보이드에서 우주 탄생까지: 공간과 시간의 양 끝을 따라가는 13번의 여행

우주는 계층 구조로 되어 있다. 지구는 태양계에, 태양계는 우리은하에, 우리은하는 처녀자리 은하단에, 처녀자리 은하단은 라니아케아 초은하단에 속한다. 나아가 초은하단은 섬유나 벽 같은 형태로 모여 은하 필라멘트를 이룬다. 필라멘트와 필라멘트 사이에는 은하의 수가 극단적으로 적은 '보이드'가 펼쳐져 있다고 여겨진다. 내레이터는 이를 물 위에 뜬 비눗방울의 막 부분에 은하가 모여 있는 모습에 비유했다.

크기에 대해서는 다음과 같은 수치가 제시되었다. 우리은하의 지름은 약 10만 광년, 라니아케아 초은하단은 약 5억 광년, 이를 포함하는 은하 필라멘트의 길이는 약 16억 광년이다. 보이드는 구에 가까운 형태가 많고, 지름 3000만~3억 광년 정도가 중심이지만 10억 광년에 육박하는 것도 발견되었다.

보이드의 공허함은 물질의 밀도로 설명되었다. 지구상의 '빈 컵'에도 1세제곱미터당 약 2.5×10²⁵개의 공기 분자가 들어 있다. 은하 안의 별과 별 사이에는 1세제곱미터당 10만~100만 개 정도의 원자가 있고, 은하 바깥에서는 1개 이하로 추정된다. 은하 필라멘트 안에서는 은하 사이의 평균 거리가 100만 광년 정도로 여겨지는 데 비해, 보이드 안은 훨씬 성기다. 예를 들어 지름 2억 5000만 광년인 목동자리 보이드에서는 은하가 60개밖에 발견되지 않았다. 우리은하 주변에는 지름 300만 광년 범위에 20개가 넘는 은하가 있으며, 이 밀도를 목동자리 보이드의 크기에 적용하면 1만 개 정도가 있어도 이상하지 않다는 계산이 나온다. 2014년의 한 연구는 우주 부피의 77%를 보이드가 차지하는 반면, 질량은 15% 정도에 불과하다고 추정했다.

그렇다면 보이드의 중심에서 하늘을 올려다보면 어떻게 보일까. 내레이터의 답은 '높은 확률로 새까맣다'였다. 맨눈으로 보이는 별은 대부분 우리은하 안의 비교적 가까운 별이며, 은하 전체의 빛이라 해도 맨눈으로 볼 수 있는 거리에는 한계가 있다. 안드로메다은하(약 250만 광년)는 조건이 좋으면 맨눈으로 보이지만, 그다음으로 가까운 삼각형자리 은하(약 300만 광년)는 맨눈으로 볼 수 있는 한계에 가까운 밝기다. 이를 근거로 내레이터는 맨눈으로 보이는 은하는 기껏해야 수백만 광년 이내라고 어림한다. 지름 3000만 광년 이상인 보이드의 중심에서는 빛의 점이 하나도 보이지 않을 가능성이 있으며, 운이 좋으면 근처에 있는 몇 안 되는 은하가 희미하게 보이는 정도라고 한다.

내레이터는 보이드의 경계가 뚜렷하지 않다고도 덧붙였다. 보이드는 '주변보다 은하의 밀도가 낮은 공간'으로 정의되지만 내부에도 은하가 있기 때문에, 새로운 보이드의 발견이 발표될 때마다 그것을 보이드라고 불러도 되는지를 두고 논쟁이 자주 벌어진다. 또한 우리은하 자체가 지름 20억 광년의 거대 보이드의 거의 중심에 있다고 주장하는 연구도 있다. 제안한 세 사람의 이니셜을 따서 'KBC 보이드'라고 이름 붙었다. 반대 의견도 있지만, 보이드는 의외로 가까운 존재일지도 모른다고 내레이터는 말한다.

두 번째 여행은 태양계 바깥을 향한다. 태양의 중력을 뿌리치는 데 필요한 에너지는 속도로 나타내며, 이를 탈출 속도라고 한다. 지구 표면에서 지구를 탈출하려면 초속 11.2km, 지구 궤도에서 태양계를 탈출하려면 초속 42.1km가 필요하다. 지구의 공전 속도 등을 고려하면 지표에서는 초속 16.7km만큼의 에너지가 필요하다. 실제 탐사선은 천체의 중력을 이용해 연료 없이 가속하는 '스윙바이'를 사용한다. 보이저 1호와 2호는 목성과 토성의 중력을 이용해 태양계를 탈출할 에너지를 얻었다. 2021년 기준으로 태양으로부터의 거리는 1호가 약 230억 km(약 150천문단위), 2호가 약 190억 km(약 130천문단위)이며, 인류가 사라진 뒤에도 여행을 계속할 것으로 예상된다.

