우주의 탄생과 진화
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요한 바오르 2세
1981년 현대 우주론에 관한 바티칸 학회
"...... 항상 자연과학자들은 그들이 속해 있는 우주의 근원에 관한 궁극적 미해결점을 안고 있다. ...... 우리 종교가의 입장에서 보면 이러한 질문이 요구하는 것은 물리학이나 천문학적 지식이 아니라 이를 초월한 어떠한 형이상학적인 진리라 믿는다. ..." |
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우주의 생성 (기원)
현대 우주론적 관점 = 양자역학적 관점
우주는 무에서 저절로 그리고 필연적으로 생겨났다? |
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플랑크 시간 이전 (우주 시작 전)
에너지=0
시공간 양자역학적 물리량 양자역학적 생성, 소멸 반복 에너지 벽에 갇힌 입자
에너지 벽을 뚫을 확률: 0이 아님
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우주의 생성
시공 (우주) 중 하나가 우연히, 그러나 일정한 확률을 갖고 결국 필연적으로, 플랑크 길이 정도의 크기를 갖고 탄생
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우주의 진화 (대폭발 우주론)
플랑크 시간 (10-43초)
현대물리학이 적용될 수 있는 최초 시점
tp = [ (G h) / c5 ]1/2 = 1.35 x 10-43
초 이때 density = 1090 (kg / cm3) 이후 온도, 밀도 감소 |
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대폭발
시간과 공간의 창조 |
힘의 분리
(credit)
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급팽창
대통일장으로부터 힘이 분리될 때 생기는 에너지가 급팽창의 원천
우주가 가속적으로 부풀어 우주의 크기가1030배 이상 커짐 (예: 10-34초 동안 50원 짜리 동전-> 100억 광년 크기)
우주의 균일성과 등방성 설명 |
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무거운 입자 시기 (쿼크 시기)
10-34 - 10-4초 쿼크, 양성자 생성 |
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쿼크숲
(credit)
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가벼운 입자 시기
10-4 - 10초 1010 K
전자 생성 |
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핵융합 시기
10초-(3분) 중성자 생성 중수소 생성 헬륨 원자핵 생성 |
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원자핵 생성
(credit)
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빛 우세 시기
이후 우주는 빛과 이온화된 뜨거운 수소와 헬륨 기체, 그리고 아직 정체를 모르는 차가운 암흑물질이 뒤섞인 상태로 팽창해 나간다 |
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물질 우세 시기
2만년-현재
암흑 물질이 중력불안정으로 수축 시작 --> 우주의 구조물 생성 시작 |
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분리 시기
30만년 3000 K
빛과 물질의 분리
수소/헬륨 원자핵이 전자와 결합 --> 수소와 헬륨 원자 생성
혼탁한 우주 --> 투명한 우주
빛
코비 (COBE) 위성이 찾은 빛 형성 (태초의 빛; 우주배경복사) |
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빛/물질 분리
(credit)
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은하와 별의 형성 시작
10-20 억년
태양과 태양계의 형성
생명체 출현
인간 출현 |
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읽어 보기
블랙홀 우주, 계몽사
인간과 우주 박창범, 가람기획
우주의 역사 스무트, 까치
대폭발 실크, 민음사 |
