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2013년에 개봉한 '그래비티(Gravity)'라는 영화에서는 우주 비행사들이 '허블 우주 망원경(Hubble Space Telescope)'을 수리하기 위해 우주를 탐사하다가면서 생기는 이야기를 다뤘다. 이 영화에서는 우주 쓰레기로 인해 미아가 된 주인공이 극적으로 생존해 지구로 귀환하는데 성공하였다. 그런데 이런 일이 단지 SF 적인 상상속에서만 일어날 수 있는 일일까? 현실에서도 많은 과학자들이 지구 상공을 떠도는 수많은 우주 쓰레기들에 대해 많은 걱정을 하고 있다. 궤도에 우주 쓰레기가 가득 차면 더 이상 인류는 우주 기반 시설들을 더 이상 이용하지 못하거나 최악의 상황에는 우주 진출의 꿈을 멈춰야 할 수도 있다. 0. 목차 우주 쓰레기(Space Debris) 우주 쓰레기 충돌 궤도 감쇠(Orb..

이론 물리학의 세계에서는 '순간 이동(Teleportation)'이나 '타임머신(Time Machine)'을 원리적으로 가능케 하는 '웜홀(Wormhole)'의 존재를 예언한다. '웜홀'이란 '벌레 먹은 구멍'이라는 의미이다. 사과를 관통하는 벌레 먹은 구멍이 있다면, 벌레는 표면을 타고 가기보다는 구멍을 통과해서 가면 더 빨리 갈 수 있을 것이다. 이와 마찬가지로 이론 물리학에서 다루는 웜홀은 공간적으로 떨어진 두 지점을 연결하는 샛길 내지는 터널 같은 것이다. 그런데 웜홀이 실제로 존재할까? 그리고 웜홀이 존재한다고 하더라도, 우리가 그 웜홀을 발견할 방법이 있을까? 일본 '나고야 대학교(Nagoya University)'의 '아베 후미오(阿部文雄)' 부교수는 우주에 존재할지도 모르는 웜홀을 망원경으..

0. 목차 '웜홀'이란? '웜홀'을 시간 여행에도 응용할 수 있다. '웜홀'을 지나가려면? 양자론에서 주목받는 웜홀 블랙홀 정보 역설 '양자론'과 '상대성 이론'을 융합하는 돌파구가 될까? 1. '웜홀'이란? '알베르트 아인슈타인(Albert Einstein, 1879~1955)'과 '네이선 로젠(Nathan Rosen, 1909~1995)'은 1935년에 '일반 상대성 이론의 입자 문제(The Particle Problem in the General Theory of Relativity)'라는 제목의 논문을 발표했다. 이것이 현재 '웜홀(Wormhole)'로 알려진 것이 등장한 최초의 논문이다. 이 논문은 '블랙홀(Blackhole)' 안에 존재하는 '특이점(Singularity)'을 어떻게 다룰 것인..

0. 목차ISS에서 우주 상업 시대로상업용 궤도 수송 서비스(COTS)상업 우주선 승무원 육성 사업(CCDeV)민간 기업이 새로운 우주 정거장을 개발한다.여러 가지 '우주 정거장' 계획우주 정거장 모듈1. ISS에서 우주 상업 시대로 지구 상공 약 400km를 비행하는 '국제 우주 정거장(ISS: International Space Station)'의 건설과 운용에는 미국, 러시아, 일본 등 14개국이 참가하고 있다. 태양광 패널을 포함하면 축구장 정도 크기의 거대한 구조물이기 때문에, 밤에 머리 위를 지나면 육안으로도 ISS가 비행하는 모습을 볼 수 있다. ISS의 역사를 되돌아보면, 1982년에 미국이 시작한 '우주 정거장 계획(Space Station Project)'에 그 뿌리..

