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소개글

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목차

Ⅰ. 개요

Ⅱ. 우주대폭발설(빅뱅이론)의 의미

Ⅲ. 우주대폭발설(빅뱅이론)의 발견

Ⅳ. 우주대폭발설(빅뱅이론)의 근거
1. 대들보 : 우주의 나이
2. 대들보 : 핵 합성
3. 대들보 : 많은 유형의 기본입자들

Ⅴ. 우주대폭발설(빅뱅이론)의 특징과 문제점

Ⅵ. 우주대폭발설(빅뱅이론)의 미래

참고문헌

본문내용

왜냐하면 대폭발이론은 대규모 우주가 균일해야만 한다고 예측 하로 있기 때문이었다. 지금까지는 그 문제가 심각하지 않지만, 만일 우리가 지금 발견된 것들보다 약간 더 큰 사슬과 거품과 빈 공간들을 찾는다면-말하자면 지름이 10억 광년 정도인- 그것들은 대폭발이론에 의해 예측되는 우주의 균일성과 보순될 것이다.
주요 어려움들 중 하나이며 상황을 철저히 혼동시키는 가장 중요한 것은 우리가 우주물질의 99%가 보이지 않는다는 점이다. 우리는 이 보이지 않는 물질의 약 1/10에 대해서는 간접적인 증거를 가지고 있다. 그 물질이 우주 안에서 보이는 물체들을 중력으로 끌어당기기 때문이다. 그러나 볼 수 없으므로 그 물질이 얼마나 균일하게 분포되어 있는지 결정하기가 어렵다. 게다가 만일 우주가 인플레이션 이론이 예견하듯 진정 평평하다면, 우리가 간접적으로도 탐지할 수 없는 더 많은 보이지 않는 물질이 있어야 한다. 그 보이지 않는 물질이 어떻게 분포되어 있는지 혹은 정말로 존재하는지 우리는 지금 전혀 모르고 있다.
대폭발 모형의 심각한 난점인 것으로 밝혀질지도 모르는 또 다른 하나는 헤일 천문대에 있었던 할톤 아프에 의해 1960년대 말과 1970년대 초에 이루어진 몇 가지 관측들이다. 그는 빨강 치우침에서 몇 가지 불일치를 발견했다. 예를 들면, 어떤 물질분포에 의해 연결된 것처럼 보이는 두 개의 은하를 발견했는데 그 두 은하가 서로 아주 다른 빨강 치우침을 가지고 있었다. 빨강 치우침은 어떤 은하가 우리로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지를 나타내므로 다른 빨강 치우침을 가진 두 개의 은하가 나란히 붙어있는 것은 불가능하다. 샌디애고 캘리포니아 대학교의 제프리 버비지등은 퀘이사-은하가 서로 연결되어 있는 경우를 조사하여 거의 500쌍의 목록을 수집했다. 버비지는 이것이 \'단순히 우연\'인 현상이기에는 너무나 많은 숫자라고 확신하고 있다. 더욱이 아프는 은하단 안에 있는 것처럼 보이지만, 그 은하단에 있는 경우를 지적했다. 아프의 결과는 대부분의 천문학자들에 의해 반박되고 있는 실정이지만, 만일 옳은 것으로 밝혀진다면 대폭발 모형에 심각한 문제를 일으킬 것이다.
마지막으로 창조 자체와 관련된 난점들을 언급할 수 있다. 대폭발 모형의 가장 위대한 성공 중 하나는 우주의 과거를 예측할 수 있다는 것이다. 우리는 사실 거의 태초까지 우주를 추적할 수 있다. 또 초기단계에서의 온도와 밀도가 예측될 수 있다. 그러나 결국에는 아인슈타인의 일반상대성이론이 무너진다. 우주가 너무 작아서 양자(원자) 효과가 중요해지면 더 이상 고전이론인 일반상대성이론을 이용할 수 없다. 이 단계에서는 양자 우주론이 요구되지만 지금까지는 어느 누구도 양자화 된 일반상대성이론을 개발해내지 못했다. 이런 이유로 아주 초기, 예컨대 대폭발 후 10-43초 이전에는 어떤 일이 벌어졌는지 아무도 정확히 모른다. 그리고 이 시간은 아주 중요한 시점이다. 왜냐하면 이때가 바로 우주의 팽창을 위한 초기 조건들이 형성되었던 시간이기 때문이다. 이것은 확실히 대폭발이론의 가장 중요한 문제점이다.
