수학적 우주론과 물리학적 우주론 대폭발 이론 인플레이션 우주론

목차

Ⅰ. 서 론

Ⅱ. 수학적 우주론과 물리학적 우주론
(1) 천동설의 매력
(2) 수학적 이론과 실제는 다를 수 있다.

Ⅲ. 대폭발 이론이 태어나기까지
(1) 일반 상대성 이론에서 출발
(2) 세 가지 결론
(3) 우주의 끝
(4) 3K 우주 배경 복사선

Ⅳ. 대폭발 이론이 남긴 과제들
(1) 코비가 풀어 낸 숙제
(2) 우주 나이 1백조 년?
(3) 부활을 기다리는 우주 상수

Ⅴ. 인플레이션 우주론의 등장.
(1) 인플레이션(Inflation:급팽창)이란 무엇인가?
(2) 새로운 우주론 : 급팽창 우주론 (인플레이션 우주론)
(3) 인플레이션과 상대성이론

Ⅵ. 현재의 우주를 통해 본 우주의 역사

Ⅶ. 결 론

본문내용

-28 } 배 자란 '한개'의 우주지평선 이내의 지역에 해당한다. (여기서 우주지평선이란 주어진 우주나이에 빛이 주파할 수 있는, 즉 물질간 상호작용이 가능한 최대거 리를 말한다) 그러므로 '같은'우주 지평선 이내의 지역에서 발생된 우주배경복사선의 온도가 방향에 상관없이 거의 같은 온도를 지닌다는 것은 하나도 이상할 게 없다.
Ⅵ. 현재의 우주를 통해 본 우주의 역사
우주의 역사를 밝혀내기 위해서는 현재 우주의 모습과 상태를 알아야 한다. 이것을 통해 우리는 우주의 역사를 추측해 볼 수 있다. 20세기의 비약적인 과학발전과 함께 인류는 우주의 구조와 역사에 관해 많은 사실을 알아냈다. 그 중에서 우주의 역사를 알아내는데 가장 중요한 단서가 되는 것은 다음 세 가지를 들 수 있다.
첫째는 우주가 팽창하고 있다는 점이다. 이는 은하들이 우주적 규모에서 보면 서로 멀어져가고 있다는 사실로부터 알아냈다. 우주의 시공간이 팽창하고 있고, 은하들은 이 팽창에 실려 서로 멀어지고 있다. 우주가 팽창하고 있다는 사실로부터, 우주는 과거로 갈수록 점점 작아지고 어떤 순간에는 크기가 영(0)이었을 것이라는 점을 추정할 수 있다. 이는 우주가 태어난 시점이 있다는 것, 즉 우주에게 나이가 있다는 것을 의미한다. 우주의 나이는 우주의 팽창률(허블 상수)을 측정해 알아낼 수 있다. 현재까지의 연구 결과에 따르면 우주의 나이는 대략 1백50억 년으로 알려져 있다.
둘째는 오늘날 우주는 마이크로파로 된 빛으로 가득하다는 점이다. 이 마이크로파는 온도가 영하 2백70℃인 매우 차가운 빛으로 전 우주에 균일하게 분포하고 있다. 이를 우주 마이크로파 배경복사라고 부른다. 우주 배경복사는 다른 천체에서 나오는 빛에 비해 매우 미약하기 때문에 찾아내는 것이 매우 어려웠으나, 1964년 미국의 천문학자들이 고성능의 전파망원경을 이용해 발견했다.
우주의 에너지는 보존되므로, 과거에 우주가 작았을 때 우주 배경복사는 현재에 비해 매우 뜨거웠을 것이다. 즉 태어났을 때 우주의 온도가 매우 높았지만 팽창하면서 식고 있는 것이다. 한편 우주 배경복사의 온도는 정밀하게 측정해보면 하늘에서의 위치에 따라 10만 분의 1도 정도로 미세한 차이가 있다. 우주 배경복사 온도의 공간적인 변화는 밀도 변화를 나타내므로, 이는 우주 초기에 밀도가 높고 낮은 지역이 있었다는 것을 의미한다. 밀도가 높은 지역에서는 후에 은하와 은하단 등이 태어났을 가능성이 있다.
셋째는 오늘날 관측되는 천체들의 화학적 성분을 살펴보면 70%는 수소, 25%는 헬륨, 그리고 약간은 헬륨보다 무거운 원소들로 이루어져 있다. 무거운 원소들은 일반적으로 무거운 별의 내부에서 만들어지며, 헬륨과 가벼운 원소들은 별의 내부보다 더욱 뜨겁고 밀도가 높은 환경에서 주로 만들어진다. 따라서 헬륨과 가벼운 원소는 별이 만들어지기 훨씬 전에, 즉 우주의 초기 온도와 밀도가 매우 높았을 때 만들어졌을 것이다.
