지구과학1 우주 단원 질문(깁니다.전문가분 설명부탁드려요)

1. 외부 은하의 적색편이가 근본적으로는 '우주론적 적색편이'에 의한 것임을 이해하고 계시죠? 따라서 외부 은하의 적색편이는 과거부터 현재까지의 팽창 정보를 담고 있는 셈입니다. 한편 이 적색 편이는 본디 도플러 효과가 아니라 우주론적 적색편이에 의한 것이기 때문에 사실 우리가 '후퇴 속도'라고 부르는 것은 '적색편이의 정도' 를 직관적으로 알아보기 위한 척도일 뿐입니다. 따라서, 우리가 '후퇴 속도'라고 부르는 그 물리량은 사실 '지금 현재 시점에서 그 은하가 우리로부터 멀어지는 속도'를 의미한다고 보기는 힘듭니다. 하지만 그럼에도 불구하고 두 물리량은 서로 상관 관계가 있기 때문에 근사하여 생각할 수 있는 것이죠. 더욱이, 지구과학1 수준에서는 두 물리량의 실체가 서로 다름에 집착해버리면 학습에 있어서 오히려 불편이 생길 수 있습니다.

한편, 허블 법칙(v=Hr)으로 구한 거리는 사실 우주가 등속 팽창한다고 가정했을 때 '현 시점의 고유 거리' 라고 하여 어떤 특정 시점에서의 실제 거리를 의미합니다. 우주가 등속 팽창 하는 경우의 거리를 의미한다는 조건 때문에 보통 허블 법칙 관련 문제에서는 '은하들이 허블 법칙을 만족한다.' 라는 조건이 주어지게 되어 있습니다. 또, '현 시점의 고유 거리'를 의미하기 때문에 8번 문제와 같은 문제를 해결할 때, 은하의 거리가 과거 시점의 거리인지 현재 시점의 거리인지 어쩌구 저쩌구를 고민하실 필요가 없습니다. 그냥 현재 은하 사이의 위치 관계가 이러하구나~ 하고 푸시면 됩니다. // 그런데 v=Hr 이라는 허블 법칙으로 구한 거리는 현 시점의 고유 거리가 맞지만 여기에 도플러 관계식인 v=cz를 연립하여 cz=Hr이라는 식을 만드는 순간, 앞서 말씀드렸듯 z(적색편이)가 과거의 정보를 담고 있기 때문에, 이러한 공식을 활용해 구한 거리를 통해 과거의 거리 정보를 나타낼 수 있습니다. 그래서 Ⅰa 형 초신성 연구 자료에서, 허블법칙으로 구한(cz=Hr) 먼 천체까지의 거리가 등속팽창하는 경우의 과거 은하사이의 거리가 될 수 있는 것입니다. // 따라서 결과적으로 허블 법칙을 구한 거리는 그것을 응용하는 상황에 따라 현 시점의 고유 거리일 수도 있으면서, 과거 은하 사이의 거리를 의미하기도 합니다. 하지만 그럼에도 불구하고, 비교적 가까운 거리(1a형 초신성 같이 굉장히 멀리있는 천체의 거리를 구하는 경우가 아니라면 우리가 일반적으로 문제에서 접하는 상황은 모두 비교적 가까운 거리라고 할 수 있습니다.)에서는 이 두 값의 차이가 거의 없기 때문에, 일반적으로 허블 법칙 문제에서 cz=Hr을 활용해 거리를 구하는 문제가 나온다고 하더라도, 그냥 현재 이만큼 떨어져 있다는 이야기구나~ 라고 생각해서 푸시면 됩니다.

2. 문장을 잘 읽어 보시면 '빛이 약 137억 년동안 이동할 수 있는 거리 범위' 라고 되어 있으므로, 광행 거리를 표현하고 있는 것입니다.