'FAST(Five hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope, 통칭 텐옌)'는 전파를 사용해 천문 관측하는 구경 초대형 망원경이다. 통칭 '텐옌(天眼)'으로 불리며, 그 뜻은 '하늘의 눈'이라는 뜻이다. FAST는 2020년 1월 11일부터 정식으로 운용되기 시작했으며, 건설 비용은 약 11.5억 위안이 들었다고 한다. FAST는 반사경의 지름이 무려 500m에 이르러, 먼 우주에서 오는 미약한 전파를 포착할 수 있다. '전파'는 전자기파의 일종이다. 전자기파에는 파장이 긴 쪽부터 '전파', '적외선', '가시광선', '자외선', 'X선', '감마선'이 있다. 현대 천문학에서는 눈으로 볼 수 있는 가시광선만이 아니라, 눈으로 볼 수 없는 전자기파를 이용해 활..

우주에는 은하가 무수히 모여서 이루어지는 거대한 구조물이 있는데, 이것을 '우주의 대규모 구조(Large Scale Structure of the Universe)'라고 부른다. 우주의 '대규모 구조'는 많은 거품이 겹친 듯한 모양으로 되어 있다. 거품의 막에 해당하는 부분에는 많은 은하가 모여 있고, 거품 안쪽에 해당하는 부분에는 은하가 거의 없는 빈 영역이 이어져 있다. 거품 구조는 하나가 수억 광년이나 되는 크기에 이른다. 우주에는 은하가 만드는 이런 거품 구조가 끝없이 이어져 있다. '대규모 구조'는 과연 어떻게 만들어졌을까? 지금 천문학자들은 '대규모 구조'를 상세히 관측해 우주의 역사를 밝히려 한다. 또 우조의 구조의 성립을 이해함으로써, 우주의 가속 팽창을 일으키고 있는 정체불명의 '암흑 에..

밤하늘에 떠 있는 구름처럼 보이는 '성운(Nebula)'은 우주를 떠도는 가스와 먼지가 짙게 모여서 생긴 것이다. 선명하게 빛나는 것과 새까만 것, 원형으로 보이는 것 등 그 모양과 색깔은 다양하다. 성운은 별의 일생과 크게 관련이 있으며, 그 생기는 방식을 바탕으로 몇 가지 유형으로 분류된다. 마치 명화처럼 아름다운 성운을 그 유형별로 알아보자.0. 목차'성운'이란 무엇인가?발광 성운(Emission Nebula)반사 성운(Reflection Nebula)암흑 성운(Dark Nebula)행성상 성운(Planetary Nebula)초신성 잔해(Supernova Remnant)성운과 은하를 둘러싼 대논쟁'성운' 갤러리1. '성운'이란 무엇인가? '성운(Nebula)'이란 윤곽이 확실하지 않은 구름 모양의 ..

2017년 9월 17일, 토성 탐사선 '카시니-하위헌스(Cassini-Huygens)'가 약 13년에 걸친 탐사 활동을 끝맺었다. 거대 가스 행성인 '토성(Saturn)'의 수수께끼와 그 주변을 도는 많은 위성들의 알려지지 않았던 모습을 밝혀낸 '카시니-하위헌스'의 성과를 살펴보자. 0. 목차 카시니-하위헌스 토성의 전체 모습 토성의 북극에 있는 '육각형 소용돌이' 토성의 대기 토성와 고리와 위성 타이탄 엔켈라두스 1. 카시니-하위헌스 토성 탐사선 '카시니(Cassini)'와 카시니에 탑재된 지름 2.7m, 무게 329kg의 소형 탐사선 '하위헌스(Huygens)'에 의한 탐사 계획은 'NASA(미국 항공우주국)'과 'ESA(유럽우주기구)' 공동으로 진행되었다. 카시니는 1997년 10월 14일에 발사되..

2012년, 세계 최대의 가속기 '대형 강입자 충돌기(LHC: Large Hadron Collider)'를 이용한 실험에서 질량의 기원에 관련된 '힉스 입자(Higgs Particle)'가 발견되었다. '힉스 입자'의 성질을 꼼꼼히 살펴나간 결과, 진공 상태가 극적으로 변함으로써 물리 법칙이 바뀌는 '진공 붕괴(Vaccum Decay)'라는 현상이 일어날 가능성이 제기되었다. '진공 붕괴'가 일어나면 은하와 태양을 비롯한 별들, 그리고 원자 하나하나까지 우주의 모든 구조가 붕괴할 수 있다. 진공 붕괴가 일어나면 우주는 어떻게 되는 걸까? 진공 붕괴를 막을 수는 없을까? 우주를 파멸로 이끄는 '진공 붕괴'에 대해 알아보자. 0. 목차 진공 에너지가 '진공 붕괴'의 열쇠를 쥐고 있다. '가짜 진공'에서 '진..

