가 느려지고 고유 주파수는 낮아지며, 장력이 낮을수록 그 반대입니다. 원자시계의 고도 효과와 중력 적색편이가 이를 보여 줍니다. 초기 우주가 다른 장력 눈금 아래 있었다면 “태생적으로 더 붉고 박동이 느림”이 적색편이와 시간 팽창의 첫 항이 됩니다. 이는 방출 측 성질이므로 빛이 길에서 추가로 “늘어날” 필요가 없습니다. 깊은 퍼텐셜 우물이나 활동적인 환경에서 같은 촛불이 “느려” 보이는 이유도 설명됩니다.
2. 경로 진화 적색편이 (PER) — 첫 언급에서만 약어 표기, 이후에는 경로 진화 적색편이로만 표기합니다.
   빛은 **에너지 실 (Energy Threads)**을 따라 에너지 바다를 지나가는 파동 꾸러미입니다. 경로의 장력이 공간적으로만 변하고 시간적으로 변하지 않으면, 입구와 출구 효과가 상쇄되어 순 주파수 이동이 남지 않습니다(여행시간·영상만 변함). 반대로 광자가 내부에 머무는 동안 장력 지형이 진화하면—거대한 저밀 영역이 “되튐”을 보이거나 우물이 얕아지거나 깊어질 때—입·출 대칭이 깨지고 띠의존성이 없는 순 적색(또는 청색) 이동이 남습니다. 경로 진화 적색편이는 변하는 영역 내 체류 시간과 변화의 방향·진폭에 의해 정해지며, 색에는 무관합니다.
3. 여행시간 차이: 장력은 “얼마나 빠르게 갈 수 있는지”도 정합니다.
   장력이 높을수록 국소 전파 상한이 올라가고, 낮을수록 내려갑니다. 서로 다른 장력 구역을 가로지르면 총 소요시간은 경로 의존이 됩니다. 태양계의 “초과 지연”과 강중력렌즈의 “시간 지연”에서 익숙한 현상입니다. 우주론에서는 방향·환경에 따라 여행시간과 적색편이의 조합이 조금씩 달라집니다. 매질 항과 기하 항을 구분하지 않으면 매질 효과를 기하에 써 넣어 방법 간 체계적 차이를 키우게 됩니다.
4. 누가 바다를 다시 당기는가: 장력 재구성.
   우주는 고요한 물이 아닙니다. 생성·붕괴·병합·제트 같은 에너지 강한 사건들이 큰 스케일에서 바다를 지속적으로 다시 당깁니다.
   • 안쪽으로의 매끈한 바이어스는 여러 **일반화 비안정 입자 (GUP)**의 단명한 견인이 시공간 평균을 거쳐 **통계적 장력 중력 (STG)**으로 통합되며, 길잡이 지형을 서서히 깊게 만듭니다.
   • 미세한 배경 결은 소멸 때 주입되는 교란 꾸러미, 곧 **장력 배경 잡음 (TBN)**이 더해져 경로와 영상에 잔잔한 입자를 부여합니다.
     전자는 광역 “기본 지형”을 정하고, 후자는 세부를 살짝 다듬습니다. 둘이 함께 장력 지도를 재구성하여 원천 칼리브레이션, 여행시간, 경로 진화 적색편이에 작용합니다.

장부 정리:

• 보이는 밝기 = 고유 방출 × 경로 기하와 장력 환경(만능 외삽식은 없고, 실제 경로를 따릅니다)
• 도착 시각 = 기하학적 우회 + 경로 장력에 의한 시간 재기록
• 적색편이 총량 = 원천 칼리브레이션(바탕) + 경로 진화 적색편이(미세 조정)

III. 비유

같은 북가죽이라도 장력이 다르면 고유 박동과 파의 달림이 바뀝니다. 더 팽팽하면 박동이 높고 파는 빠르며, 느슨하면 그 반대입니다. 방출원은 먼저 그 장력으로 박동을 정합니다(원천 칼리브레이션). 연주 중간에 장력을 바꾸면, 그 구간의 박과 보폭이 다시 바뀝니다(경로 진화 적색편이와 시간 차이).

IV. 기존 설명과의 비교

• 공통점. 거시적인 적색편이–거리 관계를 인정하며, 시선 경로의 구조가 여행시간과 작은 주파수 측면 효과를 더함을 인정합니다. 실험실·태양계 검증에서도 지역 광속 상한과 지역 물리가 일관됩니다.
• 차이점. 전통적 서술은 적색편이를 주로 전역 기하 신장으로 읽습니다. 여기서는 방출측 환경 칼리브레이션과 경로 장력 진화도 주파수·시간의 “장부”를 바꾸며, 원칙적으로 분리 가능한 항임을 강조합니다. 이 매질 항을 역산에 명시적으로 포함하면 방법 간 긴장, 약한 방향성, 환경 의존을 하나의 “여분 성분”으로 미리 몰아넣지 않고 설명할 수 있습니다.
• 입장. 우주가 늘어난다는 가능성을 부정하지 않습니다. 다만 관측에서 기하로의 사상은 결코 한 걸음이 아님을 상기합니다. 장력이 박동과 속도 상한을 함께 정한다면, 장부에 반드시 기록해야 합니다.

V. 결론

• 적색편이는 두 근원을 갖습니다. 방출 시점의 원천 칼리브레이션과 경로상의 경로 진화 적색편이입니다.
• 여행시간은 단순한 기하 길이가 아닙니다. 경로에서 마주치는 장력이 정한 속도 상한이 포함됩니다.
• 강한 사건들은 바다를 거듭 다시 당겨 시간에 따라 진화하는 장력 지도를 각인하며, 그 지도가 우리가 기록하는 주파수·보는 밝기·유도하는 “시계”를 함께 빚습니다.

요약하면, 이 장부들을 구분해 관리하면 적색편이–거리의 주된 법칙은 견고하게 남고, 방법 간 긴장과 방향·환경에 따른 미세한 차이는 분명한 물리적 근거를 얻습니다. 잘못된 것은 계측이 아니라, 말을 거는 매질입니다.