3. 우리 우주는 급팽창으로 인해 평탄한 곡률을 갖게된 이후, 즉 밀도 변수가 1이 된 이후 현재까지 쭉 밀도 변수가 1이었습니다. 그런데, 우주는 팽창함에 따라 밀도가 감소하잖아요? 그럼 시간이 갈수록 밀도 변수가 감소해야할 것 같죠? 그런데 그렇지 않습니다. 왜냐면 '밀도 변수=(우주 밀도/임계 밀도)' 인데, 우주가 팽창함에 따라 우주 밀도가 감소하는 만큼 임계 밀도도 같은 비율로 감소해왔거든요.
이게 어떻게 가능하냐면 임계밀도를 나타내는 식에 허블상수(H)가 들어가 있기 때문입니다. 그런데 허블 상수(H)가 우주가 팽창함에 따라 감소하거든요. 따라서 임계 밀도도 시간이 지남에 따라 감소하고, 결과적으로 우리 우주는 급팽창 이후 쭉 밀도 변수가 1로 유지될 수 있던겁니다.// 현재 우리 우주의 모형을 알고싶다면 당연히 현재의 우주 밀도를 기준으로 밀도 변수를 판단해야지요~?

우주론은 사실 엄청나게 어려운 학문 분야를 어거지로 고교 과정에 넣은 것이라.. 조금만 깊게 생각해도 수렁에 빠지기 쉽습니다. 그래서 교육과정의 선을 지켜 공부하는 자세가 필요하고, 2번이나 3번의 경우는 충분히 교육과정 내에서 생각해볼 만한 내용이나, 1의 경우는 너무 깊게 생각하시면 ..굉장히 힘들어질 수 있습니다! 참고하세요~!

닥마님 저는 우리은하에서 빛을 보고 적색편이를 구해
v=cz로 후퇴속도를 구할때 v는 빛 출발시 우리은하로부터 후퇴속도가 나오고 v=hr을 적용한다면 r은 빛 출발시 고유거리이기에 은하 사이 위치관계를 그린것은 관측된 자료를 가지고 그린것이지 관측된 순간의 은하 사이 위치관계를 나타낸것은 아니라고 설명을 들었습니다.(애초에 현재 은하 정보를 알 수 있는 방법이 빛인데 현재 방출된 빛은 우리은하에 도달하지 못했으니까요)
그런데 r이 현재 즉 관측시점 거리라고 해버리면 먼 거리 은하는 과거모습이고 후퇴속도도 과거 후퇴속도인데 갑자기 거리만 현재 거리다? 이게 다른분들께 설명들었던것과 상충됩니다. 다른분들은 과거 후퇴속도와 과거 고유거리이고 현재 정보는 모른다라고 설명하셨습니다.
그런데 8번 ㄷ선지는 ㄴ에서 빛이 출발하는 상황을 상정했습니다. 그래서 저는 출발시에 어떤 은하가 더 멀것인가를 생각해봤고 은하ㄴ에서 ㄷ의 모습은 ㄱ보다 더 과거모습이니까 ㄷ이 출발 당시 더 멀었겠구나라고 생각해 풀었는데 해설을 보니 ㄷ은75Mpc ㄱ은50Mpc떨어져있으니 ㄷ에 더 늦게 도착한다 이렇게 써졌던데 이걸보면 은하 사이거리가 현재 즉 관측시점의 거리인것처럼 서술해 뭐가 맞는지 헷갈립니다.

우주 지평선 개념에서 A에서 출발했다는 표현이 그렇게 관측한것이지 출발당시 137억광년 떨어졌냐?라고 물어보면 아니라고 해야하지 않나요? 137억광년 떨어진 지점에서 지구에 빛이 도달하려면 137억년보다 오래 걸리지 않나요?