'하야부사2(Hayabusa2)'는 2018년 6월에 소행성 '류구(Ryugu)'에 도착한 'JAXA(작사, 일본 우주항공연구개발 기구)'의 소행성 탐사선이다. 2014년 발사된 소행성 탐사선 '하야부사 2'는 2018년 6월 말에 마침내 소행성 '류구'에 도착해 탐사를 시작했다. 하야부사 2의 사명은 류구의 암석을 지구로 가지고 귀환하는 것이다. 태양계 탄생의 수수께끼를 풀 암석을 채취하려는 것이다. 0. 목차 하야부사2(Hayabusa2) 30억 km, 3년 반에 이르는 '대항해'의 궤적 '하야부사2'의 터치 다운 '하야부사2'의 귀환 류구의 암석을 분석하면 무엇을 알 수 있는가? 하야부사2 갤러리 1. 하야부사2(Hayabusa2) 1-1. '하야부사 1'의 경험을 바탕으로 '하야부사 2'가 개량되..

'스피처 우주 망원경(Spitzer Space Telescope)'은 NASA가 2003년 8월에 발사하고, 16년 동안 활약한 후, 2020년 1월에 운용을 마친 '적외선 우주 망원경'이다. '스피처 우주 망원경'은 먼지를 통과하는 '적외선(Infrared Ray)'으로 촬영한 영상으로 '가시광선(Visible Ray)'으로는 절대 볼 수 없는 우주의 모습을 우리에게 보여주었다. '스피처 우주 망원경'은 발사 당시에는 적외선 중에서도 특히 파장이 긴 '원적외선(0.03~0.3mm)'을 관측할 수 있었다. 그러나 2009년 장치의 냉각제가 고갈된 후에는 파장이 짧은 적외선 촬영만 할 수 있게 되었다. '스피처 우주 망원경'이 지구로 보내온 영상들을 살펴보자. 0. 목차 우주의 어둠 속에 떠 있는 수많은 ..

'아폴로 계획(Apollo Program)'은 1961년부터 1972년까지 NASA의 주도로 이루어진 미국의 유인 달 탐사 계획이다. '아폴로 계획'으로 인해 인류는 역사상 최초로 달에 내려섰다. 그리고 50년이 지나고 인류는 '아르테미스 계획'으로 다시 달에 착륙하려고 한다. 그런데 '아르테미스 계획'은 단순히 유인 달 착륙만 의미하는 것이 아니다. '아르테미스 계획(Artemis Program)'은 유인 달 착륙에서부터 월면에서의 지속적 활동, 나아가 유인 화성 탐사도 예정된 초거대 프로젝트이다. '아르테미스 계획'에 대해 자세히 알아보자. 0. 목차 아르테미스 계획 아르테미스 1 (Artemis 1) 아르테미스 2 (Artemis 2) 게이트 웨이 (Gateway) 아르테미스 3 (Artemis 3..

0. 목차 전쟁의 무대는 우주 공간으로 확장되고 있다. 인공위성은 사회의 중요한 인프라 군사 위성 '위성 공격 무기(ASAT)'의 4가지 유형 '위성 공격 무기(ASAT)'에 대한 대처 우주 전쟁을 저지하기 위해 필요한 것 1. 전쟁의 무대는 우주 공간으로 확장되고 있다. 인류의 역사에서 전쟁이 일어나는 장소는 육지에서 바다로, 그리고 하늘로 넓어져 왔다. 그리고 최근에는 컴퓨터 네트워크에 구축된 사이버 공간으로까지 그 영역이 확대되었다. 그리고 지금 전쟁의 무대는 우주 공간으로까지 확대되고 있다. '우주 전쟁'의 위기가 현실로 다가오고 있는 것이다. '우주 전쟁'이 일어나는 날이 그리 멀지 않았을지도 모른다. '우주전쟁'이라고 하면 영화 '스타워즈(Star Wars)'나 로봇 애니메이션 '건담(Gund..

