4% 우주

내가 읽었던 많은 Cosmos 관련한 서적 중에서 Top 10에 넣는 서적.

2020년까지 수많은 천문학자, 이론물리학자, 전파천문학자 등이 밝혀온

Cosmos에 대한 놀라운 사실들..

또한 이제는 허블망원경으로 관측한 수백테라의 은하/행성/별자리 영상들을

머신러닝 한 AI가 있어서 그동안 천문학자들이 미쳐 영상 속에서 발견하지 못했던

별자리/행성/은하 등을 찾아내고 있다. 

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우주에서는 관측가능한 4%와 암흑물질 23% 그리고 암흑에너지 73%

 

뉴턴의 물리학에서는 공간이 수동적이고 질량들 사이의 알 수 없는 힘을

담는 용기였던 반면, 아인쉬타인의 물리학에서는 공간이 능동적이고 물질과

협력해서 우리가 중력의 효과들로 인식하는 것들을 만들어 냈다.

 

실제로 아인쉬타인의 이론에서 휘어지는 것은 공간 자체이며, 빛은 그저 그렇게

휘어진 공간을 따라가는 것뿐이다.

(이 구절 나의 생각추가. 우주가 시간적으로도, 공간적으로도 균질(?), 

등방(?). 그래야만 우리가 우주 어느 곳을 관찰하더라도 문제가(?) 없다.)

 

전파는 제2차 세계대전이 끝나고 나서야 비로소 천문학에 널리 사용되었다.

전파천문학은 결국 좁다란 가시광선 영역 너머에 있는 전자기 스펙트럼 범위가

유용한 정보를 포함하고 있을지도 모른다는, 천문학자들 사이에서 일어난

더 큰 자각의 시작이었다.

 

인간이 70년을 사는 동안, 태양은 5천억 킬로미터를 움직였다.

태양이 우리 은하를 한 바퀴 공전하려면 2억 년이 걸린다.

(나의 생각 추가. 인간의 일생은 정말 우주의 시간 단위 광년에 비하면

정말 반딧불. 그래도 불꽃처럼 살아야 하지 않을까..)

 

초기 우주의 상황에 수학적으로 적용한다면 상전이가 일시적인 진공을

만들어냈을 것임을 알았다. 그러한 진공이 음의 압력, 즉 강한 중력적 척력을

만들어서 다시 공간을 기하급수적으로 팽창시켰을 것이다.

(나의 생각 추가. 이때에 우리들이 인지한 중력, 척력, 약력, 전자기력이 탄생

하지 않았나? 이론물리학에서 말하는 쿼크 입자들의 결합과 회전에 따라.)

 

[급팽창 우주, 지평선과 편평함 문제의 가능한 해결책].

초기 우주에서 현재 우주로 급팽창. 급팽창은 균질성과 등방성이라는

두 가지 중요한 가정을 설명했다. 우주배경복사가 균일한 이유를

설명한다.(약 3K온도)

 

스티븐 호킹은 화합할 수 없을 것처럼 보이는 20세기의 두 이론인

양자역학과 일반 상대성이론을 연결하는 일을 시작했다.

(나의 생각 추가. 대통일 이론이 정말로 완성된다면 우주를 보는 우리의

시각이 보다 선명해지고, 어쩌면 지구의 에너지를 문제를 해결할 수

있지 않을까? 원자력, 태양에너지를 넘어서는 깨끗한 무한대의 에너지.)

 

우주론은 결국 입자물리학과 천문학의 만남.

 

다윈의 [종의 기원]에서 한 마지막 말을 모방해서

"원소들은 진화해왔고, 지금도 진화하고 있다."

(나의 생각 추가. 드라마 별에서 온 그대처럼 우리는 모두 수십억 년 전의

별의 흩어진 파편들이 모여서 되었다. 화학의 주기율표처럼 수소 이후

인간의 몸 구성 원자들 대부분, 탄소, 철 등은 모두 별의 파편.)

 

진공에너지의 한 가지 형태는 공간과 시간에 걸쳐 일정할 것이므로, 그들은

그것을 우주상수라고 불렀다. 또 다른 형태는 공간과 시간에 걸쳐 변할 것이므로,

그들은 그것을 제 5원(고대 그리스 물리학에서 다섯 번째 원소)이라고 불렀다.

(나의 생각 추가. 수학과 물리학에서 쓰이는 장(Field)은 결국 1차원, 2차원

순으로 계속 증가하듯이 우주의 시간과 공간은 하나의 차원으로 통합될 것이고

가장 높은 차원은 지구과학의 한계로 관측이나 관찰이 거의 불가능(?))

 

암흑물질의 후보 WIMP(Weakly Interactive Massive Particle)

약하게 상호작용하는 무거운 입자. 전자기력을 통해 상호작용하지 않을 것이므로

우리는 어떤 파장으로도 그것을 볼 수 없을 것이다.

 

1964년에 물리학자들은 자연에서 일종의 대칭위반--부분적으로, 만약 입자와

반입자가 자리를 바꾼다면 물리학 법칙들이 적용되지 않는다는 것--을 발견했다.

 

암흑에너지, 천문학자들은 그게 정말로 공간과 시간에 따라 변하지 않는 우주상수

인지, 아니면 공간과 시간에 따라 변하는 제5원 인지 알고 싶어 했다.

(나의 생각 추가. 아인쉬타인의 일반 상대성 이론에 따르면 공간은 그 자체가

중력에 의해서 변한다.)

 

4% 우주 독서노트

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우주가 처음 시작된 빅뱅 이후 시작된 아주 극히 짧은 시간 속에 있는

쌍생성과 쌍소멸. 과연 입자만 남았을까? 입자가 생성되었고, 다른 하나는

관측 영역 밖으로 나간 것은 아닐까?

과연 생성의 반대가 정말 소멸일까?

암흑물질과 암흑에너지가 혹시 쌍소멸의 결과로 생긴 것은 아닐까?

암흑물질과 반물질의 관계는?

내가 알고 있기로 반물질은 일반물질과 충돌하면서 감마선을 방출하면서

사라진다.

우리들이 관측 가능한 우주는 양의 우주이고 관측 불가능한 암흑물질과

암흑에너지는 음의 우주가 아닐까?