다른 얘기긴한데 작년 수능18번 해설을 봤습니다.
누가더 먼저 출발한 빛인가를 설명하실때 v를 구하고 v=hr이기에 v가 크면 r이크다 r이 큰것은 더먼 과거의 빛이라고 하셨는데 이 문제에서 허블법칙을 만족한다는 조건이 없고 암흑에너지가 있기에 저는 이렇게 안풀고
우주론적 적색편이에의해 현재 우주크기는 모두 같지만
빛이 출발 당시 우주 크기가 현재에 비해 더 작은 빛이
우주크기에 비례해 파장이 길어지므로 z=델타 람다/고유 파장 즉 z가 큰것이 더 과거빛이다(우주는 계속 팽창했으므로)이렇게 푸는게 더 낫지 않나요? 허블 법칙을 적용할수 없는 상황으로 출제된것 같은데요 9모에 파장이 우주 크기에 비례해 커진다는걸 알려줬으니까 제가 푼 방식을 의도한것 아닌가 생각합니다.

안건상 박사님 저 '우주의 측량' 중 내용입니다.

공식적인 문헌은 아니지만, 위키 백과 중 '허블-르메트르 법칙' 에 대한 내용입니다.

다만, 보여주신 글에서, 해당 문제가 '허블 법칙을 통해 설정한 은하 거리나 후퇴 속도에 대해 묻는 것' 이라는 말은 맞습니다. 안건상 박사님 저서에 쓰인 것 처럼 사실 우주에서 어떤 천체까지의 '현재 실제 위치'를 정확하게 측정하는 것은 불가능하기 때문에, 우리는 관측 가능한 사실로부터 이를 '추정'합니다. 따라서 해당 문제가 허블 법칙을 통해 추정 가능한 거리나 후퇴 속도에 대해 묻고 있다는 사실은 자명합니다. 하지만, 제가 드리는 말씀은 어쨌든 허블법칙에서 거리로 설정되는 값은 현 시점의 고유거리로 정의된다는 것입니다. 다만, 우주론에는 거리를 표현하는 방식이 여러 방식이 있고, 이에 따라 값이 다양하지만, 고유거리가 아닌 다른 거리라도 고유거리로 근사하여 계산하는 경우가 많다는 사실을 인지해주셔야겠습니다.

그리고, 작년 9평 20번에서 처음으로 우주론적 거리에 대한 문제가 나왔을 때, 제가 이 문제는 교육과정의 선을 넘었고, 학생들이 혼동을 느낄 수 있다고 여긴 포인트가 중생님께서 적어주신 바로 이 부분입니다. [['그런데 8번 ㄷ선지는 ㄴ에서 빛이 출발하는 상황을 상정했습니다. 그래서 저는 출발시에 어떤 은하가 더 멀것인가를 생각해봤고 은하ㄴ에서 ㄷ의 모습은 ㄱ보다 더 과거모습이니까 ㄷ이 출발 당시 더 멀었겠구나라고 생각해 풀었는데 해설을 보니 ㄷ은75Mpc ㄱ은50Mpc떨어져있으니 ㄷ에 더 늦게 도착한다 이렇게 써졌던데 이걸보면 은하 사이거리가 현재 즉 관측시점의 거리인것처럼 서술해 뭐가 맞는지 헷갈립니다.' ]] 결론은 허블 법칙 관련해서 거리를 계산할 때에는 그냥 복잡하게 생각할 필요 없이 현재 거리관계가 이렇구나- 라고 생각해서 푸시는게 맞습니다. 광행거리와 고유거리의 차이에 대해 고민해야 할 때에는 작년 20번 처럼 우주가 팽창하고 있음을 강조하는 상황에서 굳이 어떤 시점의 거리 관계에 대해 물었을 때에만 고민하시면 됩니다.

[Q.우주 지평선 개념에서 A에서 출발했다는 표현이 그렇게 관측한것이지 출발당시 137억광년 떨어졌냐?라고 물어보면 아니라고 해야하지 않나요? 137억광년 떨어진 지점에서 지구에 빛이 도달하려면 137억년보다 오래 걸리지 않나요?] -> A. 제가 이전 글에서 남겼듯이 우주론 분야에는 거리의 종류가 다양합니다. 이에 따라 거리의 '값' 또한 다양하지요. '137억 광년' 이 광행 거리로 표현된 것이라면 이는 딱히 틀린 문장이 아닙니다. 광행거리로 '137억 광년 떨어진 곳'의 의미는 '거기서 출발한 빛이 우리에게 오기까지 137억 년이 걸렸다' 라는 의미입니다.