그렇다면 해답은 무엇인가? 말할 필요도 없이 대부분의 우주론가들은 대폭발이론의 문제들이 종국엔 극복될 것이며 가장 성공적인 우주론이 될 것으로 이야기한다. 그들의 낙관은 사실 최근의 발견들로 강화되어졌다. 그러나 존재하는 모든 이론들처럼 그 이론 역시 공격받기 쉬운 것이며, 부딪히는 어려움들이 너무나 커서 우주론가들이 다른 이론들에 대해 심각하게 고려하기 시작해야만 할 가능성은 늘 존재한다. 대안은 무엇인가? 몇 가지가 있다. 대부분은 작은 그룹에 의해서만 진지하게 받아 들여지고 있으며 또 대폭발이론보다 훨씬 더 불리한 일을 저지르고 있다. 그럼에도 불구하고 고찰해볼 만한 가치는 있다. 플라스마 우주론, 새로이 부활한 신정상이론, 차가운 대폭발이론, 크로노메트릭 우주론, 그리고 혼돈에 기초한 우주론과 같은 것이 그것들이다.
새로이 개정된 정상이론은 샌디에고 캘리포니아 대학교의 제프리 버비지와 독일 가슁에 있는 막스 플랑크 천체물리학 연구소의 할톤 아프, 무인도 푸네에 있는 천문학 천체물리학 센터의 자이안트 날리카르, 그리고 영국 카디프에 있는 웨일즈 컬리지 대학의 프레드 호일과 N.C 위크라마시니의 작품이다. [Nature]지에 실린 최근의 한 기사에서 이 그룹은 개정된 정상이론을 제시하여 우주에는 어떤 시작도 없었고 따라서 종말도 없을 것이며 물질이 계속적으로 창조된다고 가정하고 있다. 그러나 이 새로운 모형에서 물질은 우주 안으로 그냥 튀어 들어가는 것이 아니라 많은 \'작은 폭발들\'을 통해 들어간다. 이 새로운 모형의 중요한 특징하나는 그 모형이 전술한 아프의 괴상한 발견들을 설명할 수 있는 것처럼 보인다는 것이다.
수년 동안 대폭발이론과 라이벌을 이루었던 또 하나의 모형은 플라스마 우주론(plasma cosmology)이다. 예상했겠지만 이 모형의 주요 지지자들은 플라스마 물리학자들이다. 그들 중 하나는 로스 알라모스 국립 연구소의 안소니 페라트이다. 플라스마는 양성 전하를 띤 입자와 음성 전하를 띤 입자들로 이루어진 가스를 말한다. 페라트는 이 플라스마가 우주의 대규모 구조에 책임이 있다고 확신하고 있다. 그는 균일한 플라스마로 시작해서 간단하고 자연적인 방법으로 우주에서 보여 지는 것과 유사한 대규모 구조를 만들어낼 수 있는 많은 실험과 대규모 컴퓨터 시뮬레이션들을 지적한다. 그는 또한 플라스마 모형이 은하의 기원과 모양을 설명할 수 있다고 확신한다. 대부분의 우주론가들은 그러나 플라스마가 우주의 초기역사에서 중요하다는 데에는 동의하지만 그것이 대규모 구조에 책임이 있다고 확신하는 사람은 거의 없다. 그럼에도 불구하고 몇 개의 그룹들은 이 아이디어를 더욱 그럴 듯한 것으로 만들기 위해 계속 노력하고 있다.
참고문헌
이철훈(1986), 일반 상대론, 민음사
존 베로우(1995), 우주의 기원, 동아 출판사
폴 파슨즈, 빅뱅 우주의 탄생과 죽음
프랭크노이·모리슨·울프, 우주로의 여행, 청범 출판사
피에르 레나 지음, 인간을 위한 우주, 영림카디널
하랄드 프리쯔쉬(1991), 재미있는 우주 역사 이야기, 도서출판 가서원

키워드

우주대폭발설,   빅뱅이론,   우주대폭발,   빅뱅,   우주