여행은 해왕성 궤도(약 30천문단위)에서 시작된다. 이곳의 태양은 똑바로 쳐다봐도 눈부시지 않을 정도의 밝기지만, 그래도 지구에서 본 보름달보다 4000배 이상 밝다. 표면 온도는 영하 200도를 밑돈다. 그 바깥의 카이퍼 벨트에는 1조 개가 넘는 천체가 원반 모양으로 분포하며, 공전 주기 200년 이하의 혜성은 이곳에서 온다고 여겨진다.

명왕성은 태양에 가장 가까울 때 30천문단위, 가장 멀 때 49천문단위로 거리 차가 크고, 궤도도 크게 기울어 있다. 내레이터는 이것이 카이퍼 벨트 천체로서는 전형적인 특징이라고 설명했다. 지름 1400km인 마케마케는 38~53천문단위, 명왕성과 거의 같은 지름 약 2400km인 에리스는 38~98천문단위를 돈다. 명왕성을 행성으로 정의하면 다른 많은 천체도 행성이라고 부를 수밖에 없게 된다. 이것이 명왕성이 행성에서 제외된 요인 중 하나라고 한다. 한편 천체가 많아도 충돌할 걱정은 거의 없다. 2015년에 명왕성을 관측한 뉴호라이즌스도 통과 후 궤도를 수정해 접근할 수 있는 천체를 찾지 못했다.

약 50천문단위에서 천체의 수가 갑자기 줄어든다. 이를 '카이퍼 클리프(카이퍼 절벽)'라고 부른다. 원인은 밝혀지지 않았지만, 발견되지 않은 행성이 있기 때문이라고 생각하는 과학자도 있다. 약 120천문단위에서는 태양풍이 성간 물질이나 은하의 자기장과 부딪쳐 뒤섞이는 태양권계면(헬리오포즈)에 이른다. 이보다 바깥에서는 우주선(宇宙線)으로부터 지켜 주던 태양풍의 영향이 사라진다.

다만 태양의 중력은 아직 미친다. 2000천문단위 부근에서 10만 천문단위 부근에 걸쳐서는 천체가 껍질처럼 태양을 둘러싼 '오르트 구름'이 있다고 여겨진다. 직접 관측된 적은 없지만, 수십만 년이라는 매우 긴 주기의 혜성이 존재한다는 점에서 확실시되고 있다. 이를 빠져나간 약 10만 천문단위, 즉 약 1.6광년 지점에서는 태양 중력의 영향이 우리은하 안의 다른 중력과 뒤섞여 희박해지고, 태양의 밝기는 시리우스보다 조금 밝은 정도가 된다. 내레이터는 이곳을 태양계 탈출의 종착점으로 삼았다.

빛은 10억분의 1초에 약 30cm를 나아간다. 그래서 우리가 보는 것은 모두 과거의 모습이다. 태양은 8분 전, 센타우루스자리 알파별은 4년 전, 안드로메다은하는 250만 년 전의 모습이다. 현재는 약 138억 년에 걸쳐 도달한 빛도 관측할 수 있게 되었는데, 이것이 '지구에서 관측할 수 있는 우주의 끝'이다.

다만 그곳까지의 현재 거리는 138억 광년이 아니라 약 465억 광년이다. 우주 자체가 팽창하고 있어서, 빛이 나아가는 동안 빛을 낸 장소도 계속 멀어졌기 때문이다. 팽창의 자세한 원인은 아직 밝혀지지 않았다. 이 138억 년 전의 빛은 우주 마이크로파 배경 복사라고 불리며, 빅뱅으로부터 약 37만 년 후에 방출된 것으로 여겨진다. 그 이전에는 온도가 너무 높아서 빛이 양성자나 전자에 방해받아 거의 나아갈 수 없었다.

그렇다면 465억 광년 떨어진 곳에 가면 무엇이 보일까. 내레이터의 답은 '별로 다르지 않다'였다. 우리은하와 비슷한 은하가 있고, 더 멀리 둘러봐도 지구에서 본 풍경과 구별이 되지 않는다. 관측 가능한 우주의 끝이란 138억 년 전에 그곳을 떠난 빛이 마침 지금의 지구에 도달하는 곳일 뿐이며, 우주 전체에서 보면 별다를 것 없는 장소인 것이다.

그렇다면 한 방향으로 계속 나아가면 끝에 닿을 수 있느냐 하면, 현재의 정설로는 우주에 끝은 없다. 열쇠가 되는 것은 공간이 얼마나 휘어 있는지를 나타내는 곡률이다. 곡률이 0이면 평평한 종이처럼, 0보다 작으면 말안장 같은 형태로, 둘 다 무한히 펼쳐진다. 0보다 크면 구의 표면처럼 유한하지만, 계속 나아가면 원래 자리로 돌아온다. 어느 경우든 끝은 없다.