[Q.작년 수능18번 해설을 봤습니다.] -> A. 훌륭합니다. 근본적으로는 그렇게 생각하는 것이 맞습니다. 다만, 충분히 가까운 우주에서는 우주가 등속 팽창을 하든 가속팽창을 하든 어떻든 cz=Hr 이 근사적으로 성립하기 때문에 이를 통해 은하의 적색편이와 거리를 해석함에 무리가 없고, 교육과정에서도 그러한 부분이 핵심 내용으로 소개되고 있기 때문에 보다 직관적이고 간단한 풀이로 cz=Hr을 통해 해설할 수 있을 것입니다. '충분히 가까운 우주에서는 우주가 어떻게 팽창을 하든 cz=Hr이 성립한다'가 혹시 무슨 의미인지를 모르신다면 추가로 질문 주세요~!

결론을 정리해주실 수 있으신가요?
1. v=cz와 v=hr이 있을때 z는 분명 빛을 보고 측정한것인데 이때 v는 출발당시 후퇴속도인가요 관측당시 후퇴속도인가요? r이 관측한 순간의 고유거리이고 은하사이 위치관계를 그린것은 관측순간 실제 은하사이 고유거리를 나타낸 그림인가요?
2. 인강 조교님들께서 허블법칙으로 구한거리가 출발당시 고유거리여서 은하 위치관계는 관측치이지 관측한 순간 위치관계는 모른다고 하셨는데 이 내용이 틀린건가요?(허블 법칙문제는 이렇게 생각하고 풀어라라고 정리 해주시면 감사하겠습니다.)
그냥 저 식의 물리량의 의미가 무엇이고 은하사이 위치관계는 관측 순간 실제 위치관계가인지 정리 한번 부탁드립니다.
3.겉보기 밝기는 거리제곱에 반비례한다고합니다. 이때 거리도 관측된 순간 고유거리를 의미하나요?
4.수특 8번 내용도 현재 위치가 저렇고 빛이 가는동안 은하가 멀어져도 출발 당시 거리가 먼곳에 나중에 도착한다 이게 끝인가요?
5.수특 15번문제에 거기서 출발한 빛이라는게 납득이 안됩니다. 이게 실제 출발 시점에는 137억광년보다 짧았는데 그 출발 지점이 지구 좌표를 상대적으로 고정하면 멀어져 도착당시에 관측한 출발지점이 광행거리137억 광년 떨어진 지점으로 보인다 이소리인가요?(사진 첨부했습니다.)
6.우주 모형을 배울때 밀도변수가 1초과 1 1미만으로
닫힌 평탄 열린 이렇게 배웁니다. 그런데 관련 기출을 보면 밀도 변수를 현재 우주~이렇게 꼭 '현재'라는 말을 붙이는데 특정 우주 모형의 밀도변수는 하나로 결정되있나요?(즉 개념에서는 현재라고 언급안하고 그냥 밀도 변수가 이럴때라는데 이게 특정 우주 모형에서 우주 생성부터 계속 밀도 변수가 하나의 값으로 유지된다는 소리인가요? 그래서 현재만 줘도 아 전체가 그럴테니 닫힌 모형이구나 이렇게 판단하는건가요?)
그럼 현재 밀도변수가 오메가m=4.0 암흑에너지 없을때
이 우주 모형은 닫힌이고 저 밀도변수가 계속 유지 됬다는 말인가요? 그럼 여기서도 우주밀도가 감소하니 밀도 변수가 상수값을 가지려면 임계밀도가 시간이 갈수록 감소했다고 보는건가요?