0. 목차 타이탄(Titan) 대기 구조 타이탄의 표면 '카시니호'와 '하위헌스호' 타이탄을 테라포밍할 수 있는가? 타이탄은 미래에 '중간 급유지'의 역할을 할 가능성이 높다. 1. 타이탄(Titan) 지름: 약 5150km 토성으로부터의 거리: 약 122만 km 발견 연도: 1655년 토성의 위성 가운데 가장 주목받는 위성은 토성의 최대 위성인 '타이탄(Titan)'이다. '타이탄(Titan)'은 목성의 위성인 '가니메데(Ganymede)'에 이어 태양계에서 두 번째로 큰 위성이다. 토성의 위성 '타이탄'은 네덜란드의 천문학자 '크리스티안 하위헌스(Christiaan Huygens, 1629~1695)'가 처음 발견하였다. 처음에는 단지 존재만이 알려져 있었지만, 19세기에 들어 태양계에서 수많은 위성..

0. 목차'거대 가스 행성'이란?'거대 가스 행성'과 생명체'거대 가스 행성'은 자신만의 고리를 갖고 있다.1. '거대 가스 행성'이란? '거대 가스 행성(Gas giants)'은 수소와 헬륨으로 이루어진 행성으로, 태양계 내에서는 '목성'과 '토성'이 '거대 가스 행성'에 속한다. '보이저 1호(Voyager 1)'와 '보이저 2호(Voyager 2)'는 1979~1989년 동안 목성과 토성을을 탐사하면서 이들이 매우 비슷하다는 사실을 확인해 주었다. 가스 행성의 주성분은 '수소'와 '헬륨'이며, 무게 비율은 약 4:1이다. 물론 태양의 주성분도 수소와 헬륨이다. 거대 가스 행성'들의 경우, 구성하고 있는 물질의 특성상 밀도가 낮아, 크기에 비해 질량이 낮은 편이다. '거대 가스 행성'이라고 부르지만 ..

화성과 목성 사이에 있는 '소행성 벨트(Asteroid Belt)'를 '새로운 골드러시의 진원지'로 주목하고 있는 사람들이 있다. 이미 몇몇 사업가들이 소행성 탐사에 대한 관심을 적극적으로 표명했고, '미국 항공우주국(NASA: National Aeronautic and Space Administration)'은 소행성을 지구로 가져오는 프로젝트에 재정적 지원을 약속했다. 0. 목차 '소행성 벨트'의 기원 소행성 채굴은 수지 타산이 맞는가? 소행성 궤도 변경 임무(ARM) 소행성 채굴을 지원하는 영구기지 건설하기 1. '소행성 벨트'의 기원 '소행성 채굴(Asteroid mining)'의 채산성을 깊이 따져보기 전에, '유성(Meteor)', '운석(Meteorite)', '소행성(Asteroid)', ..

0. 목차 NASA의 달 탐사 계획 달에 있는 자원 우주조약(Outer Space Treaty) 달에서 영구 거주하기 달에서 걷기 1. NASA의 달 탐사 계획 NASA는 1990년대부터 뚜렷한 목표를 설정하지 못한 채 우유부단하고 혼란스러운 정책으로 헛발질을 연발했다. 그러다가 2015년 10월 8월에 드디어 사람을 화성에 보낸다는 확실한 장기 목표와 함께, 한동안 외면해왔던 달 탐사를 재개하기로 결정했다. 달은 화성으로 가는 징검다리로 이용될 예정이다. 이로써 NASA는 오랜 방황을 끝내고 뚜렷한 목표를 갖게 되었다. 이제 목표와 계획을 세웠으니 실천하는 일만 남았다. NASA는 'SLS/오라이언 로켓 시스템'으로 2020년대 중반에 사람을 태우고 달 근접 비행을 시도한다는 계획을 세웠다. 달로 다시..

