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우주에서는 더 이상 물질의 형태는 네 가지만으로 제한되지 않을 수도 있다는 학계의 주장이 나왔다. KAIST 부설 고등과학원(KIAS)의 국제 공동연구진은 최근 발표한 논문에서, 우주의 암흑에너지가 플라즈마에 이어 다섯 번째 형태인 제5원소일 가능성을 제기했다.

고대 시절에는 물(바다), 불(열), 흙(대지), 공기(바람)로 만물이 이뤄진다는 4원소설이 유행했으며, 이로부터 연금술이 파생되었다. 그러나 존 돌턴의 원자설이 등장하기 전까지는 네 가지 원소설이 세계를 지배하는 이론으로 여겨졌다. 현대 과학에서는 이러한 이론이 터무니없는 것으로 여겨지지만, 여전히 물질을 고체, 액체, 기체, 플라즈마로 보는 시각은 여전히 유효하다.

현재의 표준 우주모형은 138억년 전의 빅뱅(우주대폭발) 이후의 가속 팽창을 전제로 한다. 이 가속 팽창의 원인이 암흑에너지인데, 암흑에너지는 우주 상수로서 존재하며, 우주 크기와 관계없이 밀도가 균일하다는 성질을 가지고 있다. 이러한 암흑에너지의 우주 상수성은 알베르트 아인슈타인의 일반상대성이론에 근거하고 있다.

우주의 나머지 25%는 차가운 암흑물질(CDM:Cold Dark Matter)로 이루어져 있다. 이 암흑물질은 빛보다 매우 느리게 움직이며, 우주의 곡률은 거의 평탄한 형태를 띄고 있다. 또한 우주배경복사에 따르면 우주의 온도는 3K(-270도)로 매우 균일하다. 이러한 이론들을 종합하여 ΛCDM 표준 우주모형이라고 부른다. 여기서 Λ는 우주 상수를 의미한다.

세계 각국의 연구진들은 초신성의 밝기, 바리온음향진동 등을 통해 암흑에너지의 성질을 조사하고 있다. 이를 통해 우주의 형태와 구성에 대한 더욱 정확한 이해를 도모하고자 한다.

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