1. 애초에 '후퇴속도'라는 개념 자체가 허상이라고 말씀드렸습니다. 단지 '적색편이가 일어난 정도'를 직관적으로 알기 위한 표현일 뿐이며, 적색편이가 과거부터 현재까지의 우주의 팽창이 누적된 결과이니 적색편이를 통해 알아낸 후퇴 속도 또한 그렇습니다. 다만, 지구과학1에서 의도된 것(일반적인 허블 법칙 문제)은 관측되는 지금 현 시점의 후퇴 속도라고 생각하시면 됩니다. 그렇다면 거리 또한 관측되는 현 시점에서의 거리를 의미하곘죠.

2. 알 수 없는 것은 맞습니다. 그러나 V=Hr에서 r은 정의상 현 시점의 고유 거리이기 때문에, '허블법칙으로 구한 거리를 통해 출발 당시 고유 거리를 추정할 수 있다' 는건 맞지만 '허블법칙으로 구한 거리가 곧 빛의 출발 당시 고유 거리다' 라는 것은 부적절합니다. 하여간에, 허블 법칙으로 특정 시점에서 은하들 사이의 거리 관계를 생각할 때에는 그냥 복잡하게 생각할 필요 없이 지금 현재 은하 위치 관계가 그러하다- 라는 식으로 생각하시면 됩니다. 후퇴속도도 그렇구요.

3. ㅎㅎㅎㅎㅎ 제가 웃는 이유는, 정말 감탄해서입니다. 수능 끝나면 우주론 공부 해보셔야겠는데요? 겉보기 밝기는 제가 저 위에 캡처했던 안건상 박사님의 '우주의 측량' 내용 중 언급되는 '굉도 거리'와 관련이 있습니다. 골때리게도, 이건 또 광행 거리랑은 별개의 개념입니다.....ㅎㅎㅎ.... 정확하게 말씀드리자면 이 거리는, 현 시점의 고유 거리에 근사됩니다...만.. 1a형 초신성을 연구하며 'z(적색편이)'와의 관계를 비교하는 순간 과거의 고유 거리를 비교할 수 있게 됩니다....... 그러나 지구과학1에서는 신경쓰실 필요 전혀 없으며, 여하간 겉보기 밝기로 거리를 측정하는 문제에서는 복잡하게 생각할 필요 없이 그냥 허블 법칙처럼 현재 거리를 기준으로 계산하시면 되고, 1a형 초신성 연구를 이해하는 부분에서만 멀수록 과거의 초신성까지의 거리를 알 수 있다고 받아들이시면 됩니다.

4. 네 그냥 그게 끝입니다.

5. 광행거리의 정의를 정확하게 아셔야겠습니다. 어떤 은하에서 137억 년 전에 빛이 출발해서 현재 우리 은하에 도착했다고 합시다. 그럼 현 시점에서 우리 은하로부터 그 은하까지의 광행 거리가 137억 광년인겁니다. 그려주신 그림에서 설명하자면, 현 시점에서 빛이 방출된 '은하' 까지의 '광행 거리'가 137억 광년인겁니다. 실제 빛이 진행한 거리는 그려주신 것처럼 현 시점의 그 은하까지의 고유거리보다 짧지만, 그럼에도 그 은하까지의 '광행 거리'를 이야기하면 137억 광년이라고 할 수 있다는거에요.

광행 거리는 빛이 달린 거리 아닌가요?

정확하게는 '천체에서 방출된 빛이 달린 거리를 기준으로 그 천체까지의 거리를 이야기하는 체계' 입니다.

쉽게 값을 좀 줄여서 말하자면 10억년 전에 출발한 빛이 현재 도착했다면 빛이 달린거리는 10억광년 아닌가요?

맞아요. 그럼 그 빛이 출발한 천체까지의 거리를 '광행 거리'를 기준으로 할 때 10억 광년이 되는겁니다.

제가 첨부한 사진에서 현재 빛 출발 지점과 관측자 사이 거리가 137억 광년으로 이게 은하까지 거리를 광행거리로 서술한 것이고 더 오른쪽에 그린것은 현재 은하까지 고유거리로 이건 137억 광년보다 크다 아닌가요?