실제 관측에서 곡률은 거의 0으로 여겨진다. 우주 마이크로파 배경 복사에 보이는 온도가 높은 영역과 낮은 영역의 크기는 빅뱅으로부터 37만 년 후의 상태로부터 이론적으로 계산할 수 있다. 공간이 휘어 있다면 빛도 휘어져, 겉보기 크기가 이론값과 어긋날 것이다. 그런데 관측 결과는 이론값과 거의 일치했다. 왜 곡률이 거의 0인지는 밝혀지지 않았다고 내레이터는 말한다.

미래로의 여행은 1억 년 후에서 시작된다. 사회의 10년 후는 예측하기 어렵지만, 지구나 우주의 사건에는 확실히 알려진 것도 많다는 것이 전제다.

1000년 후에는 달의 중력으로 지구의 자전이 느려져 하루가 약간 길어진다. 윤초를 매달 더해도 따라잡을 수 없게 되어, 전 세계에서 시각을 맞추기가 어려워진다. 전문가들에게도 좋은 방안이 없다고 한다. 1만 5000년 후에는 자전축의 세차 운동으로 여름과 겨울의 태양과의 거리가 현재와 반대가 된다. 북반구의 계절 차가 심해지고, 약 1만 년 전과 마찬가지로 사하라 사막이 푸른 사바나가 될 것으로 추정된다. 2만 년 후에는 1986년 체르노빌 원전 사고로 오염된 지역 전체에서 방사선이 문제없는 수준까지 내려갈 것으로 추정된다. 한편 문명을 붕괴시킬 수 있는 파국적 분화가 5200년~4만 8000년 주기로 일어나 왔다는 2017년의 연구도 소개되었다. 5만 년 후에는 빙기가 올 것으로 예상되지만, 이산화탄소 배출의 영향으로 5만 년 더 늦어진다는 추산도 있다. 약 6만 4000년 후에는 시리우스가 남극성이 된다.

위험한 천체 현상도 다루어졌다. 베텔게우스나 안타레스는 1만~100만 년 후에 초신성 폭발을 일으킬 것이 확실시된다. 몇 달 동안 보름달에 맞먹는 밝기가 되어 낮에도 보일 가능성이 있다. 생명에 영향이 미치는 것은 약 30광년 이내로 여겨지며, 둘 다 수백 광년 떨어져 있다. 다만 일부 초신성에서 일어나는 감마선 폭발은 수천 광년 밖에서도 오존층을 파괴할 수 있다. 8400광년 떨어진 WR104가 100만 년 이내에 폭발해 감마선 폭발이 지구를 직격할 가능성이 지적되고 있다. 내레이터는 발생 메커니즘이 잘 밝혀지지 않았고, 맞을 확률도 낮다고 단서를 달았다. 또한 약 129만 년 후에는 항성 글리제 710이 태양계로부터 0.17광년까지 접근할 것으로 추산된다. 오르트 구름에 있는 수천만~1억 개의 혜성 궤도를 흐트러뜨려, 그중 일부가 안쪽으로 날아들어 지구에 충돌할 우려가 있다.

대륙의 움직임에 대해서는 1000만 년 후에 홍해가 침수해 아프리카 대륙이 둘로 갈라진다고 한다. 그 이후는 예측이 어려워 많은 모델이 있다. 잘 알려진 '5000만 년 후에 일본과 하와이가 충돌한다'는 이야기도, 판의 움직임이 역전될 가능성이 있어 단언하기 어렵다고 한다. 어떤 모델에서는 5000만 년 후에 유럽과 아프리카가 충돌해 지중해가 사라지고, 히말라야 같은 산맥이 페르시아만까지 이어진다. 같은 모델에서는 남극 빙상과 그린란드 빙상이 녹아 해수면이 약 90m 상승하고, 8000만 년 후에 현재의 하와이 제도가 바다에 가라앉으며, 2억 5000만 년 후에는 초대륙 판게아 울티마를 향해 대륙이 모여든다.

태양의 광도는 핵에 쌓인 헬륨 때문에 핵융합 영역이 넓어지면서 1억 1000만 년마다 약 1%씩 높아지고 있다. 2억 년 후에는 달과의 조석 마찰로 하루가 25시간이 된다. 3억 년 후에는 토성 탐사선 카시니의 마지막 임무 '그랜드 피날레'의 데이터(고리의 물질이 매초 400~2800kg씩 사라지고 있다)를 근거로, 토성의 고리가 완전히 사라질 것으로 예상된다.

초대륙은 5억~7억 년 주기로 생겨났다가 갈라져 왔다. 그런데도 '마지막 판게아'라는 이름이 붙은 데는 이유가 있다. 대륙을 움직이는 맨틀 대류의 열원은 식어 가는 지구의 핵이며, 판 구조 운동은 언젠가 멈춘다. 그 시기는 10억 년 이후라는 예상이 주류지만, 가장 짧게는 5억~8억 년 후로 본다. 판게아 울티마가 분열한 뒤에는 초대륙이 다시는 나타나지 않을 가능성이 있다.