위의 세 가지 사실은 현재의 우주 모습을 단적으로 보여준다. 즉 우주는 현재 팽창하고 있으며, 대부분 수소와 헬륨 등의 물질로 된 천체와 우주 배경복사로 이루어져 있다. 현재의 우주에서 알아낸 세 가지 사실로부터 우주의 과거를 대략적으로 추정해볼 수 있다. 우주는 태초에 한 점으로부터 시작했으며, 이때의 온도와 밀도는 매우 높았다. 이 작은 우주는 폭발해 계속 팽창했으며, 수소와 헬륨, 그리고 가벼운 원소가 우주 초기에 만들어졌다. 초기에 뜨거웠던 우주 배경복사는 우주가 팽창하면서 점점 식어 오늘날에는 영하 2백70℃의마이크로파가 됐다. 초기에 밀도가 높았던 지역은 점점 자라서 후에 은하와 은하단이 되었다. 우주의 과거를 설명하는 위와 같은 이론을 '뜨거운 대폭발(Hot Big Bang) 우주 모형'이라고 부른다. 이것은 오늘날 우주의 표준모형으로 받아들여지고 있다.
Ⅶ. 결 론
우주는 아주 오래 전부터 인간의 호기심의 대상이었다. 우주의 형태나 탄생, 진화와 그 미래 등 그 호기심은 헤아릴 수 없이 많았다. 20세기 들어서면서 급격한 과학의 기술에 힘입어 우주의 신비가 풀려가기 시작했다. 지난 수십 년 동안 인간은 그 전의 오랜 세월 동안 이루었던 것보다 많은 것을 이룰 수 있었다. 그래서 실제 달의 모습도 알게 되었고 우주에 대한 우리의 지식을 많이 늘릴 수 있었다. 그러나 우리가 우주에 대한 궁금증을 풀어 갈수록 더 많은 궁금증이 생겨난다. 그것은 우주가 인간의 존재에 비해 무한히 큰 존재이기 때문일 것이다. 그리고 그러한 우주의 거대함, 무한함이 인간으로부터 더욱 도전해보고 싶게 하고 더욱 알고 싶게 만든다.
대폭발 이론이 정말로 성공적 이론이라 하더라도 이 이론이 상식을 벗어나는 문제들을 노출시킬 때, 혹시 만에 하나라도 이 이론 역시 프톨레마이오스의 천동설과 같은 운명을 지닐 수 있지 않을까 하는 의구심을 갖게 된다.
즉 이론 자체의 근본적 모순 때문에 파생되는 문제들을 관측 불가능한 주전원이라는 처방을 통해 해결하려 들 수도 있는 것이다. 아무리 엄격한 논리적 추론 과정이라도 물리적 오류를 잉태할 수 있는 여지는 항상 있는 법, 거미의 눈을 멀게 하고 다리를 자른 다음 “움직여!”라고 외쳤을 때에 그 거미가 움직이지 않으면 혹 “거미는 눈을 멀게 하면 귀머거리가 된다.”는 ‘논리적’ 결론을 내릴 수도 있는 것이다.
지금 우리에게 일반적으로 받아들여지는 현대의 우주론이 앞으로의 미래에는 또 어떻게 바뀌게 될지는 알 수 없다. 지금의 우주론이 옳을 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 현대의 우주론이 증명되기 위해서는 앞으로도 우주에 대한 많은 우리의 관심이 필요할 것이다.
참고문헌
인간과 우주 / 박창범 지음 / 가람기획
대폭발과 우주의 탄생 / 파커 지음, 김혜원 옮김 / 전파과학사
http://my.netian.com/～ynews/
http://www.3jeong.com/astro/data/bigbang.html
http://my.netian.com/~greece21/frame1.htm
http://my.netian.com/~romeorsg/main/main/html
http://rlawlsgks111.inticity.com

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우주론,   대폭발이론,   급팽창,   인플레이션,   우주의 역사