맞아요~ 제 말이 그거에요!

6. 일단 우주 모형은 특정 시점에서 밀도 변수가 어떤지로 정해지는겁니다. 만약 시간이 흐름에 따라 밀도 변수가 달라진다면, 우주 모형도 변할 수는 있습니다. 다만, 실제로 시간이 지남에 따라 곡률이 변할 수 있는 우주 모형이 있느냐고 물어보면 거기까진 제가 답해드릴 수가 없습니다. 다만 교육과정에서 알 수 있는건 우리 우주는 급팽창 이후 계속 평탄한 상태를 유지해왔다는 것이에요. 그리고 그건 임계밀도가 시간이 지남에 따라 감소하기 때문에 가능하다는거구요.

선생님 그럼 마지막으로 정리한것 오류 없는지 확인 부탁드립니다.
우주를 관측하는 것은 관측자에게 도달한 빛으로 하는것이다.
v=cz가 성립할때 z는 당연히 관측된 빛을 보고 구하는 것이고 이때 v는 관측자에게 도달했을때 후퇴속도이다. v=hr에서 r은 도달 시점 실제 은하 사이 고유거리이기에 은하사이 관계를 그린 그림은 관측된 순간의 실제 위치관계(고유거리)이다.
그리고 그 현재 고유거리가 크다는 것은 더 과거의 빛을 본것이다.
22수능 20번처럼 Ia형 초신성 겉보기 밝기 문제에서 거리는 위 허블법칙에서 거리처럼 관측 순간 고유거리이다.(이건 그냥 암기)
그리고 시지름이 거리에 반비례하는것도 현재 고유거리이다.(근데 이때 은하 크기? 이건 과거 모습아닌가요?)
여기까지 허블 법칙

우주 지평선 개념에서 광행거리로 서술하면 137억광년 떨어진 지점에서 출발했다고 하는건 맞는말(고유거리로 하면 더 멀거임)

'v=cz가 성립할 때 v는 관측자에게 도달했을 때 후퇴속도이다' -> 일반적인 허블 법칙 문제를 풀 때 그렇게 생각하시면 됩니다. 다만 1a 형 초신성 연구 결과를 해석하는 상황에서만, 사실 z는 과거부터 현재까지의 정보를 담고 있는 것이기 때문에 멀리 있는 초신성의 z값, 즉 후퇴속도는 그만큼 과거의 우주 팽창에 대한 정보를 담는다는걸 생각해주시면 됩니다.

'시지름이 거리에 반비례하는 것도 현재 고유거리이다.' -> 제가 답변 드린건 '겉보기 밝기'와 관련된 것입니다. 시지름으로 측정한 거리는 또 '각지름 거리'라고 해서 그와 또 별개입니다..........단 이것도 현재 고유 거리로 근사할 수 있습니다.

수특에 시지름 가지고 허블법칙 출제 했던데 이걸 은하크기 비례 거리 반비례라고 설명하시던데 이때 거리도 현재 고유 거리로 보고 허블 법칙 쓰면 되죠?

네네 그렇습니다. 아무튼간에 고유거리와 광행거리의 차이에 대해 묻는 문제 유형이 아니라면 Mpc 단위로 쓰인 거리에 대해서는 그냥 다 지금 현재 고유 거리에 대해 이야기하고 있다고 생각해도 무방합니다.

처음 제가 쓴 내용대로 문제 풀면 오류 없나요?

'시지름이 거리에 반비례하는것도 현재 고유거리이다.' 이거요? 네네 문제 없습니다. 결국 결론을 정리하면 어떤 유형이든 Mpc 단위 나오는 상황에서는 그냥 복잡하게 생각할 필요 없이 현재 거리가 그렇다고 생각하는걸 기본으로 하고, 광년 단위 나오는 상황에서는 광행 거리 이야기하는구나~ 생각하는걸 기본으로 두되, 우주가 팽창하는 상황에서 특정 시점의 거리에 대해 물으면 그때 고유 거리에 대해 생각하면 됩니다.