달은 1년에 약 4cm씩 지구에서 멀어지고 있다. 그래서 6억 년 후에 지구 최후의 개기일식이 일어나고, 그 이후로는 금환일식만 볼 수 있게 된다. 다만 내레이터는 그 무렵에는 더 심각한 문제가 있다고 지적한다. 고온일수록 암석이 대기 중 이산화탄소를 흡수하기 쉬워지는 탄소-규산염 순환으로 인해, 태양 광도가 5% 이상 증가하는 약 6억 년 후에는 이산화탄소 농도가 극단적으로 떨어진다. 대부분의 식물이 사용하는 C3형 광합성은 150ppm 정도를 밑돌면 이루어지지 않기 때문에, 쌀, 밀, 감자류, 대두 등을 포함한 식물의 대량 멸종이 일어난다. C4형이나 CAM형 식물도 8억 년 후에 농도가 10ppm 아래로 떨어지면 견디지 못하게 되고, 다세포 생물은 사라진다. 11억 년 후에는 광도가 10% 증가해 평균 기온이 47도가 된다. 성층권에 이른 수증기가 자외선에 분해되어 수소가 우주로 빠져나가면서 바다의 대부분이 사라져 간다고 한다.

11억 년 후에 남는 것은 극지방의 얼마 안 되는 바다에서 황화수소나 메탄을 먹는 미생물이나 땅속의 미생물일 것으로 여겨진다. 어떤 예측에서는 28억 년 후에는 극지방에서도 지표 온도가 200도에 육박해 어떤 생물도 살아남을 수 없다. 30억 년 후에는 900도 이상이 된다.

그래도 인류의 흔적은 탐사선으로 남는다. 1977년에 발사된 보이저 1호와 2호는 2024년 기준으로 태양에 대해 각각 초속 약 17km, 약 15km로 나아가고 있으며, 지구의 생명과 문화를 기록한 레코드를 싣고 있다. 기체는 우주 먼지와의 충돌로 조금씩 깎여 나가지만, 레코드 자체는 50억 년은 거뜬히 버틸 것으로 예상된다. 그 무렵 보이저 1호는 태양으로부터 약 28만 광년 위치에 있을 것으로 계산된다.

안드로메다은하는 초속 약 110km로 다가오고 있다. 어떤 연구에서는 40억 년 후에 한 번 충돌해 서로 통과하고, 60억 년 후에 두 은하의 초대질량 블랙홀이 합체해 '밀코메다 은하'가 생긴다. 항성끼리의 충돌은 거의 일어나지 않지만, 40억 년 후의 충돌 때 태양이 안드로메다 쪽으로 일시적으로 끌려갈 가능성도 지적되고 있다.

태양은 54억~60억 년 후에 핵의 수소를 다 써 버리고 적색 거성이 되기 시작한다. 지구 궤도에 다가갈 무렵 헬륨 핵융합이 시작되어, 현재 태양의 약 2억 년분 에너지가 한꺼번에 방출되는 '헬륨 섬광'이 일어난다. 그 결과 태양은 약 1만 년이라는 짧은 시간에 크게 줄어들고, 그 상태가 약 1억 년 동안 이어진다. 어떤 연구에 따르면 이 기간에는 목성이나 토성의 위성이 생명 가능 지대에 가까워져 인간이 살 수 있을 가능성이 있다고 한다. 그 후 태양은 다시 팽창해 지구 궤도, 경우에 따라서는 화성 궤도를 넘어서고, 바깥층을 방출해 질량의 약 절반을 잃는다. 80억 년 후에는 지구만 한 크기의 백색 왜성이 된다.

더 나아가면 항성의 연료인 수소가 우주에서 바닥나 간다. 8000억 년 후에는 밀코메다 은하가 내뿜는 에너지가 줄어들기 시작한다는 예측이 있다. 이윽고 우주 마이크로파 배경 복사는 검출할 수 없게 되고, 그 조금 뒤에는 자신이 있는 은하 외의 은하도 관측할 수 없게 될 것으로 예상된다. 그 무렵에 태어난 문명은 다른 은하의 존재도, 빅뱅의 증거도 알 수 없다. 내레이터는 여기서, 우주 탄생으로부터 138억 년이 지난 현재는 우주의 기원을 밝혀내기에 딱 좋은 시대일지도 모른다고 말했다.

시간 편에서는 시간이 흐르는 방식이 관측자에 따라 달라진다는 현대 물리학의 관점이 소개되었다. 인류는 예로부터 태양이나 별의 움직임으로 시간을 정의해 왔고, 기계식 시계가 보급되면서 시간은 절대적으로 일정하다고 생각해 왔다. 이 관점을 뒤집은 것이 1905년 아인슈타인이 발표한 특수 상대성 이론이다. 몇 년 뒤 민코프스키 공간 개념이 제안되면서, 시간은 공간의 앞뒤·좌우·위아래와 같은 차원의 하나로서 '시공간'에 통합되었다.