1899년 10월 19일, 17살 먹은 한 소년이 벚나무에 올라 상념에 잠겼다가, 과학의 역사를 바꿀 위대한 아이디어를 떠올렸다. 이 소년은 '하버트 조지 웰스(Herbert George Wells, 1866~1946)'의 소설 '우주전쟁(War of the World)'에 등장하는 우주비행체, 즉 '로켓(Roket)'에 완전히 매료되어 있었다. 그날 이후로 이 소년은 로켓을 만드는 데 남은 인생을 고스란히 바쳤고, 해마다 10월 19일이 되면 마음을 다잡으면서 최초의 아이디어를 떠올렸던 그날을 조용히 자축했다. 이 소년의 이름은 훗날 '로켓의 아버지'로 역사에 남게 될 '로버트 고나드(Robert Goddard, 1882~1945)'다. 그는 액체연료로 작동되는 다단계 로켓을 최초로 개발하여 우주개발사..

0. 목차 지오토(Giotto) 니어 슈메이커(NEAR Shoemaker) 스타더스트(Stardust) 하야부사 1호(Hayabusa 1) '로제타'와 '필레' 디프 임팩트(Deep Impact) 뉴 호라이즌스(New Horizons) 돈(Dawn) 하야부사 2호(Hayabusa 2) 오시리스-렉스(OSIRIS-REx) 루시(Lucy) 0-1. 역대 소천체 탐사선 정리 소천체 탐사선 발사 연도 조직 지오토(Giotto) 1985년 ESA 니어 슈메이커(NEAR Shoemaker) 1996년 NASA 스타더스트(Stardust) 1999년 NASA 하야부사 1호(Hayabusa 1) 2003년 JAXA '로제타(Rosetta)'와 '필레(Philae)' 2004년 NASA 디프 임팩트(Deep Impact..

최근 들어 '평행우주(Parallel Universe)'는 이론물리학에서 뜨거운 논쟁거리 가운데 하나로 떠올랐다. 흔히 평행우주라고 하면 '우리가 사는 곳과 완전히 똑같으면서 더 많은 가능성을 간직한 곳'을 떠올리겠지만, 실존 가능성이 있는 평행우주는 우리의 짐작과는 많이 다르다. 현재 과학계에서 가장 관심을 끌고 있는 평행우주에는 '초공간(Hyperspace)', '다중우주(Multiverse)', '양자적 평행 우주(Quantum Parallel Universe)'가 있다. 0. 목차 초공간(Hyperspace) 다중우주(Multiverse) 양자적 평행 우주(Quantum Parallel Universe) 우주들 사이의 접촉은 가능한가? 1. 초공간(Hyperspace) 가장 오랜 기간 동안 논쟁이..

우주적 시간의 스케일에서 볼 때, 생명체라는 것은 참으로 나약하고 덧없는 존재처럼 느껴진다. 생명체가 번성하는 기간은 별들이 빛을 발할 수 있는 아주 짧은 시기에 국한되어 있으며, 우주가 나이를 먹고 온도가 내려갈수록 생명체가 생존할 확률은 거의 0으로 사라진다. 이 점에서 물리학과 열역학의 법칙은 매우 단호하다. 우주의 팽창 속도가 계속 빨라지면 생명체는 결코 살아남을 수 없다. 그러나 온도의 하강이 아주 느리게 진행된다면 진보된 문명을 가진 생명체들은 목숨을 부지할 방법을 찾아낼 수도 있지 않을까? 과학문명을 최대한으로 활용하여 거대한 동결을 피해 끝까지 살아남는 종족이 존재할 수 있을까? 일단 우주가 거치게 될 각 단계들은 천문학적인 시간 동안 계속되므로, 진보된 생명체들이 시간이 모자라서 탈출을 ..

0. 목차 열역학을 지배하는 세 개의 법칙 우주의 종말 우주의 5단계 '우주의 종말'에서 생명체가 살아남을 수 있을까? 1. 열역학을 지배하는 3개의 법칙 19세기의 물리학자들은 열물리학을 지배하는 3개의 법칙을 발견한 후, 그것을 우주의 종말과 연관지어 생각하기 시작했다. 1854년에 독일의 물리학자 '헤르만 폰 헬름홀츠(Hermann von Helmholtz, 1821~1894)'는 열역학법칙을 우주에 적용한 결과 '별과 은하를 비롯한 모든 만물은 언젠가 반드시 죽게 된다.'는 사실을 깨달았다. 열역학 제1법칙: 열역학 제1법칙은 물질과 에너지의 양이 변하지 않는다는 '에너지 보존 법칙(Law of energy conservation)'이다. 물질과 에너지는 아인슈타인의 E=mc2를 통해 서로 왔다 ..

