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공간은 빛이 지나간 자리에서 시작된다. 빛은 에너지를 달리하며 여러 색으로 나뉘었다가 다시 합쳐지며 공간을 지난다. 빛이 시작된 자리가 움직이며 빛은 붉게도 푸르게도 바뀌어 간다. 적색편이(Redshift)는 관측자로부터 멀어지는 천체에서 방출되는 빛의 파장이 길어져서 가시광선 영역의 붉은색 쪽으로 치우치는 현상을 말한다. 별의 빛을 분해하면 특정 원소가 흡수하는 검은 선이 나타난다. 이 선의 위치는 실험으로 이미 알려져 있는데, 멀어지는 천체에서는 이 선들이 빨간색 쪽으로 밀려나있다. 파장이 변한다. 국소적으로 빛이 강한 중력장, 블랙 홀 주변을 빠져나오면서 에너지를 잃고 파장이 길어지며 적색편이 현상이 나타나기도 하지만, 우주론적으론 거의 모든 외부 은하가 관측자로부터 멀어지고 우주 자체가 팽창함에 따라 그 공간을 지나는 빛의 파장이 함께 늘어난다. 적색편이 값이 클수록 그 천체는 관측자로부터 더 빨리 멀어지고 있음을 의미한다.   빛은 요동하며 일정한 속도로 공간적으로 퍼져 간다. 파동 속도(v)는 진동수(f)에 파장(λ)을 곱한 값이다. 빛의 속도는 일정하기 때문에 파장이 길어질 때 진동수는 줄어든다. 빛을 보내는 광원이 멀어지면 관측자 입장에서 빛의 마루가 도달하는 간격이 벌어진다. 정지 상태에서는 광원이 1초에 10번 파동을 보내면 관측자도 1초에 10번 받지만, 광원이 빛을 보내면서 동시에 뒤로 이동하면 다음 파동이 관측자에게 도달하기까지 더 먼 거리를 이동해야 한다. 따라서, 관측자에게 도달하는 빛의 파장은 길어지고, 결과적으로 진동수는 낮아지게 된다. 빛의 속도가 변해서 적색편이가 생기는 것이 아니라, 파장이 변했기 때문에 적색편이가 생기는 것이다. 반대로 천체가 가까워질 때는 파장이 짧아져 푸른색으로 치우치는 청색편이(Blueshift) 현상이 나타난다.   빛의 파장, 파동의 모양이 길어진 이유는 광원과 관측자간의 거리 때문이다. 빛을 뒤로 보내면서 관측자로부터 멀어지는 천체의 선형 운동이 빛 파동의 출발 점을 계속 뒤로 늦...