특수 상대성 이론에서는 빠르게 움직일수록 시간이 느려진다. 내레이터는 전철의 예로 설명했다. 전철 안의 '미스터 바이엔스'가 사과를 떨어뜨리면, 본인에게는 바로 아래로 떨어지는 것처럼 보인다. 밖에서 보는 당신에게는 전철이 움직인 만큼 사과가 긴 거리를 이동한 것처럼 보인다. 고전 물리학에서는 이를 사과의 속도 차이로 설명할 수 있다. 하지만 떨어뜨리는 것을 빛으로 바꾸면, 광속 불변의 원리에 따라 속도는 양쪽에서 같아야 한다. 속도가 같은데 거리가 다르다면, 시간이 흐르는 방식이 다르다고 생각할 수밖에 없다. 움직이고 있는 미스터 바이엔스 쪽의 시간이 느리게 흐른다.

일반 상대성 이론에서는 중력이 강한 곳일수록 시간이 느리게 흐른다. 내레이터는 자유 낙하와 무중력 상태는 구별할 수 없다는 등가 원리를 이용해, '바닥에 서 있는 당신은 휘어진 시공간 속에서 위쪽으로 계속 가속하고 있다'고 보는 관점에서 지면에 가까울수록 시간이 늦어진다는 것을 설명했다. 일상에서는 오차 수준이지만, GPS 위성(고도 약 2만 km)의 시계는 지상에서 볼 때 하루에 약 38마이크로초 빨리 가기 때문에, 보정하지 않으면 GPS가 작동하지 않는다고 한다.

마지막으로 상대성 이론 바깥의 이야기로, 광속을 넘으면 시간이 거꾸로 흐른다고 주장하는 확장 이론이 소개되었다. 어떤 계산에서는 광속의 0.1배로 멀어지는 10광년 떨어진 행성까지 광속의 30배로 왕복하면, 약 4개월 전의 지구로 돌아오게 된다. 여기서 할아버지 역설(부모 살해 역설)을 언급하며, 내레이터는 "당신은 시간이 무엇이라고 생각하나요?"라고 물으며 마무리했다.

1961년의 제2 무로토 태풍은 최대 풍속 75m를 기록했다. 이에 비해 목성의 대적점은 지름이 지구를 넘고, 최대 풍속은 180m를 넘으며, 적어도 150년 이상 계속 불고 있다. 1664년인지 1665년에 목성 위의 점이 기록되어 있지만, 현재의 대적점과 같은 것인지는 알 수 없다. 1831년에는 현재의 대적점으로 생각되는 현상이 관측되었다. 장수의 이유 중 하나는 목성에는 지면이 없어 요철로 에너지를 잃기 어렵다는 점이다. 다만 그것만으로는 수십 년밖에 버티지 못한다고 보는 과학자도 있어, 오래 지속되는 이유는 밝혀지지 않았다.

대적점의 긴지름은 19세기 말 약 5만 6000km에서 1979년에는 절반 정도로, 2017년에는 약 1만 6000km까지 줄어들었다. 이 때문에 소멸이 가깝다는 보도가 늘고 있다. 그러나 내레이터는 타원이 원에 가까워지고 있다고 보는 편이 자연스러울지도 모른다고 말한다. 2009~2020년에 가장자리의 풍속이 평균 8% 높아지기도 해서, 정말로 약해지고 있는지는 아무도 모른다는 입장이다.

돌입 과정에서는 먼저 열권을 통과한다. 고도 1000km에서 600도 이상, 기압은 1억분의 1기압 정도로 극히 희박하다. 대적점 상공은 수백 도 더 높아, 목성 대기에서 가장 고온인 곳으로 여겨진다. 원인은 대적점에서 전해지는 대기의 진동으로 생각된다. 적갈색의 정체에 대해서는 여러 설이 있으며, 황화수소암모늄이 방사선으로 변질된 것이라는 설이 유력하다. 바깥쪽 2000km에서는 풍속이 항상 100m를 넘고, 180m를 넘기도 한다. 대적점은 고기압이며, 2018~2020년에는 주변의 작은 고기압과 충돌해 풍속이 높아졌다고 보고되었다. 중심부의 풍속은 20~30m 정도로 비교적 온화하지만, 지구라면 사람이 서 있을 수 없는 세기다. 암모니아, 황화수소암모늄, 물의 구름을 빠져나가면 가시광선은 거의 도달하지 않게 된다. 대적점은 깊이 500km 정도까지 이어지며, 가장 깊은 곳은 약 230도로 생각된다.