0. 목차 아인슈타인이 '중력 렌즈 효과'라는 아이디어를 떠올렸다. '중력렌즈효과'가 관측되었다. '중력렌즈효과'로 우주를 탐사한다. 1. 아인슈타인이 '중력 렌즈 효과'라는 아이디어를 떠올렸다. 우주를 탐사하는 강력한 수단 중에는 '중력 렌즈(Gravitational Lens)'와 '아인슈타인의 고리'라는 것도 있다. '중력렌즈' 현상은 중력렌즈란 질량을 가진 천체가 근처 시공간을 휘게 하여 렌즈와 같은 역할을 하는 현상이다. 1801년에 베를린의 천문학자 '요한 게오르그 폰 솔드너(Johan Georg von Soldner)'가 태양의 중력에 의해 별빛이 구부러지는 정도를 처음으로 계산하였다. 일반 상대성이론이 완성되기 전인 1912년에 아인슈타인은 중력에 의해 빛이 휘어지는 현상을 일종의 '렌즈 효..

'M-이론(M-Theory)'은 우주에 관하여 다분히 철학적이고 근본적인 질문을 제기하고 있다. 혹시 우리의 우주가 '홀로그램(Hologram)'은 아닐까? 우리의 몸이 2차원 그림자로 투영되는 '그림자 우주'가 어딘가에 존재하는 것을 아닐까? 이 질문은 또 다른 난해한 질문을 연쇄적으로 야기한다. "우주는 컴퓨터 프로그램인가? 우주의 모든 것은 '컴퓨터 프로그램(Computer Program)'에 담아 재현시키는 것이 과연 가능할까? 0. 목차 홀로그램(Hologram) 우주도 홀로그램인가? 우주는 컴퓨터 프로그램인가? 우주 전체 정보의 양 플랑크길이의 영역안에도 우주가 존재할 수 있다. 1. 홀로그램(Hologram) 오늘날에 신용카드, 어린이 박물관, 놀이공원 등지에서 일상적으로 활용되고 있는 '홀..

0. 목차 호킹 복사(Hawking Radiation) '블랙홀'의 dual을 찾아내 '블랙홀'의 정보를 간접적으로 얻어낸다. '스티븐 호킹'은 블랙홀에서 정보가 영구 손실된다고 주장했다. 하지만 '양자역학'에 의하면 정보는 소실될 수 없다. 1. 호킹 복사 '끈이론(String Theory)'은 '정보이론(Information Theory)'에 등장하는 난해한 '역설(Paradox)'과도 밀접하게 관련되어 있다. 사실 블랙홀은 완전히 검은 천체가 아니다. 소량의 에너지가 양자역학의 '터널효과(Tunnel Effect)'에 의해 서서히 밖으로 새어 나오고 있기 때문이다. 양자역학에 의하면, 물질이나 에너지의 흐름이 강한 장벽에 부딪혔을 때, 그들 중 일부는 벽을 뚫고 빠져나올 수 있다. 그 결과 블랙홀을..

0. 목차 M-이론 브레인 세계 가설 M-이론을 우주론에 적용해 보았다. 막의 개념이 암흑물질을 설명한다? 1. M-이론 'M-이론(M-Theory)'의 가장 큰 특징은 '끈(String)'뿐만 아니라 다양한 차원의 '막(Membrane)'이 등장한다는 점이다. 이 세계의 용어를 따르자면 '점입자(Point Particle)'는 '0-브레인(Zero-Brane)'에 해당한다. '점(Point)'은 아무런 차원도 갖고 있지 않기 때문이다. 길이를 가지고 있는 1차원 끈은 '1-브레인(One-Brane)'이며, 농구공의 표면처럼 길이와 폭으로 정의되는 물체는 '2-브레인(Two-Brane)'이다. 농구공 자체는 3차원의 물질이지만 '면(side)'은 2차원이다. 지구 표면 위에서 2개의 좌표를 정의하기만 하..

