빛의 속도와 우주 팽창이 동시진화한다는 숨은 규칙

초록

저자는 Pantheon 초신Ia 데이터에 변수광속(VSL)과 거듭제곱 팽창법칙을 적용해 (a(t)=(t/t_0)^{\mu}) 와 (c\propto a^{-\zeta}) 를 동시에 만족시키는 모델을 제시한다. 데이터 적합 결과는 ((1+\zeta)\mu\simeq1) 이라는 관계를 강하게 지지하며, 이는 (c\propto \dot a) 즉 빛의 속도가 우주 팽창률과 비례한다는 새로운 경험법칙을 의미한다. 저자는 이를 ΛCDM 모델에 대한 실증적 반증으로 내세운다.

상세 분석

이 논문은 두 개의 자유 지수 (\mu)와 (\zeta) 로 정의된 거듭제곱 우주 팽창과 가변 광속 모델을 제시하고, 이를 Pantheon 초신Ia 표준광도곡선에 직접 피팅한다. 핵심 수식은 (a(t)=(t/t_0)^{\mu})와 (c(a)=c_0 a^{-\zeta})이며, 여기서 도출된 수정된 레메트르 적색식 (1+z=a^{-(1+\zeta)})는 기존의 (1+z=a^{-1})와 차이를 만든다. 저자는 추가적인 “yard‑stick” 파라미터 (F(z))를 도입해 관측된 파장과 발산 파장의 비율을 보정하고, 최종적으로 수정된 거리‑적색 관계식(식 16)을 얻는다. 피팅 과정에서 (\chi^2) 최소화를 통해 ((1+\zeta)\mu=1)이라는 선형 결합이 데이터에 강하게 선호됨을 확인한다. 이는 (c=\mu^{-1}c_0t_0\dot a)라는 동시진화 관계를 의미한다.

하지만 몇 가지 근본적인 문제점이 있다. 첫째, 적색식의 변형은 광속이 시간에 따라 변한다는 전제에 크게 의존한다. 이는 전통적인 전자기 이론과 일반 상대성 이론의 기본 가정(광속 불변)을 위배하며, 광자 에너지‑운동량 보존, 원자 스펙트럼, 고정된 물리 상수(예: 알파)와의 일관성을 검증해야 한다. 둘째, (F(z))를 도입해 파장 보정을 수행했지만, 그 물리적 근거가 충분히 설득되지 않는다. “yard‑stick” 파라미터가 실제 관측 가능한 양인지, 혹은 단순히 자유 파라미터로서 피팅을 개선하기 위한 장치인지가 명확하지 않다. 셋째, 모델은 두 개의 자유 파라미터 외에 (t_0)와 (F_\infty)를 추가로 조정한다. 결과적으로 자유도는 ΛCDM과 동일하지만, 파라미터 공간이 복잡해져 과적합 위험이 존재한다. 넷째, 논문은 초신Ia 외에 CMB, BAO, 은하군 클러스터링 등 다른 주요 관측과의 일관성을 전혀 논의하지 않는다. 가변 광속은 빅뱅 핵합성, 은하 형성, 중력파 전파 속도 등 다양한 현상에 강력한 제약을 받는다. 마지막으로, ((1+\zeta)\mu=1)이라는 경험적 관계가 통계적으로 얼마나 유의미한지, 즉 우연히 발생할 확률과 베이즈 증거비를 제시하지 않는다. 따라서 “ΛCDM을 반박한다”는 결론은 현재 데이터와 이론적 검증을 모두 고려했을 때 과도하게 강경하다.