과거로의 여행은 1억 년 전, 백악기(약 1억 4500만~6600만 년 전)에서 시작된다. 지구의 역사를 1년에 비유하면 1억 년 전은 12월 23일에 해당한다. 산소 농도는 현재의 약 21%와 비슷하거나 조금 높았고, 이산화탄소는 수백~1000ppm으로 추정되어 호흡에는 큰 문제가 없다. 판게아의 분열이 진행되어 남아메리카와 아프리카가 떨어지기 시작했고, 인도는 섬이었으며, 오스트레일리아와 남극은 이어져 있었다. 남극은 얼음에 갇혀 있지 않았고, 해수면은 현재보다 200m나 높았다는 설이 있다. 북아메리카 대륙 중앙에는 얕은 바다가 생겨나고 있었다. 평균 기온을 30도 부근으로 보는 극단적인 예측도 있으며, 화산 활동도 활발했다.

티라노사우루스나 트리케라톱스는 아직 나타나지 않았고, 스테고사우루스는 이미 멸종했다. 대신 몸길이 14m에 등에 1.5m의 돛을 가진 스피노사우루스, 티라노사우루스보다 컸을 가능성이 있는 기가노토사우루스, 상어 같은 이빨을 가진 카르카로돈토사우루스, 몸길이 30~35m의 아르겐티노사우루스 등이 있었다. 가는 이빨이 천 개 안팎 난 휘어진 부리를 가진 익룡 프테로다우스트로, 아래턱이 펠리컨처럼 부풀어 있는 몸길이 10m의 악어류 스토마토수쿠스, 지름 1m의 이매패류, 날개 같은 지느러미를 가진 상어, 손톱깎이 같은 입을 가진 니제르사우루스, 뒷다리가 남아 있는 뱀, 두 발로 걷는 악어도 소개되었다.

식물로는 약 1억 3000만 년 전에 등장한 피자식물이 벌이나 나비에 의한 수분을 얻어 퍼지기 시작했다. 현재는 식물의 약 90%를 차지하지만, 당시에는 아직 겉씨식물이 주류였고, 벼과 식물도 없어서 초원은 없었으며, 땅은 이끼나 양치식물로 덮여 있었던 것으로 생각된다. 세계 석유의 약 60%가 백악기에 생성되었다고 하며, '백악'은 분필(초크)을 가리킨다고 한다.

더 먼 과거로 거슬러 올라간다. 약 2억 100만 년 전의 대량 멸종은 판게아 분열에 따른, 현재의 남북아메리카와 아프리카 경계 부근에서 일어난 거대한 화산 활동이 원인으로 여겨진다. 용암의 총량은 300만 세제곱킬로미터를 넘었다는 예측이 있다. 약 9만 년 전에 규슈를 괴멸시켰다고 여겨지는 아소산 분화(1000~2000세제곱킬로미터)와 비교하면 그 규모를 알 수 있다. 방출된 이산화탄소로 농도는 약 1000ppm에서 2000~2500ppm으로 두 배 이상이 되었고, 기후 변화와 바다의 산성화로 전체 생물의 약 80%가 멸종했다. 약 2억 5200만 년 전에는 시베리아의 대분화로 80% 이상이 멸종했고, 2억 7000만 년가량 바다에서 살아온 삼엽충이 자취를 감췄다.

약 3억 년 전은 산소 농도가 35%에 달했다고도 하는 시대다. 나무를 이루는 리그닌을 분해할 수 있는 생물이 거의 없어서 쓰러진 나무가 썩지 않은 채 남았기 때문에, 이산화탄소가 줄고 산소가 쌓였다. 기문으로 호흡하는 곤충은 산소 농도에 따라 크기의 상한이 정해진다고 여겨지며, 날개폭 71cm인 메가네우라나 몸길이가 2m를 넘었을 가능성이 있는 노래기류 아르트로플레우라가 나타났다. 약 3억 9000만 년 전에는 심해까지 산소가 퍼져 경골어류가 번성했고, 실러캔스의 친척이 얕은 물가에 있었다. 약 4억 6000만~4억 8000만 년 전에는 조류와 균류가 육지로 진출했다. 오존층이 안정되기 시작한 것은 약 6억 년 전이다.

약 5억 4000만 년 전의 캄브리아기 대폭발에서는 아노말로카리스, 복원도에서 앞뒤도 위아래도 잘못 그려졌던 할루키게니아, 다섯 개의 눈과 머리 촉수 끝에 집게 모양의 입을 가진 오파비니아 등 기묘한 동물이 나타났다. 약 7억 년 전에는 적도까지 얼음으로 덮이는 눈덩이 지구가 일어났다. 화산 활동으로 새로 생긴 암석이 이산화탄소를 흡수했고, 식물이 없어 암석이 드러나 있었던 것도 이를 부추겼다는 설이 유력하다. 먹이가 귀해지고, 저온으로 바다의 점성이 높아져 영양분이 전달되기 어려워졌기 때문에, 많은 세포가 모여 먹이를 향해 헤엄칠 수 있는 생물이 유리해졌을 가능성이 있다. 내레이터는 이때 생겨난 다세포 생물이 인류의 조상일지도 모른다는 최근의 설을 소개했다. 그리고 10억 년 전은 18억~8억 년 전의 '지루한 10억 년'의 한가운데에 해당한다. 겉보기 변화는 적지만, 인류와 같은 진핵생물이 종류를 늘려 가던 시대라고 한다.

