빅뱅이론 완벽정리

소개글

빅뱅이론 완벽정리에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 빅뱅이론

2. 우주팽창론

3. 우주의 나이

4. 빅뱅이론의 문제점
(1) 우주의 편평성 문제
(2) 우주지평선 문제
(3) 자기 단극자 문제

5. 인플레이션 이론

6. 우주의 구조와 형태

7. 빅뱅이론의 논리적 취약점

8. 참고자료

본문내용

진 거대한 벽은 수천의 은하로 이루어진 매우 복잡한 구조를 가지고 있다. 그레이트 월과 같은 거대한 질량 집중과 균형을 이루기 위해서 다른 한 편으로는 거대한 공동(Great Void)이 존재한다. 그 중에서 가장 유명한 것이 목동자리에 있는 그레이트 보이드인데 그 직경이 무려 1억 광년이나 된다.
관찰과 이론의 양 측면에서 발견된 여러 가지 증거를 토대로 현재의 우주가 오랫동안 우리가 생각했던 것보다 훨씬 더 불균일한 구조를 가지고 있음을 분명히 알 수 있다. 그러나 은하단 초 은하단 그리고 이보다 훨씬 더 큰 대규모 구조들이 보이지 않는 암흑 물질을 동반할 것으로 믿기 때문에 이것이 사실이라면 실제 질량의 집중도는 그 몇 배가 되는 셈이다. 따라서 이러한 구조 속에 얼마나 많은 암흑 물질이 존재하는가의 여부가 우주의 불균일성의 정도를 결정하게 될 것이다. 우주배경복사의 관측 결과를 토대로 초기 우주에 나타났던 원시 주름이 매우 작았다는 사실을 알고 있다. 그 주름은 중력의 영향으로 물질이 합쳐지고 구조를 형성하게 된 씨앗이다. 편차가 아주 작았기 때문에 만약 오늘날의 우주구조가 빅뱅 이후 150억년 동안 형성되었다면 우주 속에 형성된 물질의 양은 한계가 있을 것이다. 만약 우주가 임계 밀도에 가까운 평균 밀도를 가지고 있으면 일부 지역은 실질적으로 1보다 큰 오메가 값을 가진 반면 다른 지역은 그보다 작았을 것이다. 오메가 값이 1보다 큰 지역은 궁극적으로 수축해서 우주의 구조를 형성하고 밀도가 보다 작은 지역은 공동이 되어 오늘날의 우주와 같은 거품 모양의 구조를 이루게 되었을 것이다. 따라서 오메가 값이 1에 가까울수록 우주는 오늘날 관측되는 모습에 가까운 구조를 가지는 것이다
7. 빅뱅이론의 논리적 취약점
빅뱅이론은 1974년 가모프가 원시원자이론을 확장하여 제안한 것으로 지금부터 100에서 200억년전에 1016K이상의 초고온과 1016g/cm3 이상의 초고밀도의 원초물질이 폭발하여 오늘날과 같은 우주가 형성되었다는 이론이다. 이 이론의 증거로 적색편이 현상과 절대온도 3K 흑체배경복사 파장의 존재를 들고 있다. 3K 흑체배경복사는 1964년 벨연구소의 펜지아스와 윌슨이 고감도 전파망원경에 생기는 전파잡음의 원인을 연구하다가 발견한 것을 프린스턴 대학의 로버트 디키와 제임스 피블스가 가모프의 대폭발에 의한 우주배경복사이론(5K의 배경복사를 예언)으로 설명하였다. 우주에는 수분의 1에서 50cm까지의 약하고 등방성이며 연속적인 파장을 가진 배경복사가 존재한다. 그러나 빅뱅이론에 대한 근거로서 이러한 것들이 채택될 수 있는가는 과학적으로 확실하지 않다. 먼저 빅뱅이론 내에서도 극도로 큰 적색편이 값을 갖는 퀘이사(Quasar)라고 알려진 천체에 대해 허블의 법칙(우주팽창이론)을 적용하기가 어렵다는 것은 잘 알려진 사실이다. 그리고 3K 배경복사 현상을 설명하는 대안적인 여러 다른 이론들이 있어서 빅뱅(대폭발)의 잔재라고만 해석하기는 어렵다.
첫째로, 빅뱅(대폭발)의 원초물질은 어디서 왔으며, 그 폭발의 원동력은 무엇이며, 어떻게 일어났는지에 대한 의문에 대답할 수 없다.
둘째로, 허블의 적색편이 현상이 알려진 이후부터 지금까지 관측에 의한 허블 상수는 일정치 않아 왔고 또 정확하지 않다는 점이다. 우주 진화론자들이 우주의 나이를 계산할 때에는 허블 상수의 역수를 이용해 왔다. 그러므로 우주기원의 시점에 대한 계산은 정확할 수가 없다. 또한 허블이 우주팽창의 근거로 해석한 적색편이현상을 다르게 해석하는 방법이 있는데 그 중 하나가 중력장에 의한 적색편이의 해석(아인슈타인의 해석)도 있다.
셋째로, 빅뱅이론은 우주의 생성을 설명하기 위해 많은 자체 모순을 포함하고 있다. 예를 들면 빅뱅이론에서(적색편이에 의해 추정할 때) 100억 광년 이상 떨어져 있다고 생각하는 가장 멀리 있는 천체의 경우, 빅뱅이론에 의하면 빅뱅(대폭발)의 초기 상태이므로 은하 상태가 아니라 원시성간물질의 형태이어야 하나, 관측에 의하면 완전한 형체를 가진 은하이다.
넷째로, 암흑물질의 문제이다. 현재 우주에 존재하는 관측가능한 물질의 양은 이론에서 필요로 하는 양의 10분의 일밖에 되지 않는다.
이처럼 과학자들이 현재에도 여러가지 가능성을 탐구하고 있지만, 여전히 풀리지 않고 있다.
8. 참고자료
대폭발 (Big Bang), 사토 후미타카
우주와 인간 그 원초와 시작을 찾아서, 서광조
우주 그리고 인간, 이영욱
엔트로피, 제레미 리프킨
빅뱅 우주의 탄생과 죽음, 폴 파슨즈

키워드

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