0. 목차 '불확정성 원리'에 의하면 발생확률이 0이 아닌 사건은 반드시 일어난다. 파동함수 슈뢰딩거의 고양이 경로합 접근법 위그너의 친구 결어긋남 평행우주 It from bit (비트에서 존재로) 우주의 파동함수 1. '불확정성 원리'에 의하면 발생 확률이 0이 아닌 사건은 반드시 일어난다. '양자역학(Quantum Mechanics)'에 의하면, 아무리 기이하고 터무니없는 사건이라고 해도 발생 확률이 0이 아닌 한 반드시 일어난다. 또한 이것은 '인플레이션 이론(inflation theory)'의 핵심 아이디어이기도 하다. 이 이론에 의하면, 빅뱅이 처음 일어나던 순간에 우주가 갑자기 엄청난 규모로 팽창하는 '양자적 전이'가 일어났기 때문에 지금과 같은 모습으로 진화하게 되었다. 지금 이 순간에도 우..

1667년에 발간된 공상과학소설 '타우 제로(Tau Zero)'가 출간되자, 천문학자들 사이에서는 '우주의 종말'에 관한 결렬한 논쟁이 벌어졌다. 과연 우리의 우주는 대수축해 '빅 크런치(Big Crunch)'로 끝날 것인가? 아니면 계속 팽창해 '빅 프리즈(Big Freeze)'로 끝날 것인가? 아니면 아무런 종말 없이 '정상상태(Steady State)'로 영원히 계속될 것인가? 그로부터 얼마 지나지 않아 이 모든 논쟁을 잠재울 만한 새로운 이론이 등장했다. '우주론(Cosmology)'의 가장 최신 버전이자 가장 강한 설득력을 지닌 '인플레이션 이론(Inflation Theory)'이다. 0. 목차 앨런 구스 힘의 통일을 위하여 인플레이션이론의 탄생 '인플레이션 이론' 발표 이후 관측자료로 검증되는..

'빅뱅 이론(Big Bang Theory)'은 결코 상상의 산물이 아니다. 빅뱅 이론은 지난 수백 년 동안 수집된 방대한 관측자료에 기초한 이론으로, 모든 데이터는 거의 아무런 모순 없이 빅뱅이론에 부합하고 있다. 지금까지 '빅뱅 이론'은 세 차례에 걸쳐 설득력 있게 증명되었다. 증명의 주인공은 천문학 연구에 평생을 바치면서 최고의 명성을 누렸던 세 사람 '에드윈 허블(Edwin Hubble)', '조지 가모(George Gamow)', '프레드 호일(Fred Hoyle)'이었다. 0. 목차 천문학의 원조 '에드윈 허블' 우주적 광대 '조지 가모' 타고난 반골 '프레드 호일' 우주배경복사의 발견 Ω와 암흑물질 COBE 위성 1. 천문학의 원조 '에드윈 허블' 1-1. 은하수는 우주의 전부인가? 1920년..

뉴턴의 '우주관' 뉴턴의 '우주관'이 낳은 역설들 아인슈타인의 '우주관' 우주론의 탄생 아인슈타인 방정식과 '우주의 미래' 1. 우주를 과학적으로 설명한 '아이작 뉴턴' 1-1. 중세 시대의 사람들은 이 세상이 단 하나의 무대라고 생각했다. 중세 시대의 사람들은에 이 세상은 단 하나의 무대라고 생각했다. 당시 사람들은 지구가 평평하며, 영원히 그 모습을 유지한다고 생각했다. 당시 사람들이 생각했던 세상은 영원불멸한 정적인 무대였던 것이다. 그리고 지구를 제외한 모든 천체들은 하늘에서 완벽한 궤적을 그리고 있으며, 그들 역시 지금의 운동 상태를 영원히 유지한다고 믿었다. 어쩌다가 하늘에 '혜성(Comet)'이라도 나타나면, 사람들은 그것이 왕의 죽음을 예견하는 징조라고 생각했다. 1066년에 영국의 하늘을..