나머지는 다 맞는 것 같습니다.

선생님 밀도 변수가 1보다 크다 작다 이게 현재 밀도 변수만 가지고 보는건가요 아님 특정 우주 모형이 측정한 우주 탄생시부터 계속 특정 밀도 변수를 유지했다는건가요?

말씀 드렸다시피 특정 시점의 밀도 변수로 판단하는겁니다. 다만 문제에서 주어지는 오메가값 자체가 특정 시점에서의 오메가 값이니, 그냥 문제에서 주어진 오메가 값으로 판단하시면 되는겁니다.

그런데요 선생님 수특에 기하학적 모형 주고 ㄷ선지에 평균우주밀도/임계밀도가 1보다 크냐 이렇게 물었는데 어떤 시점이라고 말을 안해도 그냥 암기한 내용으로 판단하면 되나요?
이게 갑자기 생각나서 기출 찾아보니까 다 현재 밀도 변수를 제시 했더라고요.

문제의 구조 자체가 기하학적 모형을 주고 '이에 대한 설명으로 옳은 것을 고르시오.' 라는 형태를 띄고 있으니, 특정 기하학적 구조가 제시되었다면 당연히 그 우주 모형에 대한 밀도 변수를 판단할 수 있죠~ 예컨대 둥글게 휘어진 기하학적 구조(닫힌 우주)가 제시되었으면 제시된 그 우주는 밀도 변수가 무조건 1보다 크겠지요~ 1과 같거나 그보다 작은 상태라면 닫힌 우주의 모습을 하고 있지 않을테니까요.

현재 우리 우주는 밀도 변수가 1이고 이는 계속 유지 돼왔으니까 임계 밀도가 시간이 갈수록 감소했다가 맞잖아요
그런데 우주 모형에 따른 시간에따른 우주 크기 기출에서 현재 밀도 변수만 줬는데 이게 전체 즉 우주 생성부터 현재까지(현재 밀도변수가 0.5라면)열린 우주가 상정되는건가요?
그렇기 위해선 과거부터 현재까지 밀도 변수가 0.5로 일정했다는 전제가 깔리여 하는것 아닌가요? 현재 밀도 변수만 줬잖아요

오-! 그렇네요. 일단 제가 말씀드릴 수 없다고 한 이유는 암흑에너지가 고려된 경우 우주 모형이 굉장히 복잡해지기 때문입니다. 다만 교육과정에서 다루는 모형은 현재 우리 우주의 모형과, 암흑 에너지가 고려되지 않은 열,평,닫 인데, 암흑에너지가 고려되지 않은 열,평,닫의 경우 특정 시점에서 우주 모형이 정해져 있으면 그것이 우주의 역사 어느동안에든 유지된다고 볼 수 있겠습니다.

그럼 특정 우주 모형의 현재 밀도 변수가 주어졌을 때 이는 우주 생성시부터 계속 유지되어 왔기에 과거부터 현재까지 특정 우주모형이다라고 놓고 풀면 되고 문제에서 그냥 밀도 변수나 곡률이 어떻냐?라고 묻는 것도 항상 같았기에 굳이 어떤 시점의 밀도 변수가 어떻냐라고 묻지 않는다. 결론은 암기한 내용 적용하면 다 풀리는건 맞다. 이렇게 정리하면 될까요?(근데 모든 모형에서 팽창은 있으니까 다 우주 밀도 감소하는데 밀도 변수가 상수라면 모든 모형에서 임계 밀도가 시간이 지남에 따라 감소하는건가요?)

네. 허블 상수가 시간이 흐름에 따라 감소하는 우주 모형이라면 임계 밀도도 시간이 흐름에 따라 감소하며, 우리가 알고 있는 일반적인 우주 모형에서는 모두 허블 상수가 시간이 흐름에 따라 감소하기 때문에, 임계 밀도도 감소합니다.