1990년에 보이저 1호가 약 60억 km 떨어진 곳에서 촬영한, 점 같은 지구의 사진을 도입부로 태양계의 탄생이 이야기되었다. 우리은하의 중심에서 약 2만 7000광년 떨어진 곳에서, 약 46억 년 전 1광년 이내로도 추정되는 거리에서 초신성 폭발이 일어나, 그 충격파로 가스와 먼지가 모이기 시작했다. 100만 년도 채 걸리지 않아 원시별이 생겨났고, 주위의 원시 행성계 원반에서는 가까운 곳에 암석으로 된, 먼 곳에 가스나 얼음으로 된 원시 행성이 만들어졌다. 약 1000만 년 후에는 목성과 토성이 생겼고, 태양은 주계열성이 되어 강한 태양풍으로 가벼운 가스를 날려 보냈다.

주류 가설인 그랜드 택 모델에서는 목성이 성장하면서 태양 쪽으로 다가갔다. 어떤 연구에서는 형성 7만 년 후부터 이동을 시작해, 10만 년 후에는 현재의 화성 정도 거리까지 왔다. 그사이 원시 행성의 상당수가 떨어지거나 튕겨 나갔다. 이윽고 토성이 다가와 궤도 공명이 일어나면서 두 행성은 바깥으로 돌아간다. 50만 년 후에 목성은 현재와 거의 같은 약 5.2천문단위에 자리 잡았고, 60만 년 후에는 토성, 천왕성, 해왕성도 거의 현재의 궤도가 되었다. 직접적인 증거는 없지만, 태양계에 슈퍼지구나 뜨거운 목성이 없는 점이나 화성이 부자연스럽게 작은 점을 설명할 수 있어서 대체로 옳다고 여겨진다고 한다. 목성의 이동은 바깥쪽에서 물을 실어 나르는 소행성이나 혜성을 지구로 보냈다는 측면도 있다.

달에 대해서는 약 45억 년 전에 화성 크기의 테이아가 원시 지구를 스치듯 충돌하고, 흩어진 물질이 몇 시간 만에 달이 되었다는 거대 충돌설이 가장 유력하다고 소개되었다. 달이 생기고 1000만 년 정도 만에 바다가 생겼을 가능성도 있다. 이산화탄소가 주성분인 100기압의 대기 아래에서 230도에서도 액체 바다가 존재했다는 설도 있다. 43억 년 전에는 생명이 탄생해도 이상하지 않은 환경이었으며, 유전자 분석으로는 모든 생물의 공통 조상이 41억~43억 년 전에 살았다는 추정이 있다.

35억 년 전의 지구에는 산소가 거의 없었다. 이산화탄소는 현재의 10~50배, 메탄은 수십~수백 배 있었고, 하늘은 토성의 위성 타이탄처럼 주황색 안개로 덮여 있었을 가능성이 있다. 태양의 밝기는 현재의 75% 정도였고, 얕은 온천에 남조류와 비슷한 세균의 군체가 있었던 것으로 생각된다. 그 세균이 만든 층 모양의 암석이 스트로마톨라이트로 남아 있다. 이미 여러 종의 세균이 있었다는 점에서, 생명의 탄생은 더 이전으로 여겨진다.

약 50억 년 전에는 그때까지 감속하던 우주의 팽창이 가속으로 돌아섰다. 팽창으로 물질의 밀도가 낮아지고, 공간 자체의 성질로 생각되는 암흑 에너지가 지배적이 되었기 때문이라고 한다. 약 80억 년 전에는 항성의 세대교체와 초신성 폭발로 무거운 원소가 늘어나, 암석 행성이 많이 만들어질 조건이 갖춰졌다. 은하의 중심에서 적당히 떨어져 있고 초신성이 자주 일어나지 않는 곳이라는 조건을 적용하면, 조건을 충족하는 항성계의 약 75%는 태양계보다 오래된 것으로 추정된다.

그리고 100억 년 전은 우주 전체에서 별 형성이 정점을 맞은 '우주의 한낮'이다. 전자기력의 영향을 받지 않는 암흑 물질(우주 물질의 80% 이상)이 이른 시기부터 대규모 구조의 골격을 만들었고, 필라멘트를 따라 가스가 은하로 대량 유입되었다. 그 결과 현재의 약 10배 속도로 별이 만들어졌으며, 이 시기에 은하의 항성 질량의 거의 절반이 만들어졌다는 설이 있다. 대형 은하의 질량 증가 중 약 30%는 비슷한 규모의 은하와의 합체에 의한 것이며, 우리은하도 이 무렵 가이아-엔셀라두스와 충돌했다. 블랙홀의 성장도 두드러져 많은 퀘이사가 빛나고 있었다. 처음 관측된 퀘이사 3C273이 우리은하의 중심에 있었다면, 2만 6000광년 떨어진 지구에서 보름달만큼 밝게 보인다고 한다. 112억 년 전에는 이미 다섯 개의 암석 행성을 가진 케플러-444가 있었고, 물과 유기 화합물은 120억 년 이상 전부터 풍부했다. 내레이터는 당시 이 광경을 바라본 문명이 있었을 가능성이 0은 아니라고 말한다.

마지막 편은 우주의 기원이다. 아인슈타인도 1917년에는 정적이고 영원한 우주를 전제로 한 논문을 썼지만, 1929년에 허블이 우주의 팽창을 관측으로 보여 주었다. 시간을 거슬러 올라가면 우주는 초고온·초고밀도가 된다는 것이 빅뱅 이론이며, 관측으로부터 우주의 나이는 약 138억 년으로 여겨진다.

다만 탄생의 순간 그 자체는 현대 과학으로는 전혀 알 수 없다. 내레이터는 성장기 아이의 키 변화를 거꾸로 계산해 '사람은 무(無)에서 태어났다'고 결론 내리는 것 같은 오류를 예로 들었다. 일반 상대성 이론이나 소립자 물리학의 표준 모형이 과거에도 그대로 적용되는지는 알 수 없다. 그래서 우주의 시작으로부터 약 10⁻⁴³초 이전은 알려져 있지 않으며, 많은 과학자는 새로운 법칙이 필요하다고 생각한다.

그 이후의 역사로는 다음과 같은 단계가 이야기되었다. 중력 이외의 세 가지 힘이 하나였던 대통일 시대. 한순간에 우주가 최소 10²⁶배, 일설에는 10⁴⁰배로 팽창해 관측 가능한 우주에 해당하는 부분이 지름 10cm 정도가 된 인플레이션 시대. 전자기력과 약한 힘이 통일되어 있던 전약 시대. 네 가지 힘이 독립하고 쿼크나 전자가 생겨난 쿼크 시대. 이 단계에서는 물질과 반물질이 같은 수만큼 생겨났어야 하지만, 어째서인지 약 20억 개에 1개의 비율로 물질이 많았고, 그 차이가 현재의 우주를 만들었다고 한다. 이어서 약 1초 만에 양성자나 중성자가 갖춰지는 하드론 시대, 약 3분 만에 끝나는 렙톤 시대가 온다. 온도가 약 10억 도까지 내려가면 수소나 헬륨의 원자핵이 만들어지고, 약 20분 후 1000만 도 아래로 내려가면 핵융합이 멈춘다. 현재 수소와 헬륨 이외의 원소가 적은 것은 이 때문이라고 한다.

약 38만 년 후, 온도가 약 3000도가 되면 원자핵과 전자가 결합해 빛이 똑바로 나아갈 수 있게 되는 '우주의 맑게 갬'이 일어난다. 이때 방출된 우주 배경 복사의 온도가 어느 방향으로나 극히 균일하다는 점은 인플레이션이 일어났다는 유력한 증거 중 하나로 여겨진다. 그 후 가시광선을 내는 것이 없는 암흑시대가 이어진다. 탄생으로부터 1000만~1700만 년 후에는 우주의 온도가 0~100도가 되었으며, 내레이터는 이 무렵 생겨난 생명의 흔적이 지구에 도달했다고 보는 판스페르미아설도 언급했다. 1억~5억 년 후에는 암흑 물질의 그물을 따라 최초의 별과 은하가 생겨난다. 최초의 별은 태양의 수백 배 크기로, 수백만 년 만에 초신성이 되었다. 태양은 그 이후의 3세대 항성으로 여겨지며, 우주 탄생으로부터 약 90억 년 후에 태어났다. 그 무렵부터 우주의 팽창은 가속했고, 인류는 이를 설명하기 위해 암흑 에너지를 고안했지만 그 정체는 여전히 수수께끼다.

우주의 미래로는, 가속 팽창으로 은하가 고립되고 별이 다 타 버려 1조~100조 년 후에 열적 죽음을 향하며, 10¹⁰⁰년 후에는 암흑 물질과 소량의 전자 등이 날아다닐 뿐이게 된다는 '빅 프리즈'가 유력하다고 한다. 한편 팽창이 너무 빨라져 모든 것이 찢겨 나가는 '빅 립'이나, 수축으로 돌아서 초고온·초고밀도로 되돌아가는 '빅 크런치'의 가능성도 있다. 어느 쪽이 될지는 인류가 아직 이해하지 못한 암흑 물질과 암흑 에너지, 그리고 그것들을 둘러싼 법칙에 달려 있다고 내레이터는 말했다. 우리 자신과 이 세계가 어떻게 생겨나 어디로 향하는지에 대한 탐구는 아직 계속된다는 것이 영상의 맺음말이다.